// Прототипы функций

void PIO_Config(uint32 InputPins, uint32 OutputPins);

void PIO_Set(uint32 Bit, uint32 Value);

uint32 PIO_Get(uint32 Bit);

void PIT_Init();

uint32 PIT_GetCount();

void PIT_Sleep(uint32 mSecs);

//-------------------------------------------------------

// Инициализирует PIO

// InputPins - сочетание (через ИЛИ) бит, соответствующих выводам

// процессора, которые должны быть установления в режим ввода

// OutputPins - сочетание (через ИЛИ) бит, соответствующих выводам

// процессора, которые должны быть установления в режим вывода

// Ножки процессора, не указанные в InputPins и OutputPins не меняют

// своего состояния (т.е. вызов PIO_Config(0, 0) не даст никакого эффекта)

void PIO_Config(uint32 InputPins, uint32 OutputPins)

{

// Инициализируем контроллер портов ввода-вывода

AT91F_PMC_EnablePeriphClock(AT91C_BASE_PMC, 1 << AT91C_ID_PIOA);

// Инициализируем контакты для вывода

if(OutputPins)

AT91F_PIO_CfgOutput(AT91C_BASE_PIOA, OutputPins);

// Инициализируем контакты для ввода

if(InputPins)

AT91F_PIO_CfgInput(AT91C_BASE_PIOA, InputPins);

}

//-------------------------------------------------------

// Устанавливает уровень на выводе процессора

// Bit - сочетание (через ИЛИ) бит, соответствующих выводам

// процессора, значения на которых должны быть изменены

// Value - новое значение: 0 - низкий уровень, !0 - высокий

void PIO_Set(uint32 Bit, uint32 Value)

{

// Если нужно установить лог. 1, то пишем

// соответствубщий бит в регистр SODR контроллера

// портов ввода-вывода

if((Value)) AT91C_BASE_PIOA->PIO_SODR = Bit;

// Аналогично для установки лог. 0 (пишем в Clear-регистр)

else AT91C_BASE_PIOA->PIO_CODR = Bit;

}

//-------------------------------------------------------

// Определяет уровень на выводе процессора

// Bit - сочетание (через ИЛИ) бит, соответствующих выводам

// процессора, значения на которых должны быть определены

// 0 - низкий уровень, !0 - высокий

uint32 PIO_Get(uint32 Bit)

{

return (AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDSR & (Bit));

}

//-------------------------------------------------------

// Функция инициализирует таймер для работы

// на макс. частоте - MCK / 16

// (если ядро процессора работает на 48 MHz, то

// таймер работает на частоте 3 MHz)

void PIT_Init()

{

// Включаем таймер

AT91F_PITC_CfgPMC();

// Устанаволиваем таймер: сначала целиком заполняется

// 20-ти битная часть (0xFFFFF - предел заполнения),

// затем она обнуляется и инкрементируется старшая

// 12-ти битная часть.

AT91PS_PITC pPITC = AT91C_BASE_PITC;

pPITC->PITC_PIMR = 0xFFFFF | AT91C_PITC_PITEN;

// Выключаем прерывание для таймера

AT91F_PITDisableInt(AT91C_BASE_PITC);

}

//-------------------------------------------------------

// Текущий счётчик таймера

uint32 PIT_GetCount()

{

// Находится в регистре PIIR контроллера таймера

return AT91C_BASE_PITC->PITC_PIIR;

}

//-------------------------------------------------------

// Пауза, mSecs - время в мс

void PIT_Sleep(uint32 mSecs)

{

// Домножаем число милисекунд на количество

// тиков таймера в 1 мс, чтобы получить величину

// задержки не в мс, а в тиках таймера

mSecs *= PIT_TICKS_PER_mSEC;

// Запоминаем время начала ожидания

uint32 StartTime = PIT_GetCount();

// Ждём, пока не пройдёт нужно число тиков

while(PIT_GetCount() - StartTime < mSecs) ;

}

//-------------------------------------------------------

int32 main()

{

// Текущее состояние светодиода - горит (1)

int32 Value = 1;

// Инициализируем таймер

PIT_Init();

// Устанавливаем ножку PA17 на вывод

PIO_Config(0, BIT17);

// Начинаем бесконечный цикл

while(1)

{

// Устанавливаем уровень на ножке PA17

PIO_Set(BIT17, Value);

// Если установили лог. 1, то текущий уровень

// будет лог. 0

if(Value == 1) Value = 0;

// И наоборот

else Value = 1;

// Ждём 1 секунду

PIT_Sleep(1000);

}

}

//-------------------------------------------------------

3.3 Отладка программы

Для того чтобы загрузить программу в контроллер и запустить отладчик, необходимо настроить параметры отладки.

1. Для этого в настройках проекта в списке слева нужно выбрать “Debugger”, а справа выбрать вкладку “Setup”. Параметр “Driver” установить на “J-Link/J-Trace”.

2. Во вкладке “Download” установить флаг “Use flash loader(s)”.

Если в меню слева выбрать пункт “J-Link/J-Trace”, то справа будут показаны все настройки отладчика J-Link. Подходят настройки по умолчанию.

Теперь можно выбрать пункт меню “Project”->”Debug” (или просто нажать Ctrl+D). Появится окно индикации загрузки программы в контроллер, а далее, после окончания загрузки, выполнение программы автоматически дойдёт до начала функции “main” и остановится. С этого момента отладка программа происходит аналогично отладке программы под Windows (F10 и F11 – Step over и Step into, F9 – установить точку прерывания выполнения программы, F5 – запуск программы) – см. рис. 3.6

Рис.3.6 Отладка готовой программы

4. Библиотека для работы с платой на компьютере

Для многих задач не всегда требуется писать программу именно для микроконтроллера, иногда достаточно простого управления с компьютера. Для этого была реализована программа для микроконтроллера, которая принимает команды от компьютера по USB интерфейсу и управляет всеми периферийными устройствами. Для компьютера написана библиотека, которая позволяет легко управлять платой из любой программы под Windows.

4.1 Алгоритм работы

Взаимодействие программы с драйвером устройства происходит через объект класса CURC220. Прототип класса находится в заголовочном файле “URC220.h”:

#include “URC220.h”

CURC220 urc;

После того, как плата подключается к компьютеру, программа на компьютере должна обновить список подключённых устройств, вызвав функцию UpdateDeviceList объекта класса. Узнать количество подключённых устройств можно с помощью функции GetDeviceCount. Далее, при необходимости, можно определить имя каждого устройства с помощью функций GetDeviceNameLen и GetDeviceName. Для начала работы с платой нужно открыть устройство функцией Open, а по окончании работы вызвать функцию Close. Если устройство успешно открыто, то записывать и считывать данные можно при помощи функций DeviceRead и DeviceWrite. Сначала вызывается функция для чтения (DeviceRead), далее производятся необходимые действия (функции DeviceGetInput, DeviceSetOutput, DeviceGetOutput, DeviceGetADC и т.д.), а по окончании всех действий вызывается функция для записи (DeviceWrite). Затем цикл повторяется.

4.2 Описание функций класса

Функция DeleteDeviceList

Прототип:

void CURC220::DeleteDeviceList();

Описание:

Функция удаляет список подключенных устройств

Принимаемые параметры: нет

Возвращаемое значение: нет

Функция UpdateDeviceList

Прототип:

int CURC220::UpdateDeviceList();

Описание:

Функция обновляет список подключенных устройств: определяет их количество и имена

Принимаемые параметры: нет

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция GetDeviceCount

Прототип:

int CURC220::GetDeviceCount(ULONG *Count);

Описание:

Функция возвращает количество подключенных устройств

Принимаемые параметры:

Count - указатель на число для записи

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция GetDeviceNameLen

Прототип:

int CURC220::GetDeviceNameLen(ULONG Index, ULONG *Len);

Описание:

Функция возвращает длину имени устройства

Принимаемые параметры:

Index - номер устройства в списке (начиная с 0)

Len - указатель на число для записи длины имени

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция GetDeviceName

Прототип:

int CURC220::GetDeviceName(ULONG Index, char *pBuffer, ULONG BufferSize);

Описание:

Функция для определения имени устройства по номеру

Принимаемые параметры:

Index - номер устройства в списке (начиная с 0)

pBuffer - буфер для записи имени

BufferSize - максимальное число байт, которое можно записать в буфер

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция GetPipeObject

Прототип:

CURCPIPE* CURC220::GetPipeObject();

Описание:

Функция возвращает указатель на объект CURCPIPE

Принимаемые параметры: нет

Возвращаемое значение:

Указатель на объект CURCPIPE

Функция Close

Прототип:

void CURC220::Close();

Описание:

Функция закрывает устройство

Принимаемые параметры: нет

Возвращаемое значение: нет

Функция Open

Прототип:

int CURC220::Open(ULONG Index);

Описание:

Функция открывает устройство

Принимаемые параметры:

Index - номер устройства в списке (начиная с 0)

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция DeviceRead

Прототип:

int CURC220::DeviceRead();

Описание:

Считывает текущее состояние устройства

Принимаемые параметры: нет

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция DeviceWrite

Прототип:

int CURC220::DeviceWrite();

Описание:

Записывает внесенные изменения параметров в устройство

Принимаемые параметры: нет

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция DeviceGetInput

Прототип:

int CURC220::DeviceGetInput(ULONG Index, UCHAR *Value);

Описание:

Считывает значение на порту ввода

Принимаемые параметры:

Index - номер порта: 0..3

Value - указатель на число для записи значения: 0 или !0

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция DeviceSetOutput

Прототип:

int CURC220::DeviceSetOutput(ULONG Index, UCHAR Value);

Описание:

Записывает значение в порт вывода

Принимаемые параметры:

Index - номер порта: 0..7

Value - число для записи в порт: 0 или !0

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция DeviceGetOutput

Прототип:

int CURC220::DeviceGetOutput(ULONG Index, UCHAR *Value);

Описание:

Возвращает значение, которое сейчас установлено на порту вывода

Принимаемые параметры:

Index - номер порта: 0..7

Value - указатель на число для записи значения: 0 или !0

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция DeviceGetADC

Прототип:

int CURC220::DeviceGetADC(ULONG Channel, USHORT *Value);

Описание:

Считывает значение АЦП

Принимаемые параметры:

Channel - номер канала: 0..3

Value - указатель на число для записи значения: 0..1023

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция DeviceSetPWM

Прототип:

int CURC220::DeviceSetPWM(ULONG Channel, SHORT Value);

Описание:

Устанавливает значение ШИМ

Принимаемые параметры:

Channel - номер канала: 0..3

Value - новое значение ШИМ: -1000...+1000

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция DeviceGetPWM

Прототип:

int CURC220:: DeviceGetPWM(ULONG Channel, SHORT *Value);

Описание:

Возвращает установленое значение ШИМ

Принимаемые параметры:

Channel - номер канала: 0..3

Value - указатель на число для записи значения: -1000...+1000

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

Функция DeviceGetEnc

Прототип:

int CURC220::DeviceGetEnc(ULONG Index, LONG *Value);

Описание:

Считывает значение энкодеров

Принимаемые параметры:

Index - номер энкодера: 0..1

Value - указатель на число для записи значения

Возвращаемое значение:

Функция возвращает 0 в случае ошибки

5. Применение библиотеки

5.1 Создание нового проекта в Microsoft Visual Studio 2003

1. Для начала нужно открыть Microsoft Visual Studio 2003. После этого необходимо создать новый проект File–>New–>Project (рис 5.1.1).

Рис. 5.1.1

2. Далее следует указать тип проекта (Visual Studio C++ –> Win32)и в соседнем поле выбрать Win32 Console Project. В соответствующих текстовых полях указать название проекта (в данном случае «Test») и директорию, в которой будет создан проект. После нажатия на Ok появиться новое окошко (Рис.5.1.2).

Рис. 5.1.2

3. В этом окне (Рис. 5.1.2) выбрать закладку Application Settings (находится под Overview). Установить галочку напротив пункта Empty project (Рис. 5.1.3) и нажать Finish.

Рис. 5.1.3.

4. После этих операций будет создан пустой проект. На рисунке 5.1.4 показано как он выглядит.

Рис. 5.1.4.

5. В проект необходимо добавить .cpp файл, в котором будет написан исходный код программы. Для этого надо воспользоваться меню Project­–>Add New Item. На Рисунке 5.1.5 показана структура меню.

Рис. 5.1.5.

6. Далее необходимо ввести имя создаваемого файла, например, «main.cpp». Для этого следует выбрать категорию файла «Code» в левой половине окна и тип файла «С++ File (.cpp)». В текстовом поле «Name:» ввести имя создаваемого файла и нажать «Open». Рисунок 5.1.6 иллюстрирует это.

Рис. 5.1.6.

7. После этих операций будет создан файл main.cpp и добавлен к текущему проекту. В этом файле можно написать код простой программ, которая выводит в консоль строчку (Рис. 5.1.7).

Рис. 5.1.7.

Привожу код, чтобы можно было скопировать.