Пояснительная_записка (1211002), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

#define false 0

#define sbi(reg,bit) reg |= (1<<bit)//установить бит

#define cbi(reg,bit) reg &= ~(1<<bit)//сбросить бит

#define ibi(reg,bit) reg ^= (1<<bit)//инвертировать бит

#define CheckBit(reg,bit) (reg&(1<<bit))//проверить бит

#define CheckBit0(reg,bit) (reg&(0<<bit))//проверить бит на 0

#define BAUD 9600

#define UBRR F_CPU/16/BAUD-1

Часть кода отвечающая за сброс сторожевого таймера, установкой большей части регистров и таймера задержки, из расчёта фактической тактовой частоты процессора для программы инициализации, содержит функции RunTasks, Usart_init и timerDelayMs.

RunTasks вызывает сторожевой таймер и функцию usbPoll(), которую необходимо вызывать не реже, чем раз в 50 миллисекунд, тем самым давая понять программе-хосту что устройство готово к работе, а также сбрасывает сторожевой таймер.

Usart_init устанавливает настройки UART регистров, такие как UBRRH и UBRRL отвечающие за скорость передачи данных по USB в бодах. Биты TXEN и RXEN регистра UCSRB разрешающие приём и передачу данных. Бит URSEL для выбора регистра UCSRC отвечающий за использование регистра UCSRC, иначе будет UBRRH. Количество стоп-битов отвечает USBS, цифра «0» отвечает за один стоп-бит. Биты UCSZ0-USCZ2 разбросанные по регистрам UCSRC и UCSRB определяют размер кадра, данная конфигурация устанавливает размер в 8 бит.

void RunTasks(void)

{usbPoll();

wdt_reset();}

void timerDelayMs(unsigned int ms)

{ #define TIKS_1MS (F_CPU/64/1000)

while(ms--)

{TCNT0 = 0;

while(TCNT0 < TIKS_1MS) RunTasks();}}

void usart_init( unsigned int ubrr )

{UBRRH = (unsigned char)(ubrr>>8);

UBRRL = (unsigned char)ubrr;

UCSRB=(1<<TXEN)|(1<<RXEN)|(0<<UCSZ2);

UCSRC=(1<<URSEL)|(0<<USBS)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0);}

Чтобы выполнить передачу данных от компьютера к устройству, создадим структуру для передачи данных в 3 байта:

• port_a – который будет выполнять хранение данных ранее предназначенных для Status Port 379 LPT;

• port_b – Data Port 378 LPT;

• port_c – Control Port 37A LPT.

Листинг исходного кода прошивки отвечающий за создание структуры данных в памяти, а также описывающий её приведён ниже.

struct status_t

{unsigned char port_a;//LPT S3-S7

unsigned char port_b;//LPT D0-D7

unsigned char port_c;//LPT С0-С2} ;

struct status_t DeviceStatus;

Для обеспечения корректной работы функций приёма и передачи данных, необходимо обеспечить прошивку информацией о том, как поступать с приходящими пакетами данных и описать их структуру.

#define USB_MESSAGE_LENGTH sizeof(DeviceStatus)

PROGMEM const char usbHidReportDescriptor[22] = {

0x06, 0x00, 0xff, // USAGE_PAGE (Generic Desktop)

0x09, 0x01, // USAGE (Vendor Usage 1)

0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)

0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)

0x26, 0xff, 0x00, // LOGICAL_MAXIMUM (255)

0x75, 0x08, // REPORT_SIZE (8)

0x95, USB_MESSAGE_LENGTH, // REPORT_COUNT

0x09, 0x00, // USAGE (Undefined)

0xb2, 0x02, 0x01, // FEATURE (Data,Var,Abs,Buf)

0xc0 // END_COLLECTION};

static unsigned char currentAddress;

static unsigned char bytesRemaining;

struct {

unsigned char rx_buffer[25];

} usb;

Размер структуры обозначим USB_MESSAGE_LENGHT для дальнейшего удобства написания кода, если понадобится изменить размер пакета данных. Далее опишем структуру репорта, который будет отправляется по USB. Передачу данных обеспечивает ряд параметров:

• LOGICAL_MINIMUM – минимальное значение данных;

• LOGICAL_MAXIMUM – максимальное значение данных в байте;

• REPORT_SIZE (8) – размер одного репорта, 8 бит;

• REPORT_COUNT – количество репортов, вычисляется исходя из размера структуры.

Для написания кода обработки передачи и приёма введём переменные currentAddress и bytesRemaining, обозначающие текущее положение процесса передачи данных. Кроме того, для записи данных создадим буфер в памяти контроллера.

Чтобы записывать в памяти устройства, данные отправляемые ПК создаётся обработчик события, вызываемого драйвером при обращение к микроконтроллеру.

void usb_writedata(void){

unsigned char i;

for(i=0; i<sizeof(DeviceStatus); i++) ((unsigned char*)&DeviceStatus)[i] = usb.rx_buffer[i]; }

void usb_writedata(void)

{unsigned char i;

for(i=0; i<sizeof(DeviceStatus); i++) ((unsigned char*)&DeviceStatus)[i] = usb.rx_buffer[i]; }

uchar usbFunctionWrite(uchar *data, uchar len)

{ if(bytesRemaining == 0)

return 1;

if(len > bytesRemaining)

len = bytesRemaining;

unsigned char *buffer = usb.rx_buffer;

for(unsigned char i=0;i < len;i++)

buffer[i+currentAddress]=data[i];

currentAddress += len;

bytesRemaining -= len;

if(bytesRemaining == 0)

{usb_writedata();}

return bytesRemaining == 0; }

Событие usbFunctionWrite записывает данных из регистра UART пока все биты не будут получены и записаны в буфер. После этого выполняется функция записи полученных в буфер данных в структуру DeviceStatus.

usbMsgLen_t usbFunctionSetup(uchar data [USB_MESSAGE_LENGTH])

{ usbRequest_t*rq = (void *)data;

if((rq->bmRequestType & USBRQ_TYPE_MASK) == USBRQ_TYPE_CLASS)

{ if(rq->bRequest == USBRQ_HID_GET_REPORT)

{usbMsgPtr= (unsigned char*)&DeviceStatus; return USB_MESSAGE_LENGTH;}

else if(rq->bRequest == USBRQ_HID_SET_REPORT)

{bytesRemaining = USB_MESSAGE_LENGTH;

currentAddress = 0;

return USB_NO_MSG;}}else{}

return 0;}

При возникновении события usbFunctionSetup начинается программа обработки, в которой определяется какого рода запрос пришёл от программы-хоста. Если пришёл запрос USBRQ_HID_GET_REPORT – то программа указывает на структуру DeviceStatus, из которой передается значения байтов, а если пришёл запрос USBRQ_HID_SET_REPORT то мы его игнорируем, так как для записи данных мы используем функцию usbFunctionWrite.

Основное тело программы состоит из двух частей. Первая часть отвечает за инициализацию и настройку портов ввода и вывода, настройку UBRRH и UBRRL, подключение к компьютеру, разрешение прерываний командой sei(). Вторая часть – это основной цикл программы.

int main (void)

{DDRC=0xff; PORTC=0x00;

DDRB=0xff; PORTB=0x00;

DDRA=0x00; PORTA=0xff;

TCCR0 = (1<<CS01) | (1<<CS00);

TCNT0 = 0;

wdt_enable(WDTO_1S);

usbInit();

timerDelayMs(250);

usbDeviceConnect();

sei();

usart_init(UBRR);

while(1)

{RunTasks();

PORTC = DeviceStatus.port_c;

RunTasks();

PORTB = DeviceStatus.port_b;

RunTasks();

DeviceStatus.port_a = PINA; }}

В начале листинга показана настройка портов B и С контроллера в режим работы на вывод и установка начальных значений выводов в 0, а порт A настраивается на ввод. Далее устанавливается режим предделителя тактовой частоты на 64 и сброс таймера в 0. Включается сторожевой таймер и начинается инициализация USB с последующем выжиданием в 250 миллисекунд, после чего устройство подключается к компьютеру, разрешаются прерывания и устанавливается скорость передачи данных. Основной цикл включает в себя периодический вызов функции RunTasks, которая обновляет сторожевой таймер и вызывает usbPoll(), и функций установки значений из структуры DeviceStatus на порты ввывода, и занесение в структуру данных поступающих на порт ввода.

2.4.2 Создание тестирующего приложения на ПК

2.4.2.1 Функции и задачи приложения

Разрабатываемая программа должна иметь связь с проектируемым устройством и иметь возможность обмена данными с ним. Целью данного приложения является замена старой тестирующей программы, но уже с переработанным протоколом обмена данными. Так основными задачами новой тестирующей программы являются:

• поддерживать связь с устройством;

• выполнять протокол обмена данными между компьютером и УСО;

• иметь возможность обращения ко всем объектам управления во всех группах;

• возможность обращения ко все группам объектов контроля;

• интерфейс, явно отображающий назначение элементов программы.

2.3.2.2 Алгоритм работы тестирующего приложения

Среда разработки приложений Delphi 7 автоматически подключает библиотеки для работы по созданию интерфейса. Но стандартных библиотек элементов недостаточно для работы с проектируемым устройством, для обеспечения связи с микроконтроллером по USB протоколу необходимо использовать внешнюю библиотеку JEDI Visual Component Library (JVCL). В этой библиотеке необходим компонент под названием TJvHidDeviceController имеющий такие события как:

• OnArrival – срабатывающее на подключение в систему HID-устройства, доступ к которому предоставляется в обработчике этого события через экземпляр класса TJvHidDevice;

• OnDeviceChange – срабатывает при изменении состояния устройства;

• OnDeviceData – возникает при получении данных от одного из HID-устройств и передаёт обработчику данные об устройстве от которого данные были получены;

• OnDeviceUnplug – уведомляет об извлечении устройства из списка установленных в системе;

• OnEnumerate – выполняет последовательное перечисление имеющихся в системе устройств в виде объектов;

• OnRemoval – срабатывает на физическое извлечение устройства из системы.

Кроме компонента TJvHidDeviceController нужно использовать свойства и события создаваемого им класса TJvHIdDevice, являющимся виртуальным представлением отдельно взятого HID-устройства. Чтобы однозначно идентифицировать устройство нужно знать такие его свойства:

• SerialNumber;

• ProductName;

• VendorName.

За однозначное определение устройства отвечает кода ниже. В нём константам присвоены наименование устройства, и двухбайтные VendorID и ProductD, такие же, как и в прошивке проектируемого устройства.

const

ProductName = 'FIRST-DEVICE';

VendorID = $0016;

ProductID = $00c0;

Подключение устройства выполняется обработкой двух процедур. HidCtlArrival выполняет вызов процедуры Enumerate, если устройство подключается первый раз. Сама процедура Enumerate выполняет проверку соответствия ProductName, VendorID и ProductID, если они соответствуют, то выполняется создание объекта класса TJvHidDevice. Кроме этого выполняется индикация состояние подключения устройства.

procedure Tfrm_main.HidCtlArrival(HidDev: TJvHidDevice);

begin

if not assigned(MyFD) then frm_main.HidCtl.Enumerate;

end;

function Tfrm_main.HidCtlEnumerate(HidDev: TJvHidDevice;

const Idx: Integer): Boolean;

begin

Result:= True;

If (Trim(HidDev.ProductName) = ProductName)

then If (HidDev.Attributes.VendorID = VendorID) and

(HidDev.Attributes.ProductID = ProductID)

then begin

frm_main.HidCtl.CheckOutByIndex(MyFD, Idx);

with frm_main.lbl_onoff do

begin

Caption:= MyFD.ProductName + ' - On Line';

Font.Color:=clGreen;

end;

frm_main.Caption:=MyFD.VendorName;

Result:= False;

end;

end;

Обработчик события HidCtlRemoval, срабатывающий на извлечение USB устройства, выполняет отключение микроконтроллера и индикацию на форме отключенного его состояния.

procedure Tfrm_main.HidCtlRemoval(HidDev: TJvHidDevice);

begin

If HidDev = MyFD then begin

MyFD:= nil;

with frm_main.lbl_onoff do

begin

Caption:= 'Disconnected';

Font.Color:=clRed;

end;end;end;

procedure Tfrm_main.FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);

begin MyFD:= nil;

end;

С помощью метода GetFeature получаем пакет данных от устройства, если подключения не будет, то метод вернёт False. Этот метод используется. Если требуется отправить пакет с данными, то используется SetFeature. В программе отправка данных происходит вызовом процедуры ниже.

procedure Tfrm_main.RepClick(Sender: TObject);

begin

Rеsult:=MyFD.SetFeature(Report,MyFD.Caps.FeatureReportByteLength);

if not Result then ShowMessage(SysErrorMessage(GetLastError))

else

frm_main.panel3.color:=clRed;

end;

Процедура RepClick будет вызываться после того как пакет данных будет задан в соответствии с протоколом и готов к отправке. Структура пакета идентична той, которую использовали в прошивке микроконтроллера.

type

{$Align Off}

status_t = record

ID:byte;

Характеристики

Список файлов ВКР