Exynos4412裸机开发综合练习

下面是一个案例需求：

1、编写一段程序,该程序的主要功能是监控电路板上的电压值,若电压值超过当前的电压限制则通过蜂鸣器报警,通过按键解除报警;

2、其具体要求如下; 

a) 程序下载20s后,进入电压采集状态(使用RTC ALARM功能完成), 要求1s采集1次电路板电压值;(采用RTC TIME TICK完成)

b) 每次电压采集完成后,通过COM2将采集到的电压值发送到PC,在PC端可通过串口调试助手查看当前的电压值;

c) 每次电压采集完成后,比较当前的电压值是否正常正常的电压值为(1V~2V),若当前采集的电压值异常,则通过蜂鸣器发出报警信号;

d) 报警信号的解除通过电路板上的KEY2控制( 通过按下KEY2使蜂鸣器停止鸣叫);

 

下面是具体实现：

1、头文件定义

0) -- exynos_4412.h

内容过多，这里不予以展示了，在前面的文章中均可找到相关寄存器定义

1) -- adc.h

#ifndef __ADC_H_
#define __ADC_H_

void adc_init(int temp);
void adc_collect(void);

#endif

2) -- key.h

#ifndef _KEY_H_
#define _KEY_H_

void key2_init(void);

#endif

3) -- pwm.h

#ifndef __PWM_H__
#define __PWM_H__

void pwm_init(void);
void beep_on(void);
void beep_off(void);
#define SYS_SET_FREQUENCE 25000
void beep_set_frequence( unsigned int fre );

#endif

4) -- rtc.h

#ifndef _RTC_H_
#define _RTC_H_

void rtc_init(void);
void rtc_tic(void);
void rtc_alarm(void);

#endif

5) -- uart.h 

#ifndef _UART_H
#define	_UART_H

void putc(const char data);
void puts(const  char  *pstr);
void uart_init(void);

extern void putc(const char data);
extern void puts(const  char  *pstr);
extern void uart_init(void);

#endif

 

2、具体函数实现:

1) -- adc.c

/*
 * adc.c
 *
 *  Created on: 2016-2-29
 *      Author: Administrator
 */
#include "exynos_4412.h"

//ADC初始化函数
adc_init(int temp)
{
	// 初始化A/D控制寄存器
	// ADCCON [16]位置1,12bit输出；[14]位置1，允许预分频； [13:6] = 99,预分频值为99；
	// [1]位置1,采用读启动方式启动ADC；
	// A/D转换时间计算： PCLK = 100 MHZ,PRESCALER = 99,则 12 位转换时间为 100MHz/(99+1) = 1 MHZ
	ADCCON = (1 << 16 | 1 << 14 | 99 <<6 | 1 << 1);
	ADCMUX = 3; //电压输入通道选择，查看原理图，ADC连接 XadcAIN3，这里将ADCMUX = 3;
	temp = ADCDAT & 0xfff; // temp用于存放转换的数据值，由于是读启动方式启动ADC，第一次读是读不到正确值的，
						   // 所以这里先读取依次进行初始化。
}

//ADC 采集函数
adc_collect()
{
	unsigned int temp;
	adc_init(temp);

	while(!(ADCCON & (1 << 15))); //读取ADCCON [15]位，当其为1时，A/D转换结束
	temp = ADCDAT & 0xfff; // 读取ADCDAT低12位，获取电压值
	temp = 18 * 100 * temp/0xfff; // 电压转换公式，电压最大值为1.8V，temp 范围为 0 ~ 4096
								  // 由于没有浮点型头文件，这里不识别浮点型，这里将其转换成mv,
								  // 其实应该是 1.8*1000*temp/0xfff，但1.8不被识别，这里用18*100 。
	printf("电压值 = %d mV\n",temp);
	if((temp > 2000)||(temp < 1000)) // 这里设正常值为 1000mv ~ 2000mV。
	{
		printf("电压异常！\n");
		beep_on(); //电压值异常时，蜂鸣器报警
	}
	else
	{
		beep_off(); // 如果调整到正常值，关闭蜂鸣器。
	}
}

2) -- key.c

/*
 * key.c
 *
 *  Created on: 2016-2-29
 *      Author: Administrator
 */

#include "exynos_4412.h"

//按键中断 初始化函数
key2_init()
{
	//1、 外设级寄存器设置
	GPX1.CON =GPX1.CON & (~(0xf << 4)) |(0xf << 4); //配置引脚功能为外部中断，这里key2所连引脚为CPX1_1
	GPX1.PUD = GPX1.PUD & (~(0x3 << 2));  //关闭上下拉电阻

	EXT_INT41_CON = EXT_INT41_CON &(~(0xf << 4))|(0x2 << 4); //外部中断触发方式
	EXT_INT41_MASK = EXT_INT41_MASK & (~(0x1 << 1));  //使能中断

	// 2、GIC级寄存器设置
	// 使能分配器
	ICDDCR = 1;
	// 使能相应中断到分配器，ICDISER每1bit控制一中断源；
	// EINT[9]中断号为57，在ICDISER1 第[25]位置1；
	ICDISER.ICDISER1 = ICDISER.ICDISER1 | (0x1 << 25);
	// ICDIPTR每8位表示一中断源对应的CPU接口，所以一个ICDIPTR控制4个中断源
	// 这里中断号57在ICDPTR14 第[15:8]设置
	ICDIPTR.ICDIPTR14 = ICDIPTR.ICDIPTR14 & (~(0xff << 8))|(0x1 << 8); //选择CPU接口

	//3、CPU0级寄存器设置
	CPU0.ICCPMR = 255; //中断屏蔽优先级
	CPU0.ICCICR = 1;   //使能中断到CPU
}

3) -- pwm.c

#include "exynos_4412.h"
#include "pwm.h"

// 蜂鸣器函数配置，这里蜂鸣器是无源的，由PWM定时器控制，管脚为GPD0_0
void pwm_init(void)
{
	GPD0.CON = GPD0.CON & (~(0xf))| (0x2 << 0); //GPD0_0 由 GPD0.CON [3:0]控制，置2为TOUT_0
	GPD0.PUD = GPD0.PUD & (~(0xf)) ; //禁用上拉/下拉电阻

	//定时器配置，这里使用定时器0
	// 1、设置预分频值，范围为0~255，这里设为249
	PWM.TCFG0 = PWM.TCFG0 & (~(0xff))|0xf9;
	// 2、设置分频器分频值，有1、1/2、1/4、1/8、1/16 五种因子选择
	// TCFG1 [3:0]用于配置Time0，这里置2，选择分频值为1/4
	PWM.TCFG1 = PWM.TCFG1 & (~(0xf)) | 0x2; // 分频后， f = 100MHz/(250)/4 = 100kHz
	//3、TCMPB0 TCNTB0 配合进行占空比设置，
	// 定时器计数缓冲寄存器（TCNTBn）把计数器初始值下载到递减计数器中。
	// 定时器比较缓冲寄存器（TCMPBn）把其初始值下载到比较寄存器中，
	// 并将该值与递减计数器的值进行比较。当递减计数器和比较寄存器值相同时，输出电平翻转。
	// 递减计数器减至0后，输出电平再次翻转，完成一个输出周期。
	// 这里将 TCMPB0设置为50，TCNTB0设为100，占空比为50%。
	PWM.TCMPB0 = 50;
	PWM.TCNTB0 = 100;
	// 4、启动Time0,且第一次要手动更新，将TCMPB0和TCNTB0的值加载进递减计数器
	PWM.TCON = PWM.TCON & (~(0xff)) | (1 << 0) | (1 << 1) ;
}

// 开启蜂鸣器
void beep_on(void)
{
	PWM.TCON = PWM.TCON & (~(0xff)) | (1 << 0) | (1 << 3) ; //自动加载TCMPB0和TCNTB0的值
}

//关闭蜂鸣器
void beep_off(void)
{
	PWM.TCON = PWM.TCON & (~(1 << 0)) ; //[0]位置0，关闭定时器0
}

//#define SYS_SET_FREQUENCE 25000
void beep_set_frequence( unsigned int fre )
{
	//若蜂鸣器的发声频率为0则返回
	if( 0==fre )
		return ;

	PWM.TCMPB0 =  SYS_SET_FREQUENCE/(fre+fre);   //根据设定频率重新设定计数器比较的值
	PWM.TCNTB0 =  SYS_SET_FREQUENCE/fre;			//根据频率重新调整计数值

}

4) -- rtc.c

/*
 * rtc.c
 *
 *  Created on: 2016-2-29
 *      Author: Administrator
 */
#include "exynos_4412.h"

//RTC初始化函数
void rtc_init(void)
{
	RTCCON = 1; // RTC控制使能
	// 通过设置 BCD系列寄存器的值，对年月日时分秒进行配置
	RTC.BCDYEAR = 0x16;
	RTC.BCDMON = 0x2;
	RTC.BCDDAY = 0x29;
	RTC.BCDHOUR = 0x18;
	RTC.BCDMIN = 0x24;
	RTC.BCDSEC = 0x00;
	RTCCON = 0; //RTC控制禁止
}

// 滴答计时器配置
void rtc_tic(void)
{
	// RTCCON [7:4]用于设置滴答计时器子时钟源选择，这里设为 0000，即32768Hz
	// RTCCON [8] 置1，滴答计时器使能
	RTCCON = RTCCON & (~(0xf << 4)) | (1 << 8);
	// 配置TICCNT寄存器，这里设置为32768，时钟源为32768Hz, 1s发生一次中断。
	TICCNT = 32768;

	ICDDCR = 1;  //使能分配器
	ICDISER.ICDISER2 = ICDISER.ICDISER2 | (0x1 << 13); //使能相应中断到分配器
	ICDIPTR.ICDIPTR19 = ICDIPTR.ICDIPTR19 & (~(0xff << 8))|(0x1 << 8); //选择CPU接口
	CPU0.ICCPMR = 255; //中断屏蔽优先级
	CPU0.ICCICR = 1;   //使能中断到CPU
}

// RTC 闹钟设置
void rtc_alarm(void)
{
	int i = 20;
	// 配置RTCALM.ALM寄存器，第[6]位置1，闹钟使能；第[0]位置1，秒时钟使能
	RTCALM.ALM = (1 << 6)|(1 << 0);
	RTCALM.SEC = 0x20; // SEC设为20，每到20秒时，闹钟到时，发生一次中断
	printf("请等待20s....\n");
	ICDDCR = 1;  //使能分配器
	ICDISER.ICDISER2 = ICDISER.ICDISER2 | (0x1 << 12); //使能相应中断到分配器
	ICDIPTR.ICDIPTR19 = ICDIPTR.ICDIPTR19 & (~(0xff << 0))|(0x1 << 0); //选择CPU接口
	CPU0.ICCPMR = 255; //中断屏蔽优先级
	CPU0.ICCICR = 1;   //使能中断到CPU
	while(i != 1)
	{
		printf("还剩 %-2d s\r", --i);
		mydelay_ms(1000);
	}
	printf("\n");
}

5) -- uart.c

#include "exynos_4412.h"

// UART初始化函数
void uart_init()
{
	// COM2口 Rx Tx分别连接GPA1_0 GPA1_1
	// GPA1 [3:0]位 置2，设为UART_2_RXD,[7:4]位置2，设为UART_2_TXD;
	GPA1.CON = (GPA1.CON & ~0xFF ) | (0x22); //GPA1_0:RX;GPA1_1:TX

	// 设置传输格式：ULCONn寄存器[1:0]用于设置数据位bit数，这里设为8
	UART2.ULCON2 = 0x3;
	// 设置UART工作模式：UCONn寄存器  [3:2] [1:0] 均置为1 ，Tx Rx 均设为中断或轮询模式
	UART2.UCON2 = 0x5;

	/*
	 * 波特率设置
	 	根据给定的波特率、所选择时钟源频率，
		可以通过以下公式计算 UBRDIVn 寄存器 (n 为 0～4，对应 5个 UART 通道 )的值。
		UBRDIVn = (int)( UART clock / ( buad rate x 16) ) – 1
		上式计算出来的 UBRDIVn 寄存器值不一定是整数，
		UBRDIVn 寄存器取其整数部分，小部分由 UFRACVALn 寄存器设置，
		例如，当UART clock为100MHz时，要求波特率为115200 bps，则：
		100000000/(115200 x 16) – 1 = 54.25 – 1 = 53.25
		UBRDIVn = 整数部分 = 53
		UFRACVALn/16 = 小数部分 = 0.25
		UFRACVALn = 4
	 */
	UART2.UBRDIV2 = 0x35;
	UART2.UFRACVAL2 = 0x4;
}

void putc(const char data)
{
	while(!(UART2.UTRSTAT2 & 0X2));
	UART2.UTXH2 = data;
	if (data == '\n')
			putc('\r');
}
char getc(void)
{
	char data;
	while(!(UART2.UTRSTAT2 & 0x1));
	data = UART2.URXH2;
	if ((data == '\n')||(data == '\r'))
		{
			putc('\n');
			putc('\r');
		}else
			putc(data);
	return data;
}
void puts(const  char  *pstr)
{
	while(*pstr != '\0')
		putc(*pstr++);
}
void gets(char *p)
{
	char data;
	while((data = getc())!= '\r')
	{
		if(data == '\b')
		{
			p--;
		}
		*p++ = data;
	}
	if(data == '\r')
	*p++ = '\n';
	*p = '\0';
}

3、main函数

#include "exynos_4412.h"
#include "adc.h"
#include "key.h"
#include "pwm.h"
#include "rtc.h"
#include "uart.h"

void mydelay_ms(int time)
{
	int i, j;
	while(time--)
	{
		for (i = 0; i < 5; i++)
			for (j = 0; j < 514; j++);
	}
}

void do_irq(void)
{
	static int a = 1;
	int irq_num;
	irq_num = CPU0.ICCIAR&0x3ff;  //获取中断号
	switch(irq_num)
	{
		case 57:	//按键中断
			beep_off();
			printf("请将电压调到正常值!!\n");
			mydelay_ms(1000); //延时1s,等待电压调整
			EXT_INT41_PEND = EXT_INT41_PEND |((0x1 << 1)); //清GPIO中断标志位
			ICDICPR.ICDICPR1 = ICDICPR.ICDICPR1 | (0x1 << 25); //清GIC中断标志位
		break;

		case 76:	// RTC 闹钟中断
			printf("20s已到，开始采集电压值：\n");
			rtc_tic(); // 20s 到后，调用滴答计时器

			RTCALM.ALM = RTCALM.ALM & (~(1 << 6));//关掉闹钟，防止下一个20s中断再次发生
			RTCINTP	 = RTCINTP | (1 << 1); //清RTC中断标志位
			ICDICPR.ICDICPR2 = ICDICPR.ICDICPR2 | (0x1 << 12); //清GIC中断标志位
			break;

		case 77:	//滴答计时器中断
			adc_collect();	//调用ad采样函数
			RTCINTP	 = RTCINTP | (1 << 0);	//清RTC中断标志位
			ICDICPR.ICDICPR2 = ICDICPR.ICDICPR2 | (0x1 << 13); //清GIC中断标志位
			break;
	}
	CPU0.ICCEOIR = CPU0.ICCEOIR&(~(0x3ff))|irq_num; //清cpu中断标志位
}
/*
 *  裸机代码，不同于LINUX 应用层， 一定加循环控制
 */
int main (void)
{
	printf("\n");
	printf("------------------practice--------------------\n");

	uart_init();
	pwm_init();
	rtc_init();
	key2_init();

	rtc_alarm();	//调用alarm函数，开始定时

	while(1)	//什么都不做，等待中断发生
	{

	}
   return 0;
}

将程序下载到开发板中，执行结果如下：

------------------practice--------------------
请等待20s....
20s已到，开始采集电压值：

电压值 = 1219 mV
电压值 = 1218 mV
电压值 = 1219 mV
电压值 = 1219 mV
电压值 = 1222 mV
电压值 = 1333 mV
电压值 = 1391 mV
电压值 = 1390 mV
电压值 = 1403 mV
电压值 = 1496 mV
电压值 = 1800 mV
电压值 = 1560 mV
电压值 = 873 mV
电压异常！
电压值 = 825 mV
电压异常！
电压值 = 825 mV
电压异常！
电压值 = 826 mV
电压异常！
电压值 = 826 mV
电压异常！
请将电压调到正常值!!
电压值 = 825 mV
电压值 = 825 mV
电压值 = 826 mV
电压异常！
请将电压调到正常值!!
电压值 = 827 mV
电压异常！
电压值 = 825 mV
电压异常！
电压值 = 825 mV
电压异常！
电压值 = 684 mV
电压异常！
电压值 = 143 mV
电压异常！
电压值 = 364 mV
电压异常！
电压值 = 1114 mV
电压值 = 1121 mV
电压值 = 1120 mV
电压值 = 1120 mV
电压值 = 1121 mV
电压值 = 1121 mV
电压值 = 1120 mV
电压值 = 1121 mV