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