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Exynos4412裸機開發綜合練習

下面是一個案例需求：

1、編寫一段程式,該程式的主要功能是監控電路闆上的電壓值,若電壓值超過目前的電壓限制則通過蜂鳴器報警,通過按鍵解除報警;

2、其具體要求如下; 

a) 程式下載下傳20s後,進入電壓采集狀态(使用RTC ALARM功能完成), 要求1s采集1次電路闆電壓值;(采用RTC TIME TICK完成)

b) 每次電壓采集完成後,通過COM2将采集到的電壓值發送到PC,在PC端可通過序列槽調試助手檢視目前的電壓值;

c) 每次電壓采集完成後,比較目前的電壓值是否正常正常的電壓值為(1V~2V),若目前采集的電壓值異常,則通過蜂鳴器發出報警信号;

d) 報警信号的解除通過電路闆上的KEY2控制( 通過按下KEY2使蜂鳴器停止鳴叫);

下面是具體實作：

1、頭檔案定義

0) -- exynos_4412.h

内容過多，這裡不予以展示了，在前面的文章中均可找到相關寄存器定義

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、具體函數實作:

1) -- adc.c

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

//ADC初始化函數
adc_init(int temp)
{
	// 初始化A/D控制寄存器
	// ADCCON [16]位置1,12bit輸出；[14]位置1，允許預分頻； [13:6] = 99,預分頻值為99；
	// [1]位置1,采用讀啟動方式啟動ADC；
	// A/D轉換時間計算： PCLK = 100 MHZ,PRESCALER = 99,則 12 位轉換時間為 100MHz/(99+1) = 1 MHZ
	ADCCON = (1 << 16 | 1 << 14 | 99 <<6 | 1 << 1);
	ADCMUX = 3; //電壓輸入通道選擇，檢視原理圖，ADC連接配接 XadcAIN3，這裡将ADCMUX = 3;
	temp = ADCDAT & 0xfff; // temp用于存放轉換的資料值，由于是讀啟動方式啟動ADC，第一次讀是讀不到正确值的，
						   // 是以這裡先讀取依次進行初始化。
}

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

	while(!(ADCCON & (1 << 15))); //讀取ADCCON [15]位，當其為1時，A/D轉換結束
	temp = ADCDAT & 0xfff; // 讀取ADCDAT低12位，擷取電壓值
	temp = 18 * 100 * temp/0xfff; // 電壓轉換公式，電壓最大值為1.8V，temp 範圍為 0 ~ 4096
								  // 由于沒有浮點型頭檔案，這裡不識别浮點型，這裡将其轉換成mv,
								  // 其實應該是 1.8*1000*temp/0xfff，但1.8不被識别，這裡用18*100 。
	printf("電壓值 = %d mV\n",temp);
	if((temp > 2000)||(temp < 1000)) // 這裡設正常值為 1000mv ~ 2000mV。
	{
		printf("電壓異常！\n");
		beep_on(); //電壓值異常時，蜂鳴器報警
	}
	else
	{
		beep_off(); // 如果調整到正常值，關閉蜂鳴器。
	}
}

2) -- key.c

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

#include "exynos_4412.h"

//按鍵中斷 初始化函數
key2_init()
{
	//1、 外設級寄存器設定
	GPX1.CON =GPX1.CON & (~(0xf << 4)) |(0xf << 4); //配置引腳功能為外部中斷，這裡key2所連引腳為CPX1_1
	GPX1.PUD = GPX1.PUD & (~(0x3 << 2));  //關閉上下拉電阻

	EXT_INT41_CON = EXT_INT41_CON &(~(0xf << 4))|(0x2 << 4); //外部中斷觸發方式
	EXT_INT41_MASK = EXT_INT41_MASK & (~(0x1 << 1));  //使能中斷

	// 2、GIC級寄存器設定
	// 使能配置設定器
	ICDDCR = 1;
	// 使能相應中斷到配置設定器，ICDISER每1bit控制一中斷源；
	// EINT[9]中斷号為57，在ICDISER1 第[25]位置1；
	ICDISER.ICDISER1 = ICDISER.ICDISER1 | (0x1 << 25);
	// ICDIPTR每8位表示一中斷源對應的CPU接口，是以一個ICDIPTR控制4個中斷源
	// 這裡中斷号57在ICDPTR14 第[15:8]設定
	ICDIPTR.ICDIPTR14 = ICDIPTR.ICDIPTR14 & (~(0xff << 8))|(0x1 << 8); //選擇CPU接口

	//3、CPU0級寄存器設定
	CPU0.ICCPMR = 255; //中斷屏蔽優先級
	CPU0.ICCICR = 1;   //使能中斷到CPU
}

3) -- pwm.c

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

// 蜂鳴器函數配置，這裡蜂鳴器是無源的，由PWM定時器控制，管腳為GPD0_0
void pwm_init(void)
{
	GPD0.CON = GPD0.CON & (~(0xf))| (0x2 << 0); //GPD0_0 由 GPD0.CON [3:0]控制，置2為TOUT_0
	GPD0.PUD = GPD0.PUD & (~(0xf)) ; //禁用上拉/下拉電阻

	//定時器配置，這裡使用定時器0
	// 1、設定預分頻值，範圍為0~255，這裡設為249
	PWM.TCFG0 = PWM.TCFG0 & (~(0xff))|0xf9;
	// 2、設定分頻器分頻值，有1、1/2、1/4、1/8、1/16 五種因子選擇
	// TCFG1 [3:0]用于配置Time0，這裡置2，選擇分頻值為1/4
	PWM.TCFG1 = PWM.TCFG1 & (~(0xf)) | 0x2; // 分頻後， f = 100MHz/(250)/4 = 100kHz
	//3、TCMPB0 TCNTB0 配合進行占空比設定，
	// 定時器計數緩沖寄存器（TCNTBn）把計數器初始值下載下傳到遞減計數器中。
	// 定時器比較緩沖寄存器（TCMPBn）把其初始值下載下傳到比較寄存器中，
	// 并将該值與遞減計數器的值進行比較。當遞減計數器和比較寄存器值相同時，輸出電平翻轉。
	// 遞減計數器減至0後，輸出電平再次翻轉，完成一個輸出周期。
	// 這裡将 TCMPB0設定為50，TCNTB0設為100，占空比為50%。
	PWM.TCMPB0 = 50;
	PWM.TCNTB0 = 100;
	// 4、啟動Time0,且第一次要手動更新，将TCMPB0和TCNTB0的值加載進遞減計數器
	PWM.TCON = PWM.TCON & (~(0xff)) | (1 << 0) | (1 << 1) ;
}

// 開啟蜂鳴器
void beep_on(void)
{
	PWM.TCON = PWM.TCON & (~(0xff)) | (1 << 0) | (1 << 3) ; //自動加載TCMPB0和TCNTB0的值
}

//關閉蜂鳴器
void beep_off(void)
{
	PWM.TCON = PWM.TCON & (~(1 << 0)) ; //[0]位置0，關閉定時器0
}

//#define SYS_SET_FREQUENCE 25000
void beep_set_frequence( unsigned int fre )
{
	//若蜂鳴器的發聲頻率為0則傳回
	if( 0==fre )
		return ;

	PWM.TCMPB0 =  SYS_SET_FREQUENCE/(fre+fre);   //根據設定頻率重新設定計數器比較的值
	PWM.TCNTB0 =  SYS_SET_FREQUENCE/fre;			//根據頻率重新調整計數值

}

4) -- rtc.c

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

//RTC初始化函數
void rtc_init(void)
{
	RTCCON = 1; // RTC控制使能
	// 通過設定 BCD系列寄存器的值，對年月日時分秒進行配置
	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
}

// 滴答計時器配置
void rtc_tic(void)
{
	// RTCCON [7:4]用于設定滴答計時器子時鐘源選擇，這裡設為 0000，即32768Hz
	// RTCCON [8] 置1，滴答計時器使能
	RTCCON = RTCCON & (~(0xf << 4)) | (1 << 8);
	// 配置TICCNT寄存器，這裡設定為32768，時鐘源為32768Hz, 1s發生一次中斷。
	TICCNT = 32768;

	ICDDCR = 1;  //使能配置設定器
	ICDISER.ICDISER2 = ICDISER.ICDISER2 | (0x1 << 13); //使能相應中斷到配置設定器
	ICDIPTR.ICDIPTR19 = ICDIPTR.ICDIPTR19 & (~(0xff << 8))|(0x1 << 8); //選擇CPU接口
	CPU0.ICCPMR = 255; //中斷屏蔽優先級
	CPU0.ICCICR = 1;   //使能中斷到CPU
}

// RTC 鬧鐘設定
void rtc_alarm(void)
{
	int i = 20;
	// 配置RTCALM.ALM寄存器，第[6]位置1，鬧鐘使能；第[0]位置1，秒時鐘使能
	RTCALM.ALM = (1 << 6)|(1 << 0);
	RTCALM.SEC = 0x20; // SEC設為20，每到20秒時，鬧鐘到時，發生一次中斷
	printf("請等待20s....\n");
	ICDDCR = 1;  //使能配置設定器
	ICDISER.ICDISER2 = ICDISER.ICDISER2 | (0x1 << 12); //使能相應中斷到配置設定器
	ICDIPTR.ICDIPTR19 = ICDIPTR.ICDIPTR19 & (~(0xff << 0))|(0x1 << 0); //選擇CPU接口
	CPU0.ICCPMR = 255; //中斷屏蔽優先級
	CPU0.ICCICR = 1;   //使能中斷到CPU
	while(i != 1)
	{
		printf("還剩 %-2d s\r", --i);
		mydelay_ms(1000);
	}
	printf("\n");
}

5) -- uart.c

#include "exynos_4412.h"

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

	// 設定傳輸格式：ULCONn寄存器[1:0]用于設定資料位bit數，這裡設為8
	UART2.ULCON2 = 0x3;
	// 設定UART工作模式：UCONn寄存器  [3:2] [1:0] 均置為1 ，Tx Rx 均設為中斷或輪詢模式
	UART2.UCON2 = 0x5;

	/*
	 * 波特率設定
	 	根據給定的波特率、所選擇時鐘源頻率，
		可以通過以下公式計算 UBRDIVn 寄存器 (n 為 0～4，對應 5個 UART 通道 )的值。
		UBRDIVn = (int)( UART clock / ( buad rate x 16) ) – 1
		上式計算出來的 UBRDIVn 寄存器值不一定是整數，
		UBRDIVn 寄存器取其整數部分，小部分由 UFRACVALn 寄存器設定，
		例如，當UART clock為100MHz時，要求波特率為115200 bps，則：
		100000000/(115200 x 16) – 1 = 54.25 – 1 = 53.25
		UBRDIVn = 整數部分 = 53
		UFRACVALn/16 = 小數部分 = 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函數

#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;  //擷取中斷号
	switch(irq_num)
	{
		case 57:	//按鍵中斷
			beep_off();
			printf("請将電壓調到正常值!!\n");
			mydelay_ms(1000); //延時1s,等待電壓調整
			EXT_INT41_PEND = EXT_INT41_PEND |((0x1 << 1)); //清GPIO中斷标志位
			ICDICPR.ICDICPR1 = ICDICPR.ICDICPR1 | (0x1 << 25); //清GIC中斷标志位
		break;

		case 76:	// RTC 鬧鐘中斷
			printf("20s已到，開始采集電壓值：\n");
			rtc_tic(); // 20s 到後，調用滴答計時器

			RTCALM.ALM = RTCALM.ALM & (~(1 << 6));//關掉鬧鐘，防止下一個20s中斷再次發生
			RTCINTP	 = RTCINTP | (1 << 1); //清RTC中斷标志位
			ICDICPR.ICDICPR2 = ICDICPR.ICDICPR2 | (0x1 << 12); //清GIC中斷标志位
			break;

		case 77:	//滴答計時器中斷
			adc_collect();	//調用ad采樣函數
			RTCINTP	 = RTCINTP | (1 << 0);	//清RTC中斷标志位
			ICDICPR.ICDICPR2 = ICDICPR.ICDICPR2 | (0x1 << 13); //清GIC中斷标志位
			break;
	}
	CPU0.ICCEOIR = CPU0.ICCEOIR&(~(0x3ff))|irq_num; //清cpu中斷标志位
}
/*
 *  裸機代碼，不同于LINUX 應用層， 一定加循環控制
 */
int main (void)
{
	printf("\n");
	printf("------------------practice--------------------\n");

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

	rtc_alarm();	//調用alarm函數，開始定時

	while(1)	//什麼都不做，等待中斷發生
	{

	}
   return 0;
}

将程式下載下傳到開發闆中，執行結果如下：

------------------practice--------------------
請等待20s....
20s已到，開始采集電壓值：

電壓值 = 1219 mV
電壓值 = 1218 mV
電壓值 = 1219 mV
電壓值 = 1219 mV
電壓值 = 1222 mV
電壓值 = 1333 mV
電壓值 = 1391 mV
電壓值 = 1390 mV
電壓值 = 1403 mV
電壓值 = 1496 mV
電壓值 = 1800 mV
電壓值 = 1560 mV
電壓值 = 873 mV
電壓異常！
電壓值 = 825 mV
電壓異常！
電壓值 = 825 mV
電壓異常！
電壓值 = 826 mV
電壓異常！
電壓值 = 826 mV
電壓異常！
請将電壓調到正常值!!
電壓值 = 825 mV
電壓值 = 825 mV
電壓值 = 826 mV
電壓異常！
請将電壓調到正常值!!
電壓值 = 827 mV
電壓異常！
電壓值 = 825 mV
電壓異常！
電壓值 = 825 mV
電壓異常！
電壓值 = 684 mV
電壓異常！
電壓值 = 143 mV
電壓異常！
電壓值 = 364 mV
電壓異常！
電壓值 = 1114 mV
電壓值 = 1121 mV
電壓值 = 1120 mV
電壓值 = 1120 mV
電壓值 = 1121 mV
電壓值 = 1121 mV
電壓值 = 1120 mV
電壓值 = 1121 mV
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