Повторимо зроблене в попередньому пості, із використанням HAL/SMT32CubeMX. Такі, трішки нестандартні, режими роботи, HAL безпосередньо не підтримує, але і не заважає сильно -- все ж, абстракція, надана цією бібліотекою, зовсім тоненька.
Нагадаємо апаратну конфігурацію:
- TRIG -- PA6 (TIM3_CH1)
- ECHO -- PB0 (TIM3_CH3)
- PC8 -- синій світлодіод
- PC9 -- зелений світлодіод
За потреби, Cube вміє автоматично робити ремапінг. Тут в ньому потреби немає:
Всі елементи цієї конфігурації вже розглядалися. Звичайно, CH1/CH2 i CH3 працюватимуть розділено, але так ми переконуємо Cube згенерувати необхідну ініціалізацію.
Налаштування TIM3 на вкладці конфігурування теж очевидні:
Стрілками показано найважливіші (а загальний принцип той же, що і в попередньому пості, зокрема, див. туди за тим, що таке FREQ_DIVIDER і чому ARR = 65535):
- Підлеглий режим -- перезапуск таймера (reset). Нагадаємо, він використовуватиметься для захоплення початку імпульсу
- CH1, 1 канал, захоплює початок імпульсу
- CH2, 2 канал -- кінець імпульсу
- CH3 генерує сигнал заданої довжини на TRIG
Переходимо до коду.
main.c
Логіка роботи буде тією ж, що і раніше. Тому стан програми задається так само:typedef enum state_t{IDLE_S, TRIGGERING_S, WAITING_FOR_ECHO_START_S, WAITING_FOR_ECHO_STOP_S, TRIG_NOT_WENT_LOW_S, ECHO_TIMEOUT_S, ECHO_NOT_WENT_LOW_S, READING_DATA_S, ERROR_S} state_t; volatile state_t state; volatile uint32_t measured_time;
Допоміжні функції із CMSIS не потрібні -- HAL містить достатньо точні їх аналоги, а функції обробки помилок такі ж, тільки з використанням вже розглянутих і/або очевидних макросів HAL:
void resetTimer() { TIM_CCxChannelCmd(htim3.Instance, TIM_CHANNEL_1, TIM_CCx_DISABLE); TIM_CCxChannelCmd(htim3.Instance, TIM_CHANNEL_2, TIM_CCx_DISABLE); TIM_CCxChannelCmd(htim3.Instance, TIM_CHANNEL_3, TIM_CCx_DISABLE); __HAL_TIM_DISABLE(&htim3); __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3, 0); __HAL_TIM_CLEAR_IT(&htim3, TIM_IT_UPDATE | TIM_IT_CC1 | TIM_IT_CC2 | TIM_IT_CC3 ); HAL_NVIC_ClearPendingIRQ(TIM3_IRQn); } void on_error(const char* text, bool hang) { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET); puts(text); if(hang) { while(1); } else { resetTimer(); state = IDLE_S; } }
Тоді тіло main() починається звично:
int main(void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_TIM3_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ puts("Starting"); __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim3, TIM_IT_CC1); __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim3, TIM_IT_CC2); __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim3, TIM_IT_UPDATE);
Перед початком головного циклу, дозволяємо переривання, які нас цікавлять -- від першого та другого каналів та у відповідь на переповнення. (Переривання від 3-го каналу дозволятимемо в циклі).
Тоді, після матеріалу попередніх постів, головний цикл мав би бути повністю зрозумілим.
Тоді, після матеріалу попередніх постів, головний цикл мав би бути повністю зрозумілим.
while (1) { state = IDLE_S; HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_3); // Розбити на частини? state = TRIGGERING_S; //! Echoing -- waiting to finish while( state == TRIGGERING_S ); if( state == TRIG_NOT_WENT_LOW_S ) { on_error("Trig do not went low.", false); continue; } if( HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET ) { puts("Echo line does not went low -- physically!"); continue; } if( state != WAITING_FOR_ECHO_START_S ) { on_error("Error -- unexpected mode. Should be WAITING_FOR_ECHO_START_S", false); continue; } TIM_CCxChannelCmd(htim3.Instance, TIM_CHANNEL_1, TIM_CCx_ENABLE); TIM_CCxChannelCmd(htim3.Instance, TIM_CHANNEL_2, TIM_CCx_ENABLE); __HAL_TIM_ENABLE(&htim3); /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ while( state == WAITING_FOR_ECHO_START_S || state == WAITING_FOR_ECHO_STOP_S ); switch(state) { case ECHO_NOT_WENT_LOW_S: on_error("Error -- echo do not went low.", false); continue; break; case ECHO_TIMEOUT_S: on_error("Error -- echo do not started.", false); continue; break; default: ; } if( state != READING_DATA_S ) { on_error("Error -- unexpected mode. Should be READING_DATA_S", false); } if( measured_time>38000 ) { printf("Tooo far -- no echo received, wating for %"PRIu32" mks\n", measured_time); }else { uint32_t distance_mm = (measured_time*10)/58; printf("Distance: %"PRIu32" mm, measured time: %"PRIu32" us\n",distance_mm, measured_time); } state = IDLE_S; HAL_Delay(200); } /* USER CODE END 3 */
Робота третього каналу запускається викликом HAL_TIM_PWM_Start_IT() (див. "Таймери STM32 -- ШІМ/HAL"). Коли він відпрацював, дозволяються канали CH1 i CH2, таймер запускається знову, якщо отримали результат -- виводимо.
Обробники переривань написані в дусі HAL. Завдяки ознайомленості із вмістом обробника, який викликатиметься у відповідь на переривання, і знаходиться в нетрях HAL -- HAL_TIM_IRQHandler(), ми знаємо, що спершу він викликатиме функції зворотного виклику для каналів захоплення, а вже потім для події переповнення -- нам цього і треба!
Коли приходить Capture-compare переривання від CH3, зупиняємо таймер та переводимо програму у стан WAITING_FOR_ECHO_START_S:
Зупинка таймера має один нюанс -- макрос __HAL_TIM_DISABLE() перевіряє, чи є хоч один активний канал, і відмовляється зупиняти таймер, якщо є. Тому єдиний канал, який може бути активним у цьому місці, CH3, зупиняємо явно. Також, щоб не ускладнювати логіку обробників, слід заборонити переривання від цього каналу.
Зауваження: номер каналу в полі htim->Channel -- HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_3 і число (точніше, бітова маска), яку хочуть більшість функцій -- TIM_CHANNEL_3, це різні величини! Не плутайте!
Нарешті, обробник подій захоплення від першого і другого каналу вирішує найскладнішу задачу -- визначення довжини імпульсу:
У ній явно очищаємо події від 3-го каналу, щоб HAL_TIM_IRQHandler() ще й її не "опрацював". Далі, якщо подія від першого каналу -- імпульс розпочався, очищаємо подію оновлення, змінюємо стан програми, запускаємо таймер знову -- через біт OPM він тут зупинився, (детальніше про логіку див. попередній пост). Якщо ж від другого каналу -- читаємо дані.
Ось і все. Як бачимо, нічого складного, а HAL+Cube ще й конфігурування сильно спрощує. Щоправда, тільки якщо в ньому орієнтуватися...
Наступного разу подивимося, як користуватися зовнішніми перериваннями для визначення тривалості імпульсу, а поки --
Обробники переривань написані в дусі HAL. Завдяки ознайомленості із вмістом обробника, який викликатиметься у відповідь на переривання, і знаходиться в нетрях HAL -- HAL_TIM_IRQHandler(), ми знаємо, що спершу він викликатиме функції зворотного виклику для каналів захоплення, а вже потім для події переповнення -- нам цього і треба!
Коли приходить Capture-compare переривання від CH3, зупиняємо таймер та переводимо програму у стан WAITING_FOR_ECHO_START_S:
void HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if( htim->Instance == TIM3 ) { if( htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_3 ) { TIM_CCxChannelCmd(htim3.Instance, TIM_CHANNEL_3, TIM_CCx_DISABLE); // В main() може бути запізно канал забороняти __HAL_TIM_DISABLE(htim); // <== Працює лише коли // "The counter of a timer instance is disabled only if all the CCx and CCxN // channels have been disabled" // Інакше слід вручну робити //htim->Instance->CR1 &= ~(TIM_CR1_CEN); // Хоч це і суперечить ідеї бібліотеки __HAL_TIM_DISABLE_IT(&htim3, TIM_IT_CC3); // А то при оптимізації прилітає state = WAITING_FOR_ECHO_START_S; } } }
Зупинка таймера має один нюанс -- макрос __HAL_TIM_DISABLE() перевіряє, чи є хоч один активний канал, і відмовляється зупиняти таймер, якщо є. Тому єдиний канал, який може бути активним у цьому місці, CH3, зупиняємо явно. Також, щоб не ускладнювати логіку обробників, слід заборонити переривання від цього каналу.
Зауваження: номер каналу в полі htim->Channel -- HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_3 і число (точніше, бітова маска), яку хочуть більшість функцій -- TIM_CHANNEL_3, це різні величини! Не плутайте!
Дрібне зауваження: принаймні в поточній реалізації HAL, обробник HAL_TIM_IRQHandler() викликає HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback() і HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback() підряд, (що природно, фізична подіє їм відповідає єдина), тому вибір HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback() -- чисто з логічних міркувань, вона ідейно ближча задачі.Обробник переповнення вирішує, "як жити далі":
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { switch(state) { case IDLE_S: state = ERROR_S; break; case TRIGGERING_S: state = TRIG_NOT_WENT_LOW_S; //! Таймер дорахував і зупинився break; case WAITING_FOR_ECHO_START_S: state = ECHO_TIMEOUT_S; // Луна не почалася break; case WAITING_FOR_ECHO_STOP_S: state = ECHO_NOT_WENT_LOW_S; // Луна почалася, але не закінчилася break; default: ; } }
Нарешті, обробник подій захоплення від першого і другого каналу вирішує найскладнішу задачу -- визначення довжини імпульсу:
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if( htim->Instance == TIM3 ) { __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(htim, TIM_IT_CC3); // А то воно ж натікує! :=) //! Порядок обробки каналів у HAL_TIM_IRQHandler () рятує від //! додаткових перевірок в HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback() if( htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1 ) { __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(htim, TIM_FLAG_UPDATE); state = WAITING_FOR_ECHO_STOP_S; __HAL_TIM_ENABLE(htim); //! Потрібно лише для OPM -- бо тут ми зразу і зупинилися return; } if( htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2 ) { measured_time = HAL_TIM_ReadCapturedValue( htim, TIM_CHANNEL_2); resetTimer(); state = READING_DATA_S; } } }
У ній явно очищаємо події від 3-го каналу, щоб HAL_TIM_IRQHandler() ще й її не "опрацював". Далі, якщо подія від першого каналу -- імпульс розпочався, очищаємо подію оновлення, змінюємо стан програми, запускаємо таймер знову -- через біт OPM він тут зупинився, (детальніше про логіку див. попередній пост). Якщо ж від другого каналу -- читаємо дані.
Зауваження: в принципі, задача і без біту OPM, який зупиняє таймер у відповідь на оновлення, успішно вирішується. Але код виходить трішки складнішим, то я вирішив ним таки скористатися.
Ось і все. Як бачимо, нічого складного, а HAL+Cube ще й конфігурування сильно спрощує. Щоправда, тільки якщо в ньому орієнтуватися...
Наступного разу подивимося, як користуватися зовнішніми перериваннями для визначення тривалості імпульсу, а поки --
Дякую за увагу!
Немає коментарів:
Дописати коментар