Input / Output¶

• Painonappeja, liukukytkin, kosketusnäyttö (ts. laitteen "näppäimistö")
• LEDejä
• Ajastinpiiri (engl. Timer)
• Analogia-digitaalimuunnin (AD-muunnin, ADC)
• PWM-piiri (Pulssinleveysmodulaatio, engl. Pulse Width Modulation)
• Sarjaliikennepiirejä, kuten UART, SPI ja I2C
• Haihtumatonta muisti kuten EPROMia
• USB- ja/tai Ethernet-ohjainpiirejä
• LCD-Näyttö

Pinni¶

Pinnit ja bitit¶

• Asettamalla tämä bitti joko loogiseen nollaan tai ykköseen, fyysisen pinnin jännitetaso muuttuu ja näin ohjelmallisesti ohjataan pinniä ja siihen kytkettyä komponenttia / oheislaitetta.
• Vastaavasti luetaan fyysisen pinnin tila (eli jännite) ja sitä vastaava bitti asettuu vastaavaan loogiseen arvoon.
• Loogista ykköstä (engl. High) yleensä vastaa käyttöjännite (tyypillisesti 3.3V tai 5V) tai jännite sovituissa rajoissa. Usein 2.0-2.7V suuremmat arvot tulkitaan ykköseksi.
• Loogista nollaa (engl. Low) vastaa maataso 0V, tai yleensä 0.7V pienempi jännite.

   ohjausrekisteri = ohjausrekisteri & ~(1 << RESET);

Muistiinkuvattu I/O¶

• Nyt hyödynnetään osoitinmuuttujia, alustamalla ne osoittamaan oheislaitteelle varattuihin muistipaikkoihin. Näiden muistipaikkojen osoitteet sovitaan laitteen suunnitteluvaiheessa ja kun oheislaitteelle tehdään kirjasto, niin ne asetetaan siellä kohdilleen valmiiksi.
• Voimme koodista ohjata oheislaitetta käsittelemällä muistipaikoissa niitä vastaavia bittejä. Sekä asettaa ohjausbittejä että lukea laitteen tila ohjausbiteistä.
• Osana ohjausväylää voi myös olla keskeytyspinni, jonka lähettämä signaali (eli keskeytys) siepataan ohjelmassamme ja siihen reagoidaan halutulla tavalla. No, keskeytyksistä lisää ihan hetken päästä..
• Vastaavasti monimutkaisemmassa laitteessa dataväyläksi valitaan muistipaikka/paikkoja, jotka kytketään oheislaitteen dataväylään (ts. pinneihin) ja näihin saadaan laitteelle välitettyä informaatiota binäärilukuina.
• Joissain monimutkaisemmissa oheislaitteissa, kuten näytöissä, voi olla vielä erillinen osoiteväylä, jonka muistipaikat ovatkin laitteen sisäisiä muistipaikkoja. Jännä.

• Yleinen tarkoitus, toiminnallisuudet ja miten niitä käytetään.
• Muistiosoitteet joissa rekisterit ovat, ja tarjoaako kääntäjäympäristö näitä vastaavat vakiot ja (osoitin)muuttujat valmiiksi.
• Jokaisen rekisterin yksittäisten bittien käyttötarkoitus.

• Bitit 10-8 pitävät sisällään patterijännitteen kokonaisosan
• Bitit 7-0 patterijännitteen desimaaliosan, koodattuna tietyllä tavalla.

uint32_t patterin_jannite = HWREG(AON_BATMON_BASE + AON_BATMON_O_BAT); 

Datakirja¶

Kurkistus SensorTagiin¶

#define IOID_18                 0x00000012  // IO Id 18
#define IOID_19                 0x00000013  // IO Id 19
#define IOID_20                 0x00000014  // IO Id 20

I/O-pinnien käyttö¶

1. Esitellään RTOS:n globaalit muuttujat, joilla painonappi alustetaan toimimaan ja sitä voidaan käsitellä.
• Alla buttonHandle, buttonState ja taulukko buttonConfig[]
2. Alustetaan fyysit painonapit halutusti.
• Alla taulukkoon buttonConfig[]
3. Laaditaan napinpainalluksen käsittelijäfunktio.
• Alla keskeytysrutiin käsittelijäfunktio buttonFxn
4. ja tietysti main-funktiossa ottaa nappeja vastaavat I/O-pinnit kirjastofunktioiden avulla käyttöön ohjelmassa.

#include <ti/drivers/PIN.h>
#include <ti/drivers/pin/PINCC26XX.h>
...
// RTOS:n globaalit muuttujat pinnien käyttöön
static PIN_Handle buttonHandle;
static PIN_State buttonState;
static PIN_Handle ledHandle;
static PIN_State ledState;

// Pinnien alustukset, molemmille pinneille oma konfiguraatio
// Vakio BOARD_BUTTON_0 vastaa toista painonappia
PIN_Config buttonConfig[] = {
   Board_BUTTON0  | PIN_INPUT_EN | PIN_PULLUP | PIN_IRQ_NEGEDGE, 
   PIN_TERMINATE // Asetustaulukko lopetetaan aina tällä vakiolla
};

// Vakio Board_LED0 vastaa toista lediä
{{{
PIN_Config ledConfig[] = {
   Board_LED0 | PIN_GPIO_OUTPUT_EN | PIN_GPIO_LOW | PIN_PUSHPULL | PIN_DRVSTR_MAX, 
   PIN_TERMINATE // Asetustaulukko lopetetaan aina tällä vakiolla
};

// Napinpainalluksen keskeytyksen käsittelijäfunktio
void buttonFxn(PIN_Handle handle, PIN_Id pinId) {

   // Vaihdetaan led-pinnin tilaa negaatiolla
   uint_t pinValue = PIN_getOutputValue( Board_LED0 );
   pinValue = !pinValue;
   PIN_setOutputValue( ledHandle, Board_LED0, pinValue );
}

int main(void) {
    
   Board_initGeneral();

   // Otetaan pinnit käyttöön ohjelmassa
   buttonHandle = PIN_open(&buttonState, buttonConfig);
   if(!buttonHandle) {
      System_abort("Error initializing button pins\n");
   }
   ledHandle = PIN_open(&ledState, ledConfig);
   if(!ledHandle) {
      System_abort("Error initializing LED pins\n");
   }

   // Asetetaan painonappi-pinnille keskeytyksen käsittelijäksi
   // funktio buttonFxn
   if (PIN_registerIntCb(buttonHandle, &buttonFxn) != 0) {
      System_abort("Error registering button callback function");
   }

   BIOS_start();

   return (0);
}

RTOS:n muuttujat pinnien käyttöön¶

// RTOS:n muuttujat pinnien käyttöön
static PIN_Handle buttonHandle;
static PIN_State buttonState;
static PIN_Handle ledHandle;
static PIN_State ledState;

Pinnien alustus¶

PIN_Config buttonConfig[] = {
   Board_BUTTON0  | PIN_INPUT_EN | PIN_PULLUP | PIN_IRQ_NEGEDGE,  
   PIN_TERMINATE 
};

PIN_Config ledConfig[] = {
   Board_LED0 | PIN_GPIO_OUTPUT_EN | PIN_GPIO_LOW | PIN_PUSHPULL | PIN_DRVSTR_MAX,
   PIN_TERMINATE
};

• Sisääntuloksi pinni asetetaan vakiolla PIN_INPUT_EN
• Ulostuloksi asetus vakiolla PIN_GPIO_OUTPUT_EN.

• Vakio PIN_GPIO_LOW asettaa pinnin jännitteen maatasoon (0V, GND), joten tässä koodissa ledi ei ole päällä.
• Vakio PIN_GPIO_HIGH asettaisi jännitteen käyttöjännitteeseen (3.3V, VCC) eli ledi päälle.
• Lisäksi RTOS tarjoaa mahdollisuuden määritellä muitakin pinnien sähköiseen toimintaan liittyviä asetusparametreja, eli tässä PIN_PULLUP, PIN_PUSHPULL ja PIN_DRVSTR_MAX. Mutta kuten lupasimme, niin kurssilla ei tarvitse elektroniikkaa ihmeemmin osata.

Pinnikeskeytyksen käsittelijäfunktio¶

void buttonFxn(PIN_Handle handle, PIN_Id pinId) {

   // Vaihdetaan led-pinnin tilaa negaatiolla
   uint_t pinValue = PIN_getOutputValue( Board_LED0 );
   pinValue = !pinValue;
   PIN_setOutputValue( ledHandle, Board_LED0, pinValue );
}

Pinnit mukaan ohjelmaan¶

// Ledi käyttöön ohjelmassa
ledHandle = PIN_open( &ledState, ledConfig );
if(!ledHandle) {
   System_abort("Error initializing LED pin\n");
}

// Painonappi käyttöön ohjelmassa
buttonHandle = PIN_open(&buttonState, buttonConfig);
if(!buttonHandle) {
   System_abort("Error initializing button pin\n");
}

// Painonapille keskeytyksen käsittellijä
if (PIN_registerIntCb(buttonHandle, &buttonFxn) != 0) {
   System_abort("Error registering button callback function");
}

Lopuksi¶