Wouter van Ooijen Mail: [email protected] Sheets en info: voti.nl/hvu/2TPRJ8 voti.nl/hvu/arm

2TPRJ8 – hardware en ontwikkelomgeving

Hogeschool van Utrecht / Institute for Computer, Communication and Media Technology

1

Wouter van Ooijen

Mail: [email protected]

Sheets en info:

www.voti.nl/hvu/2TPRJ8

www.voti.nl/hvu/arm

hardware en ontwikkelomgeving voor 2TPRJ8



2

het ARM bordje de fiets Virtual Machine - opstarten DevEnv – opstarten, editen,

compileren debuggen met Insight downloaden met OCD Commander het BSP opdrachten



3

Philips ARM2106 microcontroller (64k RAM, 128k FLASH) voeding uit USB (maar geen USB communicatie) LCD 2x16 char (HD44780-compatible) klein luidsprekertje 16 schakelaars, uitlezen via 2 x HC165 schuifregisters 8 LEDjes, aansturen via 1 x HC595 schuifregister parallel JTAG programming interface (McGraigor Wiggler

compatibel) RS232 serial interface connector voor uitbreidingen

http://www.voti/nl/hvu/arm



4



5

LPC2106 (ARM

chip)



6

Uitlezen v.d. toetsjes



7

Aansturen v.d. LEDjes



8

JTAG interface

RS232 interface



9

snelheidsregeling voor een LEGO motortje

aansluiting van een hall (= magneet) sensor



10



11



12

Log in (met je email en password) ‘Start’ de Virtual Machine met het

Artisan image In de Virtual machine settings moet

de paralelle poort meegenomen worden

Nu kan je de Virtual Machine echt starten

Als je een USB stick wil gebruiken dan moet je die nu pas inpluggen



13



14



15



16



17



18

PSPAD editor GNU assmbler/C/C++ compiler Insight debugger MAC_MOT TCP-to-parallel JTAG

interface

Los: OCD Commander (Philips Flash utility) C++ BSP/RTOS



19

installeer de files uit de BSP (BikeComputer.zip?) in een lege directory let op: geen spaties in de

pathname

dubbel-klik op de .ppr file



20

PsPad editormet GNU toolsvoor ARMasm/C/C++ontwikkeling



21

build

foutmeldingen



22

Als je dit krijgt bij het linken heb je debugger/loader niet afgesloten



23

De microcontroller heeft 64Kb RAM, maar daar moet alles in: code, globale data, stack. Wees dus “een beetje” zunig.

Downloaden met de de JTAG debugger gaat niet erg snel. Zuinig zijn met code werkt dus sneller! Een klasse op zich kost geen code, maar (klasse) variabelen en (klasse) functies wel!

Downloaden met de OCD Commander gaat veel sneller, maar je kan dan nauelijks debuggen.

Jullie werken uitsluitend in RAM.



24

sluit het bordje aan (USB + parallel)



25

Dit is de setting voor JTAG



26

start debugger



27

zet onder file > target settings:Target = Remote/TCPHostname = 127.0.0.1Port = 8888

(als je netjes afsluit blijft zou dit moeten blijven staan)



28

run > download



29



30

continue



31

als het goed is kom je nu op het breakpoint aan het begin van main



32

Je kan breakpoints toevoegen of verwijderen

(ook in andere source files)



33

Je kan variabelen (en andere lijsten) bekijken



34

Je kan regel voor regel het programma uitvoeren



35

continue

Zoals het een embedded programma betaamt eindigt ons programma nooit.

stop



36

Na een ‘stop’ zit je meestal ergens in assembler



37

start de OCD Commander



38

check



39

Load file



40



41



42

run



43



44

Overnieuw:

Halt

Load file

Go



45

Als je dit krijgt moet je dat ding installeren / starten.



46

Als je dit thuis krijgt kan je onder control panel > system > hardware > device manager (select view > show hidden devices) > non plug-and-pray devices > MAC_MOT > driver instellen op status = started, type = automatic



47

Als de thuis die MAC_MOT driver niet kan vinden: installeer de Macraigor OCD commander (de link staat op www.voti.nl/hvu/arm)



48

Als het echt niet werkt: de USB aansluiting

er even uithalen om het bordje te resetten, evt ook je PC resetten.



49

class C_BSP {

public:

// get the one and only BSP:

static C_BSP * getInstance( void );

C_Busy * busy;

C_Interrupts * interrupts;

C_Timer0 * timer0;

C_Timer1 * timer1;

C_Pins * pins;

C_Beeper * beeper;

C_LEDs * leds;

C_Keyboard * keyboard;

C_LCD * lcd;

private: . . .

Chip

On-board peripherals



50

class C_Busy {

public:

// wait n microseconds

void waitUs( int n );

// wait n milliseconds

void waitMs( int n );

private: . . .



51

class C_Interrupts {

public:

// Check whether interrupts are currently enabled.

bool isEnabled( void );

// guards for an region of code that must run uninterruptable

// these calls work properly when nested

void unInterruptableBegin( void );

void unInterruptableEnd( void );

// check the current nesting of uninterruptable regions

// probably usefull for debugging

int unInterruptableCount( void );

private: ...



52

class C_Timer {

public:

// abstract methodes:

virtual unsigned long getMillisec( void ) = 0;

virtual void registerCallback( void (* cb)( void ) ) = 0;

protected: . . .



53

class C_Timer0 : public C_Timer { // C_Timer1 is similar

public:

// The registered function is called on each timer interrupt

// Registering another function overwrites the previous.

// N.B. The function cb() should not do any I/O write operations

// neither directly nor indirectly!

void registerCallback( void (* cb)( void ) );

// static member for the routines to call if the timer ticks

static void (* callback)( void );

// handler called when timer interrupt occurs

static void timerInterruptHandler0 (void);

// static member for the number of milliseconds

static unsigned long nrMillis;

inline unsigned long getMillisec( void ){ return nrMillis; }

// clock frequency

static const unsigned CLOCK_FREQ;

private: . . .



54

enum DirectionT {

DirectionInput,

DirectionOutput };

class C_Pins {

public:

// set the direction of a pin

void setDirection( unsigned char pin,

DirectionT direction );

// get and set pin value

// set is usefull when the pin direction is output

// get is usefull when the pin direction is input

bool get( unsigned char pin );

void set( unsigned char pin, bool value );

private: . . .



55

class C_Beeper {

public:

// switch the Beeper on (== high)

void on( void );

// switch the Beeper off (== low)

void off( void );

private: . . .



56

class C_LEDs {

public:

// set the LEDs according to the 8 bits in value

void setAll( unsigned char value );

// switch the LED nr on or off

void setOne( unsigned char nr, bool value );

private: . . .



57

enum KeyT {

Key0 = 6, Key1 = 15, Key2 = 14, Key3 = 13, Key4 = 12,

Key5 = 11, Key6 = 10, Key7 = 9, Key8 = 8, Key9 = 7,

KeyA = 3, KeyB = 2, KeyC = 1, KeyD = 0,

KeyStar = 5, KeySharp = 4,

KeyNone = 0xFF };

class C_Keyboard {

public:

// read the keyboard, return

// whether a key is pressed

// and if so which one

KeyT read( void );

// read the keyboard, to get

// the status of the given key

bool readKey ( KeyT key );



58

class C_LCD {

public:

// send a HD44780 command byte to the LCD

void command( unsigned char cmd );

// send a HD44780 data byte to the LCD

void data( unsigned char chr );

// put the write cursor at (row, col)

// row = line number, 0 = top line

// col = column, 0 = leftmost

void gotoRowCol( unsigned char row, unsigned char col );

// write a char at the write cursor position and

// advance the write cursor position

void write( char chr );

private: . . .



59

LET OP!1. De ‘hogere’ I/O classes (LCD, Keyboard, LEDs, etc)

mogen niet uit de interrupt (ge-schedulde timerticks) aangeroepen worden. Pinnen lezen en/of schrijven mag wel.

2. In de huidige versie van de opstart code en linker scripts worden de creators (initialisatie) van globale objecten niet aangeroepen! Gebruik dus locale objecten, evt. een globale pointer naar zo’n object (of references doorgeven).



60

Opdrachten – vrijwillig, maar…

1. Laat de LEDs knipperen: iedere seconde heel even (bv 200ms) aan.

2. Geluid: maak een korte piep (bv 1 seconde 1 kHz).

3. Zet ‘Hello world’ op het LCD scherm, en iets naar keuze op de tweede regel.

4. Laat op het LCD of de LEDs zien als toets 1 of toets 2 wordt ingedrukt.

Wouter van Ooijen Mail: [email protected] Sheets en info: voti.nl/hvu/2TPRJ8 voti.nl/hvu/arm

Documents

Transcript of Wouter van Ooijen Mail: [email protected] Sheets en info: voti.nl/hvu/2TPRJ8 voti.nl/hvu/arm