K U R S
Mikrokontrolery
z rdzeniem ARM, część 9
Pierwszy projekt
W tej części kończymy prezentację sposobu przygotowania narzędzi tylko do odczytu przypisano jej
atrybuty: wykonywalny oraz tylko
do kompilacji pierwszego projektu. Przedstawione informacje
do odczytu ((xr)). Nazwie DATA
mają charakter uniwersalny i będą pomocne także w przypadku
przypisano obszar pamięci RAM
kompilowania innych projektów, także składających się z wielu
mikrokontrolera znajdujący się
od adresu 0x40000000 (ORIGIN =
plików z
ródłowych.
0x40000000), a jego wielkość okre-
Gdy kompilowany projekt zawie- Kolejnym plikiem wykorzystywa- ślono na 32 kB (LENGTH = 32K).
ra wiele plików (jak na przykład nym w projekcie jest skrypt linke- Obszarowi pamięci RAM przypi-
przedstawiony na rys. 25 w EP7/ ra lpc2138 rom.ld, który przypisuje sano atrybuty: zapis oraz odczyt
2006) makefile budujemy w sposób poszczególne segmenty kodu i da- ((rw)). Obszar pamięci został tu-
przedstawiony poniżej. nych generowanych przez kompila- taj skonfigurowany dla mikrokon-
W linii: tor w odpowiednie miejsca pamięci trolera LPC2138. W przypadku,
#tutaj wpisz nazwe pliku hex
mikrokontrolera. W tab. 5 przedsta- gdy będziemy tworzyć program
TARGET = test
wiono poszczególne segmenty two- dla innych mikrokontrolerów np.
wpisujemy nazwę test, ponieważ rzone przez kompilator gcc. LPC2131 wystarczy zmienić pa-
plikiem, jaki chcemy otrzymać jest W przypadku mikrokontrolerów rametr LENGTH. Dalszej części
test.hex. W linii SRC wpisujemy LPC213x/214x skrypt możemy napi- skryptu konfiguracyjnego nie bę-
nazwę wszystkich plików z
ródło- sać w taki sposób, aby kod progra- dziemy musieli zmieniać. Znajdu-
wych napisanych w języku C/C++. mu i dane były umieszczane w pa- ją się tam przypisania odpowied-
Natomiast w linii ASRC wpisujemy mięci Flash, natomiast pozostałe nich sekcji do obszarów pamięci
listę wszystkich plików napisanych dane umieszczane będą w pamięci np.:
w asemblerze. Tak, więc w naszym RAM. Skrypt możemy napisać rów- /* sekcja .rodata zawiera dane sta-
le */
przypadku linie te będą wyglądać nież tak, aby kod programu i da-
.rodata :
{
w sposób następujący: ne znalazły się w pamięci RAM,
*(.rodata)
#pliki zrodlowe
jednak taka konfiguracja może być
*(.rodata.*)
SRC = 1.cpp 2.cpp
*(.gnu.linkonce.r.*)
przydatna najwyżej do testowania
#pliki assemblerowe
} >CODE
ASRC = boot.s 3.s
niewielkich programów. Plik roz-
Ostatnią czynnością będzie poczyna się od definicji obszarów Do obszaru pamięci CODE (czy-
stworzenie zależności pomiędzy i adresów pamięci RAM i ROM: li pamięci Flash) przypisana jest
/* Konfiguracja pamieci */
plikami, mające doprowadzić do sekcja .rodata zawierająca dane sta-
otrzymania pliku wynikowego. Dla łe, które w języku C są zadeklaro-
MEMORY
{
naszego przykładu zależności będą wane jako const.
CODE (xr) : ORIGIN = 0x00000000,
wyglądać następująco: LENGTH = 512K Do omówienia pozostał nam, je-
DATA (rw) : ORIGIN = 0x40000000,
#Zaleznosci pomiedzy plikami w C
scze plik led.cpp, który zawiera pro-
LENGTH = 32K
boot.o: boot.s
} gram generujący efekt węża świetlne-
3.o: 3.s
1.o: 1.cpp lpc213x.h
Sekcja MEMORY zawiera opis go na diodach LED zestawu ZL6ARM.
2.o: 2.cpp lpc213x.h
konfiguracji pamięci. Nazwie Pomimo, iż zastosowanie języka C++
#zaleznosci pomiedzy plikami konco-
wymi
CODE przypisano obszar pamięci do problemu poruszanego w przykła-
$(TARGET).elf: boot.o 1.o 2.o 3.o
lpc2138 rom.ld Flash mikrokontrolera, który znaj- dzie może być traktowane jako prze-
W przypadku, gdy projekt za- duje się od adresu 0 (ORIGIN = rost formy nad treścią, to zdecydowa-
wiera większą liczbę plików z
ró- 0x00000000), a jego wielkość okre- no się na taki krok, gdyż w ogólnym
dłowych sposób postępowania przy ślona jest na 512 kB (LENGTH = przypadku jest to język znakomicie
tworzeniu makefile jest analogiczny. 512K). Ponieważ pamięć Flash jest nadający się do pisania programów
na mikrokontrolery ARM. Na począt-
Tab. 5. Segmenty wynikowe tworzone przez kompilator gcc ku definiujemy porty, do których są
Nazwa segmentu Opis podłączone diody LED:
.text Segment zawierający kod programu //Definicja LEDow
#define LEDS (0xFF<<16)
.rodata Segment zawierający dane tylko do odczytu
#define LEDDIR IO1DIR
#define LEDSET IO1SET
.ctors Segment zawierający kody konstruktorów C++
#define LEDCLR IO1CLR
.dtors Segment zawierający kody destruktorów C++
.data Sekcja zawierająca dane zainicjalizowane
Kod generujący efekt węża
.bss Sekcja zawierająca dane nie zainicjalizowane
świetlnego zaimplementowano
Elektronika Praktyczna 8/2006
95
K U R S
w klasie CShiftLed, zawierającej
List. 4. Implementacja klasy (pro-
metodę Run(), która powinna być
gram migający diodą LED)
wywołana w pętli głównej progra-
class CLedShift
mu. Klasa jest rozszerzeniem po- {
public:
jęcia struktury z języka C. Posiada
//Konstruktor klasy
ona w sobie zmienne, które tutaj
CLedShift()
dla odróżnienia nazywa się pola- {
//Piny jako wyjscia
mi, ale dodatkowo posiada w so-
LEDDIR |= LEDS;
bie funkcje zwane metodami, które
}
//Metoda Run
operują na polach. Metody są po
void Run()
to, żeby można było chronić dane
{
i wykonywać operacje na danych //Pierwsza dioda
mShift = 1;
chronionych, oraz ułatwić opera-
for(int i=0;i<8;i++)
cje na polach tylko tej danej klasy
{
w danym obiekcie. Metoda, jest to //Zapal wybrana diode
LEDSET = mShift << 16;
prawie to samo, co funkcja, z tym,
//Zgas pozostale diody
że ma ona dostęp do pól klasy.
LEDCLR = ~mShift << 16;
Konstruktor klasy jest to specjal- //Petla opozniajaca
for(int d=0;d<1000000;d++);
na metoda, która jest wywoływa-
//Przesun bit o 1
na zawsze, gdy klasa jest inicjo- mShift <<= 1;
}
wana. Konstruktor jest potrzebny
}
do przydzielenia polom wartości
private:
początkowych lub wykonania in- //Zmienna przechowujaca biezacy
LED
nych czynności koniecznych przy
unsigned char mShift;
tworzeniu obiektu klasy. Konstruk-
};
tor i destruktor nie zwraca żadnej
wartości. Nazwa konstruktora jest
dokładnie taka sama jak nazwa cyklu wywoływana jest pętla opóz
-
klasy. Destruktor jest wywoływany, niająca, tak abyśmy mogli dostrzec
gdy klasa nie będzie więcej używa- zmianę stanu diod. Warto tutaj
na i jest ona niszczona. Jest on po zwrócić uwagę na licznik pętli
to, żeby np. zwolnić pamięć przy- opóz
niającej, który zlicza do milio-
dzieloną dynamicznie. W klasach na. Widać tutaj jak dużą mocą ob-
występują stopnie ochrony danych liczeniową dysponuje zastosowany
określające dostępność danego pola mikrokontroler.
//Funkcja glowna main
lub metody. Stopień private, jest
int main(void)
największym stopniem ochrony.
{
//Klasa diod swiecacych
Dostęp do metod i pól chronionych
CLedShift led1;
tym stopniem jest ograniczony tyl-
//Petla glowna
while(1)
ko do metod będących częścią tej
{
klasy, co oznacza, że są one nie- //Wywolanie cyklicznie metody
RUN
dostępne na zewnątrz. Natomiast
led1.Run();
stopień ochrony public daje swo- }
}
bodny dostęp z dowolnego miejsca
do metod i pól znajdujących się W funkcji main() tworzony jest
pod kontrolą tego modyfikatora. obiekt klasy CShiftLed, a następnie
Implementację klasy przedstawiono w pętli nieskończonej wywoływana
na list. 4. jest metoda Run() tworząca efekt
W konstruktorze klasy CLed- węża świetlnego.
Shift linie P1.16& P1.24 portu P1 Mam nadzieję udało mi się
są ustawiane jako wyjściowe. Pole czytelnikom przybliżyć, chociaż
mShift zadeklarowane jako składo- w stopniu podstawowym procedu-
wa prywatna klasy, przechowuje rę instalacji oraz posługiwanie się
informację o tym, która z 8 diod środowiskiem Eclipse. Nic jednak
LED ma zostać zapalona. Metoda nie jest w stanie zastąpić samo-
Run() powinna być wywoływana dzielnych prób i eksperymentów,
cyklicznie w pętli głównej progra- dlatego do nich gorąco zachęcam.
mu. Realizuje ona cykliczne prze- W kolejnych odcinkach zajmie-
suwanie pola mShift o jeden bit my się poszczególnymi układami
w lewo oraz przepisanie jego do peryferyjnymi mikrokontrolerów
rejestru portu P1, co w efekcie LPC213x/214x.
powoduje wyświetlenie stanu bi- Lucjan Bryndza SQ7FGB, EP
tów pola mShift na diodach LED [e-mail]
zestawu ZL6ARM. Na zakończenie
Elektronika Praktyczna 8/2006
96