{"id":154,"date":"2021-12-27T23:09:47","date_gmt":"2021-12-27T22:09:47","guid":{"rendered":"https:\/\/zappp.pl\/blog\/?p=154"},"modified":"2022-01-20T17:05:20","modified_gmt":"2022-01-20T16:05:20","slug":"library-1-sterownik-silnika-krokowego-na-stm32f429-disco-part-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.zappp.pl\/blog\/library-1-sterownik-silnika-krokowego-na-stm32f429-disco-part-3\/","title":{"rendered":"Library 1 \u2013 sterownik silnika krokowego na STM32F429 DISCO (part 3)."},"content":{"rendered":"\n

Komunikacja pomi\u0119dzy PC, a p\u0142ytk\u0105 DISCOVERY oparta zosta\u0142a na interfejsie UART. W celu pod\u0142\u0105czenia urz\u0105dze\u0144 wymagana jest przej\u015bci\u00f3wka USB-UART, najlepiej, wyposa\u017cona w uk\u0142ad FT232. Konfiguracja mikrokontrolera pod obs\u0142ug\u0119 UART przedstawiona zosta\u0142a w cz\u0119\u015bci 1<\/a> omawianej biblioteki.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Projekt do pobrania z: <\/strong>https:\/\/github.com\/PiotrPoterala\/stm32f429i-disco_stepper_motor<\/a><\/p>\n\n\n\n

oraz biblioteki: <\/strong>https:\/\/github.com\/PiotrPoterala\/PP_Library<\/a><\/p>\n\n\n\n

Struktura klas<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Mechanizm odbioru\/wysy\u0142ania danych oparty zosta\u0142 na wzorcu projektowym Dekorator<\/em>. Pozwala on na:<\/p>\n\n\n\n

  • dynamiczne dodawanie nowych funkcji do istniej\u0105cych klas w trakcie dzia\u0142ania programu,<\/li>
  • \u201eopakowanie\u201d oryginalnej klasy w klas\u0119 \u201edekoruj\u0105c\u0105\u201d.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
    \"\"<\/figure>\n\n\n\n
    \n
    \n
    \"\"<\/figure><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
    \n
    \"\"<\/figure><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

    W przypadku omawianego projektu:<\/p>\n\n\n\n

    1. Component<\/em> to PIOdevice \u2013 <\/em>wirtualna klasa bazowa, dostarczaj\u0105ca interfejs do realizacji wysy\u0142ania\/odbierania danych po UART,<\/li>
    2. ConcreteComponent <\/em>to PSerialPortRTX5 <\/em>\u2013 dziedziczy po PIOdevic;<\/em> klasa implementuj\u0105ca metody zdefiniowane w klasie bazowej z wykorzystaniem funkcji specyficznych dla zastosowanego systemu czasu rzeczywistego. W przypadku korzystania z FreeRTOS\u2019a jako ConcreteComponent <\/em>mog\u0142aby funkcjonowa\u0107 np. klasa PSerialPortFreeRTOS<\/em>.<\/li>
    3. Decorator <\/em>to PIOdeviceDecorator <\/em>\u2013 dziedziczy po PIOdevice <\/em>i agreguje referencj\u0119 do obiektu klasy PIOdevice.<\/em> Zawieraj\u0105c ten sam zestaw metod jak obiekt docelowy (Component<\/em>) i deleguj\u0105c mu wszystkie \u017c\u0105dania stanowi interfejs dla \u201enak\u0142adek\u201d.<\/li>
    4. ConcreteDecorator <\/em>to defORTX5atCommandInterpreter \u2013 <\/em>\u201enak\u0142adka\u201d; dziedziczy po PIOdeviceDecorator; <\/em>implementuje tylko te metody wirtualne, kt\u00f3rych ostateczny wynik dzia\u0142ania ma by\u0107 zmieniony, dodaj\u0105c pewne operacje, przed lub po przekazaniu \u017c\u0105dania do obiektu docelowego (Component<\/em>). W przypadku omawianego projektu, do metody readLine() <\/em>dodane zosta\u0142y operacje:
      • interpretacji danych odebranych z portu UART,<\/li>
      • przes\u0142ania obrobionych danych (poprzez kolejk\u0119) do w\u0105tku realizuj\u0105cego podstawowe zadania projektu (a wi\u0119c obr\u00f3t wirnika silnika o okre\u015blony k\u0105t, z okre\u015blon\u0105 trajektori\u0105 pr\u0119dko\u015bci obrotowej).<\/li><\/ul><\/li><\/ol>\n\n\n\n

        UART \u2013 wysy\u0142anie danych w projekcie opartym na RTX5<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

        Bezpo\u015brednie wys\u0142anie danych na port UART<\/p>\n\n\n\n

        PIOdevice*serialPort= new PSerialPortRTX5(USART1);\r\nserialPort->open(PIOdevice::ReadWrite);\t\r\nserialPort->write(\"test\");\r\nserialPort->close();\r<\/code><\/pre>\n\n\n\n
        Wys\u0142anie danych za po\u015brednictwem PTextStream<\/em>:<\/p>\n\n\n\n
        PIOdevice* serialPort = new PSerialPortRTX5(USART1);\nPTextStream out(serialPort);\nserialPort->open(PIOdevice::ReadWrite);\t\nout<<\u201dtest\u201d;\nserialPort->close();<\/code><\/pre>\n\n\n\n
        Metoda write()<\/em> przepisuje ci\u0105g znak\u00f3w do kolejki nadawczej sendQueue<\/em>, (i poniewa\u017c UART nie jest wstanie jednocze\u015bnie nadawa\u0107 i odbiera\u0107 danych) wy\u0142\u0105cza odbieranie danych przez port UART (CR1_RE) i w\u0142\u0105cza przerwania od pustego rejestru transmisji danych (CR1_TXEIE=1).<\/p>\n\n\n\n
        pp_rtx5_serial_port.cpp<\/h6>\n\n\n\n
        bool PSerialPortRTX5::write(string &data){\r\n\tbool answer=true;\r\n\t\r\n\tif(openMode==WriteOnly || openMode==ReadWrite){\r\n\t\tfor(auto it: data){\r\n\t\t\tif(osMessageQueuePut(sendQueue, &it, 0, osWaitForever)==osOK){\r\n\t\t\t\tname->CR1&=~USART_CR1_RE;\t\r\n\t\t\t\tname->CR1|=USART_CR1_TXEIE;\r\n\t\t\t}else{\r\n\t\t\t\tanswer=false;\r\n\t\t\t\tbreak;\r\n\t\t\t}\t\t\t\t\r\n\t\t}\r\n\t}else{\r\n\t\tanswer=false;\r\n\t}\r\n\r\n\treturn answer;\r\n}<\/code><\/pre>\n\n\n\n
        W przypadku, gdy SR_TXE=1 (bit ustawiany sprz\u0119towo) wywo\u0142ywany jest podprogram przerwania, w kt\u00f3rym poprzez metod\u0119 portListen()<\/em>, pobierany jest znak z kolejki nadawczej sendQueue<\/em> i wstawiany do rejestru DR (pe\u0142ni\u0105cego funkcj\u0119 bufora nadawczego).<\/p>\n\n\n\n
        pp_rtx5_serial_port.cpp <\/h6>\n\n\n\n
        void PSerialPortRTX5::portListen(){\n\t\n\tif(port->SR & USART_SR_RXNE){  \n\t\treceiveSignAndWriteToReceiveQueue();\n  }else if(port->SR & USART_SR_TXE){  \n\t\tsendSignFromSendQueue();\n  }\n}\n\n...\n\nint PSerialPortRTX5::sendSignFromSendQueue(){\n\t\tchar sign;\t\n\t\tosStatus_t status;\n\n\t\tstatus=osMessageQueueGet(sendQueue, &sign, NULL, 0);\n\t\tif(status==osOK){\n\t\t\tport->DR=sign;\n\t\t}else{\n\t\t\tport->CR1&=~USART_CR1_TXEIE;\t\n\t\t\tport->CR1|=USART_CR1_RE;\t\t\t\n\t\t}\n\n\t\treturn status;\n }<\/code><\/pre>\n\n\n\n
        Po wys\u0142aniu wszystkich znak\u00f3w z kolejki nadawczej, nast\u0119puje wy\u0142\u0105czenie przerwania od pustego rejestru CR1_TXEIE i ponowne w\u0142\u0105czenie odbieranie danych przez port UART.<\/p>\n\n\n\n
        UART \u2013 odbieranie danych w projekcie opartym na RTX5<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
        W omawianym projekcie, odbieranie danych jest domy\u015blnym trybem pracy portu UART, a wi\u0119c domy\u015blnie ustawiony jest bit RE w rejestrze CR1 oraz w\u0142\u0105czone jest przerwanie od pe\u0142nego rejestru odbioru danych (CR1_ RXNEIE=1).<\/p>\n\n\n\n
        W przypadku, gdy SR_RXNE=1 (bit ustawiany sprz\u0119towo)  wywo\u0142ywany jest podprogram przerwania, w kt\u00f3rym poprzez metod\u0119 portListen()<\/em>, pobierany jest znak z rejestru DR i wstawiany do kolejki odbiorczej receiveQueue<\/em>.<\/p>\n\n\n\n
        pp_rtx5_serial_port.cpp <\/h6>\n\n\n\n
        void PSerialPortRTX5::receiveSignAndWriteToReceiveQueue(){\n\tchar receiveChar;\n\t\n\treceiveChar=(uint8_t)(port->DR); \n\tosMessageQueuePut (receiveQueue, &receiveChar, 0, 0); \n\t\n}<\/code><\/pre>\n\n\n\n
        Pojawienie si\u0119 danych w kolejce receiveQueue <\/em>odblokowuje w\u0105tek vReceiveAndInterpretDataFromComUartThread<\/em> w kt\u00f3rym pobierane s\u0105 dost\u0119pne dane z receiveQueue <\/em>i zapisywane w zmiennej receiveString, <\/em>a\u017c do napotkania znaku nowej linii (pojawienie si\u0119 znaku nowej linii powoduje ustawienie flagi getStringFlag <\/em>na warto\u015b\u0107 true<\/em>). Powy\u017csze operacje zaimplementowane zosta\u0142y w metodzie waitForReadyRead ()<\/em> wywo\u0142ywanej w ciele p\u0119tli w\u0105tku vReceiveAndInterpretDataFromComUartThread.<\/em> Do momentu wywo\u0142ania readLine() <\/em>nie przyjmowane s\u0105 dane z kolejki receiveQueue.<\/em> Je\u017celi metoda readLine() zwraca pusty ci\u0105g znak\u00f3w (readLine().empty()==true) oznacza to, \u017ce dane do odczytu nie s\u0105 gotowe.<\/em><\/p>\n\n\n\n
        pp_rtx5_serial_port.cpp  <\/h6>\n\n\n\n
        bool PSerialPortRTX5::waitForReadyRead(int usec){\r\n\t\tchar receiveChar;\r\n\t\tint tick;\r\n\t\r\n\t\tif(usec==osWaitForever){\r\n\t\t\ttick=osWaitForever;\r\n\t\t}else{\r\n\t\t\ttick=(OS_TICK_FREQ\/1000000)*usec;\r\n\t\t}\r\n\t\r\n\t\tif(getStringFlag==false){\r\n\t\t\tif(osMessageQueueGet(receiveQueue, &receiveChar, NULL, tick) == osOK){\r\n\r\n\t\t\t\treceiveString+=receiveChar; \r\n\r\n\t\t\t\tif(receiveChar=='\\n'){\r\n\r\n\t\t\t\t\tgetStringFlag=true;\r\n\r\n\t\t\t\t}else if(receiveString.size()>64){\r\n\t\t\t\t\t\treceiveString.clear();\r\n\t\t\t\t\t\r\n\t\t\t\t}\r\n\t\t\t\treturn true;\r\n\t\t\t}  \r\n\t\t}\r\n\t\t\r\n\t\treturn false;\r\n\t\r\n}<\/code><\/pre>\n\n\n\n
        Interpretacja odebranych danych<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
        Interpretacja odebranych danych, w postaci AT komend, nast\u0119puje w \u201edekoracji\u201d metody readLine().<\/em><\/em><\/p>\n\n\n\n
        W przypadku podes\u0142ania AT+TRVV (przejazd o warto\u015b\u0107) lub AT+TRVCO (przejazd na wsp\u00f3\u0142rz\u0119dne) parametry danej operacji wysy\u0142ane s\u0105 z wykorzystaniem kolejki taskCommunicationQueues<\/em> do w\u0105tku vRealizationFunctionThread<\/em> odpowiadaj\u0105cego za realizacj\u0119 podstawowych zada\u0144 projektu, a wi\u0119c za kontrol\u0119 obrot\u00f3w silnika krokowego. Ramka danych \u201e\u0142adowana\u201d do kolejki zawiera informacje o:<\/p>\n\n\n\n