SysTick Kesmesi. Suhap SAHIN {\} /\

Transkript

1 SysTick Kesmesi Suhap SAHIN {\ /\

2 Mesgul Bekleme islem_1 islem_2 islem_3 islem_4 islem_5

3 Seven Segment Buton Led

4 Seven Segment Buton Led Cortex M4 8 32k RAM GPIO Port B GPIO Port A 8 Eight UARTs Four I2Cs Four SSIs CAN 2. GPIO Port D GPIO Port C 4 Twelve Timers Six 64-bit wide USB 2. JTAG 6 GPIO Port F GPIO Port E Two Analog Comparators ADC 2 channels 12 inputs 12 bits Two PWM Modules System Bus 8 5

5 Seven Segment Buton Led Cortex M4 8 32k RAM GPIO Port B GPIO Port A 8 Eight UARTs Four I2Cs Four SSIs CAN 2. GPIO Port D GPIO Port C 4 Twelve Timers Six 64-bit wide USB 2. JTAG 6 GPIO Port F GPIO Port E Two Analog Comparators ADC 2 channels 12 inputs 12 bits Two PWM Modules System Bus 8 5

6 Tiva & Stellaris Port Baglantıları

8 Seven Segment Tablosu uint8_t kodlar[1] = { ~b111111, ~b11, ~b11111, ~b11111, ~b1111, ~b11111, ~b111111, ~b111, ~b , ~b ; b b 1 1 b b b b b b b b

9 Seven Segment Seçimi Ortak Katot g f e d Ortak Anod 1 Gnd a b Gnd c dp 1 g f Vcc e d Vcc a b c dp

10 Seven Segment Buton Led g b f Vcc a e dp d Vcc c

12 Port F Kurulumu void init_port_f() { volatile unsigned long tmp; SYSCTL_RCGCGPIO_R = x2; tmp = SYSCTL_RCGCGPIO_R; GPIO_PORTF_LOCK_R = x4c4f434b; GPIO_PORTF_CR_R = x1f; GPIO_PORTF_AMSEL_R = x; GPIO_PORTF_PCTL_R = x; GPIO_PORTF_DIR_R = xe; GPIO_PORTF_AFSEL_R = x; GPIO_PORTF_PUR_R = x11; GPIO_PORTF_DEN_R = x1f; // Port F nin saatini aktifleştir // Saatin başlaması için gecikme // Port F GPIO kilidini aç // PF4- kilidini aç // PF anlog I/O kapat // PF4- GPIO olarak ayarla // PF4,PF giriş, PF3-1 çıkış // PF7- Alternatif fonksiyonları kapat // PF ve PF4 üzerindeki pull-up direncini aktifleştir // PF4- digital I/O aktifleştir

13 Port B Kurulumu void init_port_b() { volatile unsigned long delay; SYSCTL_RCGC2_R = SYSCTL_RCGC2_GPIOB; delay = SYSCTL_RCGC2_R; GPIO_PORTB_DIR_R = xff; GPIO_PORTB_AFSEL_R &= ~xff; GPIO_PORTB_DEN_R = xff; // Port B nin saati aktifleştir // Gecikme // Port B nin tüm bitleri cikis olarak ayarla // Alternatif fonksiyonlar kapat // Tüm Port B için Digital çalışmayı aktifleştir

14 Mesgul Bekleme volatile int sayi = ; //Seven segment sayacı void islem_1() { volatile unsigned long delay; uint8_t kodlar[] = { b111111, b11, b11111, b11111, b1111, b11111, b111111, b111, b , b ; GPIO_PORTB_DATA_R = kodlar[sayi]; for (delay = ; delay < 2 ; delay++); sayi = (sayi + 1) % 1;

19 Mesgul Bekleme // button basiliysa ledi yak, degilse sondur void islem_2() { if (GPIO_PORTF_DATA_R & b1 == ) { GPIO_PORTF_DATA_R = b1; else { GPIO_PORTF_DATA_R &= ~b1;

23 Mesgul Bekleme int main() { init_port_b(); init_port_f(); // surekli islem_1 ve islem_2'yi yap while (1) { islem_1(); islem_2();

27 Kesme

28 Es Zamanlı islem yapma islem_2 islem_1 islem_3

29 Senkronizasyon clrscr(); 1us 1us

30 Kesme Meşgu B l e Dur 1 Dur Kes 2 Gir ş / Çıkış Ver Gir ş / Çıkış Ver Gir ş / Çıkış Ver Gir ş / Çıkış Ver Kes Kes şle d dön e ma 3 Meşgu Diğer işle r Dur Kes 2 Gir ş / Çıkış Ver Hazır Meşgu Dur 3 Hazır Meşgu Dur Dur Kes 1 Hazır Gir ş / Çıkış Ver Set Dig işle r şle d dön e Kes şle d dön e

31 Kesme Kesme: Donanım tarafından tetiklenen yazılım islemi 1. harici bir G /Ç aygıtı (UART v.b.) 2. dahili bir olay (veriyolu hatası, periyodik zamanlayıcı v.b.) Trigger: Kesmeyi gerçekleyen donanım olayı Trigger Flag: Kesme bayragı

32 Thread Ch o Cod ::Blo s Use Ker C U C U C U C U

33 Process re t sak re t sak fi da co Ch o fi da co Ch o re t sak re t sak

34 Process fi da co Ch o ISR : Arkaplan is-parçacıgı(background thread) re t sak re t sak re t sak Her kesme istegi için yeni bir thread olusturulur ISR, kesme isleminden döndügünde thread öldürülür.

35 Interrupt Service Rutine ISR 1-) Tetikleyici temizlenmeli 2-) Yeterince kısa olmalı 3-) delay loop gibi döngüler içermemeli 4-) Kesmeler arasındaki süreler dikkate alınmalı kesme1 Δt IS kesme2 kesme3 IS kesme4 IS

36 Kesme Kurulumu Arm device (Cihaza özel bit) EnableInterrupts (), DisableInterrupts () Enable Nested Vector Interrupt Controller Hangi ISR çalısacak? I (global interrupt enable) = (keme var); 1(kesme yok) kesme maskesi biti (PRIMASK saklayıcısı. bit) Priority (BASEPRI saklayıcısı) Düsük öncelikli kesmeler önlenir, yüksek öncelikli kesmeler çalıstırılır. BASEPRI= 3; öncelik seviyesi, 1 ve 2 olan kesmeler çalıstırılır ancak öncelik sevyesi 3 ve daha yüksek düzeylerdeki kesmeler ertelenir. BASEPRI=; öncelik özelligi devre dısı bırakılır ve tüm kesmelere izin verilir. Trigger SysTick tarafından periyodik olarak ayarlanan NVIC_ST_CTRL_R saklayıcısındaki count biti. Dijital giris pinlerinin yükselen veya düsen kenarlarının ayarladıgı GPIO_PORTF_RIS_R saklayıcısı Trigger Enable Flag RIS Raw Interrupt Status N I de M de

37 Kesme Kurulumu Arm device EnableInterrupts (), DisableInterrupts () Enable NVIC Özel bir ISR çalısacak I (global interrupt enable) kesme maskesi biti (PRIMASK. bit) = 1(kesme yok) Priority (BASEPRI saklayıcısı) ir. n e l Düsük öncelikli kesmeler önlenir, yüksek öncelikli kesmeler çalıstırılır. e rt me e sevyesi 3 ve daha BASEPRI= 3; öncelik seviyesi, 1 ve 2 olan kesmeler çalıstırılır ancakkeöncelik s adar yüksek düzeylerdeki kesmeler ertelenir. k a ılan apkesmelere BASEPRI=; öncelik özelligi devre dısı bırakılır vetüm izin verilir. y = ) Trigger. bit K SysTick tarafından periyodik olarak esi NVIC_ST_CTRL_R saklayıcısındaki count biti. IMASayarlanan R m P s ( e k Dijital giris pinlerinin syükselen i biti veya odikdüsen kenarlarının ayarladıgı GPIO_PORTF_RIS_R saklayıcısı aske k periy m e ic kesm A: SysT N ISTIS

38 Context Switch 2 IS Vec Tab Ma n Pro m Flo 1 In e r In e r Ser Ro t e (IS ) 3

39 Context Switch 1-) Finish instruction P Id R,[R1] s R,[R2] 2-) Suspend R, R1, R2, R3, R12, R14(LR), R14(PC) R15, PSR 3-) LR = xfffffff9 I am running in ISR foreground thread background thread lower priority ISR higher priority ISR SP R R1 Return BACK B R PC Link resister pop the stack R2 R3 R12 L 4-) IPSR interrup number 5-) PC load the adress of ISR(Vector) P SP P

40 Thread Senkronizasyonu background thread co Gir ş / Çıkış Ver re t Dig işle r sak Kes şle d dön e Global Memory flag mail box da sa s buffer FIFO fi Ch o Kes 1 ma da main thread re t sak re t sak

41 ikili semafor flag Kesme olayı IS ma Wor fa 1 Kes O yı fa = fa = 1

42 mail box flag Kesme olayı IS ma Glo Wor fa Ver fa 1 Kes O yı fa = Gir ş / Çıkış Ver fa = 1

43 FIFO (First In First Out) sıralı akıs IS ma Glo FI Gir ş / Çıkış Ver Get Put Ver em

44 Peryodik Kesmeler Analog bir sinyal, saniyede 1 defa örneklemek istensin, Her 1 ms'de bir kesme isteginde bulunmak için dahili zamanlayıcı donanımını kurulur. Kesme hizmeti rutini ADC'yi örnekleyecek, verileri isleyecek (veya kaydedecek) ve daha sonra ana thread e geri dönecektir.

45 Systick Kesmesi Systick ISR ISR Systick Systick ISR ISR Systick

46 Systick Kesmesi Per Meşgu B l e Dur 1 Hazır Meşgu Dur 2 3 Meşgu Diğer işle r Dur Hazır 1 Meşgu Gir ş / Çıkış Ver Hazır Dur Meşgu Dur ik K Hazır 2 Gir ş / Çıkış Ver Gir ş / Çıkış Ver 1 Meşgu Gir ş / Çıkış Ver 1 Hazır Dur Gir ş / Çıkış Ver Hazır 3 Meşgu Gir ş / Çıkış Ver 3

47 Nested Vector Interrup Controller (NVIC) EXPORT Vectors Vectors DCD DCD DCD DCD DCD DCD DCD DCD StackMem + Stack Reset_Handler NMI_Handler HardFault_Handler ; address ISR ; x Top of Stack ; x4 Reset Handler ; x8 NMI Handler ; xc Hard Fault Handler PendSV_Handler SysTick_Handler ; x38 PendSV Handler ; x3c SysTick Handler FlashCtl_Handler GPIOPortF_Handler ; xb4 Flash Control ; xb8 GPIO Port F 32-bitlik bir sabiti tanımlayan bir assembler sözde-op'dır. Interrupt Service Rutine (ISR) Kesme fonksiyonuna ait bellek konumunu isaret eden 32 bitlik vektör

48 ISR Interrup Service Rutine void GPIOPortF_Handler(void){ GPIO_PORTF_ICR_R = x1;

50 Nested Vector Interrup Controller (NVIC)

51 Interrupt Service Rutine ISR

52 Interrupt Service Rutine ISR // The vector table alanı içindeki IntDefaultHandler, // The SysTick handler systick_handler, // The SysTick handler satırı aşağıdaki gibi değiştirilmeli

53 PortF Kurulumu void init_port_f() { volatile unsigned long tmp; SYSCTL_RCGCGPIO_R = x2; tmp = SYSCTL_RCGCGPIO_R; GPIO_PORTF_LOCK_R = x4c4f434b; GPIO_PORTF_CR_R = x1f; GPIO_PORTF_AMSEL_R = x; GPIO_PORTF_PCTL_R = x; GPIO_PORTF_DIR_R = xe; GPIO_PORTF_AFSEL_R = x; GPIO_PORTF_PUR_R = x11; GPIO_PORTF_DEN_R = x1f; // Port F nin saatini aktifleştir // Saatin başlaması için gecikme // Port F GPIO kilidini aç // PF4- kilidini aç // PF anlog I/O kapat // PF4- GPIO olarak ayarla // PF4,PF giriş, PF3-1 çıkış // PF7- Alternatif fonksiyonları kapat // PF ve PF4 üzerindeki pull-up direncini // aktifleştir // PF4- digital I/O aktifleştir

54 SysTick Kesmesi ISR /** systick_handler() fonksiyonu her systick kesmesi olduğunda çalışacak. */ void systick_handler() { // ledin durumunu ters cevir GPIO_PORTF_DATA_R ^= b1;

55 SysTick Kesmesi Kurulumu SysTick'i kapatmak için ENABLE bitini temizlenir Address Name $EE1 COUNT CLK_SRC INTEN ENABLE NVIC_ST_CTRL_R $EE14 24-bit RELOAD value NVIC_ST_RELOAD_R $EE18 24-bit CURRENT value of SysTick counter NVIC_ST_CURRENT_R

56 SysTick Kesmesi Kurulumu /** SysTick_Init() fonksiyonu systick kesmesini aktifleştiriyor. Kaç saniyede bir kesme üretileceğini verilen period parametresine göre ayarlanıyor. */ void SysTick_Init(unsigned long period){ NVIC_ST_CTRL_R = ; // SysTick'i kapatmak için ENABLE bitini temizlenir NVIC_ST_RELOAD_R = period-1; // RELOAD saklayıcısı ayarlanır NVIC_ST_CURRENT_R = ; // Sayacı silmek için NVIC_ST_CURRENT_R'ye herhangi bir // değer yazılır NVIC_SYS_PRI3_R = (NVIC_SYS_PRI3_R&xFFFFFF) x4; // NVIC_SYS_PRI3_R kaydında TICK alanını kullanarak SysTick kesmelerinin önceliğini oluşturulur NVIC_ST_CTRL_R = x7; // NVIC_ST_CTRL_R kontrol saklayıcısına istenen modu yazılır

57 SysTick Kesmesi Kurulumu RELOAD saklayıcısı ayarlanır Address Name $EE1 COUNT CLK_SRC INTEN ENABLE NVIC_ST_CTRL_R $EE14 24-bit RELOAD value NVIC_ST_RELOAD_R $EE18 24-bit CURRENT value of SysTick counter NVIC_ST_CURRENT_R

59 SysTick Kesmesi Kurulumu Sayacı silmek için NVIC_ST_CURRENT_R'ye herhangi bir deger yazılır Address Name $EE1 COUNT CLK_SRC INTEN ENABLE NVIC_ST_CTRL_R $EE14 24-bit RELOAD value NVIC_ST_RELOAD_R $EE18 24-bit CURRENT value of SysTick counter NVIC_ST_CURRENT_R

61 SysTick Kesmesi Kurulumu NVIC_SYS_PRI3_R kaydında TICK alanını kullanarak SysTick kesmelerinin önceligini olusturulur Address Name $EED2 TICK PENDSV DEBUG NVIC_SYS_PRI3_R

63 SysTick Kesmesi Kurulumu NVIC_ST_CTRL_R kontrol saklayıcısına istenen modu yazılır Address Name $EE1 COUNT CLK_SRC INTEN ENABLE NVIC_ST_CTRL_R $EE14 24-bit RELOAD value NVIC_ST_RELOAD_R $EE18 24-bit CURRENT value of SysTick counter NVIC_ST_CURRENT_R

64 SysTick Kesmesi Kurulumu CLK_SRC = 1 olması gerekir, CLK_SRC = harici saat modu LM3S / TM4C ailesi yoktur Address Name $EE1 COUNT CLK_SRC INTEN ENABLE NVIC_ST_CTRL_R $EE14 24-bit RELOAD value NVIC_ST_RELOAD_R $EE18 24-bit CURRENT value of SysTick counter NVIC_ST_CURRENT_R

65 SysTick Kesmesi Kurulumu Kesmeleri etkinlestirmek için INTEN'ı ayarlanır Address Name $EE1 COUNT CLK_SRC INTEN ENABLE NVIC_ST_CTRL_R $EE14 24-bit RELOAD value NVIC_ST_RELOAD_R $EE18 24-bit CURRENT value of SysTick counter NVIC_ST_CURRENT_R

66 SysTick Kesmesi Kurulumu Sistemin çalısması için ENABLE biti ayarlanmalı Address Name $EE1 COUNT CLK_SRC INTEN ENABLE NVIC_ST_CTRL_R $EE14 24-bit RELOAD value NVIC_ST_RELOAD_R $EE18 24-bit CURRENT value of SysTick counter NVIC_ST_CURRENT_R

68 SysTick Kesmesi Kurulumu SysTick, saat frekansında azalma saglayan 24 bitlik bir sayacı vardır. Address Name $EE1 COUNT CLK_SRC INTEN ENABLE NVIC_ST_CTRL_R $EE14 24-bit RELOAD value NVIC_ST_RELOAD_R $EE18 24-bit CURRENT value of SysTick counter NVIC_ST_CURRENT_R

69 SysTick Kesmesi Kurulumu CURRENT degeri 1'den 'a iner, COUNT bayragı set olur. Bir sonraki saatte CURRENT RELOAD degeri ile yüklenir. Bu sekilde, SysTick sayacı (CURRENT) sürekli olarak azalmaktadır. RELOAD degeri n ise, SysTick sayacı modulo n + 1 ile çalısır. COUNT bayragı her n + 1 sayıda ayarlanacaktır. Address Name $EE1 COUNT CLK_SRC INTEN ENABLE NVIC_ST_CTRL_R $EE14 24-bit RELOAD value NVIC_ST_RELOAD_R $EE18 24-bit CURRENT value of SysTick counter NVIC_ST_CURRENT_R

70 SysTick Kesmesi int main() { init_port_f(); SysTick_Init(16); // 16 clockta bir kesme uret // islemcinin frekansi 16Mhz = 16 // 16/16 =.1 saniyede bir kesme uretir enable_interrupts(); while (1) { wait_for_interrupt();

71 SysTick Kesmesi static inline void disable_interrupts() { //Kesmeleri pasif yap asm("cpsid I"); static inline void enable_interrupts() { // Kesmeleri aktifleştir asm("cpsie I"); static inline void wait_for_interrupt() { // Kesme olana kadar bekle asm("wfi");

73 PortF Kurulumu void init_port_f() { volatile unsigned long tmp; SYSCTL_RCGCGPIO_R = x2; tmp = SYSCTL_RCGCGPIO_R; GPIO_PORTF_LOCK_R = x4c4f434b; GPIO_PORTF_CR_R = x1f; GPIO_PORTF_AMSEL_R = x; GPIO_PORTF_PCTL_R = x; GPIO_PORTF_DIR_R = xe; GPIO_PORTF_AFSEL_R = x; GPIO_PORTF_PUR_R = x11; GPIO_PORTF_DEN_R = x1f; // Port F nin saatini aktifleştir // Saatin başlaması için gecikme // Port F GPIO kilidini aç // PF4- kilidini aç // PF anlog I/O kapat // PF4- GPIO olarak ayarla // PF4,PF giriş, PF3-1 çıkış // PF7- Alternatif fonksiyonları kapat // PF ve PF4 üzerindeki pull-up direncini // aktifleştir // PF4- digital I/O aktifleştir

74 PortB Kurulumu void init_port_b() { volatile unsigned long delay; SYSCTL_RCGC2_R = SYSCTL_RCGC2_GPIOB; delay = SYSCTL_RCGC2_R; GPIO_PORTB_DIR_R = xff; GPIO_PORTB_AFSEL_R &= ~xff; GPIO_PORTB_DEN_R = xff;

75 Seven Segment Tablosu uint8_t kodlar[] = { b111111, b11, b11111, b11111, b1111, b11111, b111111, b111, b , b ;

76 SysTick Kesmesi ve 7 Segment volatile int sayi = ; void systick_handler() { // systick kesmesi oldugunda bu fonksiyon calisacak sayi = (sayi + 1) % 1; GPIO_PORTB_DATA_R = kodlar[sayi];

77 SysTick Kesmesi ve 7 Segment volatile int sayi = ; void systick_handler() { // systick kesmesi oldugunda bu fonksiyon calisacak sayi = (sayi + 1) % 1; GPIO_PORTB_DATA_R = kodlar[sayi];

78 SysTick Kurulumu /** SysTick_Init() fonksiyonu systick kesmesini aktifleştiriyor. Kaç saniyede bir kesme üretileceğini verilen period parametresine göre ayarlanıyor. */ void SysTick_Init(unsigned long period){ NVIC_ST_CTRL_R = ; // SysTick'i kapatmak için ENABLE bitini temizlenir NVIC_ST_RELOAD_R = period-1; // RELOAD saklayıcısı ayarlanır NVIC_ST_CURRENT_R = ; // Sayacı silmek için NVIC_ST_CURRENT_R'ye herhangi bir // değer yazılır NVIC_SYS_PRI3_R = (NVIC_SYS_PRI3_R&xFFFFFF) x4; // NVIC_SYS_PRI3_R kaydında TICK alanını kullanarak SysTick kesmelerinin önceliğini oluşturulur NVIC_ST_CTRL_R = x7; // NVIC_ST_CTRL_R kontrol saklayıcısına istenen modu yazılır

84 SysTick Kesmesi static inline void disable_interrupts() { //Kesmeleri pasif yap asm("cpsid I"); static inline void enable_interrupts() { // Kesmeleri aktifleştir asm("cpsie I"); static inline void wait_for_interrupt() { // Kesme olana kadar bekle asm("wfi");

85 SysTick ve Led Yak/Söndür // button basiliysa ledi yak, degilse sondur void islem_2() { if (GPIO_PORTF_DATA_R & b1 == ) { GPIO_PORTF_DATA_R = b1; else { GPIO_PORTF_DATA_R &= ~b1;

86 SysTick ve Led Yak/Söndür int main() { init_port_b(); init_port_f(); //.1 saniyede bir kesme uretir SysTick_Init(16); // 16 clockta bir kesme uret enable_interrupts(); while (1) { islem_2();

90 Sorular