🍃 🏗️ ✊🏻 सबसे छोटे के लिए एआरएम: क्या समय है? 🍖 👈🏻 ✝️

आज हम दो महत्वपूर्ण प्रश्नों से निपटेंगे: CMSIS के साथ अधिक कुशल कोड कैसे लिखें और प्रोसेसर की गति की सही गणना कैसे करें। हम दूसरे भाग से शुरू करते हैं और एक घड़ी आवृत्ति उत्पन्न करने के लिए LPC1114 में होने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन करते हैं।

घड़ी की आवृत्ति प्रोसेसर में "श्रम" का मुख्य स्रोत है, इसके जनरेटर की तुलना किसी व्यक्ति के दिल से की जा सकती है। प्रोसेसर के विभिन्न घटक एक अलग आवृत्ति का उपयोग कर सकते हैं, जो, हालांकि, आमतौर पर एक ही क्रिस्टल (या अनुनाद) में उत्पन्न होता है।

अधिकांश प्रोसेसरों में एक अंतर्निहित अनुनादक और एक बाहरी अनुनादक या क्रिस्टल को जोड़ने की क्षमता होती है। ऐसा क्यों किया जाता है? मूल रूप से, प्रोसेसर की लागत को कम करने के लिए। अंतर्निहित रेज़ोनेटर में आमतौर पर लगभग 1% की त्रुटि होती है, जो कई कार्यों के लिए पर्याप्त हो सकती है, लेकिन ऐसे और भी कार्य हैं जिनके लिए ऐसी सटीकता अस्वीकार्य है। वास्तव में, यदि हम, उदाहरण के लिए, अंतर्निहित गुंजयमान यंत्र पर समय लेते हैं, तो प्रति दिन त्रुटि 14 मिनट तक पहुंच सकती है। यदि आप हर आधे घंटे में लगभग एक बार नेटवर्क पर एक पैकेट प्रसारित करते हैं - यह बिल्कुल एक महत्वपूर्ण त्रुटि नहीं है। एक और बात अगर आप अलार्म बनाते हैं।

( LPC111x उपयोगकर्ता पुस्तिका से छवि)

घटकों में विभाजित घड़ी जनरेटर का ओवरव्यू आरेख ऊपर प्रस्तुत किया गया है। अब हम उनमें से प्रत्येक के साथ व्यक्तिगत रूप से निपटेंगे।

⓵ मुख्य आवृत्ति

MAINCLKSEL बेस फ़्रीक्वेंसी सेट करता है, जिस पर लगभग हर कोई निर्भर करता है। यह कई स्रोतों में से एक पर आधारित हो सकता है।

सबसे पहले, यह एक आईआरसी है - आंतरिक गुंजयमान यंत्र। ऑपरेटिंग आवृत्ति 12 मेगाहर्ट्ज है (वास्तव में, इसे छोटी सीमाओं के भीतर ट्यून किया जा सकता है), त्रुटि लगभग 1% है। यह यहां से है कि प्रोसेसर घड़ी की आवृत्ति लॉन्च के समय उत्पन्न होती है, जिससे सभी बूट कोड को 12 हर्ट्ज की घड़ी आवृत्ति पर निष्पादित किया जाता है। विकल्प जितना संभव हो उतना सरल है (आपको इसे काम करने के लिए कुछ भी करने की आवश्यकता नहीं है), इसके लिए अतिरिक्त बाहरी घटकों की आवश्यकता नहीं है। दुर्भाग्य से, इसकी अपनी समस्याएं हैं: गुंजयमान यंत्र, जैसा कि मैंने उल्लेख किया है, कुछ हद तक गलत है, इसके अलावा, हम विशेष रूप से 12 मेगाहर्ट्ज पर कोर ड्राइविंग में रुचि नहीं रखते हैं, जब यह पूरी तरह से 50 मेगाहर्ट्ज पर काम करता है।

दूसरे, मुख्य आवृत्ति को एक और आंतरिक जनरेटर के साथ सेट किया जा सकता है - वॉचडॉग ऑसिलेटर, जो आमतौर पर वॉचडॉग ऑपरेशन के लिए उपयोग किया जाता है। यह थरथरानवाला to 40% की सटीकता के साथ 9.4 kHz से 2.3 MHz तक गति (प्रोग्रामेबल) पर काम करता है, - ऐसा लगेगा कि यह मुख्य आवृत्ति के लिए सबसे अच्छा समाधान नहीं है। दूसरी तरफ, यह बिल्कुल अद्भुत और ऊर्जा-कुशल समाधान है यदि आपको परिधीय काम करने के कुछ हिस्से को छोड़कर, कर्नेल को स्लीप मोड में रखने की आवश्यकता है।

तीसरा, हम PLL के पहले या बाद में सिस्टम थरथरानवाला से मौलिक आवृत्ति प्राप्त कर सकते हैं। हम अब PLL की बारीकियों में नहीं बदलेंगे, क्योंकि यह एक बड़ा ही बड़ा विषय है। रुचि रखने वालों के लिए, मैं आपको "3.11 सिस्टम PLL कार्यात्मक विवरण" खंड का अध्ययन करने की सलाह देता हूं।

⓶ सिस्टम ऑसिलेटर

सिस्टम थरथरानवाला उस प्रोसेसर का हिस्सा है जो हार्डवेयर संशोधनों के बिना काम नहीं करेगा, इसमें थरथरानवाला की मुख्य कार्य शक्ति नहीं है - एक क्रिस्टल (या एक क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र), जो बाहरी रूप से जुड़ा होना चाहिए, जिसके लिए प्रत्येक आधुनिक प्रोसेसर में XTALIN / XTALOUT पिन हैं।

विशेष रूप से, LPC1114 (हालांकि, LPC111x लाइन के बाकी प्रोसेसर की तरह) 1 MHz से 25 MHz तक दोलन आवृत्ति के साथ क्रिस्टल का समर्थन करता है। क्रिस्टल के अलावा, आपको दो कैपेसिटर की भी आवश्यकता होगी, जिनमें से मान चयनित क्रिस्टल के मापदंडों पर निर्भर करते हैं। यहां मैं आपको डेटाशीट का संदर्भ देता हूं, जहां खंड 12.3 (XTAL इनपुट) में एक कनेक्शन आरेख और अनुशंसित संधारित्र क्षमता वाली एक तालिका दोनों है। टेस्ट सर्किट में मैंने 12 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति के साथ एक क्रिस्टल का उपयोग करने की कोशिश की, 20 पीएफ की एक लोड कैपेसिटेंस और 39 पीएफ के दो कैपेसिटर, लेकिन ऑपरेशन के इस मोड को आगे नहीं माना जाएगा।

यदि आपके पास एक विश्वसनीय बाहरी घड़ी स्रोत है, तो आप सिस्टम थरथरानवाला को छोड़ सकते हैं, फिर घड़ी की आवृत्ति XTALIN पिन से ली गई है।

सिस्टम ऑसिलेटर का उपयोग सीधे एक मौलिक आवृत्ति जनरेटर के रूप में किया जा सकता है, या पहले इसे PLL के माध्यम से पास कर सकता है।

⓷ PLL

इलेक्ट्रोमैकेनिक्स में जाने के बिना, एक पीएलएल एक उपकरण है जो पहले गुणा करता है और फिर इनपुट घड़ी आवृत्ति को विभाजित करता है। इनपुट पर, पीएलएल एक आईआरसी या सिस्टम थरथरानवाला से एक आवृत्ति प्राप्त कर सकता है, और आउटपुट का उपयोग मौलिक आवृत्ति के लिए किया जाएगा।

पीएलएल पैरामीटर सेट करना प्रोसेसर इनरल्स के लिए संभावित रूप से खतरनाक है, इसलिए मैं आवश्यक मापदंडों का चयन करने के लिए एनएक्सपी उपयोगिता (यह सफलतापूर्वक धर्मान्तरित और काम करता है) को सलाह देता हूं, बस इनपुट ऑसिलेटर आवृत्ति और अंतिम आवृत्ति जिसे आप प्राप्त करना चाहते हैं, सेट करें और यह संभावित विकल्पों की गणना करेगा।

पीएलएल आउटपुट पर 50 मेगाहर्ट्ज उत्पन्न करने के लिए आईआरसी आवृत्ति बढ़ाने के तरीके के बारे में नेटवर्क पर एक दिलचस्प नोट है , लेकिन आपको इस परिणाम को डीबग करने के लिए एक आस्टसीलस्कप की आवश्यकता है।

⓸ प्रणाली की आवृत्ति

आमतौर पर कोर (तथ्य यह है कि कॉर्टेक्स-एम 0) मुख्य आवृत्ति पर संचालित होता है, लेकिन यदि आवश्यक हो, तो मुख्य आवृत्ति को विभाजित किया जा सकता है (255 तक के मूल्य तक), जिसके परिणामस्वरूप सिस्टम आवृत्ति होती है। कोर के अलावा, SPI और UART को छोड़कर, फ्लैश मेमोरी, रैम और सभी पेरिफेरल्स इस फ्रीक्वेंसी पर काम करेंगे। ध्यान रखें कि यहां अधिकतम आवृत्ति 50 मेगाहर्ट्ज है।

⓹ SPI और UART के बारे में क्या?

इन इंटरफेस की बारीकियों के कारण, उनके पास अपने स्वयं के समर्पित आवृत्ति डिवाइडर हैं, उदाहरण के लिए, UART में, यह आपको वांछित बिटरेट का चयन करने की अनुमति देता है।

सर्किट के कुछ गैर-स्पष्टता के बावजूद, मुख्य नहीं है, लेकिन सिस्टम आवृत्ति डिवाइडर के इनपुट को मिलती है।

बिट दर के लिए विभाजक की गणना करना एक कठिन काम है, इसलिए एक बार फिर मैं आपको निर्देश भेजता हूं - "13.5.15 UART फ्रैक्शनल डिवाइडर रजिस्टर (U0FDR - 0x4000 8028)"। एक गणना सूत्र है, और एक अतिरिक्त भिन्नात्मक तर्क की व्याख्या है, साथ ही एक दिए गए बिटरेट और कुछ उदाहरणों के लिए आवश्यक पैरामीटर खोजने के लिए एक ब्लॉक आरेख है।

एसपीआई में, सब कुछ किसी भी तरह से बहुत सरल है, सबसे अधिक संभावना है क्योंकि बस में मास्टर आवृत्ति सेट करता है, और बाकी डिवाइस उस पर काम करते हैं - एक्सट्रूमल सिंक्रनाइज़ेशन की आवश्यकता नहीं है। तो केवल एक चीज जो हम कर सकते हैं वह है एक भाजक। एक महत्वपूर्ण बिंदु - जब प्रोसेसर मास्टर मोड में होता है, तो न्यूनतम विभक्त 2 होता है, अर्थात, 48 मेगाहर्ट्ज की प्रणाली आवृत्ति पर, एसपीआई में डेटा ट्रांसफर गति 24 मेगाहर्ट्ज होगी।

UPD : जैसा कि वेलरियक ने ठीक से नोट किया है, यह डिवाइडर केवल एक ही नहीं है जो आउटपुट आवृत्ति को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, SPI के लिए, वाहक आवृत्ति की गणना सूत्र द्वारा की जाती है: PCLK / (CPSDVSR * (SCR + 1)) , जहां PCLK परिधीय आवृत्ति है; सीपीएसडीवीएसआर - "प्री-स्प्लिटर"; SCR - प्रति आउटपुट बिट में प्रीलोडर चक्र की संख्या।

Of जीवन रक्षक पर पहरा

वॉचडॉग, इसकी विशिष्टता से, एक पृथक घटक है। इसलिए, अग्रणी आवृत्ति के रूप में, आप सिस्टम, आईआरसी या एक अलग थरथरानवाला का उपयोग कर सकते हैं। इसी तरह, वॉचडॉग का अपना समर्पित डिवाइडर है।

प्रहरी को एक अलग घड़ी की आवश्यकता क्यों है? यदि कार्यक्रम गलती से मुख्य जनरेटर को तोड़ देता है, तो निश्चित रूप से! फिर उसे वॉचडॉग टाइमर द्वारा रीसेट किए जाने का मौका मिलेगा।

⓻ बाहर निकलने के लिए

अंत में, प्रोसेसर CLKOUT पिन (GPIO 0.1 में वैकल्पिक कार्यों में से एक) पर एक घड़ी आउटपुट सिग्नल उत्पन्न कर सकता है। अग्रणी आवृत्ति के रूप में, हम उपलब्ध में से किसी का भी उपयोग कर सकते हैं: ऑसिलेटर (IRC, सिस्टम या वॉचडॉग) या सिस्टम फ़्रीक्वेंसी (PLL के बाद, यदि यह चालू है) से। ठीक है, और निश्चित रूप से, आपके भाजक।

थोड़ा सा के बारे में

हमने LPC1114 में घड़ी निर्माण प्रक्रिया की विस्तार से जांच की, लेकिन LPC1768 का क्या? वास्तव में, प्रत्येक प्रोसेसर लाइन में हो सकता है (और सबसे अधिक संभावना है कि इसका अपना विशेष दृष्टिकोण होगा, इसलिए, इस विषय पर निर्देशों का बहुत सावधानी से अध्ययन किया जाना चाहिए। LPC1768 में एक आंतरिक थरथरानवाला - IRC भी है, लेकिन यह 12 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर संचालित होता है। इसके अलावा, एक मुख्य है) (मुख्य) एक थरथरानवाला, जो सिस्टम थरथरानवाला के समान है। घास काटने की मशीन पर, एक 12 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल इसके साथ जुड़ा हुआ है। अंत में, एक वास्तविक समय घड़ी (RTC) थरथरानवाला है, लेकिन क्रिस्टल इससे जुड़ा नहीं है।

इसके अलावा, मुख्य पीएलएल के अलावा, एक अतिरिक्त है जो यूएसबी की कार्य आवृत्ति उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है। सभी परिधीय घटकों में ऑपरेटिंग आवृत्ति के सापेक्ष स्वतंत्र रूप से समायोज्य डिवाइडर होते हैं।

आवृत्ति परिवर्तन की व्यावहारिक बारीकियां

ऑपरेटिंग घड़ी की आवृत्ति को बदलने के कई परिणाम हैं। सबसे स्पष्ट टाइमर को फिर से बनाने की आवश्यकता है। इसके अलावा, प्रोटोकॉल के साथ काम करने वाले बाह्य उपकरणों के पुन: आरंभीकरण की आवश्यकता होती है जहां वाहक आवृत्ति (UART, USB) को ठीक करना महत्वपूर्ण है। अंत में, फ्लैश मेमोरी तक पहुंचने के उपायों की संख्या भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। LPC1114 में 3 घड़ी चक्रों का डिफ़ॉल्ट मान है (50 मेगाहर्ट्ज तक ऑपरेटिंग आवृत्ति, FLASHCFG रजिस्टर पर प्रलेखन देखें), जो हमारे कार्यों के लिए काफी है। लेकिन LPC1768 डिफ़ॉल्ट मान 4 चक्र है, जिसमें 80 मेगाहर्ट्ज तक की ऑपरेटिंग आवृत्ति है, जो हमारे लिए पर्याप्त नहीं होगा।

हालांकि, उच्च आवृत्ति पर परिचालन फायदेमंद होने की संभावना है। एंबेडेड प्रोसेसर अपना ज्यादातर समय स्लीप मोड में बिताते हैं, इसलिए वे जितनी तेजी से वेक साइकिल का काम करते हैं, उतनी ही कम ऊर्जा वे अंत में खर्च करेंगे।

काम करने के लिए!

अब हमारे पास आवश्यक सैद्धांतिक सामान है, और हम अपने ज्ञान को व्यवहार में लाने के लिए तैयार हैं - एलईडी ब्लिंक को नियत करने के लिए, प्रति सेकंड 1 बार।

जैसा कि आपने पहले देखा था, बहुत सारे कार्यों को उसी तरह से किया जाता है - रजिस्टर और रीडिंग रजिस्टर (सामान्य तौर पर, सभी कार्य उसी तरह से किए जाते हैं)। एआरएम ने सुनिश्चित किया कि एक विशिष्ट प्रोसेसर से बंधे हुए कार्यों को एक ही सी कोड के साथ नहीं किया जा सकता है, क्योंकि यह CMSIS मौजूद है - प्रोसेसर कोर के लिए ड्राइवरों का एक सेट। विक्रेता आमतौर पर परिधि के बाकी हिस्सों के लिए ड्राइवरों के साथ इसका विस्तार करते हैं।

CMSIS के साथ मुश्किल हिस्सा यह है कि कभी-कभी यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं होता है कि वर्तमान संस्करण कहां खोजना है। फ़ाइलों का मूल सेट एआरएम से सीधे डाउनलोड किया जा सकता है, लेखन संस्करण के समय 3.01 वहां उपलब्ध है। हेडर फ़ाइलों के अलावा, एआरएम डीएसपी (जो अभी भी हमारे हार्डवेयर में नहीं है) पर विविध जटिल गणनाओं के लिए एक पुस्तकालय प्रदान करता है। विशिष्ट निर्माताओं के ड्राइवरों के साथ स्थिति बदतर है। NXP के लिए, उदाहरण के लिए, LPC1114 के लिए CMSIS, CMSIS 1.30 पर आधारित है, और LPC1768 के लिए यह 2.10 पर आधारित है। इसके अलावा, परिधीय ड्राइवरों के सेट में कोड में स्पष्ट त्रुटियां हैं। और TI चिप्स के लिए ड्राइवरों को Google में अच्छी तरह से खोजना होगा।

इससे दो महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं: सबसे पहले, ड्राइवर कोड लगभग पूरी तरह से खुला है, इसलिए "विश्वास है, लेकिन सत्यापित करें": निर्देश और डेटाशीट बाह्य उपकरणों के साथ काम करने पर आपका मुख्य साहित्य है। दूसरे, ड्राइवरों में लगभग कुछ भी नहीं है जो स्वयं द्वारा नहीं लिखा जा सकता है, अर्थात, यह एक उत्कृष्ट और अक्सर काम करने वाली संदर्भ सामग्री है। मुख्य बात यह है कि इसे गंभीर रूप से लेने के लिए मत भूलना, अगर कुछ अजीब लगता है - एक प्रोसेसर मैनुअल धूम्रपान करें।

स्रोत कोड अब थोड़ा अधिक संरचित है। हालाँकि परिणामस्वरूप यह फ़ाइलों की संख्या में काफी वृद्धि हुई है, अब कई अलग-अलग प्लेटफार्मों का समर्थन करना बहुत आसान है। आज के उदाहरण के लिए स्रोत GitHub पर उपलब्ध हैं: farcaller / arm-demos (नए कार्यों के लिए पुल अनुरोधों का स्वागत है!)।

स्रोत वृक्ष अभी भी पूरी तरह से कंघी नहीं है, विशेष रूप से, मुझे आदिम boot.s और memmap.ld छुटकारा नहीं मिला। अगला भाग पूरी तरह से लिंकर के मुद्दों (कचरा संग्रह और .data और .bss के उचित प्रारंभ सहित) के लिए समर्पित होगा, जहां हम सभी विवादास्पद मुद्दों के पूरा होने से निपटेंगे। सभी कोड को तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है: app/ "एप्लिकेशन" की फाइलें हैं - सीधे काम करने वाले उदाहरण कोड। यह setup() और loop() फ़ंक्शन के माध्यम से आर्डिनो शैली में स्टाइल किया गया है। प्लेटफ़ॉर्म platform/ में विभिन्न प्लेटफ़ॉर्म और प्लेटफ़ॉर्म-डिपेंडेंट फ़ंक्शंस ( platform/common को छोड़कर, जिनकी फाइलें सभी प्लेटफ़ॉर्म से जुड़ी हैं) का विवरण होता है। अंत में, cpu/ विशिष्ट प्रोसेसर के लिए CMSIS हैं।

यह पूरा कॉम्बिनेशन थोड़ा फनी राॅकफाइल में जा रहा है। शायद, किसी को मेक के साथ मिल सकता है, लेकिन मैं बड़े करीने से एक फाइल में सब कुछ एक साथ रखना चाहता था, इसलिए उदाहरणों का निर्माण करने के लिए आपको संस्करण 1.9 से अधिक पुराने रगड़ की आवश्यकता होगी।

घड़ी काम

हमारे कार्य को पूरा करने के लिए (मुझे आपको याद दिलाना है, हमें एक सेकंड में एक बार एलईडी को ब्लिंक करने की आवश्यकता है) हमें किसी प्रकार के टाइमर की आवश्यकता होगी। सौभाग्य से, LPC- आधारित प्रोसेसर में एक साथ कई टाइमर हैं, हम सबसे एकीकृत - SysTick के साथ काम करेंगे। इस टाइमर को सीधे CMSIS में वर्णित किया गया है, अर्थात, इस बात की अधिक संभावना है कि यह किसी अन्य प्रोसेसर में होगा। ओएस में कार्यों को स्विच करते समय समय क्वांटा को मापने के लिए इसका उपयोग किया जाना चाहिए, लेकिन सरल कार्यों के लिए इसका उपयोग करने से कुछ भी नहीं रोकता है।

SysTick एक सरल टाइमर है जो किसी दिए गए मूल्य से शून्य तक गिना जाता है, जहां यह अतिप्रवाह बिट सेट करता है, एक रुकावट खींचता है, और फिर से गिनती शुरू करता है।

platform/common/systick.c :

 void platform_systick_setup(unsigned int load) { SysTick->CTRL = 0x04; SysTick->LOAD = load < 0xffffff ? load : 0xffffff; SysTick->VAL = 0; SysTick->CTRL = 0x05; }

वाक्य रचना के साथ शुरू करने के लिए। ये अद्भुत संरचनाएं सीएमएसआईएस से हमारे लिए उपलब्ध हैं, आपको अब यह याद रखने की आवश्यकता नहीं है कि रजिस्टर कहां स्थित हैं, और खेतों तक पहुंच अधिक स्पष्ट रूप से महसूस की जाती है।

टाइमर को इनिशियलाइज़ करने के लिए, हम कंट्रोल रजिस्टर में 4 लिखते हैं। यह टाइमर को बंद कर देता है, अगर इसे चालू किया गया था, तो अवरोध को बंद कर देता है, और प्रोसेसर आवृत्ति का उपयोग करने के लिए SysTick स्विच करता है (मुझे याद है कि डिफ़ॉल्ट 12 मेगाहर्ट्ज है)। अगला, हम SYST_RVR रजिस्टर में शुरुआती संदर्भ बिंदु को लोड करते हैं, अधिकतम 16777215 तक सीमित करते हुए, रजिस्टर के वर्तमान मूल्य को शून्य पर सेट करते हैं और टाइमर शुरू करते हैं।

अब हम कैसे एक सेकंड इंतजार कर सकते हैं:

 void platform_systick_wait() { volatile int i; i = SysTick->CTRL; while((i & 0x00010000) == 0) { i = SysTick->CTRL; } }

हम SYST_CSR रजिस्टर से COUNTFLAG का मूल्य पढ़ते हैं। COUNTFLAG एक पर सेट होता है जब काउंटर एक नए सर्कल में जाता है, और पढ़ते समय शून्य पर रीसेट हो जाता है। इस प्रकार, जब तक काउंटर ओवरफ्लो नहीं होगा, हम एक चक्र में रहेंगे।

आइए हमारी परियोजना की अन्य फाइलों को देखें। app/systick-blink.c :

 #include "platform.h" void setup() { platform_led_setup(); #if PLATFORM == MBED platform_systick_setup(4000000); #elif PLATFORM == PROTOBOARD platform_systick_setup(12000000); #else #error Unknown platform #endif } void loop() { platform_led_toggle(1); platform_systick_wait(); platform_led_toggle(0); platform_systick_wait(); }

यहाँ सब कुछ बहुत स्पष्ट है। हम एलईडी और टाइमर के "ड्राइवर" को आरंभीकृत करते हैं, और चक्र में हम देरी के साथ एलईडी को चालू और बंद करते हैं। प्लेटफ़ॉर्म के आधार पर, हम एक अलग शुरुआती टाइमर मूल्य (आईआरबी ऑन मेबेड और प्रोटोबार्ड काम अलग-अलग आवृत्तियों पर) का उपयोग करते हैं। लेकिन एलईडी का कोड कैसे काम करता है?

platform/protoboard/led.c :

 #include "LPC11xx.h" #define LED_PIN (1<<9) void platform_led_setup() { LPC_GPIO1->DIR |= LED_PIN; } void platform_led_toggle(int on) { LPC_GPIO1->MASKED_ACCESS[LED_PIN] = on ? LED_PIN : 0; }

जैसा कि आप देख सकते हैं, CMSIS के साथ सब कुछ वास्तव में पठनीय हो गया है। केवल दिलचस्प बिंदु यह है कि सामान्य GPIO रजिस्टर के बजाय, अब हम एक रजिस्टर का उपयोग मास्क के साथ कर रहे हैं। यह आपको मास्क के साथ विशिष्ट पिनों के लिए GPIO बिट्स सेट करने की अनुमति देता है, अर्थात, आप बस यह सोचकर बिना वांछित मूल्य लिख सकते हैं कि आपको पड़ोसी पिन की स्थिति को बचाने की आवश्यकता है। आप इस (और तस्वीरों में) निर्देश के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं: "12.4.1 डेटा ऑपरेशन लिखें / पढ़ें"।

तुलना के लिए, यहाँ mbed के लिए कोड है। platform/mbed/led.c :

 #include "LPC17xx.h" #define LED_PIN (1<<18) #define LED_PIN_IN_B2 (1<<2) void platform_led_setup() { LPC_GPIO1->FIODIR |= LED_PIN; } void platform_led_toggle(int on) { LPC_GPIO1->FIOMASK2 |= ~LED_PIN_IN_B2; if (on) { LPC_GPIO1->FIOSET2 = LED_PIN_IN_B2; } else { LPC_GPIO1->FIOCLR2 = LED_PIN_IN_B2; } }

जैसा कि आप देख सकते हैं, यह बहुत समान है। LPC1768 में पॉइंटर के पते में सीधे मास्क सेट करने की क्षमता नहीं है, लेकिन रजिस्टरों तक बाइट-बाय-बिट एक्सेस है, जो थोड़ा और कुशल असेंबलर लिस्टिंग उत्पन्न करता है।

आप rake build_protoboard या rake build_mbed का उपयोग करके rake build_protoboard प्रोजेक्ट rake build_protoboard सकते हैं। आप डिवाइस को तुरंत फ्लैश भी कर सकते हैं: rake upload_protoboard TTY=/dev/ftdi/tty/device या rake upload_mbed MOUNT=/Volumes/MBED । अब दोनों उपकरणों पर एलइडी पलक झपकते हैं।

चलो एक आवृत्ति खेलते हैं?

ऐसा लगता है कि हमने कार्य को हल कर दिया है - एलईडी सही अंतराल पर झपकी लेता है, लेकिन पर्दे के पीछे कुछ और रहता है। LPC1114 की अधिकतम कार्य आवृत्ति 50 मेगाहर्ट्ज है, और LPC1768 में और भी अधिक - 100 मेगाहर्ट्ज है, यह पता चला है कि हम उन्हें मुश्किल से एक तिहाई बल देते हैं!

यह प्लेटफॉर्म के उचित आरंभीकरण का समय है। platform/protoboard/init.c :

 #define CLOCK_MODE_IRC 0 // 12 MHz #define CLOCK_MODE_IRC_WITH_PLL 1 // 48 MHz #define CLOCK_MODE_SYS_WITH_PLL 2 // 48 MHz with external 12MHz crystal #define CLOCK_MODE CLOCK_MODE_IRC

LPC1114 के लिए स्रोत कोड में तीन टेम्पलेट उपलब्ध हैं: IRC से मानक 12 मेगाहर्ट्ज, IRC से 48 मेगाहर्ट्ज PLL से होकर गुजरे, और सिस्टम ऑसिलेटर से 48 MHz PLL से होकर गुजरे। बाद वाले विकल्प को अतिरिक्त हार्डवेयर समर्थन की आवश्यकता होती है, लेकिन हम इस पर विचार कर रहे हैं, क्योंकि यह उपयोग का एक बहुत ही प्रासंगिक तरीका है।

 void platform_init() { // set up system oscillator and toggle PLL to point at it #if CLOCK_MODE == CLOCK_MODE_SYS_WITH_PLL int i; // power up system oscillator LPC_SYSCON->PDRUNCFG &= ~(1 << 5); // oscillator is not bypassed, runs at 1-20MHz range LPC_SYSCON->SYSOSCCTRL = 0; // allow circutry to settle down for (i = 0; i < 200; ++i) __NOP(); // set PLL clock source to system oscillator LPC_SYSCON->SYSPLLCLKSEL = 1; // wait for PLL clock source to be updated LPC_SYSCON->SYSPLLCLKUEN = 1; LPC_SYSCON->SYSPLLCLKUEN = 0; LPC_SYSCON->SYSPLLCLKUEN = 1; while (!(LPC_SYSCON->SYSPLLCLKUEN & 1)) ; #endif

यदि हम एक सिस्टम थरथरानवाला से काम करते हैं, तो इसे सही ढंग से आरंभीकृत किया जाना चाहिए, और सबसे पहले, चालू किया गया। जैसा कि हमने पहले चर्चा की थी, अगर थलचर इनपुट पर पहले से ही उत्पन्न घड़ी संकेत मौजूद है तो थरथरानवाला छोड़ दिया जा सकता है।

प्रारंभिक आरंभीकरण के बाद, थोड़ी देरी की जानी चाहिए। अगला, हम पीएलएल को सिस्टम थरथरानवाला (आईआरसी के बजाय) से काम करने के लिए स्थानांतरित करते हैं, इसके लिए एक दिलचस्प तंत्र है: 0 लिखें, 1 लिखें, प्रतीक्षा करें - रजिस्टर 1 लौटना शुरू कर देगा।

 // set up PLL if it's used #if CLOCK_MODE == CLOCK_MODE_IRC_WITH_PLL || CLOCK_MODE == CLOCK_MODE_SYS_WITH_PLL // set up PLL dividers LPC_SYSCON->SYSPLLCTRL = 0x23; // M = 3, P = 12MHz // PLLout = 12MHz * (M+1) / P = 48MHz // power up PLL LPC_SYSCON->PDRUNCFG &= ~(1 << 7); // wait until PLL is locked while (!(LPC_SYSCON->SYSPLLSTAT & 1)) ; // switch main clock to be driven from PLL LPC_SYSCON->MAINCLKSEL = 3; // wait for main clock source to be updated LPC_SYSCON->MAINCLKUEN = 1; LPC_SYSCON->MAINCLKUEN = 0; LPC_SYSCON->MAINCLKUEN = 1; while (!(LPC_SYSCON->MAINCLKUEN & 1)) ; #endif

दूसरा भाग PLL को इनिशियलाइज़ करता है, जो इस स्तर पर IRC या सिस्टम ऑसिलेटर से इनपुट पर सिग्नल प्राप्त करता है। हम निर्देशों से सूत्र के अनुसार डिवाइडर को समायोजित करते हैं, पीएलएल चालू करते हैं और तब तक प्रतीक्षा करते हैं जब तक कि यह अवरुद्ध न हो जाए। आईआरसी से लोडिंग कार्यों के बाद मुख्य आवृत्ति, हम इसे पीएलएल आउटपुट से काम करने के लिए स्थानांतरित करते हैं और तब तक इंतजार करते हैं जब तक यह परिवर्तन "व्यवस्थित" नहीं हो जाता।

SysTick के लिए 48 MHz पर हमें 48000000 चक्रों की आवश्यकता है, लेकिन यह इसके अधिकतम मूल्य से अधिक है। एक समाधान कुछ टाइमर चक्रों की प्रतीक्षा करना है, जिसे platform_systick_wait_loop फ़ंक्शन में लागू किया गया platform_systick_wait_loop (दूसरा विकल्प 32-बिट CT32B0 टाइमर का उपयोग करना होगा)।

LPC1768 कोड, फिर से, आमतौर पर समान है। यहां महत्वपूर्ण बिंदु यह है कि पीएलएल से आउटपुट पर प्रोसेसर में इनपुट पर कम से कम 275 मेगाहर्ट्ज होना चाहिए - 100 मेगाहर्ट्ज से अधिक नहीं। सामान्य तौर पर, हम सावधानीपूर्वक डिवाइडर की जांच करते हैं। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि हम फ्लैश मेमोरी तक पहुंचने के लिए आवश्यक उपायों की संख्या बढ़ाते हैं, क्योंकि हम डिफ़ॉल्ट मान से कम आवृत्ति पर काम करेंगे।

platform/mbed/init.c :

 // if we go for clock > 80 MHz, we need to set up flash access time LPC_SC->FLASHCFG = (LPC_SC->FLASHCFG & 0xFFF) | 0x4000; // 4 cpu clocks

उदाहरण में कोड केवल LPC1768 के लिए mbed पर प्रासंगिक है, क्योंकि यह एक विशिष्ट क्रिस्टल आवृत्ति से बंधा है। इसके अलावा, यदि आप LPC1768 "सीधे" के साथ काम करते हैं, तो इसका बूटलोडर IRC के साथ PLL चालू होने के साथ शुरू होता है, इसलिए इसे स्थापित करने से पहले आपको इसे अपने इनिशियलाइज़र में बंद कर देना चाहिए।

संक्षेप में कहना

मैं आज भी CLKOUT के बारे में बात करना चाहता था और हम एक लॉजिक एनालाइज़र या ऑसिलोस्कोप के साथ फ़्रीक्वेंसी को कैसे नियंत्रित कर सकते हैं, लेकिन इस तरह से लेख बहुत बड़ा होगा। CLKOUT, 32-बिट टाइमर, इंटरप्ट, और स्लीप मोड - यह सब भविष्य के रिलीज में होगा।

मुझे स्टेलारिस लॉन्चपैड के साथ एक बॉक्स मिला, मैं इस बारे में सोचूंगा कि कहानी को बिना उड़ाए एक और वास्तुकला को कैसे जोड़ा जाए।किसी भी स्थिति में, LPC1114 मुख्य लक्ष्य प्रोसेसर बन जाता है, हम पहले इस पर सभी उदाहरण चलाएंगे।

मैं "बहु-पुस्तक" के लिए माफी माँगता हूँ, फिर मैं और अधिक सार्थक लिखने की कोशिश करूँगा।

पीएस हमेशा की तरह, इलेक्ट्रोमैकेनिक्स पर पाठ और अमूल्य टिप्पणियों को फैलाने के लिए बहुत से धन्यवाद । और PLL :-) के बारे में समझाने के लिए।

यह काम क्रिएटिव कॉमन्स एट्रिब्यूशन-नॉन-कॉमर्शियल-नोएर्डीव्स 3.0 अनपोर्टेड के तहत लाइसेंस प्राप्त है । उदाहरणों के लिए प्रोग्राम टेक्स्ट यूनीलेंस लाइसेंस के तहत उपलब्ध है (जब तक कि फ़ाइल हेडर में स्पष्ट रूप से इंगित नहीं किया गया है)। यह कार्य विशेष रूप से शैक्षिक उद्देश्यों के लिए लिखा गया है और यह किसी भी तरह से लेखक के वर्तमान या पिछले नियोक्ताओं से संबद्ध नहीं है।

सबसे छोटे के लिए एआरएम: क्या समय है?