Hercules Launchpad #5 - Comunicación Serial (SCI / Serial Communications Interface)

Ahora les voy a enseñar cómo hacer que la tarjeta se comunique de manera serial a través del puerto USB para transmitir mensajes.

Como ustedes podrán ver, la tarjeta posee un chip de la marca FTDI. Esta empresa es ampliamente conocida por fabricar circuitos integrados capaces de encargarse de la comunicación serial a través del puerto USB. Este chip en particular es el modelo FT2232HL, que convierte el protocolo USB a UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter). El protocolo UART es muy sencillo y flexible. Consiste en un bit de inicio, varios bits de datos (este número de bits es predefinido) y uno o dos bits de paro. También puede tener bits de paridad y demás monerías. Como podrán ver en la hoja de datos, este chip tiene muchísimas aplicaciones

En esta tarjeta el chip se usa para dos cosas: 

• Programación y depuración del procesador a través de la emulación JTAG
• Comunicación serial usando los protocolos UART

Ahora vamos a hacer un ejemplo donde desde la computadora le mandemos instrucciones al procesador para que cambie el ciclo de trabajo de el LED conectado al puerto HET. Para este ejemplo vamos a utilizar un programa de comunicación serial llamado RealTerm (les dejo el link http://realterm.sourceforge.net/) Comencemos!

Paso 1: Configuración en HALcoGen

Lo primero que hay que hacer es configurar la tarjeta en HALcoGen.

Paso 1.1: Driver Enable

En la pestaña que dice "Driver Enable", habilitamos las casillas que dicen "Enable SCI Driver" y "Enable HET Drivers".

Paso 1.2: HET

Ahora vamos a configurar el HET para que se inicialice con un ciclo de trabajo del 50% a una frecuencia de 1Hz.

Para esto, en la subpestaña que dice "PWM 0-7" nos vamos al primer PWM y lo configuramos para que posea un periodo de 1000000us y un ciclo de trabajo del 50% y lo habilitamos para que salga al pin 8.

Luego, en la subpestaña que dice "Pin 8-15", habilitamos el pin 8 para que sea salida.

Paso 1.3: SCI

Ahora vamos a configurar el SCI. Para esto nos vamos a la pestaña que dice "SCI" y en la subpestaña que dice "SCI/LIN Data Format" hacemos que esté a una frecuencia (baudrate) de 9600 con 2 bits de paro, 8 bits de datos y sin bits de paridad.

Ya tenemos todo listo. Ahora hay que generar el código (F5).

Paso 2: Escribir el Programa

Como se podrán imaginar, el módulo SCI posee varias funciones para poder ser utilizado con facilidad. A continuación veremos cuáles vamos a usar.

Paso 2.1: Configurar el proyecto en Code Composer Studio

Ahora abrimos Code Composer Studio y lo configuramos como lo hemos hecho siempre

Paso 2.2: Escribir el programa principal

Abrimos el archivo que dice "sys_main.c" y escribimos lo siguiente.

Primero hay que incluir todo lo que necesitamos. Esto es, los headers de el SCI y del HET

Luego, para facilitar el programa, hay que definir un tipo usando #define. El tipo que hay que definir es "unsigned char", que es una variable de 8 bits ("char") sin signo ni nada ("unsigned"). A este tipo le vamos a llamar "byte". Esto se hace así.

Pueden ver que también definí una variable llamada "PWM" tipo "byte". Esta va a ser la variable que va a almacenar el ciclo de trabajo que le vamos a mandar desde la computadora.

Ahora hay que inicializar los módulos

Ahora viene lo bueno. En el manual de HALcoGen, en la sección del SCI, pueden ver que hay una función llamada "sciReceive" y nos da la siguiente explicación.

Lo que esta función hace es esperar a que le mandemos un dato de 8 bits con 2 bits de paro y ningún bit de paridad (como lo definimos en HALcoGen). Esta función detiene el flujo del programa hasta que no reciba el dato. Sin embargo, el LED no va a dejar de parpadear por eso, ya que el HET funciona de manera independiente al flujo del programa.

Lo que hay que introducir a esta función para que haga su trabajo es la dirección del módulo, la cantidad de "bytes" que va a recibir (en este caso sólo es 1) y un apuntador diciendo dónde vamos a guardar el dato recibido.

Nota 1: la cantidad de los bytes que vamos a recibir debe ser igual al tamaño de la variable en la que los vamos a guardar. En este caso el tamaño es 1, pero puede ser un arreglo indefinido de bytes (por ejemplo "byte variable[] = "Hola Mundo!""), por lo que hay que usar funciones como "sizeof()" para determinar el número de bytes que vamos a recibir. De otro modo, vamos a tener errores que el compilador no va a detectar.

Continuemos...

El código resultante de esto queda de la siguiente manera.

Pueden ver que agregue una sección donde checa si el PWM ingresado es válido o no.

Paso 3: Probar la comunicación

Existen varias maneras de establecer una comunicación serial en la computadora. Una es utilizando la terminal serial que trae Code Composer Studio. Sin embargo, yo les voy a mostrar un programa llamado RealTerm que está muy completo y tiene un chorro de monerías.

Paso 3.1: abrir RealTerm

Abrimos RealTerm y nos aparece la siguiente pantalla.

En esta pestaña (Display) nos aseguramos que esté seleccionado Ascii (aunque la verdad no me he puesto a ver si funciona igual con los demás).

Paso 3.2: Configurar el puerto

Ahora nos vamos a la pestaña que dice "Port" y hacemos los siguientes ajustes: Parity None, Data Bits 8, Stop Bits 2, Baud 9600, Port 4 (o donde esté conectado la tarjeta. Esto se puede ver en el administrador de dispositivos en la categoría de puertos COM y LPT). Ya que tenemos todo como se muestra, le damos clic en "Change" y luego en "Open".

Paso 3.3 Mandar datos

Ahora nos vamos a la pestaña que dice "Send" y ya podemos comenzar a mandarle datos. En la casilla de texto escribimos un número y luego le damos clic en "Send Numbers".

Así de sencillo fue!

Nota 2: La funcion "sciSend" es igual de fácil de utilizar que el "sciReceive" y funciona perfectamente con RealTerm.

Luego les enseñaré cómo hacer un programa en Visual Studio que se comunique a través del puerto serial.

Les dejo el link del código

https://www.mediafire.com/folder/undefined/

My Github

https://github.com/DiegoRosales

Hercules Launchpad #4 - Interrupciones (Interrupts) Parte 2

En la parte 1 de esta entrada vimos cómo el procesador puede reaccionar a las interrupciones generadas por cambios en el estado de un bit (el bit del push button). Ahora veremos cómo el procesador puede reaccionar a las interrupciones generadas por el HET (High End Timer) y por el módulo RTI (Real Time Interrupt). Este último módulo está especialmente diseñado para medir cuentas de tiempo.

En este ejemplo vamos a hacer que se prendan los dos LEDs que tiene la tarjeta, pero con diferente frecuencia. Uno de los LEDs va a ser el resultado de las interrupciones del HET y el otro del RTI.

Paso 1:

Abrimos y configuramos HALcoGen de la siguiente manera. Primero en la pestaña de Driver Enable habilitamos los drivers RTI, GIO y HET.

Luego nos vamos a la pestaña de RTI y en la subpestaña que dice "RTI1 Compare" configuramos el comparador 0 para que mande una interrupción cada 200ms, por ejemplo.

Nota 1: El RTI puede interrumpir por desbordamiento o por comparación. Es decir, puede interrumpir cuando el contador llega a su límite y debe comenzar desde cero o cuando la cuenta es igual a la constante que definimos para comparar.

Ya que tenemos eso, nos vamos a configurar el HET. Configuramos el PWM0 para que tenga un período de 1 segundo con un ancho de pulso del 80% para que se vean bien los cambios.

Luego en la subpestaña que dice "Pwm Interrupts" habilitamos las interrupciones que dicen "End of duty" y "End of period" en High Level. Habilitamos las dos para que el LED se encienda cuando termina el ciclo de trabajo (la parte alta) y se apague el resto del periodo.

Nota 2: El HET tiene 3 modos de interrupción: cuando acaba el ciclo de trabajo, cuando acaba el periodo o cuando detecta un flanco (de subida o bajada) en alguno de los pines si es que estos están configurados como entradas.

Ahora habilitamos el LED (Bit 8) en la subpestaña que dice "Pins 8-15" para que sea una salida.

Luego en la pestaña que dice "GIO" configuramos el bit 2 (el que está conectado al otro LED) como salida.

Por último en la subpestaña que dice "VIM Channel 0-31" dentro de la pestaña principal (RM42L432PZ) habilitamos el canal 2 (RTI Compare 0) y el canal 10 (HET Level 0).

Estas han sido todas las configuraciones necesarias de HALcoGen. Ya podemos generar los archivos (F5).

Paso 2:

Ahora comencemos con el código. Dentro de Code Composer Studio creamos nuestro nuevo proyecto igual como le hemos estado haciendo (Paso 5 y Paso 6 del primer tutorial). Luego, en el archivo "sys_main.c" escribimos lo siguiente.

Paso 2.1 (includes):

Los archivos que hay que incluir son los siguientes

Paso 2.2 (main()):

En el main hay que inicializar los módulos y las interrupciones (ya que no parece haber manera de que se inicializen desde el principio usando HALcoGen). También hay que hacer que el contador 0 del módulo RTI comience a contar.

Paso 2.3 (control de interrupciones):

Luego hay que irnos al archivo "notifications.c" para ver qué hacemos con las interrupciones. Dentro del control de interrupciones del RTI escribimos lo siguiente

Nota 3: En este pedazo de código pueden ver cómo las funciones del GIO pueden controlar los pines del módulo HET.

Dado que no tenemos ninguna otra fuente de interrupciones del RTI, no hay que ponerle ningún if para ver de dónde vienen las interrupciones. Lo mismo sucede con el control de interrupciones del HET (pwmNotification).

Y pues ya con esto tenemos todo el código que necesitamos. Si lo corremos en la tarjeta, podemos ver que los dos LED prenden y apagan a velocidades distintas, pero sincronizadas. Llega un punto donde los dos LEDs encienden y apagan al mismo tiempo, ya que 200ms es múltiplo de 1 seg y el 80% de 1 segundo son 200ms!!!

Les dejo los archivos.

https://www.mediafire.com/?4i1y1jdm4clt88h

My Github

https://github.com/DiegoRosales

Nota 4: El manual de ayuda de HALcoGen es de gran ayuda. Viene extremadamente bien documentado y trae algunos ejemplos.