МИК 32: двоичный счётчик
alexevsГенерация кода для МИК32 (Двоичный счётчик)¶
В этом демонстрационном примере представлена разработка модели Engee для двухразрядного двоичного счётчика с последующей генерацией кода и выполнением на отладочной плате MIK32 NUKE V0.3.
Введение¶
В это примере в качестве целевого устройства используется отладочная плата MIK32 NUKE V0.3 на базе микроконтроллера K1948ВК018 MIK32 Amur. В Engee разработана модель конечного устройства - двухразрядного двоичного счётчика и сгенерирован код Си. Компиляция и загрузка кода в микроконтроллер произведена из VS Code с расширением PlatformIO.
В качестве входа счётчика используется встроенная пользовательская кнопка К1, в качестве выходов - встроенные светодиоды VD3 и VD4.
Описание модели¶
Модель этого примера - mik32_DI_DO.engee. Функционально её можно разделить на блоки подключения периферии контроллера, управляющую логику и блок имитации нажатий на пользовательскую кнопку К1.
Блок имитации нажатий на пользовательскую кнопку - Pulse Generator формирует прямоугольный сигнал с частотой 1 Гц и коэффициентом заполнения 0.5 в ходе моделирования. Блок C Function “PLATE_BUTTON” передаёт этот сигнал в подсистему счётчика без изменений.
Подключение периферии¶
Для работы с периферией контроллера MIK32 в модели присутствуют следующие блоки C Function:
GPIO_INIT- для включения тактирования GPIO;PLATE_BUTTON- для инициализации встроенной пользовательской кнопки К1, считывания её состоянияstate;LED_1- для инициализации встроенного светодиода LD1, передачи на него состоянияstate;LED_2- для инициализации встроенного светодиода LD2, передачи на него состоянияstate.
Контакты seq блоков GPIO_INIT и PLATE_BUTTON используются исключительно для определения последовательности исполнения функций, которые будут получены из этих блоков в результате генерации кода модели.
Подключаемые файлы для работы с периферий контроллера и успешной компиляции полученного из модели кода в среде разработки - mik32_memory_map.h, pad_config.h, power_manager.h и wakeup.h располагаются в директории include текущего примера. Они подключаются в блоке GPIO_INIT, вкладка Build options. Скачивать эти файлы и подключать к проекту в среде VS Code не нужно, так как при корректной настройке среды они уже содержатся соответствующих пакетах PlatformIO.
Подробное описание принципов работы кода, встроенного в C Function даны в комментариях к коду блоков.
Двоичный счётчик¶
Двоичный счётчик, реализованный в подсистеме BINARY_COUNTER, работает следующим образом. От входа Trigger подсистемы в блок Chart поступает сигнал выделенного переднего фронта сигнала - нажатия на кнопку К1. В блоке Chart подсчитывается количество поступивших сигналов, результат подсчёта выводится на выход out блока. Подсчёт производится циклически, в диапазоне [0; 3].
По выходному сигналу счётчика блоки Multiport Switch переключают состояния битов для управления светодиодами VD3 и VD4, выполняя тем самым роль шифраторов десятичных чисел в двоичные. На VD3 формируется младший бит числа, на VD4 - старший бит. Тип выходных данных - беззнаковый целочисленный 32-разрядный (UInt32).
Результаты моделирования¶
Для моделирования работы двухразрядного двоичного счётчика загрузим и запустим модель mik32_DI_DO.engee:
if "mik32_DI_DO" in [m.name for m in engee.get_all_models()]
m = engee.open( "mik32_DI_DO" );
else
m = engee.load( "$(@__DIR__)/mik32_DI_DO.engee" );
end
data = engee.run(m);
Из полученных данных моделирования построим графики сигналов:
PLATE_BUTTON.1- имитации нажатия на кнопку,BINARY_COUNTER.VD3- состояния младшего бита выходного кода,BINARY_COUNTER.VD4- состояния старшего бита выходного кода. Выведенные на графики сигналы имеют двоичный формат, но для наглядности отображения они отмасштабированы.
using Plots
plotlyjs()
plot(data["PLATE_BUTTON.1"].time,
data["PLATE_BUTTON.1"].value*0.5,
label="Сигнал кнопки", lw=1)
plot!(data["BINARY_COUNTER.VD3"].time,
data["BINARY_COUNTER.VD3"].value*0.99,
label="Младший бит", size=(900,300),
lw=3, legend=:topright)
plot!(data["BINARY_COUNTER.VD4"].time,
data["BINARY_COUNTER.VD4"].value*1.01,
label="Старший бит", lw=3)
Как видно из смоделированных графиков, алгоритм двоичного счётчика работает корректно, теперь можно перейти к генерации кода и выполнению кода модели на целевом устройстве.
Генерация кода¶
Сгенерируем код из модели для последующей загрузки управляющего алгоритма в микроконтроллер:
engee.generate_code( "$(@__DIR__)/mik32_DI_DO.engee",
"$(@__DIR__)/mik32_DI_DO_code")
Созданные в папке mik32_DI_DO_code файлы - заголовочный mik32_DI_DO.h и исходный mik32_DI_DO.c мы и используем далее при сборке проекта. Сгенерированный файл основной программы main.c в проекте использоваться не будет, для выполнения кода в среде разработки подготовлен main.c, расположенной в корневой папке mik32_DI_DO примера.
Подготовка проекта в среде разработки¶
Среда разработки, через которую ведётся сборка проекта и его загрузка в целевое устройство - VS Code с надстройкой PlatformIO. Конфигурации среды и подключения в этом примере не рассматриваются, так как они подробно изложены на ресурсах) разработчика контроллера.
Из директории примера перенесём в проект PlatformIO сгенерированные файлы, main.c и файл конфигурации platformio.ini.
После этого можно перейти к сборке проекта и загрузке программы.
Выполнение кода на МИК32¶
Подключим отладочную плату MIK32 NUKE V0.3 к USB-порту компьютера, после чего в PlatformIO можем наблюдать подключенное устройство. Для корректной идентификации подключения этой платы требуется USB драйвер. В примере используется драйвер libusbK.
После успешного подключения перейдём к сборке проекта:
“PLATFORMIO -> PROJECT TASKS -> mik32v2 -> General -> Build”.
При отсутствии ошибок сборки загрузим скомпилированный код в микроконтроллер:
“PLATFORMIO -> PROJECT TASKS -> mik32v2 -> General -> Upload”.
