Chris H
Libs for using Nucleo STM32F411 periphery
Introduction
Descruption: This lib uses the hardware peripherie from STM32F411 under serveral conditions. So you can use an quadraturencoder with different timers.
Requirement: Only tested with the nucleo F411. Include the mbed lib! Interfacing details are explained in the documentary of each class.
Overview
- timer modules
- Quadratur Encoder (Version 1.2 - C. Hoyer 12.8.2015)
- SPI modules
- AD5664 (Version 1.1 - C. Hoyer 23.7.2015)
- software modules
- Ringbuffer (Version 0.9 - C. Hoyer 18.8.2015)
- PID-Regler (Version 1.0 - C. Hoyer 17.9.2015)
TIM/QUADRATURE.cpp
- Committer:
- ChrisselH
- Date:
- 2016-11-28
- Revision:
- 0:1acdcc576936
File content as of revision 0:1acdcc576936:
#include "mbed.h"
#include "QUADRATURE.h"
#include "cmsis_nvic.h"
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// Initialisieren und mappen der Kanäle, Timer etc
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QUADRATURE *QUADRATURE::instance; // Pointer zur Adresse der Instanz
QUADRATURE::QUADRATURE(int tim, int mode, char _CI1_PORT, int _CI1_PIN, int CI1_POL, char _CI2_PORT, int _CI2_PIN, int CI2_POL): CI1_PORT(_CI1_PORT), CI1_PIN(_CI1_PIN), CI2_PORT(_CI2_PORT), CI2_PIN(_CI2_PIN)
{
TIMERCARRY = 0; // bei neuem Objekt den entsprechenden Timercarry auf 0 setzen
instance = this; // Instanz zuweisung zum neu generierten Objekt
extfct = false; // Externe Funktion bei Timer Interrupt deaktiviert
//Konfiguration des Timers
switch(tim){ // Konfiguration jedes einzelnen Timers, durch Auswahl
case 1: // TIM1
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_TIM1EN; // Timer 1 aktivieren
tipo = TIM1; // Pointer auf Timer1 zuweisen
temp_ITM = TIM1_UP_TIM10_IRQn; // NVIC Nummer für den Updateinterrupt Timer 1
NVIC->ISER[0] &= ~(1 << TIM1_UP_TIM10_IRQn); // Interrupt Handler für den Timer 1 aktivieren
break;
case 2: // TIM2
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN; // Timer 2 aktivieren
tipo = TIM2; // Pointer auf Timer2 zuweisen
temp_ITM = TIM2_IRQn; // NVIC Nummer für den Updateinterrupt Timer 2
NVIC->ISER[0] &= ~(1 << TIM2_IRQn); // Interrupt Handler für den Timer 2 aktivieren
break;
case 3: // TIM3
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM3EN; // Timer 3 aktivieren
tipo = TIM3; // Pointer auf Timer3 zuweisen
temp_ITM = TIM3_IRQn; // NVIC Nummer für den Updateinterrupt Timer 3
NVIC->ISER[0] &= ~(1 << TIM3_IRQn); // Interrupt Handler für den Timer 3 aktivieren
break;
case 4: // TIM4
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM4EN; // Timer 4 aktivieren
tipo = TIM4; // Pointer auf Timer4 zuweisen
temp_ITM = TIM4_IRQn; // NVIC Nummer für den Updateinterrupt Timer 4
NVIC->ISER[0] &= ~(1 << TIM4_IRQn); // Interrupt Handler für den Timer 4 aktivieren
break;
case 5: // TIM5
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM5EN; // Timer 5 aktivieren
tipo = TIM5; // Pointer auf Timer5 zuweisen
temp_ITM = TIM5_IRQn; // NVIC Nummer für den Updateinterrupt Timer 5
NVIC->ISER[1] &= ~(1 << (TIM5_IRQn-31)); // Interrupt Handler für den Timer 5 aktivieren
break;
default: // keinen Timer ausgewählt und Fehlermeldung
printf("\n \n \r \n Falscher Timer ausgewahlt! \n \n \r");
return;
}
tipo->SMCR = mode; // Schreibt den aktuellen Modus in das SMCR Register (Slave Mode)
tipo->CCMR1 = 0xF1F1; // Mappen der Capture Inputs 1 und 2 auf Timer Input 1 und 2
tipo->CCMR2 = 0x0000; // Kein mappen der Capture Inputs 3 und 4
tipo->CCER = 0x0011; // Capture Inputs 1 und 2 aktivieren
// Konfiguration der Pins
setGPIO(CI1_PORT, CI1_PIN, tim); // Setzt den Port Pin für CI1
setGPIO(CI2_PORT, CI2_PIN, tim); // Setzt den Port Pin für CI2
// Konfiguration der Polarität
if(CI1_POL == 1){ // Polarität für CI1 ändern auf fallende Flanke
tipo->CCER |= 0x0002;
}
if(CI2_POL == 1){ // Polarität für CI2 ändern auf fallende Flanke
tipo->CCER |= 0x0020;
}
// Konfiguration der Interrupt Routine
NVIC_SetVector(temp_ITM, (uint32_t) &_UPDATE_HANDLER); // Adresse zum IRQ Handler des entsprechenden Timers
NVIC_SetPriority(temp_ITM, 0); // Festlegen der Priorität (Höchste, damit das nächste Increment mit gezählt wird)
tipo->DIER |= 0x0001; // Update Interrupt Einstellung im Timer aktivieren
}
void QUADRATURE::setGPIO(char port, int pin, int tim){ // Funktion zum Mappen des Port Pins auf die Alternative Funktion für den Timer Eingang
GPIOchoose(port); // Wählt den passenden Pointer zum Port aus
portpo->MODER |= (1 <<((2*pin)+1)); // Alternative Funktion 0x10 mit Maske (2 Bit pro Pin)
portpo->OTYPER |= (1 << pin); // Definition als Eingang 0x1 mit Open Drain
if(pin > 7){ // Ausgänge 8 bis 15 sind im höheren Register AFR[1]
if(tim < 3){ // Für Timer 1 und Timer 2 (Alternatve Funktion 01)
portpo->AFR[1] |= (1 << (4*(pin-8))); // Alternative Funktion mit Maske für AF01
}
else{ // Für Timer 3, Timer 4 und Timer 5 (Alternative Funktion 10)
portpo->AFR[1] |= (1 << (4*(pin-8))+1); // Alternative Funktion mit Maske für AF02
}
}
else{ // Ausgänge 0 bis 7 sind im im unteren Register AFR[0]
if(tim < 3){ // Für Timer 1 und Timer 2 (Alternatve Funktion 01)
portpo->AFR[0] |= (1 << (4*pin)); // Alternative Funktion mit Maske für AF01
}
else{ // Für Timer 3, Timer 4 und Timer 5 (Alternative Funktion 10)
portpo->AFR[0] |= (1 << ((4*pin)+1)); // Alternative Funktion mit Maske für AF02
}
}
}
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// Eventhandler für Timer und Externer Eingang
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void QUADRATURE::UPDATE_HANDLER(void){ // Interrupt Service Routine für Update Events
tipo->SR ^= 0x0001; // Flag löschen (Register xor mit Flag)
if (getTIM() > 1){
TIMERCARRY--; // Carryvariable -1 da Unterlauf
}
else{
TIMERCARRY++; // Carryvariable 1 da Überlauf
}
if(extfct == true){ // Externe Funktion vorhanden?
(*IRQ_HANDLER_EXTERN)(); // Aufruf der Externen Funktion
}
}
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// Setter- und Getter-Funktionen
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void QUADRATURE::startTIM(){
NVIC_EnableIRQ(temp_ITM); // Enable den IRQ Handler
tipo->CR1 = 0x0001; // Starte Timer
}
void QUADRATURE::stopTIM(){
tipo->CR1 = 0x0000; // Stoppe Timer
NVIC_DisableIRQ(temp_ITM); // Disable den IRQ Handler
}
unsigned int QUADRATURE::getTIM(){
return tipo->CNT; // Gibt aktuellen Timerwert zurück
}
signed short QUADRATURE::getCARRY(){
return TIMERCARRY; // Gibt aktuellen Timercarry zurück
}
void QUADRATURE::setTIM(int pre, int arr){
tipo->PSC = pre; // Prescaler (Wert + 1)
tipo->ARR = arr; // Auto reload
}
void QUADRATURE::setUpRes(){
GPIOchoose(CI1_PORT); // Wählt den passenden Pointer zum Port von CI1 aus
portpo->PUPDR |= (1 << ((2*CI1_PIN))); // Setzt den Pull up für den entsprechenden Port Pin von CI1
GPIOchoose(CI2_PORT); // Wählt den passenden Pointer zum Port von CI2 aus
portpo->PUPDR |= (1 << ((2*CI2_PIN))); // Setzt den Pull up für den entsprechenden Port Pin von CI2
}
void QUADRATURE::setDownRes(){
GPIOchoose(CI1_PORT); // Wählt den passenden Pointer zum Port von CI1 aus
portpo->PUPDR |= (1 << ((2*CI1_PIN)+1)); // Setzt den Pull down für den entsprechenden Port Pin von CI1
GPIOchoose(CI2_PORT); // Wählt den passenden Pointer zum Port von CI2 aus
portpo->PUPDR |= (1 << ((2*CI2_PIN)+1)); // Setzt den Pull down für den entsprechenden Port Pin von CI2
}
void QUADRATURE::setIRQ_METHODE(void (*IRQ_HANDLER_METHODE)(void)){ // Adresse zur externen Funktion übergeben und Freigabe setzen
extfct = true; // Externe Funktion vorhanden. Freigabe setzen.
IRQ_HANDLER_EXTERN = IRQ_HANDLER_METHODE; // Funktionspointer der Funktion übernehmen
}
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// Hilfsfunktionen
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void QUADRATURE::GPIOchoose(char port){
switch(port){ // Konfiguration jedes Ports durch Auswahl
case 'A': // Port A
RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOAEN; // Port A aktivieren
portpo = GPIOA; // Pointer auf Port A zuweisen
break;
case 'B': // Port B
RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOBEN; // Port B aktivieren
portpo = GPIOB; // Pointer auf Port B zuweisen
break;
case 'C': // Port C
RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOCEN; // Port C aktivieren
portpo = GPIOC; // Pointer auf Port C zuweisen
break;
case 'D': // Port D
RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIODEN; // Port D aktivieren
portpo = GPIOD; // Pointer auf Port D zuweisen
break;
case 'E': // Port E
RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOEEN; // Port E aktivieren
portpo = GPIOE; // Pointer auf Port E zuweisen
break;
default: // kein Port ausgewählt und Fehlermeldung
printf("\n \n \r \n Falscher Port ausgewahlt! \n \n \r");
}
}
void QUADRATURE::_UPDATE_HANDLER(void) // ISR Handler für die Instanz
{
instance->UPDATE_HANDLER(); // Zuordnung des Handlers zum Handler der Instanz
}