Yoji KURODA / Mbed OS mbed-os-control-ex1

realtime process control with RTOS

Fork of mbed-os-example-mbed5-blinky by mbed-os-examples

main.cpp@22:f0164a2a09b0, 2018-10-04 (annotated)

Committer:
ykuroda
Date:
Thu Oct 04 03:23:22 2018 +0000
Revision:
22:f0164a2a09b0
Parent:
21:967504024346
Child:
23:bc5ad77d56bb
EventQueue;

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UserRevisionLine numberNew contents of line
ykuroda 20:13fcc82f4cab 1 // mbed-os-io-control
ykuroda 20:13fcc82f4cab 2 // I/O制御プログラム（機械工学実験１）
ykuroda 19:9381d775bfc5 3 //
ykuroda 20:13fcc82f4cab 4 // 20161027 ... v1.0 ... originally written by Y.Kuroda for Mechatronics
ykuroda 20:13fcc82f4cab 5 // 20180917 ... v2.0 ... customised for Jikken1（mbed LPC1768専用）
ykuroda 22:f0164a2a09b0 6 // 20181004 ... v3.0 ... uses EventQueue
ykuroda 19:9381d775bfc5 7 //
Jonathan Austin 0:2757d7abb7d9 8 #include "mbed.h"
ykuroda 20:13fcc82f4cab 9
ykuroda 22:f0164a2a09b0 10 const int DELTA_T = 1000; // mainスレッドの時間間隔の設定[ms]（デフォルトは1ms）
ykuroda 20:13fcc82f4cab 11 int delta_t = DELTA_T;
ykuroda 20:13fcc82f4cab 12 int qbits = 6; // 量子化シフト値
ykuroda 20:13fcc82f4cab 13 DigitalOut led1(LED1);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 14 DigitalOut led2(LED2);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 15 DigitalOut led3(LED3);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 16 DigitalOut led4(LED4);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 17
ykuroda 20:13fcc82f4cab 18 // p11,12　サンプリング周期設定ピン（デフォルトは0）
ykuroda 22:f0164a2a09b0 19 // p11上位ビット，p12下位ビット．0:1kHz, 1: 100Hz, 2: 10Hz, 3: 1Hz
ykuroda 20:13fcc82f4cab 20 InterruptIn samplingtime_MSB(p11);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 21 InterruptIn samplingtime_LSB(p12);
Jonathan Austin 0:2757d7abb7d9 22
ykuroda 20:13fcc82f4cab 23 // p13,14　量子化粒度設定ピン（デフォルトは0）
ykuroda 20:13fcc82f4cab 24 // p13上位ビット，p14下位ビット．0:10bit, 1:8bit, 2:6bit, 3:4bit
ykuroda 20:13fcc82f4cab 25 InterruptIn quantization_MSB(p13);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 26 InterruptIn quantization_LSB(p14);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 27
ykuroda 20:13fcc82f4cab 28 // アナログ入出力ピン（入出力共に0 - 3.3V）
ykuroda 20:13fcc82f4cab 29 AnalogOut aout(p18);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 30 AnalogIn ain(p20);
Jonathan Austin 0:2757d7abb7d9 31
ykuroda 20:13fcc82f4cab 32 // デジタル入力ピン（割り込みにより実現）
ykuroda 20:13fcc82f4cab 33 InterruptIn din1(p21);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 34 InterruptIn din2(p22);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 35
ykuroda 20:13fcc82f4cab 36 // 方形波，パルス波出力ピン
ykuroda 20:13fcc82f4cab 37 PwmOut squarewave(p23);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 38 PwmOut pulsewave(p24);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 39
ykuroda 20:13fcc82f4cab 40 // サンプリング処理をするスレッド（時間管理された処理）
ykuroda 22:f0164a2a09b0 41 void sampling_job(const void* arg) {
ykuroda 22:f0164a2a09b0 42 unsigned short a_data = ain.read_u16(); // AD入力（ADは12ビット）
ykuroda 22:f0164a2a09b0 43 aout.write_u16((a_data>>qbits)<<qbits);// DA出力（量子化粒度はピンにより設定）
ykuroda 22:f0164a2a09b0 44 led4=!led4;
Jonathan Austin 0:2757d7abb7d9 45 }
Jonathan Austin 1:846c97078558 46
ykuroda 20:13fcc82f4cab 47 // 量子化粒度設定ハンドラ
ykuroda 20:13fcc82f4cab 48 void qsize_handler(void) {
ykuroda 20:13fcc82f4cab 49 // 量子化設定ピン（p13,14）の設定を読んで量子化粒度を決定する
ykuroda 20:13fcc82f4cab 50 // 設定ピンの状態を読み取り，２ビット値に変換
ykuroda 20:13fcc82f4cab 51 int quantization = (quantization_MSB<<1)&0x2|quantization_LSB&0x1;
ykuroda 20:13fcc82f4cab 52 qbits = 6+quantization*4; // 量子化サイズの決定
ykuroda 20:13fcc82f4cab 53 // （デジタル出力時の量子化サイズは 0:1024, 1:256, 2:64, 3:16 steps）
ykuroda 22:f0164a2a09b0 54 }
ykuroda 20:13fcc82f4cab 55
ykuroda 20:13fcc82f4cab 56 // サンプリングタイム設定割り込みハンドラ．．．時間設定ピンの状態が変化した時に呼び出される
ykuroda 20:13fcc82f4cab 57 void pinstate_handler(void) {
ykuroda 20:13fcc82f4cab 58 // ピンの状態を読み取り，２ビット値に変換
ykuroda 20:13fcc82f4cab 59 int samplingtime = (samplingtime_MSB<<1)&0x2|samplingtime_LSB&0x1;
ykuroda 22:f0164a2a09b0 60 // 制御周期を10^nとする（n=0:1s, n=1:0.1s, n=2:0.01s, n=3:0.001s)
ykuroda 20:13fcc82f4cab 61 delta_t = (int)pow(10.0,(double)samplingtime);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 62 squarewave.period_ms(delta_t); // 方形波の周期の設定
ykuroda 20:13fcc82f4cab 63 pulsewave.period_ms(delta_t); // パルス波の周期の設定
ykuroda 20:13fcc82f4cab 64 squarewave.write(0.5F); // duty比
ykuroda 20:13fcc82f4cab 65 pulsewave.write(0.1F); // duty比
ykuroda 20:13fcc82f4cab 66 }
ykuroda 20:13fcc82f4cab 67
ykuroda 20:13fcc82f4cab 68 // デジタル入力割り込みハンドラ．．．デジタル入力信号の状態が変化した時に呼び出される
ykuroda 20:13fcc82f4cab 69 void din_handler(void) {
ykuroda 20:13fcc82f4cab 70 led1 = din1; // ピンの状態をそのままLEDの点灯状態にする
ykuroda 20:13fcc82f4cab 71 led2 = din2;
ykuroda 21:967504024346 72 }
ykuroda 21:967504024346 73
ykuroda 19:9381d775bfc5 74 int main() {
ykuroda 20:13fcc82f4cab 75 squarewave.period_ms(delta_t); // 初期周期の設定
ykuroda 20:13fcc82f4cab 76 pulsewave.period_ms(delta_t); // 初期周期の設定
ykuroda 20:13fcc82f4cab 77 squarewave.write(0.5F); // 初期duty比（方形波=50%）
ykuroda 20:13fcc82f4cab 78 pulsewave.write(0.1F); // 初期duty比（パルス波=10%）
ykuroda 20:13fcc82f4cab 79
ykuroda 22:f0164a2a09b0 80 samplingtime_MSB.disable_irq();
ykuroda 22:f0164a2a09b0 81 samplingtime_MSB.mode(PullDown);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 82 samplingtime_MSB.rise(pinstate_handler);// 周期設定ハンドラの設定．
ykuroda 20:13fcc82f4cab 83 samplingtime_MSB.fall(pinstate_handler);// 設定ピンの状態変化で
ykuroda 22:f0164a2a09b0 84 samplingtime_MSB.enable_irq();
ykuroda 22:f0164a2a09b0 85
ykuroda 22:f0164a2a09b0 86 samplingtime_LSB.disable_irq();
ykuroda 22:f0164a2a09b0 87 samplingtime_LSB.mode(PullDown);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 88 samplingtime_LSB.rise(pinstate_handler);// ハンドラが呼び出される
ykuroda 20:13fcc82f4cab 89 samplingtime_LSB.fall(pinstate_handler);// ようにする
ykuroda 22:f0164a2a09b0 90 samplingtime_LSB.enable_irq();
ykuroda 22:f0164a2a09b0 91
ykuroda 20:13fcc82f4cab 92 quantization_MSB.rise(qsize_handler); // 量子化粒度設定ハンドラの設定
ykuroda 20:13fcc82f4cab 93 quantization_MSB.fall(qsize_handler);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 94 quantization_LSB.rise(qsize_handler);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 95 quantization_LSB.fall(qsize_handler);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 96 din1.rise(&din_handler); // デジタル入力ハンドラの設定
ykuroda 20:13fcc82f4cab 97 din1.fall(&din_handler); // din1,2の状態変化でハンドラ
ykuroda 20:13fcc82f4cab 98 din2.rise(&din_handler); // が呼ばれる
ykuroda 20:13fcc82f4cab 99 din2.fall(&din_handler);
ykuroda 20:13fcc82f4cab 100
ykuroda 22:f0164a2a09b0 101 EventQueue queue;
ykuroda 22:f0164a2a09b0 102 queue.call_every(DELTA_T, sampling_job, (void*)0);
ykuroda 22:f0164a2a09b0 103 queue.dispatch();
ykuroda 20:13fcc82f4cab 104 }