(Lösningsförslag finns sist i denna fil.)

Transkript

1 (Lösningsförslag finns sist i denna fil.)

2 Läser externa signaler. Har 64 ingångar (kanaler), från 0 till 63. Kan bara avläsa en ingång i taget. Avlästa värdet positivt 16-bitars tal. Varje läsning tar normalt högst 2 ms.

3 kopplas till datorn via ett dataregister och ett styrregister. Båda är 16-bitar oktala adresserna Channel number resp. Error Dataregistret innehåller det avlästa värdet. Styrregistret initiera avläsningar och kontrollera signalenhetens tillstånd. Måste skriva alla 16-bitarna på en gång. b 15 b 14 b 13 b 12 b 11 b 10 b 9 b 8 b 15 b 14 b 13 b 12 b 11 b 10 b 9 b 8 b 7 b 6 b 5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0 Interrupt Enable Done Start b 7 b 6 b 5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0

4 b 15 b 14 b 13 b 12 b 11 b 10 b 9 b 8 b 7 b 6 b 5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0 Error Channel number Interrupt Enable Done Start b 15 b 14 b 13 b 12 b 11 b 10 b 9 b 8 b 7 b 6 b 5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0 Bit Namn Användning 0 start Skriv 1, startar läsning 6 Interrupt Enable Skriv 1, Avbrott när läsning klar. 7 Done Skall sättas till 0 före avläsning. Blir 1 när läsning klar Channel # Anger vilken av 64 ingångar som ska läsas. 15 Error Blir 1 om avläsningen misslyckades.

5 Skriv en modul en.h fil och en.c fil två C-funktioner, sig_read, som initierar avläsning och sig_get_value som ger det avlästa värdet som resultat. Också definitioner (i en separat fil.) av typer och portar som behövs. sig_read parameter: numret på den ingång som skall avläsas, i intervallet 0 till 63. Om ett felaktigt värde ges skall ingen avläsning initieras och man ska komma ihåg att det senaste anropet var felaktigt. Resultattypen skall vara void. sig_get_value skall ge -9 om senaste anropet av sig_read var felaktigt eller om avläsningen misslyckades. -1 om avläsningen ännu inte är klar och Definieras som makron med namnen BUSY resp. ERROR i headerfilen (.h).

6 Skriv en modul Bra filnamn? sig_get_value Lämplig Resultattyp? Antag HC12 konventioner (dvs int är 16 bit)

7 Program med två separata processer en datainsamlare och en användare. T.ex. tänka dig att programmet ingår som en del i ett större program som kontrollerar ett flygplan. Ick! Helst inte! Datainsamlaren samlar kontinuerligt in uppgifter från olika mätpunkter Användarprocessen använder dessa uppgifter för att styra olika reglage.

8 Med jämna tidsintervall utföra datainsamlingar. 50 ms fördröjning mellan datainsamling. Läsa in data från 16 mätpunkter kanalerna 0 till 15 signalenhet som beskrevs i deluppgift a. Medan en datainsamling pågår måste signalenheten skyddas Använd semafor. De 16 inlästa värdena skall sparas lokalt i processen medan en datainsamling pågår. Måste ha 2 ms fördröjning vid avläsningen av varje kanal. (Se deluppgift a.) Vid fel / inte färdig: spara värdet 0.

9 När datainsamling avslutad kopiera de inlästa värdena till en global variabel input_data ett fält bestående av 16 komponenter av typen unsigned int. fältet måste skyddas så att ingen annan process kan avläsa eller ändra fältet samtidigt. Ytterligare en semafor.

10 Ungefär 10 gånger per sekund Kopiera fältet input_data till en lokal variabel och sedan Anropa en extern funktion control som får den lokala kopian som parameter. Under kopieringen skall förstås fältet input_data skyddas så att ingen annan process kommer åt det samtidigt. Antag att funktionen control är färdigskriven. Du skall alltså inte själv skriva denna.

11 // Filen process.h #ifndef PROCESS_H #define PROCESS_H #define DEFAULT_STACK_SIZE 128 #define MINIMUM_PRIORITY 1 #define DEFAULT_PRIORITY MINIMUM_PRIORITY+9 typedef struct process_struct process; // definieras i filen process.c typedef struct semaphore_struct semaphore; // definieras i filen process.c typedef void (*function)(void); extern void init_processes(void); extern process *create_process(function f, int prio, int stack_size); extern void start_process(process *); extern process *running_process(void); extern int get_process_id(process *); extern unsigned long int get_time(void); // resultat ges i ms extern void delay_process(process *p, long int t); // t ges i ms extern int get_process_priority(process *); extern void set_process_priority(process *p, int prio); extern void terminate_process(process *p); extern int terminated(process *p); extern semaphore *create_semaphore(int init_value); extern void signal(semaphore *); extern void wait(semaphore *); // macron för förenklade funktionsanrop (i brist på överlagrade funktioner) #define new_process(f) create_process((f), DEFAULT_PRIORITY, DEFAULT_STACK_SIZE) #define get_id() get_process_id(running_process()) #define delay(t) delay_process(running_process(), (t)) #define get_priority() get_process_priority(running_process()) #define set_priority(i) set_process_priority(running_process(), (i)); #define terminate() terminate_process(running_process()) #endif

12 Lösningsförslag, deluppgift a // Filen sig.h typedef unsigned short int port; typedef unsigned short int *portptr; #define SIGDATA_ADR #define SIGCTRL_ADR #define SIGDATA *((portptr) SIGDATA_ADR) #define SIGCTRL *((portptr) SIGCTRL_ADR) #define start 0x0001 #define int_enable 0x0040 #define done 0x0080 #define channel 0x3f00 #define error 0x8000 // Filen sig_reader.h #define BUSY -1 #define ERROR -9 extern void sig_read(int channel); extern int sig_get_value(void);

13 // Filen sig_reader.c #include "sig_reader.h" #include "sig.h static int illegal_argument = 0; void sig_read(int chan) { port shadow = 0; if (chan >= 0 && chan <= 63) { illegal_argument = 0; shadow = start; shadow = chan << 8; SIGCTRL = shadow; else illegal_argument = 1; int sig_get_value(void) { if (illegal_argument SIGCTRL & error) return ERROR; else if (SIGCTRL & done) return SIGDATA; else return BUSY;

14 Lösningsförslag, deluppgift b #include "process.h" #include "sig_reader.h" #define N 16 static semaphore *sig_sem; static semaphore *data_sem; static unsigned int input_data[n]; void collector(void) { unsigned int a[n]; while(1) { int value, i; wait(sig_sem); for (i=0; i<n; i++) { sig_read(i); delay(2); value = sig_get_value(); if (value == ERROR value == BUSY) value = 0; a[i] = value; signal(sig_sem); wait(data_sem); for (i=0; i<n; i++) input_data[i] = a[i]; signal(data_sem); delay(50);

15 extern void control(int a[]); void user(void) { unsigned int input_copy[n]; int i; while(1) { wait(data_sem); for (i=0; i<n; i++) input_copy[i] = input_data[i]; signal(data_sem); control(input_copy); delay(100); main() { process *p1, *p2; init_processes(); sig_sem = create_semaphore(1); data_sem = create_semaphore(1); p1 = new_process(collector), p2 = new_process(user); start_process(p1); start_process(p2); set_priority(default_priority-1); return 0;