Mudanças entre as edições de "STE29008-2018-2"
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(98 revisões intermediárias por 2 usuários não estão sendo mostradas) | |||
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*[[STE-EngTel_(Plano_de_Ensino)| Plano de Ensino]]. | *[[STE-EngTel_(Plano_de_Ensino)| Plano de Ensino]]. | ||
− | + | *[http://docente.ifsc.edu.br/roberto.matos/ste/adm/STE2018-2_notas.pdf Notas] | |
=Aula 1 (30/07/2018) – Apresentação= | =Aula 1 (30/07/2018) – Apresentação= | ||
Linha 67: | Linha 67: | ||
*Arduino Mega --> ATmega2560 (Ex.: I/O Ports) | *Arduino Mega --> ATmega2560 (Ex.: I/O Ports) | ||
*[https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino-mega2560-schematic.pdf Esquemático Arduino Mega] | *[https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino-mega2560-schematic.pdf Esquemático Arduino Mega] | ||
+ | *[https://robotdyn.com/pub/media/0G-00005641==MEGA-PRO-CH340GATmega2560/DOCS/Schematic==0G-00005641==MEGA-PRO-CH340GATmega2560.pdf Esquemático Arduino Mega - CLONE] | ||
+ | |||
+ | [[Arquivo: portas_arduino_MEGA.png|800px]] | ||
+ | |||
− | + | Fonte: https://www.arduino.cc/en/Hacking/PinMapping2560 | |
− | [[Arquivo:ATmega328p_pinout.png|600px]] | + | <!-- [[Arquivo: portas_arduino_uno.png|300px]] |
+ | [[Arquivo:ATmega328p_pinout.png|600px]] --> | ||
== ATmega2560: I/O Ports== | == ATmega2560: I/O Ports== | ||
Linha 96: | Linha 101: | ||
*[https://www.geeksforgeeks.org/bitwise-hacks-for-competitive-programming/ Operação de Bits em C/C++] | *[https://www.geeksforgeeks.org/bitwise-hacks-for-competitive-programming/ Operação de Bits em C/C++] | ||
*[http://www.cplusplus.com/doc/boolean/ Operações Booleanas em C/C++] | *[http://www.cplusplus.com/doc/boolean/ Operações Booleanas em C/C++] | ||
− | + | *[https://www.avrfreaks.net/forum/tut-c-bit-manipulation-aka-programming-101?name=PNphpBB2&file=viewtopic&t=37871 Programming 101 - By Eric Weddington] | |
==Atividade== | ==Atividade== | ||
Linha 109: | Linha 114: | ||
* Código fonte | * Código fonte | ||
* Relatório apresentando principais registradores utilizados para cada atividade. | * Relatório apresentando principais registradores utilizados para cada atividade. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | = (29/08/2018) – Auxílio Atividade (Teste GPIO) = | ||
+ | |||
+ | = (03/09/2018) – Auxílio Atividade (Serial) = | ||
+ | * Análise dos registradores de controle | ||
+ | * Funcionamento bloqueante da Serial | ||
+ | |||
+ | = (05/09/2018) – Auxílio Atividade (Interrupção) = | ||
+ | * [https://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__avr__interrupts.html <avr/interrupt.h>: Interrupts] | ||
+ | |||
+ | = (10/09/2018) – Aula cancelada = | ||
+ | * Aula cancelada devido a troca pelo horário de sexta-feira | ||
+ | |||
+ | = (12/09/2018) – Debug = | ||
+ | * Debug plataforma Atmega2560 | ||
+ | *[https://robotdyn.com/pub/media/0G-00005641==MEGA-PRO-CH340GATmega2560/DOCS/Schematic==0G-00005641==MEGA-PRO-CH340GATmega2560.pdf Esquemático Arduino Mega - CLONE] | ||
+ | |||
+ | |||
+ | *Código C: | ||
+ | <syntaxhighlight lang=c> | ||
+ | #include <avr/io.h> | ||
+ | #include <util/delay.h> | ||
+ | |||
+ | int main(){ | ||
+ | |||
+ | DDRB = 0xFF; | ||
+ | DDRE = 0xFF; | ||
+ | while(1){ | ||
+ | PORTB = 0x00; | ||
+ | PORTE = 0x00; | ||
+ | _delay_ms(1000); | ||
+ | PORTB = 0xFF; | ||
+ | PORTE = 0xFF; | ||
+ | _delay_ms(1000); | ||
+ | |||
+ | } | ||
+ | |||
+ | return 1; | ||
+ | } | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | *Código Arduino: | ||
+ | <syntaxhighlight lang=c> | ||
+ | #define led1 1 | ||
+ | |||
+ | |||
+ | void setup() { | ||
+ | // put your setup code here, to run once: | ||
+ | pinMode(led1, OUTPUT); | ||
+ | |||
+ | } | ||
+ | |||
+ | void loop() { | ||
+ | // put your main code here, to run repeatedly: | ||
+ | |||
+ | digitalWrite(led1, HIGH); | ||
+ | delay(1000); | ||
+ | digitalWrite(led1, LOW); | ||
+ | delay(1000); | ||
+ | |||
+ | } | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | |||
+ | * avr-objdump -h -S <PROJECT_NAME>.elf > <PROJECT_NAME>.lst | ||
+ | |||
+ | |||
+ | = (17/09/2018) – Classe GPIO = | ||
+ | *[https://docs.google.com/spreadsheets/d/1WpCUJ6XuEYSVLajsiiWBBdc12yez7yigkzS5Sq9Hp0A/edit?usp=sharing Mapeamento de Pinos Arduino Mega] | ||
+ | |||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang=c> | ||
+ | #include <avr/io.h> | ||
+ | #include <util/delay.h> | ||
+ | #include "GPIO.h" | ||
+ | |||
+ | |||
+ | //LEDS PLACA (acende com '0') | ||
+ | GPIO led0(0, GPIO::OUTPUT); //PE0 | ||
+ | GPIO led1(1, GPIO::OUTPUT); //PE1 | ||
+ | |||
+ | //LEDS PLACA (acende com '1') | ||
+ | GPIO led13(13, GPIO::OUTPUT); //PB7 | ||
+ | |||
+ | //Adicionar LED | ||
+ | GPIO led4(4, GPIO::OUTPUT); //PG5 | ||
+ | GPIO led6(6, GPIO::OUTPUT); //PH0 | ||
+ | |||
+ | int main(void){ | ||
+ | |||
+ | UCSR0B = 0; | ||
+ | |||
+ | led0.set(1); | ||
+ | led1.set(1); | ||
+ | led6.clear(); | ||
+ | led4.clear(); | ||
+ | led13.clear(); | ||
+ | _delay_ms(1000); | ||
+ | led0.clear(); | ||
+ | led1.clear(); | ||
+ | led6.set(1); | ||
+ | led4.set(1); | ||
+ | led13.set(1); | ||
+ | _delay_ms(1000); | ||
+ | |||
+ | while (1){ | ||
+ | led0.toggle(); | ||
+ | led1.toggle(); | ||
+ | led6.toggle(); | ||
+ | led4.toggle(); | ||
+ | led13.toggle(); | ||
+ | _delay_ms(1000); | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | } | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | [[Arquivo:megapdf.jpg|800px]] | ||
+ | |||
+ | = (19/09/2018) – Classe GPIO (cont.) = | ||
+ | * Continuando a implementação da classe. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | = (24/09/2018) – Classe GPIO (cont.) = | ||
+ | |||
+ | * Classe GPIO_Port | ||
+ | * Análise conceitual das diferentes versões | ||
+ | * Atividade 2: | ||
+ | **Análise prática das versões passadas em sala de aula (tamanho do construtor e do método set(val)). | ||
+ | **Completar a classe GPIO e GPIO_port para todos os pinos da plataforma Arduino, seguintes IDs: | ||
+ | ***[https://docs.google.com/spreadsheets/d/1WpCUJ6XuEYSVLajsiiWBBdc12yez7yigkzS5Sq9Hp0A/edit?usp=sharing Mapeamento de Pinos Arduino Mega] | ||
+ | ** Os arrays devem ser forçados para memória flash: | ||
+ | ***[https://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/pgmspace.html PROGMEM] | ||
+ | ** Entregar Código Fonte e Relatório contendo: | ||
+ | *** Análise prática e conceitual das versões | ||
+ | *** Discussão da implementação | ||
+ | **Essas perguntas não precisam ser respondidas como questionário e não devem limitar suas análises. | ||
+ | ***1- Por que salvar o _bit como (1 << BIT_PORTA)? É melhor do que usar diretamente (1 << BIT_PORTA)? | ||
+ | ***2- Qual tamanho do clear? Por que ele é maior e mais lento que o set? Como resolver? | ||
+ | ***3- Por que utilizar grandes vetores na memória Flash? O que isso impacta no acesso a constante? | ||
+ | ***4- Comente sobre a versão 1.2 e 1.3. Qual é menor e por quê? Quais as vantagens da v1.3? | ||
+ | ***5- Comente sobre a estratégia usada na implementação v2? | ||
+ | ***6- Qual o tamanho total dos recursos ocupados pelo atributo do objeto "GPIO" nas vesões sugeridas? | ||
+ | ***7- Qual a diferença de expandir as versões passads para todos os pinos do hardware do arduino? Como isso impactaria no "construtor" e no "set"? | ||
+ | |||
+ | = (26/09/2018) – Classe UART Bloqueante = | ||
+ | |||
+ | Dúvidas A2 (Classe GPIO) | ||
+ | |||
+ | Proposta e implementação da UART Bloqueante | ||
+ | * Ler o capítulo 22 do datasheet (USART). Atenção especial as seguintes seções: | ||
+ | **"Clock Generation" | ||
+ | **"USART Initialization" | ||
+ | **"Sending Frames with 5 to 8 Data Bit" | ||
+ | **"Receiving Frames with 5 to 8 Data Bits" | ||
+ | **"Register Description" | ||
+ | |||
+ | *Diagrama de Classe: | ||
+ | http://docente.ifsc.edu.br/roberto.matos/ste/uml/UART_bloqueante.png | ||
+ | |||
+ | = (01/10/2018) – Classe UART com Interrupção = | ||
+ | |||
+ | Proposta e implementação da UART com interrupção: | ||
+ | * Ler manuais da AVR-LIBC: | ||
+ | ** https://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__avr__interrupts.html | ||
+ | ** https://www.microchip.com/webdoc/AVRLibcReferenceManual/group__avr__interrupts.html | ||
+ | |||
+ | * Ler o capítulo 14 do datasheet (Interrupts). | ||
+ | * Ler Seção "7.8 Reset and Interrupt Handling" | ||
+ | * Ler o capítulo 22 do datasheet (USART). Atenção especial as seguintes seções: | ||
+ | **"Transmitter Flags and Interrupts" | ||
+ | **"Receive Compete Flag and Interrupt" | ||
+ | **"Register Description" | ||
+ | *Atenção, a interrupção TXCIEn não deve ser usada - normalmente ela é utilizada apenas para implementar protocolos com reconhecimento/ack; | ||
+ | *Diagrama de Classe: | ||
+ | http://docente.ifsc.edu.br/roberto.matos/ste/uml/UART_interrupt.png | ||
+ | |||
+ | = (03/10/2018) – Classe Interrupção Externa = | ||
+ | |||
+ | Proposta e implementação da classe de Interrupção Externa: | ||
+ | * A classe deve funcionar para as 8 interrupções externas (INTn). Não confundir com a PCINTn. | ||
+ | |||
+ | * Ler manuais da AVR-LIBC: | ||
+ | ** https://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__avr__interrupts.html | ||
+ | ** https://www.microchip.com/webdoc/AVRLibcReferenceManual/group__avr__interrupts.html | ||
+ | |||
+ | * Ler o capítulo 14 do datasheet (Interrupts). | ||
+ | * Ler Seção "7.8 Reset and Interrupt Handling" | ||
+ | * Ler o capítulo 15 do datasheet (External Interrupts). Atenção especial as seguintes seções: | ||
+ | **"Register Description" (EICRA, EICRB, EIMSK e EIFR) | ||
+ | |||
+ | *Diagrama de Classe: | ||
+ | http://docente.ifsc.edu.br/roberto.matos/ste/uml/ExtInt.png | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang=c> | ||
+ | #include <avr/interrupt.h> | ||
+ | #include "extint.h" | ||
+ | #include "uart.h" | ||
+ | |||
+ | using namespace EXT_INT; | ||
+ | |||
+ | UART uart(19200, UART::DATABITS_8, UART::NONE, UART::STOPBIT_1); | ||
+ | |||
+ | void int0_handler(void){ | ||
+ | uart.put('0'); | ||
+ | return; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | void int1_handler(void){ | ||
+ | uart.put('1'); | ||
+ | return; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | void int2_handler(void){ | ||
+ | uart.put('2'); | ||
+ | return; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | void int3_handler(void){ | ||
+ | uart.put('3'); | ||
+ | return; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | void int4_handler(void){ | ||
+ | uart.put('4'); | ||
+ | return; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | void int5_handler(void){ | ||
+ | uart.put('5'); | ||
+ | return; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | void int6_handler(void){ | ||
+ | uart.put('6'); | ||
+ | return; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | void int7_handler(void){ | ||
+ | uart.put('7'); | ||
+ | return; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | int main( void ){ | ||
+ | |||
+ | ExtInt int0_obj(ExtInt::INT_0, ExtInt::FALLING, &int0_handler); | ||
+ | ExtInt int1_obj(ExtInt::INT_1, ExtInt::FALLING, &int1_handler); | ||
+ | ExtInt int2_obj(ExtInt::INT_2, ExtInt::FALLING, &int2_handler); | ||
+ | ExtInt int3_obj(ExtInt::INT_3, ExtInt::FALLING, &int3_handler); | ||
+ | ExtInt int4_obj(ExtInt::INT_4, ExtInt::FALLING, &int4_handler); | ||
+ | ExtInt int5_obj(ExtInt::INT_5, ExtInt::FALLING, &int5_handler); | ||
+ | ExtInt int6_obj(ExtInt::INT_6, ExtInt::FALLING, &int6_handler); | ||
+ | ExtInt int7_obj(ExtInt::INT_7, ExtInt::FALLING, &int7_handler); | ||
+ | |||
+ | int0_obj.enable(); | ||
+ | int1_obj.enable(); | ||
+ | int2_obj.enable(); | ||
+ | int3_obj.enable(); | ||
+ | int4_obj.enable(); | ||
+ | int5_obj.enable(); | ||
+ | int6_obj.enable(); | ||
+ | int7_obj.enable(); | ||
+ | |||
+ | sei(); | ||
+ | while(1){ /* forever */ | ||
+ | if (uart.has_data()){ | ||
+ | uart.put(uart.get()); /* echo the received character */ | ||
+ | uart.put((EICRA)); | ||
+ | } | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | return 0; | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | = (08/10/2018) – Trabalhando Classe Serial e Interrupção externa = | ||
+ | |||
+ | = (10/10/2018) – Trabalhando Classe Serial e Interrupção externa (cont.) = | ||
+ | |||
+ | = (15/10/2018) – Trabalhando Classe Serial e Interrupção externa (cont.) = | ||
+ | |||
+ | = (17/10/2018) – Alunos encaminhados MCC = | ||
+ | |||
+ | |||
+ | = (22/10/2018) – Timer e Timeouts = | ||
+ | |||
+ | * Leitura capítulo 16 ("8-bit Timer/Counter0 with PWM"). | ||
+ | *Adaptar e testar a classe timer fornecida para o Atmega2560: | ||
+ | **[http://docente.ifsc.edu.br/roberto.matos/ste/src/Timer.zip Classe Timer] | ||
+ | |||
+ | *Implementar a classe Timeout e e inserir os métodos "TimeoutManager" e "addTimeout" na classe Timer: | ||
+ | http://docente.ifsc.edu.br/roberto.matos/ste/uml/timeouts.png | ||
+ | |||
+ | = (24/10/2018) – Timer e Timeouts (cont.) = | ||
+ | |||
+ | |||
+ | = (29/10/2018) – Atividade A3 = | ||
+ | |||
+ | == Definição A3 == | ||
+ | * Serial: | ||
+ | ** Adicionar uma implementação de FIFO | ||
+ | ** Adicionar a configuração double speed no construtor | ||
+ | ** Adicionar o puts (envio de strings) | ||
+ | |||
+ | * Interrupção externa: | ||
+ | ** Criar uma classe para tratar eventos não "prioritários" usando a PCINT | ||
+ | ** Gerenciador de interrupções para adicionar no programa principal | ||
+ | |||
+ | * Timeout: | ||
+ | ** Implementar o suporte a pelo menos um Timer de 16 bits | ||
+ | ** Permitir a escolha do Timer no construtor | ||
+ | |||
+ | |||
+ | * Entrega: | ||
+ | ** Implementar programas que testem as classes amplamente baseados nos requisitos | ||
+ | ** Modelar a classe em UML | ||
+ | ** Entregar todas as versões trabalhadas em sala de aula com programas testes | ||
+ | ** Discutir a abordagem da extensão das classes | ||
+ | ** Apresentar e defender individualmente as implementações | ||
+ | |||
+ | * Data da Entrega: 12/11 | ||
+ | |||
+ | == Ponto de Checagem == | ||
+ | * Análise do andamento das atividades realizadas em sala de aula desde o dia 26/08. | ||
+ | |||
+ | * Vinicius | ||
+ | ** Seriais: OK | ||
+ | ** ExtInt: NÃO | ||
+ | ** timeout: OK | ||
+ | |||
+ | * Nelson | ||
+ | ** Seriais: OK | ||
+ | ** ExtInt: OK | ||
+ | ** timeout: NÃO | ||
+ | |||
+ | * Gustavo | ||
+ | ** Seriais: OK | ||
+ | ** ExtInt: OK | ||
+ | ** timeout: NÃO | ||
+ | |||
+ | * Letícia: | ||
+ | ** Seriais: OK | ||
+ | ** ExtInt: NÃO | ||
+ | ** timeout: NÃO | ||
+ | |||
+ | * Bruno: | ||
+ | ** Seriais: OK | ||
+ | ** ExtInt: OK | ||
+ | ** timeout: NÃO | ||
+ | |||
+ | * Luisa: | ||
+ | ** Seriais: OK | ||
+ | ** ExtInt: NÃO | ||
+ | ** timeout: NÃO | ||
+ | |||
+ | * Mario Allan: | ||
+ | ** Seriais: OK | ||
+ | ** ExtInt: NÃO | ||
+ | ** timeout: NÃO | ||
+ | |||
+ | * Mario Andre: | ||
+ | ** Seriais: OK | ||
+ | ** ExtInt: NÃO | ||
+ | ** timeout: NÃO | ||
+ | |||
+ | * Schaiana: | ||
+ | ** Seriais: Só bloqueante | ||
+ | ** ExtInt: NÃO | ||
+ | ** timeout: NÃO | ||
+ | |||
+ | * Layssa: | ||
+ | ** Seriais: NÃO | ||
+ | ** ExtInt: NÃO | ||
+ | ** timeout: NÃO | ||
+ | |||
+ | * Lucas: | ||
+ | ** Seriais: NÃO | ||
+ | ** ExtInt: NÃO | ||
+ | ** timeout: NÃO | ||
+ | |||
+ | = (31/10/2018) – Atividade A3 (cont.) = | ||
+ | |||
+ | |||
+ | = (05/11/2018) – Aula Cancelada (Problemas Saúde) = | ||
+ | |||
+ | = (07/11/2018) – Atividade A3 (cont.) = | ||
+ | |||
+ | = (12/11/2018) – Atividade A3 (cont.) = | ||
+ | |||
+ | https://sites.google.com/site/qeewiki/books/avr-guide/external-interrupts-on-the-atmega328 | ||
+ | |||
+ | http://docente.ifsc.edu.br/roberto.matos/ste/fig/pcint_2560.png | ||
+ | |||
+ | = (14/11/2018) – Atividade A3 (cont.) = | ||
+ | |||
+ | |||
+ | = (19/11/2018) – Apresentação A3 = | ||
+ | |||
+ | = (21/11/2018) – Apresentação A3 = | ||
+ | |||
+ | = (26/11/2018) – Projeto Final = | ||
+ | * Simular uma FXO para testar projetos de centrais telefônicas (FXS) | ||
+ | ** Permitir o envio de uma sequência programável (via serial) de tons DTMF | ||
+ | ** Três botões: 1) Start, 2) Program e 3) Cancel (Teste ou Programação) | ||
+ | ** Ter uma sequência predefinida para teste sem programação, por exemplo, “tira do gancho”, 0, 1, 2, 3, 4, ..., *, #, “volta gancho” | ||
+ | ** Mensagens durante o teste e programação devem ser enviadas via serial | ||
+ | ** O sistema tem que se conectar de fato a uma FXS (provida pelo professor) e funcionar | ||
+ | |||
+ | *Três abordagens possíveis: | ||
+ | ** Implementar a geração do DTMF no AVR (Precisa fazer o circuito de conexão, [http://electronics-diy.com/electronic_schematic.php?id=597 por exemplo]) | ||
+ | ** Usar um CI [https://www.microsemi.com/document-portal/doc_view/127042-mt8880c-datasheet-sep2005 MT8880C] para gerar o DTMF (Precisa fazer o circuito de conexão, [http://electronics-diy.com/electronic_schematic.php?id=597 por exemplo]) | ||
+ | ** Hackear um telefone. Por exemplo, Telefone Premium da Intelbras: [http://docente.ifsc.edu.br/roberto.matos/ste/apostila_telefonia1_premium.pdf Apostila Telefonia - Capítulo 4] e [https://wiki.sj.ifsc.edu.br/images/1/19/HM91710.pdf CI HM91710] | ||
+ | |||
+ | *Cronograma: | ||
+ | **05/12/2018: Entrega dos diagramas preliminares | ||
+ | **12/12/2018: Última aula de dúvidas | ||
+ | **14/12/2018: Prazo final para apresentação/teste do projeto (agendar com o professor) e entrega dos códigos e diagramas finais (pelo SIGAA) | ||
+ | **17/12/2018: Recuperação | ||
+ | |||
+ | * Nota final: | ||
+ | ** 60% Média das Atividades (A1, A2 e A3) | ||
+ | ** 40% Nota do projeto final | ||
+ | |||
+ | = (28/11/2018) – Projeto Final = | ||
+ | * Não haverá Aula. Convocação "Critical Design Review" do FloripaSat. | ||
+ | |||
+ | = (03/12/2018) – Projeto Final = | ||
+ | |||
+ | = (05/12/2018) – Projeto Final = | ||
+ | * Apresentar: | ||
+ | ** Diagrama de Classes | ||
+ | ** Diagrama de sequência ou máquina de estado do sistema ou fluxograma | ||
+ | ** Diagrama de blocos da solução do hardware | ||
+ | |||
+ | = (10/12/2018) – Projeto Final = | ||
+ | |||
+ | * Esquemático Telefone Premium: | ||
+ | [[Arquivo:Premium744.jpg|1000px]] | ||
+ | |||
+ | * Esquemático teste (Prof. Fábio): | ||
+ | [[Arquivo:Dialer.jpg|500px]] | ||
+ | |||
+ | = (12/12/2018) – Apresentação Projeto Final = |
Edição atual tal como às 17h17min de 17 de maio de 2019
Sistemas Embarcados
- Professor: Roberto de Matos
- Encontros: segundas e quartas às 7:30h no Laboratório de Programação.
Aula 1 (30/07/2018) – Apresentação
- Apresentação do professor.
- Apresentação da disciplina.
- 2017 Embedded Markets Study
Aula 2 (01/08/2018) – Introdução
- Notas de Aula:
Aula 3 (06/08/2018) – GPIO
- Notas de Aula:
- Experimentos:
Aula 4 (08/08/2018) – UART
- Experimentos:
- Finalizar GPIO
- Lab 02: UART - Serial Communication
- Lab 03: UART - Master/Slave
Aula 5 (13/08/2018) – ADC
- Notas de Aula:
- Experimentos:
(15/08/2018) – ADC (cont.)
- Experimento:
(20/08/2018) – PWM
- Desafio:
- Usando Round Robin sem interrupções implementar um sistema com um LED e um botão. O sistema deve piscar o LED a cada 2 segundos e ao botão ser pressionado envia uma mensagem pela serial.
(22/08/2018) – Interrupções
(27/08/2018) – Usando C++
Mudança de nível de abstração
- Arduino Mega --> ATmega2560 (Ex.: I/O Ports)
- Esquemático Arduino Mega
- Esquemático Arduino Mega - CLONE
Fonte: https://www.arduino.cc/en/Hacking/PinMapping2560
ATmega2560: I/O Ports
- Tabela verdade de configuração das portas:
- Endereços registradores de I/O:
GCC, avr-libc
- avr-libc
- A simple Project
- Eclipse IDE Neon.2 para Linux 64-bits (última atualização em 24/02/2017) - Mantido pelo Prof. Arliones.
Prática
- Implemente um programa usando GCC e avr-libc para ligar um led quando um botão for pressionado (exemplo)
- Operação de Bits em C/C++
- Operações Booleanas em C/C++
- Programming 101 - By Eric Weddington
Atividade
Re-implementar as seguintes atividades usando C++ e AVR-Libc:
- Lab 01: GPIO - Hello LED
- Lab 02: UART - Serial Communication
- Lab 04: UART - ADC e Sensor Reading
- Lab 07: GPIO and External Interrupts - part 1
- Lab 08: GPIO and External Interrupts - part 2
Entregar:
- Código fonte
- Relatório apresentando principais registradores utilizados para cada atividade.
(29/08/2018) – Auxílio Atividade (Teste GPIO)
(03/09/2018) – Auxílio Atividade (Serial)
- Análise dos registradores de controle
- Funcionamento bloqueante da Serial
(05/09/2018) – Auxílio Atividade (Interrupção)
(10/09/2018) – Aula cancelada
- Aula cancelada devido a troca pelo horário de sexta-feira
(12/09/2018) – Debug
- Debug plataforma Atmega2560
- Esquemático Arduino Mega - CLONE
- Código C:
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
int main(){
DDRB = 0xFF;
DDRE = 0xFF;
while(1){
PORTB = 0x00;
PORTE = 0x00;
_delay_ms(1000);
PORTB = 0xFF;
PORTE = 0xFF;
_delay_ms(1000);
}
return 1;
}
- Código Arduino:
#define led1 1
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(led1, OUTPUT);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(led1, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(led1, LOW);
delay(1000);
}
- avr-objdump -h -S <PROJECT_NAME>.elf > <PROJECT_NAME>.lst
(17/09/2018) – Classe GPIO
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include "GPIO.h"
//LEDS PLACA (acende com '0')
GPIO led0(0, GPIO::OUTPUT); //PE0
GPIO led1(1, GPIO::OUTPUT); //PE1
//LEDS PLACA (acende com '1')
GPIO led13(13, GPIO::OUTPUT); //PB7
//Adicionar LED
GPIO led4(4, GPIO::OUTPUT); //PG5
GPIO led6(6, GPIO::OUTPUT); //PH0
int main(void){
UCSR0B = 0;
led0.set(1);
led1.set(1);
led6.clear();
led4.clear();
led13.clear();
_delay_ms(1000);
led0.clear();
led1.clear();
led6.set(1);
led4.set(1);
led13.set(1);
_delay_ms(1000);
while (1){
led0.toggle();
led1.toggle();
led6.toggle();
led4.toggle();
led13.toggle();
_delay_ms(1000);
}
}
(19/09/2018) – Classe GPIO (cont.)
- Continuando a implementação da classe.
(24/09/2018) – Classe GPIO (cont.)
- Classe GPIO_Port
- Análise conceitual das diferentes versões
- Atividade 2:
- Análise prática das versões passadas em sala de aula (tamanho do construtor e do método set(val)).
- Completar a classe GPIO e GPIO_port para todos os pinos da plataforma Arduino, seguintes IDs:
- Os arrays devem ser forçados para memória flash:
- Entregar Código Fonte e Relatório contendo:
- Análise prática e conceitual das versões
- Discussão da implementação
- Essas perguntas não precisam ser respondidas como questionário e não devem limitar suas análises.
- 1- Por que salvar o _bit como (1 << BIT_PORTA)? É melhor do que usar diretamente (1 << BIT_PORTA)?
- 2- Qual tamanho do clear? Por que ele é maior e mais lento que o set? Como resolver?
- 3- Por que utilizar grandes vetores na memória Flash? O que isso impacta no acesso a constante?
- 4- Comente sobre a versão 1.2 e 1.3. Qual é menor e por quê? Quais as vantagens da v1.3?
- 5- Comente sobre a estratégia usada na implementação v2?
- 6- Qual o tamanho total dos recursos ocupados pelo atributo do objeto "GPIO" nas vesões sugeridas?
- 7- Qual a diferença de expandir as versões passads para todos os pinos do hardware do arduino? Como isso impactaria no "construtor" e no "set"?
(26/09/2018) – Classe UART Bloqueante
Dúvidas A2 (Classe GPIO)
Proposta e implementação da UART Bloqueante
- Ler o capítulo 22 do datasheet (USART). Atenção especial as seguintes seções:
- "Clock Generation"
- "USART Initialization"
- "Sending Frames with 5 to 8 Data Bit"
- "Receiving Frames with 5 to 8 Data Bits"
- "Register Description"
- Diagrama de Classe:
(01/10/2018) – Classe UART com Interrupção
Proposta e implementação da UART com interrupção:
- Ler manuais da AVR-LIBC:
- Ler o capítulo 14 do datasheet (Interrupts).
- Ler Seção "7.8 Reset and Interrupt Handling"
- Ler o capítulo 22 do datasheet (USART). Atenção especial as seguintes seções:
- "Transmitter Flags and Interrupts"
- "Receive Compete Flag and Interrupt"
- "Register Description"
- Atenção, a interrupção TXCIEn não deve ser usada - normalmente ela é utilizada apenas para implementar protocolos com reconhecimento/ack;
- Diagrama de Classe:
(03/10/2018) – Classe Interrupção Externa
Proposta e implementação da classe de Interrupção Externa:
- A classe deve funcionar para as 8 interrupções externas (INTn). Não confundir com a PCINTn.
- Ler manuais da AVR-LIBC:
- Ler o capítulo 14 do datasheet (Interrupts).
- Ler Seção "7.8 Reset and Interrupt Handling"
- Ler o capítulo 15 do datasheet (External Interrupts). Atenção especial as seguintes seções:
- "Register Description" (EICRA, EICRB, EIMSK e EIFR)
- Diagrama de Classe:
#include <avr/interrupt.h>
#include "extint.h"
#include "uart.h"
using namespace EXT_INT;
UART uart(19200, UART::DATABITS_8, UART::NONE, UART::STOPBIT_1);
void int0_handler(void){
uart.put('0');
return;
}
void int1_handler(void){
uart.put('1');
return;
}
void int2_handler(void){
uart.put('2');
return;
}
void int3_handler(void){
uart.put('3');
return;
}
void int4_handler(void){
uart.put('4');
return;
}
void int5_handler(void){
uart.put('5');
return;
}
void int6_handler(void){
uart.put('6');
return;
}
void int7_handler(void){
uart.put('7');
return;
}
int main( void ){
ExtInt int0_obj(ExtInt::INT_0, ExtInt::FALLING, &int0_handler);
ExtInt int1_obj(ExtInt::INT_1, ExtInt::FALLING, &int1_handler);
ExtInt int2_obj(ExtInt::INT_2, ExtInt::FALLING, &int2_handler);
ExtInt int3_obj(ExtInt::INT_3, ExtInt::FALLING, &int3_handler);
ExtInt int4_obj(ExtInt::INT_4, ExtInt::FALLING, &int4_handler);
ExtInt int5_obj(ExtInt::INT_5, ExtInt::FALLING, &int5_handler);
ExtInt int6_obj(ExtInt::INT_6, ExtInt::FALLING, &int6_handler);
ExtInt int7_obj(ExtInt::INT_7, ExtInt::FALLING, &int7_handler);
int0_obj.enable();
int1_obj.enable();
int2_obj.enable();
int3_obj.enable();
int4_obj.enable();
int5_obj.enable();
int6_obj.enable();
int7_obj.enable();
sei();
while(1){ /* forever */
if (uart.has_data()){
uart.put(uart.get()); /* echo the received character */
uart.put((EICRA));
}
}
return 0;
}
(08/10/2018) – Trabalhando Classe Serial e Interrupção externa
(10/10/2018) – Trabalhando Classe Serial e Interrupção externa (cont.)
(15/10/2018) – Trabalhando Classe Serial e Interrupção externa (cont.)
(17/10/2018) – Alunos encaminhados MCC
(22/10/2018) – Timer e Timeouts
- Leitura capítulo 16 ("8-bit Timer/Counter0 with PWM").
- Adaptar e testar a classe timer fornecida para o Atmega2560:
- Implementar a classe Timeout e e inserir os métodos "TimeoutManager" e "addTimeout" na classe Timer:
(24/10/2018) – Timer e Timeouts (cont.)
(29/10/2018) – Atividade A3
Definição A3
- Serial:
- Adicionar uma implementação de FIFO
- Adicionar a configuração double speed no construtor
- Adicionar o puts (envio de strings)
- Interrupção externa:
- Criar uma classe para tratar eventos não "prioritários" usando a PCINT
- Gerenciador de interrupções para adicionar no programa principal
- Timeout:
- Implementar o suporte a pelo menos um Timer de 16 bits
- Permitir a escolha do Timer no construtor
- Entrega:
- Implementar programas que testem as classes amplamente baseados nos requisitos
- Modelar a classe em UML
- Entregar todas as versões trabalhadas em sala de aula com programas testes
- Discutir a abordagem da extensão das classes
- Apresentar e defender individualmente as implementações
- Data da Entrega: 12/11
Ponto de Checagem
- Análise do andamento das atividades realizadas em sala de aula desde o dia 26/08.
- Vinicius
- Seriais: OK
- ExtInt: NÃO
- timeout: OK
- Nelson
- Seriais: OK
- ExtInt: OK
- timeout: NÃO
- Gustavo
- Seriais: OK
- ExtInt: OK
- timeout: NÃO
- Letícia:
- Seriais: OK
- ExtInt: NÃO
- timeout: NÃO
- Bruno:
- Seriais: OK
- ExtInt: OK
- timeout: NÃO
- Luisa:
- Seriais: OK
- ExtInt: NÃO
- timeout: NÃO
- Mario Allan:
- Seriais: OK
- ExtInt: NÃO
- timeout: NÃO
- Mario Andre:
- Seriais: OK
- ExtInt: NÃO
- timeout: NÃO
- Schaiana:
- Seriais: Só bloqueante
- ExtInt: NÃO
- timeout: NÃO
- Layssa:
- Seriais: NÃO
- ExtInt: NÃO
- timeout: NÃO
- Lucas:
- Seriais: NÃO
- ExtInt: NÃO
- timeout: NÃO
(31/10/2018) – Atividade A3 (cont.)
(05/11/2018) – Aula Cancelada (Problemas Saúde)
(07/11/2018) – Atividade A3 (cont.)
(12/11/2018) – Atividade A3 (cont.)
https://sites.google.com/site/qeewiki/books/avr-guide/external-interrupts-on-the-atmega328
(14/11/2018) – Atividade A3 (cont.)
(19/11/2018) – Apresentação A3
(21/11/2018) – Apresentação A3
(26/11/2018) – Projeto Final
- Simular uma FXO para testar projetos de centrais telefônicas (FXS)
- Permitir o envio de uma sequência programável (via serial) de tons DTMF
- Três botões: 1) Start, 2) Program e 3) Cancel (Teste ou Programação)
- Ter uma sequência predefinida para teste sem programação, por exemplo, “tira do gancho”, 0, 1, 2, 3, 4, ..., *, #, “volta gancho”
- Mensagens durante o teste e programação devem ser enviadas via serial
- O sistema tem que se conectar de fato a uma FXS (provida pelo professor) e funcionar
- Três abordagens possíveis:
- Implementar a geração do DTMF no AVR (Precisa fazer o circuito de conexão, por exemplo)
- Usar um CI MT8880C para gerar o DTMF (Precisa fazer o circuito de conexão, por exemplo)
- Hackear um telefone. Por exemplo, Telefone Premium da Intelbras: Apostila Telefonia - Capítulo 4 e CI HM91710
- Cronograma:
- 05/12/2018: Entrega dos diagramas preliminares
- 12/12/2018: Última aula de dúvidas
- 14/12/2018: Prazo final para apresentação/teste do projeto (agendar com o professor) e entrega dos códigos e diagramas finais (pelo SIGAA)
- 17/12/2018: Recuperação
- Nota final:
- 60% Média das Atividades (A1, A2 e A3)
- 40% Nota do projeto final
(28/11/2018) – Projeto Final
- Não haverá Aula. Convocação "Critical Design Review" do FloripaSat.
(03/12/2018) – Projeto Final
(05/12/2018) – Projeto Final
- Apresentar:
- Diagrama de Classes
- Diagrama de sequência ou máquina de estado do sistema ou fluxograma
- Diagrama de blocos da solução do hardware
(10/12/2018) – Projeto Final
- Esquemático Telefone Premium:
- Esquemático teste (Prof. Fábio):