Stopp-Uhr. Erstellen Sie ein Programm (in Zweier- bzw. Dreier-Gruppen), welches folgende Bedingungen erfüllt:

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1 Inhalt Aufgabenstellung... 1 Lösung... 2 System (Kontextdiagramm)... 2 Zustands-Übergangs-Diagramm... 2 Codeierung... 4 Main-Module... 4 Module-Button... 6 Module Timer... 8 Anhang Datenflussdiagramm Aufgabenstellung Erstellen Sie ein (in Zweier- bzw. Dreier-Gruppen), welches folgende Bedingungen erfüllt: Erstellen Sie eine, welche folgendes verhalten hat: Konpf 1 betätigt => Start Knopf 1 nochmals betätigt => keine Wirkung Knopf 2 betätigt => Stopp Knopf 1 betätigt => Weiterlaufen Knopf 2 betätigt => Stopp Knopf 3 betätigt => Reset Während dem Laufen soll die ca. alle 100ms aktualisiert werden. Die gestoppte soll auf 1ms genau angezeigt werden. Option: Knopf 1 und 2 sollen nur durch einen Knopf realisiert werden. (Die kürzeste, die gemessen werden kann beträgt ca. 2 sec) Minipflichten-Heft Vorgehen: Analyse des Minipflichtenheft 10 Beschreibung von Lösungsvarianten (grafisch) 30 Besprechen mit Kunden 10 Realisierung, Debugging und Test 45 Für die Codierung können Sie das gerüst verwenden, welches im Datenaustausch liegt, sowie die Übungen (DigInInt und Uhr_1). Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 1 von 12

2 Lösung Es wird nur die Variante mit 2 Knöpfen (Option) realisiert. Ergänzung zum Minipflichtenheft: Nach einem Stopp kann der Start frühestens nach 1 Sekunde wieder werden. System (Kontextdiagramm) Reset Start Stopp Stopp- Uhr Monitor (Anzeige) Bild 1: Kontext-Diagramm Der Start/Stop-Taster wird an Port 0 Bit 1 (INTP0) angeschlossen (CN7 Pin 37) Der Reset-Taster wird an Port 0 Bit 3 (INTP2) angeschlossen (CN7 Pin 39) Zustands-Übergangs-Diagramm Da diese Anwendung ganz klar Ereignisgesteuert ist, verzichten wir auf ein Datenfluss- Diagramm und schenken dafür dem Zustands-Übergangs-Diagramm vermehrte Beachtung. Reset = 0:0:0 Stopp 1 ms Start/Stopp anzeigen Start/Stopp 1 ms Increment Bild 2: Zustands-Übergangs-Diagramm Run Reset Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 2 von 12

3 Wenn man die Übergänge betrachtet, stellt man fest, dass diese ebenfalls ein verhalten aufweisen: Reset Entprell- Stopp Start/Stopp 1 ms Reset oder Start/Stopp Stopped 1 ms 1 ms Increment Started Reset oder Start/Stopp 1 ms Increment Entprell- Start/Stopp Run Reset = 0:0:0 Bild 3: Detailliertes Zustands-Übergangs-Diagramm Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 3 von 12

4 Codeierung Main-Module : StoppUhr.h (main) Datum : #ifndef STOPPUHR_H #define STOPPUHR_H #define STOPP 0 #define STARTED 1 #define RUN 2 #define STOPPED 3 #endif Header-File: StoppUhr.h Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 4 von 12

5 : StoppUhr.c (main) Datum : #include "v850sa1.h" #include "StoppUhr.h" #include "Timer.h" #include "Button.h" #define FOREVER 1 ******************* Globale Variablen ************************** unsigned int State = STOPP; ****************** Imported Variables ************************* extern unsigned int Changed; extern unsigned int TimeInMilliSeconds; extern const unsigned char BCSSD[]; main() printf("!\n"); Start-Text!' Initialisierung InitPort(); InitStartStopp(); InitTimer1(); EI(); Enable Alle Intterrupts freigeben while(forever) if(changed) printf(" = %4d.%03d[sec]\n", (TimeInMilliSeconds / 1000), (TimeInMilliSeconds % 1000)); Changed = 0; } end if time changed P10 = BCSSD[State % 16]; show State for test only } end main-loop } Ende Funktion: main() Source-File: StoppUhr.c Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 5 von 12

6 Module-Button : Button.h Datum : #ifndef BUTTON_H #define BUTTUN_H void InitPort(); Definition der Ports Input / Output void InitStartStopp(); Initialisierung und aktivieren #endif Header-File: Button.h : Button.c Datum : #include "v850sa1.h" #include "Button.h" #include "StoppUhr.h" #define FOREVER 1 ****************** Imported Variables ************************* extern unsigned int State; extern unsigned int Changed; extern unsigned int TimeInMilliSeconds; extern unsigned int PrellTimeInMilliSeconds; void InitPort() PM0 = 0xFF; -> P0 is 8 bit input PU0 = 0xFF; -> P0 PullUp connect PM3 = 0xFF; -> P3 is 8 bit input PM10 = 0x00; -> P10 is 8 bit output } Ende Funktion: InitPort Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 6 von 12

7 void InitStartStopp() PIC0=0x07; -Control-Register Seite 117 EGP0 = 0x00; steigende Flanke aktive EGN0 = 0xFF; fallende Flanke aktive } Ende Funktion InitStartStopp StartStopp() Routine INTP0 #pragma ghs interrupt Info fuer Compiler switch(state) case STOPP: State = STARTED; PrellTimeInMilliSeconds = TimeInMilliSeconds; case STARTED: entprellen case RUN: State = STOPPED; PrellTimeInMilliSeconds = TimeInMilliSeconds; Changed = 1; case STOPPED: entprellen default: do nothing } end switch state } Ende -Funktion: INTP0() Source-File: Button.c Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 7 von 12

8 Module Timer : Timer.h Datum : #ifndef TIMER_H #define TIMER_H void InitTimer1(); #endif Header-File: Timer.h Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 8 von 12

9 : Timer.c Datum : #include "v850sa1.h" #include "Timer.h" #include "StoppUhr.h" #define DISPLAY_STEP 100 #define PRELL_START 2000 #define PRELL_STOPP 1000 ******************* Globale Variablen ************************** unsigned int TimeInMilliSeconds = 0; unsigned int PrellTimeInMilliSeconds = 0; unsigned int Changed = 1; ****************** Imported Variables ************************* extern unsigned int State; void InitTimer1() TMC1 = 0x00; stop timer1 CRC1 = 0x00; CRC10 = 0 CR10 als Vergleichs-Register PRM1 Bit1 = 1 PRM1 = 0x02; PRM1 Bit1 = 0 => fxx/2, fxx/4 oder fxx/16 CR10 = 1250; Vergleichswert setzten x 800 ns = 1ms TMC1 = 0x0C; TMC13 = 1 TMC12 = 1 => Loschen und Neubeginn wenn TM1 und CR10 uebereinstimmen TMC11 = 0 OVFn = 0 TMIC10=0x07; Timer freigeben } Ende Funktion InitTimer1 Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 9 von 12

10 Timer1_() Routine #pragma ghs interrupt Info fuer Compiler switch(state) case STOPP: poll reset-button if((_p03 == 0) && (TimeInMilliSeconds > 0)) TimeInMilliSeconds = 0; Changed = 1; } case STARTED: TimeInMilliSeconds++; if((timeinmilliseconds % DISPLAY_STEP) == 0) Changed = 1; } if( (TimeInMilliSeconds PrellTimeInMilliSeconds) > PRELL_START) State = RUN; } entprellen case RUN: TimeInMilliSeconds++; if((timeinmilliseconds % DISPLAY_STEP) == 0) Changed = 1; } case STOPPED: PrellTimeInMilliSeconds++; if( (PrellTimeInMilliSeconds TimeInMilliSeconds) > PRELL_STOPP) State = STOPP; } entprellen default: do nothing } end switch state } Ende Funktion: Timer1_ Source-File: Timer.c Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 10 von 12

11 Module SiebenS Die Siebensegment-Anzeige wird zum Anzeigen des Status verwendet, dies erleichtert das Debuggen sehr. : SiebenS.c Datum : #include "v850sa1.h" #include "Siebens.h" #define SEG_A 0x01 #define SEG_B 0x02 #define SEG_C 0x04 #define SEG_D 0x08 #define SEG_E 0x10 #define SEG_F 0x20 #define SEG_G 0x40 #define SEG_DP 0x80 Beginn Datenstruktur : Comperator Coded Seven Segment Display const unsigned char BCSSD[17] = ~(SEG_A SEG_B SEG_C SEG_D SEG_E SEG_F), 0 ~(SEG_B SEG_C ), 1 ~(SEG_A SEG_B SEG_D SEG_E SEG_G), 2 ~(SEG_A SEG_B SEG_C SEG_D SEG_G), 3 ~(SEG_B SEG_C SEG_F SEG_G), 4 ~(SEG_A SEG_C SEG_D SEG_F SEG_G), 5 ~(SEG_A SEG_C SEG_D SEG_E SEG_F SEG_G), 6 ~(SEG_A SEG_B SEG_C), 7 ~(SEG_A SEG_B SEG_C SEG_D SEG_E SEG_F SEG_G), 8 ~(SEG_A SEG_B SEG_C SEG_D SEG_F SEG_G), 9 ~(SEG_A SEG_B SEG_C SEG_E SEG_F SEG_G), A ~(SEG_C SEG_D SEG_E SEG_F SEG_G), b ~(SEG_D SEG_E SEG_G), c ~(SEG_B SEG_C SEG_D SEG_E SEG_G), d ~(SEG_A SEG_D SEG_E SEG_F SEG_G), E ~(SEG_A SEG_E SEG_F SEG_G), F ~(SEG_DP)};. Ende Datenstruktur : Binary Coded Seven Segment Display Source-File: SiebenS.c Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 11 von 12

12 Anhang Datenflussdiagramm Reset Start Sopp Eingänge auswerten Status Status Timer Status 0:0:0 Increment Status Eingänge auswerten Formatierte Datenflussdiagramm Level I Einführung/ se Mikroprozessortechnik (ierung) Seite : 12 von 12