BWP-WS19-02/Implementierungsdetails

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Implementierung des Counters

Um externe Impulse der rotary-encoder und des solar-click Ladereglers ohne CPU zählen zu können sollen IC interne Counter verwendet werden. Beim verwendeten feather-board sind diese counter unter der Kategorie timer/counter zu finden. Es gibt keine expliziten Counter. Die Timer inkrementieren per Default über einen angeschlossenen Takt (Wahlweise 1MHz oder 16MHz). Über ein MODE Bit kann der Time als Counter fungieren:

Timer_counter.png

Kapitel 24 TIMER — Timer/counter - nRF52832_PS_v1.4.pdf


Linksammlung zum Thema Counter

Da sich derzeit sowohl das Antriebs- als auch Energie- Team mit dem Counter beschäftigt folgt hier eine Linksammlung mit vermutlich relevanten Dateien:


default MODE

bwp_ws19/modules/hal/nordic/nrfx_config_nrf52832.h:#define NRFX_TIMER_DEFAULT_CONFIG_MODE 0

driver

bwp_ws19/zephyr/drivers/counter/counter_nrfx_timer.c

#define COUNTER_NRFX_TIMER_DEVICE(idx)					       \
	BUILD_ASSERT_MSG(DT_NORDIC_NRF_TIMER_TIMER_##idx##_PRESCALER <=	       \
			TIMER_PRESCALER_PRESCALER_Msk,			       \
			"TIMER prescaler out of range");		       \
	DEVICE_DECLARE(timer_##idx);					       \
	static int counter_##idx##_init(struct device *dev)		       \
	{								       \
		IRQ_CONNECT(DT_NORDIC_NRF_TIMER_TIMER_##idx##_IRQ_0,	       \
			    DT_NORDIC_NRF_TIMER_TIMER_##idx##_IRQ_0_PRIORITY,  \
			    irq_handler, DEVICE_GET(timer_##idx), 0);	       \
		static const struct counter_timer_config config = {	       \
			.freq =	DT_NORDIC_NRF_TIMER_TIMER_##idx##_PRESCALER,   \
			.mode = NRF_TIMER_MODE_TIMER,			       \
			.bit_width = (TIMER##idx##_MAX_SIZE == 32) ?	       \
					NRF_TIMER_BIT_WIDTH_32 :	       \
					NRF_TIMER_BIT_WIDTH_16,		       \
		};							       \
		return init_timer(dev, &config);			       \
	}								       \
	static struct counter_nrfx_data counter_##idx##_data;		       \
	static struct counter_nrfx_ch_data				       \
		counter##idx##_ch_data[CC_TO_ID(TIMER##idx##_CC_NUM)];	       \
	LOG_INSTANCE_REGISTER(LOG_MODULE_NAME, idx, CONFIG_COUNTER_LOG_LEVEL); \
	static const struct counter_nrfx_config nrfx_counter_##idx##_config = {\
		.info = {						       \
			.max_top_value = (TIMER##idx##_MAX_SIZE == 32) ?       \
					0xffffffff : 0x0000ffff,	       \
			.freq = TIMER_CLOCK /				       \
			   (1 << DT_NORDIC_NRF_TIMER_TIMER_##idx##_PRESCALER), \
			.flags = COUNTER_CONFIG_INFO_COUNT_UP,		       \
			.channels = CC_TO_ID(TIMER##idx##_CC_NUM),	       \
		},							       \
		.ch_data = counter##idx##_ch_data,			       \
		.timer = NRF_TIMER##idx,				       \
		LOG_INSTANCE_PTR_INIT(log, LOG_MODULE_NAME, idx)	       \
	};								       \
	DEVICE_AND_API_INIT(timer_##idx,				       \
			    DT_NORDIC_NRF_TIMER_TIMER_##idx##_LABEL,	       \
			    counter_##idx##_init,			       \
			    &counter_##idx##_data,			       \
			    &nrfx_counter_##idx##_config.info,		       \
			    PRE_KERNEL_1, CONFIG_KERNEL_INIT_PRIORITY_DEVICE,  \
			    &counter_nrfx_driver_api)


... ##idx## wurde durch 0 ersetzt. Ob das Sinn macht weiß ich nicht, aber jetzt kann man besser lesen was dieses Makro macht:

/* counter init function */
static int counter_0_init(struct device *dev)
{
	IRQ_CONNECT(DT_NORDIC_NRF_TIMER_TIMER_0_IRQ_0,
		    DT_NORDIC_NRF_TIMER_TIMER_0_IRQ_0_PRIORITY,
		    irq_handler, DEVICE_GET(timer_0), 0);

	static const struct counter_timer_config config = {
		.freq =	DT_NORDIC_NRF_TIMER_TIMER_0_PRESCALER,
		.mode = NRF_TIMER_MODE_TIMER,		//Hier müssen wir dann den Counter Mode einstellen
		.bit_width = (TIMER0_MAX_SIZE == 32) ? NRF_TIMER_BIT_WIDTH_32 : NRF_TIMER_BIT_WIDTH_16,
	};		
	
	return init_timer(dev, &config);
}


static struct counter_nrfx_data counter_idx_data;
static struct counter_nrfx_ch_data counter_idx_ch_data[CC_TO_ID(TIMER_0_CC_NUM)];
LOG_INSTANCE_REGISTER(LOG_MODULE_NAME, idx, CONFIG_COUNTER_LOG_LEVEL);


/* counter options */
static const struct counter_nrfx_config nrfx_counter_0_config = {
		.info = {
						.max_top_value = (TIMER_0_MAX_SIZE == 32) ? 0xffffffff : 0x0000ffff,
						.freq = TIMER_CLOCK / (1 << DT_NORDIC_NRF_TIMER_TIMER_idx_PRESCALER),
						.flags = COUNTER_CONFIG_INFO_COUNT_UP,
						.channels = CC_TO_ID(TIMER_idx_CC_NUM),
		},
		.ch_data = counteridx_ch_data,
		.timer = NRF_TIMER_idx,
		LOG_INSTANCE_PTR_INIT(log, LOG_MODULE_NAME, idx)
};

/* Device and API init */
DEVICE_AND_API_INIT(timer_idx, DT_NORDIC_NRF_TIMER_TIMER_idx_LABEL, counter_idx_init,
		    						&counter_idx_data, &nrfx_counter_idx_config.info, PRE_KERNEL_1,
										CONFIG_KERNEL_INIT_PRIORITY_DEVICE, &counter_nrfx_driver_api)


Jetzt können wir diese Structs zb im Programm

bwp_ws19/zephyr/samples/drivers/counter/alarm/src/main.c

einbinden, um einen counter zu initialisieren.


PPI Programmable Peripheral Interconnect

PPI.png

Kapitel 22 PPI — Programmable peripheral interconnect - nRF52832_PS_v1.4.pdf


Um das Peripheral "Event" (GPIO-Register) an die Peripheral "Task" Counter zu zu weisen suchen wir im Zephyr OS nach bereits bestehenden "event end point (EEP) and task end points (TEP)" um nicht die gleichen EEP und TEP zu verweden.

In der Datei nrfx_ppi.h sind die Funktionen deklariert die ein EEP und TEP definieren.

bwp_ws19/modules/hal/nordic/nrfx/drivers/include/nrfx_ppi.h

/**
 * @brief Function for assigning task and event endpoints to the PPI channel.
 *
 * @param[in] channel PPI channel to be assigned endpoints.
 * @param[in] eep     Event endpoint address.
 * @param[in] tep     Task endpoint address.
 *
 * @retval NRFX_SUCCESS             The channel was successfully assigned.
 * @retval NRFX_ERROR_INVALID_STATE The channel is not allocated for the user.
 * @retval NRFX_ERROR_INVALID_PARAM The channel is not user-configurable.
 */
nrfx_err_t nrfx_ppi_channel_assign(nrf_ppi_channel_t channel, uint32_t eep, uint32_t tep);

/**
 * @brief Function for assigning fork endpoint to the PPI channel or clearing it.
 *
 * @param[in] channel  PPI channel to be assigned endpoints.
 * @param[in] fork_tep Fork task endpoint address or 0 to clear.
 *
 * @retval NRFX_SUCCESS             The channel was successfully assigned.
 * @retval NRFX_ERROR_INVALID_STATE The channel is not allocated for the user.
 * @retval NRFX_ERROR_NOT_SUPPORTED Function is not supported.
 */
nrfx_err_t nrfx_ppi_channel_fork_assign(nrf_ppi_channel_t channel, uint32_t fork_tep);


...