rpp/rpp/rpp_mrmain.tlc

   1 %% Copyright (C) 2013-2015 Czech Technical University in Prague
   2 %%
   3 %% Authors:
   4 %%     - Carlos Jenkins <carlos@jenkins.co.cr>
   5 %%     - Michal Sojka <sojkam1@fel.cvut.cz>
   6 %%     - Michal Horn <hornmich@fel.cvut.cz>
   7 %%
   8 %% This document contains proprietary information belonging to Czech
   9 %% Technical University in Prague. Passing on and copying of this
  10 %% document, and communication of its contents is not permitted
  11 %% without prior written authorization.
  12 %%
  13 %% File : rpp_mrmain.tlc
  14 %% Abstract:
  15 %%     Custom TLC file to generate an RPP "main" file.
  16 %%
  17 %%     This file generates the "main" file for the RPP target on top of the RPP
  18 %%     library and the FreeRTOS operating system.
  19 %%
  20 %%     The mr prefix is standard to mark Multi Tasking main, which is the case. See
  21 %%     rpp_file_process.m description above for more information about this.
  22 %%
  23 %% References:
  24 %%     Example in <matlabroot>/rtw/c/tlc/mw/bareboard_mrmain.tlc
  25
  26
  27 %selectfile NULL_FILE
  28
  29 %function FcnMultiTaskingMain() void
  30
  31     %if GenerateSampleERTMain
  32         %assign CompiledModel.GenerateSampleERTMain = TLC_FALSE
  33     %endif
  34
  35
  36     %assign cFile = LibCreateSourceFile("Source", "Custom", "ert_main")
  37
  38
  39     %%%%%%%%
  40     %openfile tmpBuf
  41
  42     /* Model includes */
  43     #include "%<LibGetMdlPubHdrBaseName()>.h"
  44
  45     /* RPP runtime includes */
  46     #include "rpp_simulink_runtime.h"
  47
  48     %if extMode == 1
  49       /* External mode header file */
  50       #include "ext_work.h"
  51       #include <drv/sci.h>
  52     %endif
  53
  54     %closefile tmpBuf
  55     %<LibSetSourceFileSection(cFile, "Includes", tmpBuf)>
  56     %%%%%%%%
  57
  58
  59     %%%%%%%%
  60     %openfile tmpBuf
  61
  62     /* Definitions */
  63     #define STEP_SIZE_MILLIS (%<CompiledModel.FundamentalStepSize>*1000.0)
  64     #define NUM_SAMPLE_TIMES    %<numSampleTimes>
  65     #define CONTROL_PRIORITY (configMAX_PRIORITIES - 1)
  66
  67     %% Worker task priority assignment - rate transition block
  68     %% requires rate monotonic priority assignment
  69     %foreach i = numSampleTimes - tid01Eq
  70         #define WORKING%<i + tid01Eq>_PRIORITY    (configMAX_PRIORITIES - %<2 + i>)
  71     %endforeach
  72
  73     %if extMode == 1
  74       #define EXTMODE_PRIORITY 1
  75     %else
  76       #define IDLE_PRIORITY 0
  77       #define EXTMODE_PRIORITY IDLE_PRIORITY /* Extmode not used */
  78     %endif
  79
  80     %foreach i = numSampleTimes - tid01Eq
  81         %assign j = i + tid01Eq
  82         #if (WORKING%<j>_PRIORITY <= EXTMODE_PRIORITY) || (WORKING%<j>_PRIORITY >= CONTROL_PRIORITY)
  83         #error Too many tasks. Increase configMAX_PRIORITIES.
  84         #endif
  85     %endforeach
  86
  87     %closefile tmpBuf
  88     %<LibSetSourceFileSection(cFile, "Defines", tmpBuf)>
  89     %%%%%%%%
  90
  91
  92     %%%%%%%%
  93     %openfile tmpBuf
  94     typedef struct sub_rate_st {
  95         xTaskHandle      thread;
  96         xSemaphoreHandle sem;
  97     } sub_rate_t;
  98
  99     %if extMode == 1
 100       static xSemaphoreHandle ext_mode_ready = NULL;
 101     %endif
 102     static uint32_t steps_control = 0;
 103     static uint32_t steps_working[NUM_SAMPLE_TIMES];
 104     boolean_t overrun_flag = FALSE;
 105     static sub_rate_t sub_rate[NUM_SAMPLE_TIMES];
 106     static boolean_t simulationFinished = 0;
 107
 108     %closefile tmpBuf
 109     %<LibSetSourceFileSection(cFile, "Declarations", tmpBuf)>
 110     %%%%%%%%
 111
 112
 113     %%%%%%%%
 114     %openfile tmpBuf
 115
 116     /**
 117      * Model step control and overrun detection task.
 118      */
 119     void control_task(void* p)
 120     {
 121         uint32_t i;
 122
 123         %% Variables used by LibCallSetEventForThisBaseStep (static => zero initialized)
 124         static uint32_t taskCounter[NUM_SAMPLE_TIMES];
 125         static boolean_t eventFlags[NUM_SAMPLE_TIMES];
 126         static boolean_t OverrunFlags[NUM_SAMPLE_TIMES];
 127
 128         (void)OverrunFlags; /* Not used in multitasking mode, but required by TLC macro */
 129
 130         steps_control = 0;
 131       %if extMode == 1
 132         xSemaphoreTake(ext_mode_ready, portMAX_DELAY);
 133       %endif
 134
 135       static const portTickType freq_ticks = STEP_SIZE_MILLIS / portTICK_RATE_MS;
 136       portTickType last_wake_time = xTaskGetTickCount();
 137
 138     %% This condition has been added because of the warning:
 139     %% "ert_main.c", line 46: warning #238-D: controlling expression is constant
 140     %% caused by the expression (void*) 0 passed to the while statement. The rtmGetStopRequested
 141     %% macro is defined to this constant if and only if the GenerateSampleERTMain is not set. So
 142     %% The condition is not needed in this case as well.
 143     %%
 144     %% See <MATLAB_ROOT>/rtw/c/tlc/mw/rtmspecmacs.tlc at line 198.
 145
 146     %if !GenerateSampleERTMain
 147         while (rtmGetErrorStatus(%<modelName>_M) == NULL) {
 148     %else
 149         while (rtmGetErrorStatus(%<modelName>_M) == NULL && !rtmGetStopRequested(%<modelName>_M)) {
 150     %endif
 151             /* Wait until next step */
 152             vTaskDelayUntil(&last_wake_time, freq_ticks);
 153
 154             /* Check subrate overrun, set rates that need to run this time step*/
 155             %<LibCallSetEventForThisBaseStep("eventFlags")>\
 156
 157             /* Trigger sub-rate threads */
 158             %foreach j = numSampleTimes - tid01Eq
 159                 %assign i = j + tid01Eq
 160                 %assign s = CompiledModel.SampleTime[i].PeriodAndOffset[0]
 161                 %assign o = CompiledModel.SampleTime[i].PeriodAndOffset[1]
 162                 /* Sampling rate %<i>, sample time = %<s>, offset = %<o> */
 163             %endforeach
 164
 165               for (i = %<tid01Eq>; i < NUM_SAMPLE_TIMES; i++) {
 166                 if (i == 0 || eventFlags[i]) {
 167                     eventFlags[i] = FALSE;
 168                     uint32_t step_sem_value = uxQueueMessagesWaiting(sub_rate[i].sem);
 169                     if (step_sem_value) {
 170                         rtmSetErrorStatus(%<modelName>_M, "Overrun");
 171                         overrun_flag = TRUE;
 172                         break;
 173                     }
 174                     if (xSemaphoreGive(sub_rate[i].sem) == pdFALSE) {
 175                         rpp_sci_printk("ERROR: Task %d semaphore 1 give.\n", i);
 176                         while (1) ;
 177                     }
 178                     if (xSemaphoreGive(sub_rate[i].sem) == pdFALSE) {
 179                         rpp_sci_printk("ERROR: Task %d semaphore 2 give.\n", i);
 180                         while (1) ;
 181                     }
 182                 }
 183               }
 184
 185             steps_control++;
 186
 187             %if extMode == 1
 188               rtExtModeCheckEndTrigger();
 189             %endif
 190
 191         }
 192         simulationFinished = 1;
 193
 194         /* Final step */
 195         for (i = %<tid01Eq>; i < NUM_SAMPLE_TIMES; i++) {
 196             xSemaphoreGive(sub_rate[i].sem);
 197             xSemaphoreGive(sub_rate[i].sem);
 198         }
 199
 200         /* In case of shutdown, delete this task */
 201         vTaskDelete(NULL);
 202     }
 203
 204     %foreach j = numSampleTimes - tid01Eq
 205         %assign i = j + tid01Eq
 206         /**
 207          * Model step logic execution task for sample time %<CompiledModel.SampleTime[i].ClockTickStepSize>.
 208          */
 209         void working_task%<i>(void *p)
 210         {
 211             steps_working[%<i>] = 0;
 212
 213             while(!simulationFinished) {
 214                 xSemaphoreTake(sub_rate[%<i>].sem, portMAX_DELAY); /* Sem_val = 1 */
 215                 %<LibCallModelStep(i)>\
 216                 steps_working[%<i>]++;
 217                 xSemaphoreTake(sub_rate[%<i>].sem, portMAX_DELAY);  /* Sem_val = 0 */
 218             }
 219
 220             %% /* In case of shutdown, delete this task */
 221             vTaskDelete(NULL);
 222         }
 223     %endforeach
 224
 225     %if extMode == 1
 226         void ext_mode_comm_task(void* p)
 227         {
 228             drv_sci_set_crlf_conv_en(FALSE); /* Disable CR->CRLF conversion */
 229
 230             %<SLibGenERTExtModeInit()>
 231             xSemaphoreGive(ext_mode_ready);
 232
 233             while (rtmGetErrorStatus(%<modelName>_M) == NULL && !rtmGetStopRequested(%<modelName>_M)) {
 234                 rtExtModeOneStep(rtmGetRTWExtModeInfo(%<modelName>_M), %<numSampleTimes>, (boolean_T *)&rtmGetStopRequested(%<modelName>_M));
 235             }
 236             rtExtModeShutdown(%<numSampleTimes>);
 237             /* In case of shutdown, delete this task */
 238             vTaskDelete(NULL);
 239         }
 240     %endif
 241
 242     /**
 243      * Hardware initialization, task spawning and OS scheduler start.
 244      */
 245     void main(void)
 246     {
 247         /* Initialize RPP board */
 248          /* Initialize RPP board */
 249         %if EXISTS(::rpp_ain_present)
 250             rpp_adc_init();
 251         %endif
 252         %if EXISTS(::rpp_aout_present)
 253             rpp_dac_init();
 254         %endif
 255         %if EXISTS(::rpp_din_present)
 256             rpp_din_init();
 257         %endif
 258         %if EXISTS(::rpp_hbr_present)
 259             rpp_hbr_init();
 260         %endif
 261         %if EXISTS(::rpp_irc_present)
 262             rpp_irc_init();
 263         %endif
 264         %if EXISTS(::rpp_lout_present)
 265             rpp_lout_init();
 266         %endif
 267         %if EXISTS(::rpp_mout_present)
 268             rpp_mout_init();
 269         %endif
 270         %if EXISTS(::rpp_sdr_present)
 271             rpp_sdr_init();
 272         %endif
 273         %if EXISTS(::rpp_gio_in_present) || EXISTS(::rpp_gio_out_present)
 274             rpp_gio_init(RPP_GIO_PORT_ALL);
 275         %endif
 276         rpp_sci_init();
 277
 278         // Speed up the SCI
 279         rpp_sci_setup(115200);
 280
 281         /* Initialize model */
 282         %<LibCallModelInitialize()>\
 283
 284         %if rppPrintMeta
 285             %assign model_info = SPRINTF("'%s' - %s (TLC %s)\\r\\n", LibGetMdlPubHdrBaseName(), TLC_TIME, TLC_VERSION)
 286             rpp_sci_printk("%<model_info>");
 287         %endif
 288
 289         %if extMode == 1
 290           vSemaphoreCreateBinary(ext_mode_ready);
 291           xSemaphoreTake(ext_mode_ready, 0);
 292         %endif
 293
 294         %foreach j = numSampleTimes - tid01Eq
 295             %assign i = j + tid01Eq
 296             %assign s = CompiledModel.SampleTime[i].PeriodAndOffset[0]
 297             %assign o = CompiledModel.SampleTime[i].PeriodAndOffset[1]
 298
 299             /* Initializing the step semaphore of the loop %<i> */
 300             sub_rate[%<i>].sem = xSemaphoreCreateCounting(2, 0);
 301             if (sub_rate[%<i>].sem == NULL) {
 302                 rpp_sci_printk("ERROR: Can not create semaphore for task %<i>.\r\n");
 303                 while (1) ;
 304             }
 305
 306             /* Starting loop %<i> thread for sample time = %<s>s, offset = %<o>s. */
 307             if (xTaskCreate(working_task%<i>,
 308                             "working_task%<i>",
 309                             %<rppModelTaskStack>,
 310                             NULL,
 311                             WORKING%<i>_PRIORITY,
 312                             &sub_rate[%<i>].thread ) != pdPASS) {
 313                 rpp_sci_printk("ERROR: Cannot spawn working task %<i>.\r\n");
 314                 while (1);
 315             }
 316         %endforeach
 317
 318         /* Create tasks to step model and model task */
 319
 320         if (xTaskCreate(control_task,
 321                         "control_task",
 322                         %<rppModelTaskStack>,
 323                         NULL,
 324                         CONTROL_PRIORITY,
 325                         NULL) != pdPASS) {
 326             rpp_sci_printk("ERROR: Cannot spawn control task.\r\n");
 327             while (1);
 328         }
 329
 330         %if extMode == 1
 331           /* External mode */
 332           rtParseArgsForExtMode(0, NULL);
 333
 334           if (xTaskCreate(ext_mode_comm_task, "ext_mode_comm_task", 1024, NULL, EXTMODE_PRIORITY, NULL) != pdPASS) {
 335             rpp_sci_printk("ERROR: Cannot spawn model task.\r\n");
 336             while (1);
 337           }
 338         %endif
 339
 340         /* Start FreeRTOS Scheduler */
 341         vTaskStartScheduler();
 342
 343         /* We should never get here */
 344         %<LibCallModelTerminate()>\
 345         rpp_sci_printk("ERROR: Problem allocating memory for idle task.\r\n");
 346         while (1);
 347     }
 348
 349
 350     #if configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK == 1
 351     /**
 352      * FreeRTOS malloc() failed hook.
 353      */
 354      void vApplicationMallocFailedHook(void) {
 355        rpp_sci_printk("ERROR: Memory allocation failed.\r\n");
 356        while (1);
 357      }
 358     #endif
 359
 360
 361     #if configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW > 0
 362     /**
 363      * FreeRTOS stack overflow hook.
 364      */
 365     void vApplicationStackOverflowHook(xTaskHandle xTask, signed portCHAR *pcTaskName)
 366     {
 367       rpp_sci_printk("ERROR: Stack overflow : \"%s\".\r\n", pcTaskName);
 368       while (1);
 369     }
 370     #endif
 371
 372     %closefile tmpBuf
 373     %<LibSetSourceFileSection(cFile, "Functions", tmpBuf)>
 374     %%%%%%%%
 375
 376 %endfunction