]> rtime.felk.cvut.cz Git - pes-rpp/rpp-simulink.git/blobdiff - doc/rpp_simulink.tex
doc: add multirate multithread demo description
[pes-rpp/rpp-simulink.git] / doc / rpp_simulink.tex
index 96c97b1b332669c6ecb87ea561b24e851c4a63b6..e4ca36692dcc14de77d25cb6733ed2a9d59f115c 100644 (file)
@@ -161,6 +161,10 @@ Michal \textsc{Sojka}\\[\baselineskip]
                                            Added support for Eaton Hydraulics
                                            Controller board (TMS570LS1227).
            \\\hline
+
+           0.5.5 & 2015-08-27 & Sojka, Horn & rpp-lib: HAL merged into DRV
+                                              layer, FreeRTOS upgraded to version 8.2.2.
+           \\\hline
 \end{tabularx}
 
 \tableofcontents
@@ -264,7 +268,7 @@ analog-to-digital converter and provides the value as an input to
 another block. This block can implement some clever algorithm and its
 output is passed to another block, which sends the computed value as a
 message over CAN bus to some other MCU. Such a model can be simulated
-and tested even before the real hardware is available by replacinf the
+and tested even before the real hardware is available by replacing the
 input and output blocks with simulated ones. Once the hardware is
 ready, C code is automatically generated from the model by a Simulink
 Coder. The code is then compiled by the MCU compatible compiler and
@@ -301,7 +305,7 @@ upper layers.
 % couple of exceptions).
 \item Each layer should provide a unified layer interface
   (\texttt{rpp.h}, \texttt{drv.h}, \texttt {hal.h}, \texttt{sys.h} and
-  \texttt{os.h}), so that top layers depends on the layer interface
+  \texttt{os.h}), so that higher layers depend on the lower layer's interface
   and not on individual elements from that layer.
 \end{compactitem}
 
@@ -323,7 +327,7 @@ The rest of the section provides basic description of each layer.
 
 \subsection{Operating System layer}
 \label{sec-operating-system-layer}
-This is an interchangeable operating system layer, containing the
+This is an interchangeable operating system (OS) layer containing the
 FreeRTOS source files. The system can be easily replaced by another
 version. For example it is possible to compile the RPP library for
 Linux (using POSIX version of the FreeRTOS), which can be desirable
@@ -332,20 +336,15 @@ for some testing. The source files can be found in the
 
 The following FreeRTOS versions are distributed:
 \begin{description}
-       \item[6.0.4\_posix] POSIX version, usable for compilation of the library
-for Linux system.
-       \item[7.0.2] Preferred version of the FreeRTOS, distributed by
-Texas Instruments. This version has been tested and is used in the current
-version of the library.
-       \item[7.4.0] Newest version distributed by the Texas Instruments.
-       \item[7.4.2] Newer version available from FreeRTOS pages. Slightly
-modified to run on \tgname{} MCU.
+\item[6.0.4\_posix] POSIX version, usable for compilation of the
+  library for Linux system.
+\item[8.2.2] Currently used FreeRTOS version. This is the version
+  downloaded from FreeRTOS.org with changes in directory structure.
+  Namely, include files have added the \emph{os/} prefix and platform
+  dependent code (portable) for \tgname{} is copied to the same
+  directory as platform independent code.
 \end{description}
 
-\noindent
-Both 7.4.x version were tested and work, but the testing was not so
-extensive as with the used 7.0.2 version.
-
 \subsection{System Layer} 
 \label{sec-system-layer}
 This layer contains system files with data types definitions, clock definitions,
@@ -356,39 +355,17 @@ be found in \texttt{$\langle$rpp\_lib$\rangle$/rpp/include/sys}
 folder.
 
 Large part of this layer was generated by the HalCoGen tool (see
-Section~\ref{sec-halcogen}).
-
-\subsection{HAL abstraction layer}
-\label{sec-hal-abstraction-layer}
-Hardware Abstraction Layer (HAL) provides an abstraction over the real
-hardware. For example imagine an IO port with 8 pins. First four pins
-are connected directly to the GPIO pins on the MCU, another four pins
-are connected to an external integrated circuit, communicating with
-the MCU via SPI. This layer allows to control the IO pins
-independently of how that are connected to the MCU, providing a single
-unified API.
-
-Note that this functionality is not needed in the current version for
-\tgtBoardName, because all IOs are controlled directly by GPIO pins.
-
-As a result, the higher layers do not have to know anything about the
-wiring of the peripherals, they can just call read, write or configure
-function with a pin name as a parameter and the HAL handles all the
-details.
-
-The source files can be found in
-\texttt{$\langle$rpp\_lib$\rangle$/rpp/src/hal} and the header files can
-be found in \texttt{$\langle$rpp\_lib$\rangle$/rpp/include/hal} folder.
+Section~\ref{sec-halcogen}). Some files were then modified by hand.
 
 \subsection{Drivers layer} 
 \label{sec-drivers-layer}
 The Drivers layer contains code for controlling the RPP peripherals.
 Typically, it contains code implementing IRQ handling, software
 queues, management threads, etc. The layer benefits from the lower
-layers thus it is not too low level, but still there are some
+layer thus it is not too low level, but still there are some
 peripherals like ADC, which need some special procedure for
 initialization and running, that would not be very intuitive for the
-user.
+typical end user.
 
 The source files can be found in
 \texttt{$\langle$rpp\_lib$\rangle$/rpp/src/drv} and the header files can
@@ -537,7 +514,7 @@ for the board uses the XDS100 hardware.
 \label{sec-matlab-simulink}
 Matlab Simulink is a set of tools, runtime environment and development
 environment for Model--Based \cite{modelbasedwiki2013} applications development,
-simulations and generation code for target platforms.  Supported Matlab Simulink
+simulations and code generation for target platforms.  Supported Matlab Simulink
 version is R2013b for 64 bits Linux and Windows. A licence for an Embedded Coder is
 necessary to be able to generate code from Simulink models, containing RPP blocks.
 
@@ -625,6 +602,14 @@ are:
 The following sections describe how to start working with individual
 packages.
 
+\ifx\tgtId\tgtIdTMSRPP
+\subsection{Getting sources from git repository}
+\begin{verbatim}
+git clone --recursive git@rtime.felk.cvut.cz:jenkicar/rpp-simulink
+\end{verbatim}
+If you get release packages, follow the instructions in the next sections.
+\fi 
+
 \subsection{rpp-simulink}
 \label{sec-rpp-simulink-installation}
 This section describes how to install the rpp-simulink project, which
@@ -761,7 +746,7 @@ Release
 
 \item Configure the compiler \#include search path to contain
   project's \texttt{include} directory, \penalty-100
-  \texttt{\$\{RPP\_LIB\_ROOT\}/os/7.0.2/include} and
+  \texttt{\$\{RPP\_LIB\_ROOT\}/os/8.2.2/include} and
   \texttt{\$\{RPP\_LIB\_ROOT\}/rpp/include}, in that order.
 
   \includegraphics[scale=.43]{images/base_5.png}
@@ -1549,7 +1534,7 @@ main steps.
        \begin{compactitem}
     \item Configure include search path to contain the directory of
       used FreeRTOS version, e.g.
-      \texttt{\repo/os/7.0.2/include}. See Section
+      \texttt{\repo/os/8.2.2/include}. See Section
       \ref{sec-software-architecture}.
     \item Include \texttt{rpp/rpp.h} header file or just the needed
       peripheral specific header files such as \texttt{rpp/can.h}.
@@ -1599,7 +1584,7 @@ main_page.dox
 \section{Changing operating system}
 \label{sec-changing-os}
 The C Support Library contains by default the FreeRTOS operating
-system in version 7.0.2. This section describes what is necessary to
+system in version 8.2.2. This section describes what is necessary to
 change in the library and other packages in order to replace the
 operating system.
 
@@ -1614,7 +1599,7 @@ Library, modify the \texttt{\repo/rpp/lib/rpp/include/base.h} file to include
 the operating system header files.
 
 Current implementation for FreeRTOS includes a header file
-\texttt{\repo/rpp/lib/os/\-7.0.2\-include/os.h}, which
+\texttt{\repo/rpp/lib/os/\-8.2.2\-include/os.h}, which
 contains all necessary declarations and definitions for the FreeRTOS.
 We suggest to provide a similar header file for your operating system as
 well.
@@ -1744,7 +1729,7 @@ passed to the \texttt{xTaskCreate()} that
   wrapper on the \texttt{loadti.sh}, \texttt{loadti.bat} and \texttt{loadopenocd.sh} script. More information on the \texttt{loadti.sh}
   script can be found in:
 \begin{verbatim}
-<css>/ccs_base/scripting/examples/loadti/readme.txt
+<ccs>/ccs_base/scripting/examples/loadti/readme.txt
 http://processors.wiki.ti.com/index.php/Loadti
 \end{verbatim}
 
@@ -1943,10 +1928,10 @@ only once.
 \item \texttt{Outputs}: \newline{}
   Code here will be placed in the \texttt{void
 $\langle$modelname$\rangle$\_step(void)} function. Should be used to get the
-inputs o a block and/or to set the outputs of that block.
+inputs of a block and/or to set the outputs of that block.
 \end{itemize}
 
-The general layout of the TLC files implemented for this project are:
+The general layout of the TLC files implemented for this project is:
 \begin{itemize}
 \item In \texttt{BlockTypeSetup}: \newline{}
   Call common function \texttt{\%$<$RppCommonBlockTypeSetup(block, system)$>$} that will include the 
@@ -1974,8 +1959,8 @@ The file \texttt{$\langle$modelname$\rangle$.c} has 3 main functions:
   This function is called only once before the first step is issued. Default values for blocks IOs
   should be placed here.
 \item \texttt{void $\langle$modelname$\rangle$\_terminate(void)}: \newline{}
-  This function is called when terminating the model. This should be used to free memory of revert 
-  other operations made on the initialization function. With current implementation this function
+  This function is called when terminating the model. This should be used to free memory or revert 
+  other operations made in the initialization function. With current implementation this function
   should never be called unless an error is detected and in most models it is empty.
 \end{compactitem}
 
@@ -2026,7 +2011,7 @@ cd <rpp-simulink>\rpp\demos
 "C:\ti\ccsv5\utils\bin\"gmake.exe lib
 \end{lstlisting}
 
-Both commands will create a directory for each compiled demo, which will contai the generated C code and binary file with the firmware. To download the firmware to the board and run it see Section \ref{sec-running-software-on-hw}.
+Both commands will create a directory for each compiled demo, which will contain the generated C code and binary file with the firmware. To download the firmware to the board and run it, see Section \ref{sec-running-software-on-hw}.
 \end{enumerate}
 
  \section{Adding new functionality}
@@ -2048,7 +2033,7 @@ blocks library. The new block creation process consists of several steps:
           specifies graphical representation of the block as well as
           the content of the block parameters dialog box.
 \end{enumerate}
-The following subsections demonstrates the procedure on an example of a simple user defined block.
+The following subsections demonstrate the procedure on an example of a simple user defined block.
 
 \subsection{Block interface definition in a C MEX S-function}
 \label{sec:block-definition-c}
@@ -2204,7 +2189,7 @@ Code Generator expects several functions to be implemented in the TLC file. The
        \item Outputs
 \end{enumerate}
 
-For detail description about each one of those functions, refer to
+For detailed description about each one of those functions, refer to
 \cite{targetlanguagecompiler2013}. A simple TLC file, which generates
 some code may look like this:
 \begin{lstlisting}[language=c]
@@ -2436,7 +2421,7 @@ This demo will toggle LEDs on the Hercules Development Kit with
 different rate. This is implemented with multiple Simulink tasks, each
 running at different rate. In the generated code, these tasks are
 called from a singe thread and therefore no task can preempt another
-one.
+one. See Section \ref{sec-singlet-mode} for more details.
 
 The state of each LED is printed to the Serial Communication Interface
 (115200-8-N-1) when toggled.
@@ -2453,6 +2438,38 @@ The state of each LED is printed to the Serial Communication Interface
        \label{tab:multirate_st_led_desc}
 \end{center}
 
+\subsection{Multi-rate MultiTasking demo}
+\label{sec:mult-multi-thre}
+
+\begin{figure}[H]\begin{center}
+\noindent
+\includegraphics[scale=.45]{images/demo_multirate_mt.png}
+\caption{Multi-rate MultiTasking Simulink demo for RPP.}
+\end{center}\end{figure}
+
+\textbf{Description:}
+
+This demo will toggle LEDs on the Hercules Development Kit with
+different rate. This is implemented with multiple Simulink tasks, each
+running at different rate. In the generated code, every subrate task
+runs in its own thread. See Section \ref{sec-multit-mode} for more details.
+
+The state of each LED is printed to the Serial Communication Interface
+(115200-8-N-1) when toggled.
+
+\begin{center}
+       \begin{tabular}{lll}
+    \rowcolor[gray]{0.9}
+               LED & pin & rate [s] \\
+               1 & NHET1\_25 & 0.3 \\
+               2 & NHET1\_05 & 0.5 \\
+               3 & NHET1\_00 & 1.0 \\
+       \end{tabular}
+       \captionof{table}{LEDs connection and rate}
+       \label{tab:multirate_mt_led_desc}
+\end{center}
+
+
 
 \chapter{Command line testing tool}
 \label{chap-rpp-test-software}
@@ -2460,9 +2477,9 @@ The state of each LED is printed to the Serial Communication Interface
 \label{sec-rpp-test-sw-intro}
 The \texttt{rpp-test-suite} is a RPP application developed testing and direct
 control of the RPP hardware. The test suite implements a command processor,
-which is listening for commands and prints some output related to the commands
+which is listening for commands and prints some output related to the commands
 on the serial interface. The command processor is modular and each peripheral
-has its commands in a separated module.
+has its commands in a separate module.
 
 The command processor is implemented in \texttt{$\langle$rpp-test-sw$\rangle$/cmdproc} and commands
 modules are implemented in \texttt{$\langle$rpp-test-sw$\rangle$/commands} directory.
@@ -2471,12 +2488,22 @@ The application enables a command processor using the SCI at
 \textbf{115200-8-N-1}. When the software starts, the received welcome message
 and prompt should look like:
 
+
+\ifx\tgtId\tgtIdTMSRPP
+\begin{verbatim}
+Rapid Prototyping Platform v00.01-001
+Test Software version v0.2-261-gb6361ca
+CTU in Prague 2014
+--> 
+\end{verbatim}
+\else
 \begin{verbatim}
 Ti HDK \mcuname, FreeRTOS 7.0.2
 Test Software version eaton-0.1-beta-8-g91419f5
 CTU in Prague 10/2014
 --> 
 \end{verbatim}
+\fi
 
 Type in command help for a complete list of available command, or help command
 for a description of concrete command.