pmsm-control/test_sw/main_pmsm.c

   1 /**
   2  * \file main_pmsm.c
   3  * \author Martin Prudek
   4  * \brief Mainfile pro pmsm control.
   5  */
   6
   7 #ifndef NULL
   8 #define NULL (void*) 0
   9 #endif /*NULL*/
  10
  11
  12 #include <stdlib.h>     /*exit*/
  13 #include <signal.h>     /*signal handler Ctrl+C*/
  14 #include <stdio.h>      /*printf*/
  15 #include <sched.h>      /*sheduler*/
  16 #include <unistd.h>     /*usleep*/
  17 #include <pthread.h>    /*threads*/
  18
  19 #include "rpin.h"       /*gpclk*/
  20 #include "rp_spi.h"     /*spi*/
  21 #include "misc.h"       /*structure for priorities*/
  22
  23
  24 #define PRUM_PROUD      2061
  25 #define PRUM_SOUC       6183
  26
  27 #define PRIOR_KERN      50
  28 #define PRIOR_HIGH      49
  29 #define PRIOR_LOW       20
  30
  31 #define THREAD_SHARED   0
  32 #define INIT_VALUE      0       /*init value for semaphor*/
  33
  34 struct sigaction sighnd; /*struktura pro signal handler*/
  35 struct rpi_in data;
  36
  37 uint8_t test;
  38 uint16_t pwm1, pwm2, pwm3;
  39
  40
  41 /**
  42  * \brief Initilizes GPCLK.
  43  */
  44 int clk_init()
  45 {
  46         initialise(); /*namapovani gpio*/
  47         initClock(PLLD_500_MHZ, 10, 0);
  48         gpioSetMode(4, FSEL_ALT0);
  49         return 0;
  50 }
  51 /*
  52  * \brief Terminates GPCLK.
  53  */
  54
  55 inline void clk_disable(){
  56         termClock(0);
  57 }
  58
  59 /**
  60  * \brief Signal handler pro Ctrl+C
  61  */
  62 void sighnd_fnc(){
  63         spi_disable();
  64         clk_disable();
  65         printf("\nprogram bezpecne ukoncen\n");
  66         exit(0);
  67 }
  68
  69 void substractOffset(struct rpi_in* data, struct rpi_in* offset){
  70         data->pozice-=offset->pozice;
  71         return;
  72 }
  73 /*
  74  * pocita procentualni odchylku od prumerneho proudu
  75  */
  76 float diff_p(int16_t value){
  77         return ((float)value-PRUM_PROUD)*100/PRUM_PROUD;
  78 }
  79 /*
  80  * pocita procentualni odchylku od prumerneho souctu proudu
  81  */
  82 float diff_s(int16_t value){
  83         return ((float)value-PRUM_SOUC)*100/PRUM_SOUC;
  84 }
  85 /*
  86  * tiskne potrebna data
  87  */
  88 void printData(struct rpi_in data){
  89         printf("\npozice=%d\n",(int32_t)data.pozice);
  90         printf("hal1=%d, hal2=%d, hal3=%d\n",data.hal1,data.hal2,data.hal3);
  91         printf("en1=%d, en2=%d, en3=%d (Predchozi hodnoty)\n",data.en1,data.en2,data.en3);
  92         printf("shdn1=%d, shdn2=%d, shdn3=%d (P.h.)\n",data.shdn1,data.shdn2,data.shdn3);
  93         printf("PWM1(10d5)b54=%d %d %d %d %d %d=b49(P.h.)\n",data.b54,data.b53,data.b52,data.b51,data.b50,data.b49);
  94         printf("PWM2(10d4)b48=%d %d %d %d %d %d %d=b42(P.h.)\n",data.b48,data.b47,data.b46,data.b45,data.b44,data.b43,data.b42);
  95         printf("PWM3(10d5)b41=%d %d %d %d %d %d=b36(P.h.)\n",data.b41,data.b40,data.b39,data.b38,data.b37,data.b36);
  96         printf("(pwm1)proud1 (ch1)=%d (%2.2f%%) %x\n",data.ch1,diff_p(data.ch1),(uint16_t)data.ch1);
  97         printf("(pwm2)proud2 (ch2)=%d (%2.2f%%) %x\n",data.ch2,diff_p(data.ch2),(uint16_t)data.ch2);
  98         printf("(pwm3)proud3 (ch0)=%d (%2.2f%%) %x\n",data.ch0,diff_p(data.ch0),(uint16_t)data.ch0);
  99         printf("soucet proudu=%d (%2.2f%%)\n",data.ch0+data.ch1+data.ch2,diff_s(data.ch0+data.ch1+data.ch2));
 100 }
 101 void prepare_tx(uint8_t * tx){
 102
 103         /*Data format:
 104          * tx[0] - bity 95 downto 88 - bits that are sent first
 105          * tx[1] - bity 87 downto 80
 106          * tx[2] - bity 79 downto 72
 107          * tx[3] - bity 71 downto 64
 108          * tx[4] - bity 63 downto 56
 109          * tx[5] - bity 55 downto 48
 110          * tx[6] - bity 47 downto 40
 111          * tx[7] - bity 39 downto 32
 112          * tx[8] - bity 31 downto 24
 113          * tx[9] - bity 23 downto 16
 114          * tx[10] - bity 15 downto 8
 115          * tx[11] - bity 7 downto 0
 116          *
 117          * bit 95 - ADC reset
 118          * bit 94 - enable PWM1
 119          * bit 93 - enable PWM2
 120          * bit 92 - enable PWM3
 121          * bit 91 - shutdown1
 122          * bit 90 - shutdown2
 123          * bit 89 - shutdown3
 124          *      .
 125          *      .
 126          *      .
 127          * bits 34 .. 24 - match PWM1
 128          * bits 23 .. 13 - match PWM2
 129          * bit 11,12 - Unused
 130          * bits 10 .. 0  - match PWM3
 131          */
 132
 133
 134         uint16_t tmp;
 135
 136         /* keep the cap*/
 137         if (pwm1>2047) pwm1=2047;
 138         if (pwm2>2047) pwm2=2047;
 139         if (pwm3>2047) pwm3=2047;
 140
 141         tx[0]=test; /*bit 94 - enable PWM1*/
 142
 143         /*pwm1*/
 144         tx[7]=(tx[7] & 0xF8) | (0x07 & ((uint8_t*)&pwm1)[1]); /*MSB*/
 145         tx[8]=((uint8_t*)&pwm1)[0]; /*LSB*/
 146
 147         /*pwm2*/
 148         tmp=pwm2;
 149         tmp<<=5;
 150         tx[9]=((uint8_t*)&tmp)[1]; /*MSB*/
 151         tx[10]=(tx[10] & 0x1F) | (0xE0 & ((uint8_t*)&tmp)[0]); /*LSB*/
 152
 153         /*pwm3*/
 154         tx[10]=(tx[10] & 0xF8) | (0x07 & ((uint8_t*)&pwm3)[1]); /*MSB*/
 155         tx[11]=((uint8_t*)&pwm3)[0]; /*LSB*/
 156
 157
 158 }
 159 /**
 160  * Funkce pravidelne vypisuje posledni zjistenou pozici lokalniho motoru
 161  */
 162 void * pos_monitor(void* param){
 163         set_priority(param);            /*set priority*/
 164         while(1){
 165                 printData(data);
 166                 usleep(1000000);        /*1 Hz*/
 167         }
 168         return (void*)0;
 169 }
 170
 171 /**
 172  * Funkce pravidelne vycita data z motoru
 173  */
 174 void * read_data(void* param){
 175         int i;
 176         struct rpi_in pocatek;
 177         uint8_t tx[]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0} ;
 178         set_priority(param);                            /*set priority*/
 179         pocatek = spi_read(tx);
 180                 while(1){
 181                         prepare_tx(tx);
 182                         data = spi_read(tx);
 183                         substractOffset(&data,&pocatek);
 184                         usleep(1000);                           /*1kHz*/
 185                 }
 186 }
 187
 188 /**
 189  * \brief Main function.
 190  */
 191
 192 int main(){
 193         uint16_t tmp;
 194
 195         /*nastaveni priorit vlaken*/
 196         struct thread_param tsp;
 197         tsp.sch_policy = SCHED_FIFO;
 198
 199         /*nastaveni signalu pro vypnuti pomoci Ctrl+C*/
 200         sighnd.sa_handler=&sighnd_fnc;
 201         sigaction(SIGINT, &sighnd, NULL );
 202
 203         clk_init();             /* inicializace gpio hodin */
 204         spi_init();             /* iniicializace spi*/
 205
 206         /*semafor pro detekci zpracovani parametru vlaken*/
 207         sem_init(&thd_par_sem,THREAD_SHARED,INIT_VALUE);
 208
 209         /*vlakna*/
 210         pthread_t tid;                  /*identifikator vlakna*/
 211         pthread_attr_t attr;            /*atributy vlakna*/
 212         pthread_attr_init(&attr);       /*inicializuj implicitni atributy*/
 213
 214
 215
 216         /*ziskavani dat z motoru*//*vysoka priorita*/
 217         tsp.sch_prior = PRIOR_HIGH;
 218         pthread_create(&tid, &attr, read_data, (void*)&tsp);
 219
 220         /*vypisovani lokalni pozice*//*nizka priorita*/
 221         tsp.sch_prior = PRIOR_LOW;
 222         pthread_create(&tid, &attr, pos_monitor, (void*)&tsp);
 223
 224
 225         /*muzeme zavrit semafor*/
 226         sem_destroy(&thd_par_sem);
 227
 228         while (1){
 229                 scanf("%u",&tmp);
 230                 printf("volba=%x\n",tmp);
 231                 switch (tmp){
 232                 case 1:
 233                         scanf("%u",&pwm1);
 234                         break;
 235                 case 2:
 236                         scanf("%u",&pwm2);
 237                         break;
 238                 case 3:
 239                         scanf("%u",&pwm3);
 240                         break;
 241                 case 4:
 242                         scanf("%u",&test);
 243                         break;
 244
 245                 default:
 246                         break;
 247                 }
 248
 249         }
 250         return 0;
 251 }