Observou-se durante o desenvolvimento, que é possível integrar o sistema Fre- eRTPS a um nível mais profundo com o sistema operacional FreeRTOS. Um dos possíveis trabalhos futuros para esse sistema, consiste em utilizar os recursos oferecidos pelo sistema operacional na implementação do FreeRTPS. Um estudo efetuando essa maior incorpora- ção pode mostrar se é possível melhorar o desempenho do sistema FreeRTOS+FreeRTPS. Dentre os recursos estão alocação dinâmica de memória e uma melhor fragmentação de funções em processos.
Deve-se observar que as prioridades de cada processo do sistema foram implemen- tadas para teste de conceito, o único processo de tempo real foi implementado com maior prioridade enquanto os outros processos do usuário e do sistema foram implementados com menor prioridade. Um estudo mais elaborado para se encontrar quais os níveis de prioridade, devem ser utilizados para oferecer uma melhor utilização da aplicação, deve ser feito.
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APÊNDICE A – GUIA, UTILIZANDO
RTPS+RTOS NA STM
Como o sistema proposto nesse trabalho foi desenvolvido com base no projeto FreeRTPS, necessita-se instalar algumas ferramentas que são utilizadas para compilar e gravar o código na placa STMDISCOVERY. Os passos são os mesmos descritos na página <https://github.com/ros2/freertps/wiki/Prerequisites> (ultimo acesso 08/2017), exceto a necessidade de edição de um dos arquivos do openOCD, que não efetua a gravação da STMDISCOVERY se não ajustado.
Porem, como é possível que a pagina sofra modificações com o tempo, a instalação dos itens necessários será descrita a seguir e também estará disponível na pagina <https: //github.com/Expertinos/FreeRTPS-FreeRTOS>. O sistema operacional utilizado nesse passo a passo é o Ubuntu 16.04.
Inicialmente, é necessário instalar os pacotes build-essential, cmake e git, através do seguinte comando no terminal.
1 sudo apt−g e t i n s t a l l b u i l d −e s s e n t i a l cmake g i t
Agora, necessita-se instalar o cross-compiling toolchain para ARM Cortex-M. Ele é responsável por compilar o código fonte da aplicação e gerar o binário para a arquitetura ARM. Os passos a seguir efetuam a instalação do pacote GNU ARM Embedded Toolchain.
1 sudo apt−g e t i n s t a l l s o f t w a r e −p r o p e r t i e s −common
2 sudo add−apt−r e p o s i t o r y ppa : team−gcc−arm−embedded / ppa 3 sudo apt−g e t update
4 sudo apt−g e t i n s t a l l gcc−arm−embedded
A próxima etapa consiste na instalação do OpenOCD, uma ferramenta que efetua a gravação do programa na placa de desenvolvimento. Nos próximos comandos cria-se uma pasta no diretório raiz (aonde o código fonte da aplicação será baixado), configura-se os parâmetros da ferramenta e por fim se efetua a instalação.
1 sudo apt−g e t i n s t a l l l i b t o o l a u t o c o n f automake pkg−c o n f i g l i b u s b −1.0−0−dev
˓→ l i b h i d a p i −dev 2 cd ~
3 g i t c l o n e h t t p : // r e p o . o r . c z / openocd . g i t 4 cd openocd
5 . / b o o t s t r a p
6 . / c o n f i g u r e −−e n a b l e −s t l i n k −−e n a b l e −f t d i −−e n a b l e −c m s i s −dap −−p r e f i x =/ u s r /
˓→ l o c a l 7 make −j 4
8 sudo make i n s t a l l
O próximo passo é efetuar o download do sistema FreeRTPS + FreeRTOS. Para isso necessita-se acessar o site <https://github.com/Expertinos/FreeRTPS-FreeRTOS> e efetuar o download da arquivo FreeRTPS+FreeRTOS.rar. Finalizado o download, o conteúdo deve ser extraído em uma pasta a desejo do usuário.
Como o sistema ainda só possui suporte para mensagens string do ROS2, necessita- se apenas navegar ate a pasta do sistema através do terminal e digitar o comando ‘make’. Ao executar o comando ‘make’ no terminal as aplicações ‘talker’ e ‘listener’, contidas no diretório ‘freertps_freertos/apps’, são compiladas e seus arquivos binários são gerados.
Para finalizar, efetua-se a gravação das aplicações através dos comandos ’makepr ogram-listener-stm32f4_disco-metal’ e ’makeprogram-talker-stm32f4_disco-metal’. Para que os comandos anteriores sejam executados corretamente, necessita-se que os arquivos binários tenham sido criados e que a linha de comando do terminal esteja no diretório do sistema (freertps_freertos).
Em tempo de escrita desse documento, o ROS2 para desktop possui 2 exemplos que podem se comunicar com as aplicações descritas acima. Os exemplos do ROS2 são o ‘listener__rmw_opensplice_cpp’ e o ‘talker__rmw_opensplice_cpp’, o exemplo listener subescreve o tópico chatter, enquanto o exemplo talker publica strings no tópico chatter. Para executar esses exemplos, necessita-se instalar o ROS2 na maquina através do tutorial descrito na pagina <https://github.com/ros2/ros2/wiki/Installation>.
Após instalado o ROS2, os exemplos podem ser executados através dos comandos
1 cd ~/ ros2_ws
2 s o u r c e i n s t a l l / s e t u p . bash 3 l i s t e n e r _ _ r m w _ o p e n s p l i c e _ c p p
Para executar o programa listener no terminal, ou atraves dos comandos:
1 cd ~/ ros2_ws
2 s o u r c e i n s t a l l / s e t u p . bash 3 talker__rmw_opensplice_cpp
Para executar o programa talker. Aonde ‘ros2_ws’ é a pasta aonde o ROS2 foi baixado e compilado.
APÊNDICE B – CÓDIGO, TESTE TEMPO
REAL
No listing B.1 é apresentado o código utilizado em uma placa de desenvolvimento STMDISCOVERY, ele é responsável por executar a rotina de um controlador PID. O sistema implementado efetua o controle de tensão de um capacitor através de PWM e um controlador PID, recebe os setpoints de controle através do tópico ’setpoint’ (dado tipo uint32) e publica a valor atual da tensão do capacitor no tópico ’adcvalue’ (dado tipo uint32).
1 #include <s t d i o . h>
2 #include " freertps / freertps .h" 3 #include " std_msgs / uint32 .h"
4 #include " freertps / RTOSInterface .h" 5 6 // I f u s e PID i s s e t t o 1 t h e program u s e c l o s e d l o o p c o n t r o l , i f n o t t h e ˓→ program u s e open l o o p c o n t r o l 7 #define usePID 1 8 //PID v a r i a b l e s 9 #define KP 1 0 . 0 10 #define KI 5 0 0 . 0 11 #define KD 0 . 0 12 #define PIDsampleTime 0 . 0 0 1
13 //Max and Min v o l t a g e o f t h e PWM wave
14 #define PWM_MAX_VOLTAGE 3 . 0 15 #define PWM_MIN_VOLTAGE 0 . 0 16 //Number o f b i t s from PWM
17 #define PWM_BITS 16
18 //Number o f b i t s from ADC
19 #define ADC_BITS 12 20 //PID c o n t r o l t a s k
21 s t a t i c void c t r l T a s k ( void * p a r a m e t e r s ) ;
22 // V o l t a g e p u b l i s h e r t a s k
23 s t a t i c void pubCurVoltTask ( void * p a r a m e t e r s ) ;
24 // Topic s e t P o i n t , u i n t 3 2 , s u b s c r i b e r t a s k 25 s t a t i c void d e s i r e d V o l t S u b T a s k ( void * p a r a m e t e r s ) ; 26 //PWM i n i t f u n c t i o n 27 void initPWM ( ) ; 28 //ADC i n i t f u n c t i o n 29 void initADC ( ) ; 30 // C u r r e n t ADC v a l u e f u n c t i o n
31 u i n t 1 6 _ t getADCValue ( ) ; 32 // V o l t a g e p u b l i s h e r v a r i a b l e
33 frudp_pub_t *pub ;
34 //PID v o l t a g e s e t p o i n t v a r i a b l e . S t a r t w i t h 2048 what means 1 . 5 v o l t s
35 double s e t P o i n t = 0 . 0 ; 36 // C u r r e n t a n a l o g i c t o d i g i t a l v a l u e 37 double currentADCValue = 0 . 0 ; 38 //MAC a d d r e s s , must b e d i f f e r e n t f o r e a c h d e v i c e 39 u i n t 8 _ t ucMACAddress [ 6 ] = { 0x2C , 0x4D , 0 x59 , 0 x01 , 0 x23 , 0 x51 } ; 40 // D e s i r e d IP p a r a m e t e r i f DHCP do n o t work
41 s t a t i c const u i n t 8 _ t ucI PAd dre ss [ 4 ] = { 1 9 2 , 1 6 8 , 2 , 1 5 1 } ;
42 s t a t i c const u i n t 8 _ t ucNetMask [ 4 ] = { 2 5 5 , 2 5 5 , 2 5 5 , 0 } ; 43 s t a t i c const u i n t 8 _ t ucGatewayAddress [ 4 ] = { 1 9 2 , 1 6 8 , 2 , 0 } ; 44 s t a t i c const u i n t 8 _ t ucDNSServerAddress [ 4 ] = { 2 0 8 , 6 7 , 2 2 2 , 2 2 2 } ; 45 46 //Main f u n c t i o n 47 i n t main ( void ) { 48 // C l o c k c o n f i g u r a t i o n b e f o r e FreeRTOS_IPInit 49 // S t a r t FreeRTOS+UDP s t a c k
50 FreeRTOS_IPInit ( ucIPAddress , ucNetMask , ucGatewayAddress ,
˓→ ucDNSServerAddress , ucMACAddress ) ; 51 // S t a r t o p e r a t i n g s y s t e m s c h e d u l e r 52 v T a s k S t a r t S c h e d u l e r ( ) ; 53 // I n f i n i t e l o o p , t h e program must n o t r e a c h t h i s l o o p 54 f o r ( ; ; ) {} 55 return 0 ; 56 } 57 58 // F u n c t i o n t o s e t u p pubs , s u b s and o t h e r s t a s k s 59 void s e t u p ( void ) { 60 // I n i t ADC and PWM p e r i p h e r a l 61 initADC ( ) ; 62 initPWM ( ) ;
63 // Pubs h e r e . Example pub = f r e e r t p s _ c r e a t e _ p u b ( topicName , typeName ) ;
64 pub = f r e e r t p s _ c r e a t e _ p u b ( " currentVolt " , std_msgs__uint32__type .
˓→ rtps_typename ) ;
65 // Subs h e r e . Example f r e e r t p s _ c r e a t e _ s u b ( topicName , typeName ,
˓→ h a n d l e r T a s k , d a t a Q u e u e S i z e ) ;
66 f r e e r t p s _ c r e a t e _ s u b ( " desiredVolt " , std_msgs__uint32__type . rtps_typename ,
˓→ d e s i r e d V o l t S u b T a s k , 10 ) ;
67 // G e n e r a l t a s k s h e r e . c t r l T a s k w i t h g r e a t e r p r i o r i t y
68 xTaskCreate ( pubCurVoltTask , " pubCurVoltTask " , configMINIMAL_STACK_SIZE ,
˓→ NULL, tskIDLE_PRIORITY + 1 , NULL ) ;
69 xTaskCreate ( c t r l T a s k , " ctrlTask " , configMINIMAL_STACK_SIZE , NULL,
˓→ tskIDLE_PRIORITY + 2 , NULL ) ; 70 }
72 //PID c o n t r o l t a s k
73 s t a t i c void c t r l T a s k ( void * p a r a m e t e r s ) {
74 // V a r i a b l e t h a t h o l d s t h e t i m e a t w h i c h t h e t a s k was l a s t u n b l o c k e d
75 TickType_t xLastWakeTime = xTaskGetTickCount ( ) ; 76 //PID v a r i a b l e s
77 double y0 , y1 , y2 , e0 , e1 , e2 ;
78 const double kp = KP;
79 const double kd = KD * 2 . 0 / PIDsampleTime ;
80 const double k i = KI * PIDsampleTime / 2 . 0 ;
81 // I n i t t h e v a r i a b l e s 82 e0 = e1 = e2 = y0 = y1 = y2 = 0 . 0 ; 83 //PID l o o p 84 while ( t r u e ) { 85 #i f usePID == 1 86 // G e t t i n g t h e c u r r e n t ADC v a l u e 87 currentADCValue = getADCValue ( ) ; 88 // Doing t h e c a l c u l a t i o n s 89 y2 = y1 ; 90 y1 = y0 ; 91 e2 = e1 ; 92 e1 = e0 ; 93 e0 = s e t P o i n t − ( currentADCValue / ( ( 1 << ADC_BITS ) − 1 ) ) ; 94 //PID d i g i t a l e q u a t i o n u s i n g b i l i n e a r ( t u s t i n ) a p r o x i m a t i o n 95 y0 = y2 + kp * ( e0 − e2 ) + k i * ( e0 + 2 . 0 * e1 + e2 ) + kd * ( e0 − ˓→ 2 . 0 * e1 + e2 ) ; 96 #e l s e 97 // open l o o p t e s t , o u t p u t j u s t r e c e i v e s t h e d e s i r e d v a l u e 98 y0 = s e t P o i n t ; 99 #endif 100 // S a t u r a t i n g a t maximum v a l u e i n t e r m s o f v o l t s o u t p u t 101 i f ( y0 > PWM_MAX_VOLTAGE ) 102 y0 = PWM_MAX_VOLTAGE; 103 // S a t u r a t i n g a t minimum v a l u e i n t e r m s o f v o l t s o u t p u t 104 i f ( y0 < PWM_MIN_VOLTAGE ) 105 y0 = PWM_MIN_VOLTAGE; 106 // S e t t i n g t h e new PWM v a l u e t o t h e c o n t r o l e d s y s t e m 107 // c o n v e r t i n g v o l t a g e t o d i g i a l i n PWM b i t s 108 TIM4−>CCR4 = ( u i n t 1 6 _ t ) ( y0 * ( ( 1 << PWM_BITS ) − 1 ) / ˓→ PWM_MAX_VOLTAGE ) ; 109 // D e l a y sampleTime m i l l i s e c o n d s t o g e t t h e c o r r e c t PID t i m e c o n t r o l 110 v T a s k D e l a y U n t i l ( &xLastWakeTime , ( PIDsampleTime * 1 0 0 0 . 0 ) / ˓→ portTICK_PERIOD_MS ) ; 111 }} 112 113 // F u n c t i o n t o r e c e i v e m e s s a g e s from d e s i r e d V o l t a g e t o p i c 114 s t a t i c void d e s i r e d V o l t S u b T a s k ( void * p a r a m e t e r s ) { 115 // Queue r e s p o n s i b l e f o r h a n d l e r e c e i v e r i n f o r m a t i o n on " s e t P o i n t " t o p i c
116 QueueHandle_t sQueue = ( QueueHandle_t ) p a r a m e t e r s ; 117 // V a r i a b l e s t o h a n d l e t h e d a t a 118 u i n t 8 _ t msg [ 128 ] = { 0 } ; 119 while ( t r u e ) { 120 //portMAX_DELAY t e l l s t h a t x Qu eu e Re ce iv e w i l l b e b l o c k e d u n t i l d a t a ˓→ a r r i v e i n sQueue
121 i f ( xQueueReceive ( sQueue , msg , portMAX_DELAY ) == pdPASS ) {
122 // Led t o g g l e t o s e e t h a t d a t a h a s b e e n a r r i v e d 123 l e d _ t o g g l e ( ) ; 124 // G e t t i n g t h e r e c e i v e d s e t p o i n t d a s 12 b i t d i g i t a l v a l u e 125 s e t P o i n t = * ( ( u i n t 3 2 _ t * ) msg ) ; 126 // C o n v e r t d i g i t a l v a l u e t o v o l t a g e 127 s e t P o i n t = PWM_MAX_VOLTAGE * s e t P o i n t / ( ( 1 << ADC_BITS ) − 1 ) ; 128 }}} 129 130 // V o l t a g e p u b l i s h e r t a s k
131 s t a t i c void pubCurVoltTask ( void * p a r a m e t e r s ) {
132 //FreeRTPS p u b l i s h e r v a r i a b l e s 133 u i n t 8 _ t c d r [ 20 ] = { 0 } ; 134 i n t c d r _ l e n ; 135 s t ru c t std_msgs__uint32 v o l t a g e ; 136 while ( t r u e ) { 137 // G e t t i n g t h e c u r r e n t v o l t a g e i n d i g i t a l v a l u e 138 v o l t a g e . d a t a = currentADCValue ; 139 // s e r i a l i z e t h e d a t a 140 c d r _ l e n = s e r i a l i z e _ s t d _ m s g s _ _ u i n t 3 2 ( &v o l t a g e , cdr , s i z e o f ( c d r ) ) ; 141 // P u b l i s h t h e d a t a 142 f r e e r t p s _ p u b l i s h ( pub , cdr , c d r _ l e n ) ; 143 // Task p e r i o d 144 vTaskDelay ( 10 / portTICK_PERIOD_MS ) ; 145 }} 146
147 // I n i t ADC1 − Channel 11 − Pin C1
148 void initADC ( ) { 149 // E n a b l e PORT C c l o c k 150 RCC−>AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOCEN; 151 // E n a b l e c l o c l f o r AD1 152 RCC−>APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN; 153 // E n a l e p o r t C a s a n a l o g
154 GPIOC−>MODER |= GPIO_MODER_MODER1_1 + GPIO_MODER_MODER1_0; 155 // S e t ADC1 w i t h c h a n n e l 11 156 ADC1−>SQR3 |= 0 x0000000B ; 157 // E n a b l e AD1 158 ADC1−>CR2 |= ADC_CR2_ADON; 159 } 160
162 void initPWM ( ) {
163 // E n a b l e PORT D c l o c k
164 RCC−>AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIODEN;
165 // E n a l e p o r t D a s a l t e r n a t e f u n c t i o n (PWM)
166 GPIOD−>MODER |= GPIO_MODER_MODER15_1;
167 // A l t e r n a t e f u n c t i o n f o r Pin D15 (TIMER 4 PWM Channel 4 )
168 GPIOD−>AFR[ 1 ] |= 0 x20000000 ; 169 // E n a b l e TIMER 4 , u s e d t o PWM 170 RCC−>APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM4EN; 171 // Timer 4 Auto−r e l o a d v a l u e 172 TIM4−>ARR = 0 x00000FFF ; 173 // S e t Timer 4 a s PWM
174 TIM4−>CCMR2 |= TIM_CCMR2_OC4M_2 | TIM_CCMR2_OC4M_1; 175 //TIMER 4 compare e n a b l e 176 TIM4−>CCER |= TIM_CCER_CC4E; 177 // E n a b l e TIMER 4 178 TIM4−>CR1 |= TIM_CR1_CEN; 179 } 180 181 // R o u t i n e t o g e t c u r r e n t ADC1 v a l u e 182 u i n t 1 6 _ t getADCValue ( ) { 183 // S t a r t AD1 c o n v e r s i o n 184 ADC1−>CR2 |= ADC_CR2_SWSTART;
185 // Wait f o r t h e end o f AD1 c o n v e r s i o n
186 while ( ! ( ADC1−>SR & ADC_SR_EOC ) ) ;
187 // Get t h e c o n v e r s i o n r e s u l t
188 return ADC1−>DR;
189 }
Listing B.1 – Código utilizado no teste de validação do tempo real, executa um controlador PID à 1000Hz
No listing B.2 apresenta-se o código utilizado em outra placa STMDISCOVERY, possui uma rotina para publicar o valores desejados da tensão, que é controlado por outro nó. O código possui apenas um processo responsável por publicar os valores desejados no tópico ’setpoint’ (dado tipo uint32).
1 #include <s t d i o . h>
2 #include " freertps / freertps .h" 3 #include " std_msgs / uint32 .h"
4 #include " freertps / RTOSInterface .h" 5 //Number o f b i t s from ADC
6 #define ADC_12_BITS 12 7 //ADC r e f e r e n c e v o l t a g e
8 #define ADC_REF_VOLTAGE 3 . 0
10 s t a t i c void pubTask ( void * p a r a m e t e r s ) ; 11 // V o l t a g e s e t p o i n t p u b l i s h e r v a r i a b l e 12 frudp_pub_t *pub ; 13 // D e v i c e e t h e r n e t MAC a d d r e s s , must b e d i f f e r e n t f o r e a c h d e v i c e 14 u i n t 8 _ t ucMACAddress [ 6 ] = { 0 x2C , 0 x4D , 0 x59 , 0 x01 , 0 x23 , 0 x52 } ; 15 // D e s i r e d IP p a r a m e t e r i f DHCP do n o t work
16 s t a t i c const u i n t 8 _ t ucI PAd dre ss [ 4 ] = { 1 9 2 , 1 6 8 , 2 , 1 5 2 } ;
17 s t a t i c const u i n t 8 _ t ucNetMask [ 4 ] = { 2 5 5 , 2 5 5 , 2 5 5 , 0 } ; 18 s t a t i c const u i n t 8 _ t ucGatewayAddress [ 4 ] = { 1 9 2 , 1 6 8 , 2 , 0 } ; 19 s t a t i c const u i n t 8 _ t ucDNSServerAddress [ 4 ] = { 2 0 8 , 6 7 , 2 2 2 , 2 2 2 } ; 20 //Main f u n c t i o n 21 i n t main ( void ) { 22 //Do n e c e s s a r y c l o c k c o n f i g u r a t i o n b e f o r e FreeRTOS_IPInit 23 // S t a r t FreeRTOS+UDP s t a c k
24 FreeRTOS_IPInit ( ucIPAddress , ucNetMask , ucGatewayAddress ,
˓→ ucDNSServerAddress , ucMACAddress ) ; 25 // S t a r t o p e r a t i n g s y s t e m s c h e d u l e r 26 v T a s k S t a r t S c h e d u l e r ( ) ; 27 // I n f i n i t e l o o p , t h e program must n o t r e a c h t h i s l o o p 28 f o r ( ; ; ) {} 29 return 0 ; 30 } 31 // F u n c t i o n t o s e t u p pubs , s u b s and o t h e r s t a s k s 32 void s e t u p ( void ) {
33 // Pubs h e r e . Example pub = f r e e r t p s _ c r e a t e _ p u b ( topicName , typeName ) ;
34 // P u b l i s h e r f o r t h e t o p i c d e s i r e d V o l t
35 pub = f r e e r t p s _ c r e a t e _ p u b ( " desiredVolt " , std_msgs__uint32__type .
˓→ rtps_typename ) ;
36 // G e n e r a l t a s k s h e r e . c t r l T a s k w i t h g r e a t e r p r i o r i t y
37 xTaskCreate ( pubTask , " pubTask " , configMINIMAL_STACK_SIZE , NULL,
˓→ tskIDLE_PRIORITY + 1 , NULL ) ; 38 }
39
40 // U i n t 3 2 p u b l i s h e r t a s k
41 s t a t i c void pubTask ( void * p a r a m e t e r s ) {
42 //FreeRTPS p u b l i s h e r v a r i a b l e s 43 u i n t 8 _ t c d r [ 20 ] = { 0 } ; 44 i n t c d r _ l e n ; 45 s t ru c t std_msgs__uint32 d i g i t a l 1 2 b i t s V o l t a g e ; 46 double d e s i r e d V o l t ; 47 while ( t r u e ) { 48 // D e s i r e d v o l t a g e t o r e a c h 49 d e s i r e d V o l t = 1 . 2 ; 50 // C o n v e r t i n g 0V−3V v o l t s t o d i g i t a l v a l u e i n 12 b i t s 51 d i g i t a l 1 2 b i t s V o l t a g e . d a t a = ( u i n t 3 2 _ t ) ( d e s i r e d V o l t * ( ( 1 << ˓→ ADC_12_BITS ) − 1 ) / ADC_REF_VOLTAGE ) ; 52 // B l i n k l e d e a c h t i m e t h a t d a t a i s p u b l i s h e d
53 l e d _ t o g g l e ( ) ; 54 // s e r i a l i z e t h e d a t a 55 c d r _ l e n = s e r i a l i z e _ s t d _ m s g s _ _ u i n t 3 2 ( &d i g i t a l 1 2 b i t s V o l t a g e , cdr , ˓→ s i z e o f ( c d r ) ) ; 56 // P u b l i s h t h e d a t a 57 f r e e r t p s _ p u b l i s h ( pub , cdr , c d r _ l e n ) ; 58 // D e l a y f o r 100 ms 59 v T a s k D e l a y U n t i l ( &xLastWakeTime , 100 / portTICK_PERIOD_MS ) ; 60 61 // D e s i r e d v o l t a g e t o r e a c h 62 d e s i r e d V o l t = 1 . 8 ; 63 // C o n v e r t i n g 0V−3V v o l t s t o d i g i t a l v a l u e i n 12 b i t s 64 d i g i t a l 1 2 b i t s V o l t a g e . d a t a = ( u i n t 3 2 _ t ) ( d e s i r e d V o l t * ( ( 1 << ˓→ ADC_12_BITS ) − 1 ) / ADC_REF_VOLTAGE ) ; 65 // B l i n k l e d e a c h t i m e t h a t d a t a i s p u b l i s h e d 66 l e d _ t o g g l e ( ) ; 67 // s e r i a l i z e t h e d a t a 68 c d r _ l e n = s e r i a l i z e _ s t d _ m s g s _ _ u i n t 3 2 ( &d i g i t a l 1 2 b i t s V o l t a g e , cdr , ˓→ s i z e o f ( c d r ) ) ; 69 // P u b l i s h t h e d a t a 70 f r e e r t p s _ p u b l i s h ( pub , cdr , c d r _ l e n ) ; 71 // D e l a y f o r 100 ms 72 v T a s k D e l a y U n t i l ( &xLastWakeTime , 100 / portTICK_PERIOD_MS ) ; 73 }}
Listing B.2 – Código utilizado no teste de validação do tempo real, executa um publicador com tensões de saída desejado
APÊNDICE C – GUIA, PORTANDO O
RTPS+RTOS PARA A TEXAS STELLARIS
LM3S6965 EVAL. BOARD
Inicialmente, necessita-se efetuar o download e instalação da IDE IAR Embedded Workbench for ARM, da biblioteca StellarisWare (drivers de periféricos da família Stel- laris), do FreeRTOS e do sistema FreeRTPS modificado para o FreeRTOS. A seguir os links de onde esses arquivos podem ser encontrados:
a) IAR Embedded Workbench: <https://www.iar.com/iar-embedded-workbenc h>(utilizou-seaversao8.11). b) StellarisWare: <http://www.ti.com/tool/SW-LM3S>. c) FreeRTOS: <https://sourceforge.net/projects/freertos/files/FreeRTOS/V9.0. 0>(utilizou-seaversao9.0.0) d) FreeRTPS+FreeRTOS: <https://github.com/Expertinos/FreeRTPS-FreeRT OS>
Os arquivos do StellarisWare são direcionados por padrão para a raiz do sistema Windows, mas podem ser instalados em outro local desejado. Os arquivos do FreeRTOS e do FreeRTPS podem ser extraídos em qualquer pasta com permissão para acesso. Após a instalação, executou-se a aplicação IAR Embedded Workbench e obteve-se a tela exibida na figura 35.
Nesse ponto, cria-se o projeto que irá possuir os códigos da aplicação, do sistema FreeRTOS e do sistema FreeRTPS + FreeRTOS. Seleciona-se então o item ‘Project’ na barra de menus e em seguida ‘Create New Project’. Na janela seguinte seleciona-se o template ‘main’ em linguagem C, figura 36, e define-se então o nome e diretório do projeto. Adiciona-se então o código de startup do microcontrolador, esse código fornece a tabela de interrupção e os manipuladores padrões das interrupções do dispositivo. A biblioteca StellarisWare fornece os arquivos de startup para as IDEs: IAR, CCS, CodeRed e para o compilador GCC. Navega-se então ate o diretório do microcontrolador utilizado, <StellarisWare/boards/ek-lm3s6965/blinky>, e copia-se o arquivo startup_ewarm.c para o diretório do projeto criado anteriormente. Mesmo copiando o arquivo para o diretório, é necessário adicionar o arquivo copiado ao projeto para que esse entre na lista de arquivos a serem processados. Para isso, clica-se com o botão direito sobre o projeto e seleciona-se o item ‘Add Files’, na aba ‘Add’.
Figura 35 – Tela inicial da IDE IAR Embedded Workbench
Figura 36 – Criando novo projeto
Seleciona-se agora o dispositivo alvo do projeto, para que a IDE gerencie os ar- quivos necessários para compilar e gravar o programa em um dispositivo especifico. Para