[Tiva] TM4C 시리즈에서 외부인터럽트 구현

임베디드/TI 2014. 7. 26. 22:09

 MCU를 활용하는 사람이면 거의 대다수가 맨 처음 프로그램을 구동할 때GPIO(General Purpose Input Output)를 구현하여 동작을 확인하는 경험을 해보셨을 것이라 생각합니다. TI에서 제공하는 Tiva C 시리즈인 TM4C MCU 시리즈 또한 이를 잘 구현해 놓았지요.


 ATmega시리즈로 순식간에 인터럽트를 설정하시던 분들도 Tiva 시리즈를 다룰 때 다소 해메시는 분들도 계실것이라 생각합니다. 하지만 그렇다고 처음부터 겁을 먹을 필요는 없습니다. 코드로 표현하는 방식이 다를 뿐 다른 MCU들 처럼 구현할 수 있는 기능은 똑같으니 말이지요.


 이번에는 MCU 프로그램의 필수 요소라 할 수 있는 Interrupt를 구현해보도록 하겠습니다. 인터럽트와 관련이 있는 부분은 직접 주석으로 적어두었으므로 하나씩 읽으면서 익혀두셨으면 합니다.

 

 단, 처음에 Input으로 설정한 핀을 그대로 입력하고자 하는 곳에 꽃게 되면 플로팅 상태가 되기 때문에 입력값이 들쭉날쭉 하는 현상이 벌어집니다. 플로팅 상태의 입력을 안정하게 하는 방법은 다음 포스트를 참고해주시길 바랍니다.

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#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "inc/hw_gpio.h"
#include "inc/hw_ints.h"
#include "inc/hw_memmap.h"
#include "inc/hw_nvic.h"
#include "inc/hw_types.h"
#include "driverlib/debug.h"
#include "driverlib/fpu.h"
#include "driverlib/gpio.h"
#include "driverlib/interrupt.h"
#include "driverlib/pin_map.h"
#include "driverlib/rom.h"
#include "driverlib/sysctl.h"
#include "driverlib/systick.h"
#include "driverlib/timer.h"
#include "driverlib/uart.h"
#include "utils/uartstdio.h"
 
#ifdef DEBUG
void
__error__(char *pcFilename, uint32_t ui32Line)
{
}
#endif
 
    //자신이 설정하고자 하는 인터럽트 핸들러를 설정한다.
void INT_IntHandler(void) {
    ROM_IntDisable(INT_GPIOA);
    GPIOIntClear(GPIO_PORTA_BASE, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_6);
 
    UARTprintf("Hello, Interrput!\n");
    ROM_IntEnable(INT_GPIOA);
}
 
 
void ConfigureUART(void) {
    //
    // Enable the GPIO Peripheral used by the UART.
    //
    ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);
 
    //
    // Enable UART0
    //
    ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART0);
 
    //
    // Configure GPIO Pins for UART mode.
    //
    ROM_GPIOPinConfigure(GPIO_PA0_U0RX);
    ROM_GPIOPinConfigure(GPIO_PA1_U0TX);
    ROM_GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTA_BASE, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1);
 
    //
    // Use the internal 16MHz oscillator as the UART clock source.
    //
    UARTClockSourceSet(UART0_BASE, UART_CLOCK_PIOSC);
 
    //
    // Initialize the UART for console I/O.
    //
    UARTStdioConfig(0, 115200, 16000000);
}
 
int main(void) {
 
    //
    // Enable lazy stacking for interrupt handlers. This allows floating-point
    // instructions to be used within interrupt handlers, but at the expense of
    // extra stack usage.
    //
    ROM_FPULazyStackingEnable();
 
    //
    // Set the clocking to run directly from the crystal.
    //
    ROM_SysCtlClockSet(    SYSCTL_SYSDIV_4 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_XTAL_16MHZ | SYSCTL_OSC_MAIN);
 
    //INTERRUPT를 사용할 GPIO핀을 활성화 시킨다.
    ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);
 
    // Initialize the UART.
    ConfigureUART();
 
    //인터럽트를 받아들일 핀을 Input으로 설정한다.
    ROM_GPIOPinTypeGPIOInput(GPIO_PORTA_BASE, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_6);
 
    //인터럽트되는 핀의 입력 형태를 선택한다. LOW에서 HIGH 상태로 넘어갈 때 인터럽트를 발생시키고자 하면
    //GPIO_RISING_EDGE를 선택한다.
    ROM_GPIOIntTypeSet(GPIO_PORTA_BASE, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_6, GPIO_RISING_EDGE);
 
    //PORTA의 GPIO 인터럽트를 허용한다.
    GPIOIntEnable(GPIO_PORTA_BASE, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_6);
 
    //PORTA에서 인터럽트가 발생하였을 때 실행할 함수를 설정한다.
    GPIOIntRegister(GPIO_PORTA_BASE, INT_IntHandler);
 
    //인터럽트가 시작되기 전 Clear 시켜준다.(인터럽트 관련 레지스터를 0으로 만든다.)
    GPIOIntClear(GPIO_PORTA_BASE, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_6);
 
    ROM_IntEnable(INT_GPIOA);
 
    while (1) {
    }
}


4번 핀과 6번 핀에 HIGH_EDGE 입력이 들어오면 mcu에서 인터럽트가 발생하여 설정된 함수를 실행한다.



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[Tiva] TM4C 시리즈에서 타이머 구현

임베디드/TI 2014. 7. 26. 13:53

 MCU를 다룰 때 타이머의 가장 인상적인 점이라면 개발자가 원하는 주기 마다 인터럽트를 발생시켜 구현하고자 하는 동작을 만들 수 있다는 점이지요.

 TM4C에서 타이머의 가장 큰 특징은 1개의 TIMER를 A와 B로 나누어서 사용할 수 있다는 점입니다. 본 예제에서는 각 타이머의 A만을 다루나 A를 B로 바꾸어서 쓰거나 B를 추가 하는 것 만으로도 동작이 되는 것을 보실 수 있습니다.

 2개의 타이머 인터럽트를 사용하여 1초씩 카운트 하는 프로그램을 구성해 보았습니다.

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#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "inc/hw_ints.h"
#include "inc/hw_memmap.h"
#include "inc/hw_types.h"
#include "driverlib/debug.h"
#include "driverlib/fpu.h"
#include "driverlib/gpio.h"
#include "driverlib/interrupt.h"
#include "driverlib/pin_map.h"
#include "driverlib/rom.h"
#include "driverlib/sysctl.h"
#include "driverlib/timer.h"
#include "driverlib/uart.h"
#include "utils/uartstdio.h"
 
uint32_t count=0, count1=0;
 
#ifdef DEBUG
void
__error__(char *pcFilename, uint32_t ui32Line)
{
}
#endif
 
    //TIMER0을 설정하는 인터럽트 핸들러
void Timer0IntHandler(void) {
 
    //
    // Clear the timer interrupt.
    //
    ROM_TimerIntClear(TIMER0_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT);
 
    count++;
    if(count>=100)
        count=0;
 
    ROM_IntMasterDisable();
    UARTprintf("\r%2d : %2d",count1, count);
    ROM_IntMasterEnable();
}
 
    //TIMER1을 설정하는 인터럽트 핸들러
void Timer1IntHandler(void) {
 
    //
    // Clear the timer interrupt.
    //
    ROM_TimerIntClear(TIMER1_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT);
 
    count1++;
    if(count1>=60)
        count1=0;
 
    ROM_IntMasterDisable();
    UARTprintf("\r%2d : %2d",count1, count);
    ROM_IntMasterEnable();
}
 
    //UART 출력을 설정한다.
void ConfigureUART(void) {
    //
    // Enable the GPIO Peripheral used by the UART.
    //
    ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);
 
    //
    // Enable UART0
    //
    ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART0);
 
    //
    // Configure GPIO Pins for UART mode.
    //
    ROM_GPIOPinConfigure(GPIO_PA0_U0RX);
    ROM_GPIOPinConfigure(GPIO_PA1_U0TX);
    ROM_GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTA_BASE, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1);
 
    //
    // Use the internal 16MHz oscillator as the UART clock source.
    //
    UARTClockSourceSet(UART0_BASE, UART_CLOCK_PIOSC);
 
    //
    // Initialize the UART for console I/O.
    //
    UARTStdioConfig(0, 115200, 16000000);
}
 
int main(void) {
    //
    // Enable lazy stacking for interrupt handlers.  This allows floating-point
    // instructions to be used within interrupt handlers, but at the expense of
    // extra stack usage.
    //
    ROM_FPULazyStackingEnable();
 
    //
    // Set the clocking to run directly from the crystal.
    //
    ROM_SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_1 | SYSCTL_USE_OSC | SYSCTL_OSC_MAIN |
    SYSCTL_XTAL_16MHZ);
 
    //
    // Initialize the UART and write status.
    //
    ConfigureUART();
 
    //
    // TIMER0과 TIMER1이 동작할 수 있도록 설정해준다.
    //
    ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_TIMER0);
    ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_TIMER1);
 
    //
    // MCU가 인터럽트를 사용할 수 있도록 설정해준다.
    //
    ROM_IntMasterEnable();
 
    //
    // 타이머의 동작 방식을 설정해준다. 매 주기마다 동작할 수 있도록 TIMER_CFG_PERIODIC을 설정한다.
    //
    ROM_TimerConfigure(TIMER0_BASE, TIMER_CFG_PERIODIC);
    ROM_TimerConfigure(TIMER1_BASE, TIMER_CFG_PERIODIC);
 
    //
    // TIMERA의 주기를 설정한다. ROM_SysCtlClockGet()의 값은 MCU의 주파수를 뜻하며 1초당 동작수를 말한다.
    //
    ROM_TimerLoadSet(TIMER0_BASE, TIMER_A, ROM_SysCtlClockGet() / 100);
    ROM_TimerLoadSet(TIMER1_BASE, TIMER_A, ROM_SysCtlClockGet() / 1);
 
    //
    // 각 타이머의 인터럽트를 사용할 수 있도록 설정한다.
    //
    ROM_IntEnable(INT_TIMER0A);
    ROM_IntEnable(INT_TIMER1A);
 
    //
    // 설정한 타이머의 인터럽트가 동작할 수 있도록 허용한다.
    //
    ROM_TimerIntEnable(TIMER0_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT);
    ROM_TimerIntEnable(TIMER1_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT);
 
    //
    // 타이머를 동작시킨다.
    //
    ROM_TimerEnable(TIMER0_BASE, TIMER_A);
    ROM_TimerEnable(TIMER1_BASE, TIMER_A);
 
    //
    // Loop forever while the timers run.
    //
    while (1) {
    }
}
 




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mcu를 활용한 진동모터 회로 설계

임베디드/MCU 2014. 7. 25. 23:52


 mcu의 출력을 직접 진동모터에 연결해보니 진동모터에 걸리는 전압이 급격히 낮아지면서 진동모터가 전혀 동작을 하지 않는 것을 깨닫고 방법을 생각하던 중 문득 트랜지스터를 사용하는 방법을 깨닫게 되었습니다.

 전자회로에 대한 기본 베이스가 약하신 분들의 경우 직접 설계를 하는 것이 약간은 어려울 것이라 생각합니다. 대략 아래와 같이 설계해본 결과 진동모터가 수월하게 작동하는 것을 확인할 수 있었습니다.





 대략 회로를 설명드리자면 MCU에서 OUTPUT으로 설정한 핀을 트랜지스터의 Base에 연결하고 진동모터를 Collector에 연결한 후 Emitter는 GND로 연결한 상황입니다.

 Output 단자의 출력이 0일 경우 Collector에는 전류가 흐르지 않습니다.

 Output 단자의 출력이 1일 경우 Collector에는 전류가 흐르게 되어 진동모터가 동작을 하게 됩니다.

 약간은 단순한 회로이지만 다른 MCU의 전압으로는 동작이 곤란한 회로에 활용할 수 있을 것입니다.

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