Программирование микроконтроллеров — удалённая работа в Москве

Микроконтроллер: AVR ATMega. Функции и задача устройства: Доброго времени суток! Нужно помощь с программирование на базе микроконтроллера AVR. Нужно написать программу на языке C; на АЦП PC0, PC1, PC2, PC3 микроконтроллера ATMEGA328P значения напряжения с двух датчиков Холла. Они считают частоту вращения колес инкрементального энкодера. PC0 - напряжение, обозначающее частоту вращения первого колеса, PC1 - напряжение, обозначающее направление вращения первого колеса. С каналами PC2, PC3 аналогичная ситуация, только для второго колеса. Если напряжение, отвечающее за направление вращения, больше напряжения, отвечающего за частоту, то это означает, вращение происходит в другую сторону. Опорное напряжение 2,5 Вольт. Максимальная частота 5 оборотов в секунду, минимальная - 0,1 оборот в секунду. PD0, PD1 реализуют передачу и прием данных по интерфейсу USART. Все полученные данные передаются на ПК. Если с ПК ввести команду 0х10 то все обработанные данные на компьютер. Также для проверки программы используется контрольная сумма с поразрядной инверсией (также при команде 0х10 выполняется проверка). Необходимо передавать данные о линейной скорости каждого колеса. Если они крутятся в другую сторону (т.е. на PC1, PC3 напряжения больше, чем на PC0, PC2), выставляется перед значением скорости знак минус. Преобразования выполняются в режиме Free Running mode. Данные нужно обрабатывать с частотой 1 кГц и передавать сразу по USART. Подсчет скорости по формуле 2*pi*d*frequency, где d - это диаметр колес (равен 0,25). frequency - частота преобразований, от 0,1 до 5. Диапазон входных напряжений на АЦП от 1 до 2,5 В. Необходимо ввести такую зависимость, где частота 0,1 - это 1 В, а частота 5 - 2,5 В. Есть программа, которую необходимо править. #include // Заголовочный файл подключает определения ввода-вывода для устройства, используемого в проекте #include // Для доступа к функциям цикла задежки #include // Библиотека для работы с прерываниями #define F_CPU 11059200UL // Тактовая частота микроконтроллера #define POLYNOMIAL 0x9B // полином для CRC8 #define RX_NUM 4 // количество принимаемых байтов #define TX_NUM 4 // количество передаваемых байтов #define BUFMASKRX (RX_NUM-1) //Маски для обработки индексов кольцевых буферов #define BUFMASKTX (TX_NUM-1) // Глобальные переменные volatile uint16_t adc_values[4]; // массив для хранения значений АЦП volatile uint32_t frequency[4]; // массив для хранения частоты в Гц void ADC_INIT() { ADCSRA |= (1 << ADEN); // Разрешение работы АЦП ADCSRA |= (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS0); // Устанавливаем делитель 128 (частота преобразования = 86,4 кГц) ADCSRA |= (1 << ADATE); // Устанавливаем режим автоматического скачка по каналам ADCSRA |= (1 << ADIE); // Разрешение прерывания для АЦП DDRC = &= ~(1 << 0) | ~(1 << 1) | ~(1 << 2) | ~(1 << 3); // PC0, PC1, PC2, PC3 на вход PORTC |= (1 << 0) | (1 << 1) | (1 << 2) | (1 << 3); // Включение подтягивающих резисторов для входов PC0, PC1, PC2, PC3 } void USART_INIT(unsigned int UBRR) { UBRR0H = (unsigned char) (UBRR >> 8); // Устанавливаем скорость передачи 57600 бод UBRR0L = (unsigned char) UBRR; UCSR0B |= (1 << TXEN0) | (1 << RXEN0); // Включаем передатчик и приемник UCSR0B |= (1 << RXCIE0); // Разрешаем прерывание при приеме UCSR0C |= (1 << UCSZ01) | (1 << UCSZ00) | (1 << UMSEL00); // Устанавливаем формат кадра: 8 бит данных, 1 стоп-бит DDRD |= (1 << 1); // Tx на выход DDRD &= ~(1 << 0); // Rx на вход UBRR0H = 0; UBRR0L = 11; } void USART_Transmit(uint32_t frequency) { // Передача, основанная на опросе флага регистра UDRE while (!(UCSR0A & (1 << UDRE0))); // Ждем окончания предыдущей передачи UDR0 = frequency; // Передаем данные } unsigned char USART_Receive(void) { // Прием, основанный на опросе флага завершения приема RXC while (!(UCSR0A & (1 << RXC0))); // Ждем окончания предыдущего приема return UDR0; // Возвращаем принятые данные } ISR(ADC_vect) { ADMUX &= ~(1 << MUX3) | ~(1 << MUX2) | ~(1 << MUX1) | ~(1 << MUX0); // Выбираем каналы АЦП для опроса (PC0, PC1, PC2, PC3) ADCSRA |= (1 << ADSC); // Начало преобразования АЦП uint8_t adc = ADCL; static uint8_t channel = 0; adc_values[channel] = adc; // Сохранить значение АЦП static char frequency[channel] = adc_values[channel] * 0.3; // Умножение напряжения на константу для получения частоты вращения колеса channel++; // Переключить на следующий канал if (channel > 3) { channel = 0; } } ISR(USART0_RX_vect) { // Буфер приема и его индексы: char bufRx[RX_NUM]; // буфер приема unsigned char rxIn, rxOut; char bufTx[TX_NUM]; // буфер передачи unsigned char txIn, txOut; bufRX[rxIn++] = UDR0; // Обработчик прерывания приема USART rxIn &= BUFMASKRX; } static void handlerTXUSART (void) // Обработка передачи USART { if((txIn != txOut) && (UCSR0A & (1 << UDRE0))) { UDR0 = bufTX[txOut++]; txOut &= BUFMASKTX; } } uint8_t calculateCRC8(uint8_t* data, uint8_t length) { uint8_t crc = 0xFF; // начальное значение CRC8 uint8_t i, j; for (i = 0; i < length; i++) { crc ^= data[i]; // XOR с байтом данных for (j = 0; j < 8; j++) { if (crc & 0x80) crc = (crc << 1) ^ POLYNOMIAL; // сдвиг и XOR с полиномом else crc <<= 1; // просто сдвиг влево } } return ~crc; // поразрядная инверсия } int main(void) { ADC_INIT(); USART_INIT(); sei(); // глобально разрешить прерывания uint8_t command = 0x10; while(1){ USART_Transmit(frequency[0]); USART_Transmit(frequency[1]); USART_Transmit(frequency[2]); USART_Transmit(frequency[3]); uint8_t data[] = UDR0; uint8_t crc = calculateCRC8(&command, 1); crc = calculateCRC8(data, sizeof(data)); USART_Transmit(crc); handlerTXUSART(); } return 0; }.