Przeprogram owanie zegara

Przeprogram ow anie zegara sprowadza się do przejęcia przerw ania 8 i zm iany częstości zegara na większą.

Po to by zaprogram ow ać zegar na nową częstość przerwań, należy (dla uprosz­

czenia podamy sam e wartości wysyłane do portów'):

• wysiać do portu 0x43 wartość 0x36,

• wysiać do portu 0x40 wartość licznika program ującego.

Program ow anie częstości zegara powinno być realizowane przy m askowanych przerw aniach, aby uniknąć interferencji między program ow aniem zegara a przerw a­

niem 8 (przedstawiono to w pkt 4.1).

Obsługa przerw ań lak przeprogram owanego zegara m usi być oczywiście realizo­

wana przez odpow iednią funkcję obsługi, której adres musi znajdować się w tablicy wektorów przerwań, w miejscu odpowiadającym przerwaniu 8 (adres 0x20:0).

4. Opis przykładowej ?~,:,kacji w M S-W INDOW S - system pomiarowy VIRT

Przeprogram ow anie zegara w środowisku M S-W INDOW S zilustrujem y na przykładzie zaprojektowanego w IM M oprogram ow ania systemu pomiarowego VIRT II, który został napisany w języku BORLAND C 3.1.

Środowisko M S-W INDOW S wybrano ze względu nr p zyjazny interfejs uży­

tkownika i łatwość graficznego kreślenia jednocześnie wyników kilku pomiarów. D ane pom iarowe reprezentowane są przez liczby całkowite ze znakiem (zakres wartości od - 32768 do + 32767) i wyświetlane w oknie utworzonym za pom ocą standardow ych funkcji bibliotecznych BORLAND C 3.1 dla M S-W INDOW S. Poniew aż pom iary realizow ane są zazwyczaj z częstością w iększą od standardowej, system VIRT m usiał dysponować m echanizm em obliczania interwalu czasowego krótszego niż 55 ins. W takiej sytuacji standardow e środki M S-W INDOW S były niewystarczające. Trzeba było przeprogram ow ać zegar.

3 4 M. Kotowski

Opiszemy podstawowe funkcje związane z program ow aniem zegara i obsługą jego przerwań. Podam y je w uproszczonej postaci, ograniczając się tylko do problem ów związanych z przeprogram owywaniem zegara i wykorzystaniem go (pom iniem y szczegóły związane z w ew nętrzną strukturą systemu V1RT). N astępnie przedstaw m y ogólną zasadę działania systemu.

4.1. Inicjowanie zegara

W szystkie funkcje związane z obsługą zegara znajdują się w oddzielnym module.

Pierw szą z nich je st funkcja In ic ju jZ c g a r, służąca do inicjowania całego m echanizm u.

R ealizuje ona następujące operacje:

• przechowuje pierwotny wektor przerw ania 8,

• przejm uje przerw ania zegara,

• ustaw ia now ą częstość przerwań.

Jako argum enty funkcji podawane są:

• nowa częstość przerwań,

• adres funkcji pomiarowej,

• adres zm iennej S t a t u s , służącej do kontrolowania, czy przerw ania nie nałożyły się.

Zdefiniujem y dwie m akroinstrukcje m askowania i dopuszczania przerwań:

#define MASKUJ asm( \ CLI \ }

#define DOPUSC asm{ \ STI \ } Oto funkcja In ic ju jZ c g a r:

int InicjujZegar(unsigned int Czestosc, (*)(Func),

unsigned int *StatusZegara) {

/* POBRANIE WSKAŹNIKA NA FUNKCJE PIERWOTNA */

Pierwotna=getvect(8);

/* MASKOWANIE PRZERWAŃ ZEGARA */

MASKUJ;

/* PRZEPROGRAMOWANIE ZEGARA */

Programuj Zegar(Czestosc);

/* USTAWIENIE NOWEGO WEKTORA PRZERWANIA */

setvect(8, Obsluga8H);

Programowanie zegara w środowisku MS Windows 3 5

Status=StatusZegara;

*Status=0;

/* DOPUSZCZENIE PRZERWAŃ ZEGARA */

DOPUSC;

return(1) ; }

F unkcja P ro g ra m u jZ c g a r oraz funkcja obsługi przerw ania zegara O b slu g a 8 II opisane są niżej. Zm ienna Pierwotna je st je d n ą ze zm iennych prywatnych (tj. klasy static) w m odule zegara. Oto opis dwóch pierwszych zm iennych (dodatkowe zostaną podane niżej):

interrupt (*Pierwotna) () ;

Adres pierwotnego program u obsługi przerw ania 8.

int *Status;

Adres zm iennej w module wywołującym, która informuje, czy nastąpiło nałożenie się przerwań.

4.1.1. Programowanie zegara

Zanim opiszemy funkcję przeprogram ow ania zegara, przedstawim y kolejne dwie zm ienne pryw atne m odułu zegara:

int PrzerwaniaNadm;

Liczba przerw ań nadm iarowych, przy jak ich program pierwotny nic jest wywoływany (jest ona stała dla danej częstości).

int LicznikPrzerwan;

Licznik przerw ań nadm iarowych, dekrem entowany przj' każdym przerw aniu (gdy jego wartość stanie się równa 0, wywoływany jest pierwotny program obsługi przerw ania zegara).

Oto funkcja przeprogram ow ania zegara. Jej argum entem je st nowa częstość przerw ań. Zakładam y, żc częstość ta jest w zakresie 18 + 32767 Hz. Co istotne:

zakładam y tu, żc nowe częstości są większe od częstości standardowej.

static int Programuj Zegar(int Czestosc) {

float y;

int WartoscDzielnika;

if (Czestosc < 19) return(0);

y=(float)Czestosc/18.2065;

/* INICJOWANIE LICZNIKÓW */

LicznikPrzerwan=(int)y;

PrzerwaniaNadmiarowe=(int)y;

3 6 M. Kotowski

/* TERAZ USTAWIENIE LICZNIKA */

WartoscDzielnika=(int)(65536.O/y);

outportb(0x43, 0x36);

outportb(0x40, WartoscDzielnika%256);

outportb(0x40, WartoscDzielnika/256);

return(1);

)

Jest to wersja uproszczona, zakładająca, żc nowa częstość przerw ań je st wyższa od częstości standardow ej. Częstości m niejsze można obsłużyć za pom ocą kom unikatów W M _TIM ER. M ożna to również zrobić w procedurze obsługi przerw ania zegara i tak zrobiono w system ie VIRT (patrz 5.3.).

4.2. Inicjowanie pomiaru

Bezpośrednio po wykonaniu funkcji In ic ju jZ e g a r przerw ania zegara pojaw iają się z now ą częstością, ale pom iar)' nic są przeprowadzane. U rucham ia je dopiero funkcja In ic ju jP o m ia r, inicjując odpowiednie zm ienne prywatne modułu (funkcja obsługi przerw ania uw zględnia ju ż zw iększoną liczbę przerwań). Sam pom iar fizyczny realizo­

wany jest przez inną funkcję (patrz 4.2.2.).

4.2.1. Bufor okrężny

Z anim przedstaw im y funkcję inicjującą pomiar, opiszemy bufor okrężny (circular buffer). W ykorzystywany on jest do zapisywania wyników pomiarów, które później poddawane są obróbce i obrazowane na ekranie. Oto struktura, która go opisuje.

typedef struct {

int *Bufor; /* ADRES POCZĄTKU BUFORA ZAWIERAJĄCEGO POMIARY */

int RozmiarBufora; /* ROZMIAR BUFORA */

int WskZapisu; /* WSKAŹNIK MIEJSCA, GDZIE BEDZIE ZAPISANA NASTĘPNA PRÓBKA */

int WskOdczytu; /* WSKAŹNIK MIEJSCA, SKAD ZOSTANIE ODCZYTANA NASTĘPNA PRÓBKA */

unsigned int Status; /* STATUS 1 OK!, 0 -PRZEPEŁNIENIE BUFORA */