Individální projekty MPOA

====== Zadání ======

Realizujte řízení dotykového RGB displeje K430WQA-V4-F pomocí mikrokontroléru Atmel ATSAM4E16 doplněného o 16MB flash paměť a USB rozhraní. Vytvořte textový font a funkce na zobrazení základních tvarů. Realizujte zobrazení obrázku z flash paměti.

====== Hardware ======

Tento projekt je součást diplomové práce. K řízení je použit MCU ATSAM4E16E který je osazen na vlastní DPS. Zařízení je napájeno z baterie. Toto napětí je impulsními zdroji regulováno na 3.3V a další potřebné napájení (+5V,-5V a +17V pro podsvícení displeje).

Display je je připojen na PORTC. Spodních 24 bitů je určeno pro přenos dat (RGB-888) a zbylé bity jsou použity pro signály HSYNC, VSYNC, DE a DCLK.

====== Program ======

Periodické signály, hlavně DCLK a HSYNC je vhodné řešit hardwarově, nejlépe některými z 9 TimerCounter modulů. Při návrhu se s tímto počítalo a je to takto také realizováno. Zobrazení provádí funkce ZobrazitDISP(). Ta pracuje ve smyčce pro každý řádek. 10 prvních a posledních řádků jsou bez dat nutné pro správnou funkci. Během prvního řádku je nutné signál VSYNC držet celou dobu v aktivní úrovni. Každý jednotlivý řádek také obsahuje několik DCLK před aktivní zónou dat a také za ní.. Tuto zónu určuje signál DE. Pro dekódování formátu je nutné převést formát 256 barev na RGB888. Ktomu slouží pole ENCODE_DISP. Je veliké 256 hodnot každá odpovídá patřičné barvě. Pole DISPLAY_POLE by pro plné rozlišení překročilo velikost RAM MCU a proto je nutné použít pouze rozlišení 420×238. I tak toto pole zabírá 75% RAM.

====== Kód ======

Při ladění a zprovozňování bylo využito logického analyzátoru pro kontrolu generovaných signálů.

#define __SAM4E16E__
#include "sam4e16e.h"
uint8_t DISPLAY_POLE[420][238];
uint32_t ENCODE_DISP[256];
uint16_t Radek,Sloupek;

void PinInit(void){
	PIOA->PIO_OER = 0xE03F0000;
	PIOA->PIO_CODR = 0xE03F0000;
	PIOC->PIO_OER = 0xD0FFFFFF;
	PIOC->PIO_CODR = 0xD0FFFFFF;
	PIOD->PIO_OER = 0xFF000000;
	PIOD->PIO_CODR = 0xFF000000;
	PIOE->PIO_OER = 0xF;
	PIOE->PIO_CODR = 0xF;
	PIOB->PIO_PDR = 0x0C;
	PIOB->PIO_ABCDSR[0] = 0x0C;
	PIOB->PIO_ABCDSR[1] = 0x0C;
	PIOC->PIO_PDR = 0x2D000000;
	PIOC->PIO_ABCDSR[0] = 0x2D000000;
	PIOC->PIO_ABCDSR[1] = 0x0C000000;
	return;
}

void TimerInit(void){
	REG_TC1_IER2 = 0x10u;
	REG_TC1_WPMR = 0x54494D00;
	REG_TC1_RC0 = 0x05;
	REG_TC1_RC2 = 0x00CF;
	REG_TC1_CMR0 = 0x0C00C400;
	REG_TC1_CMR2 = 0x0009C402u;
	PMC->PMC_PCER0 = 0x05000000u;
	REG_TC1_WPMR = 0x54494D01u;
	REG_TC1_WPMR = 0x54494D00;
	REG_TC1_RA2 = 0x00CE;
	REG_TC1_WPMR = 0x54494D01u;
	return;
}

void ZobrazitDISP(void){
	while(REG_TC1_CV2!=0);
	uint16_t Cykl=0;
	Radek=0;
	while(Cykl<290)
	{
		if(Cykl==0x0)
		{
			PIOC->PIO_SODR = ((0x1u) << 28);
		}
		else if(Cykl==0x2)
		{
			PIOC->PIO_CODR = ((0x1u) << 28);
		}
		else  if(Cykl>=11&&Cykl<=283)
		{
			uint16_t t=0;
			while(t<0x30){t++;}
			PIOC->PIO_SODR = ((0x1u) << 31);	
			if (Radek>=17&&Radek<=255)
				{
				uint16_t y=0;
				while(y<0x75){y++;}
				Sloupek=0;
				while(Sloupek<420){
					PIOC->PIO_ODSR = ENCODE_DISP[DISPLAY_POLE[Sloupek][Radek-15]];
					asm("nop");
					asm("nop");
					asm("nop");
					asm("nop");
					Sloupek++;
					}
				y=0;
				while(y<0x75){y++;}
			}else{
				uint16_t y=0;
				while(y<0x770){y++;}
			}
			Radek++;
			PIOC->PIO_CODR = ((0x1u) << 31);
		}
		while(REG_TC1_CV2<=0x168);
		Cykl++;
	}
	return;
}

int main(void)
{
	SystemInit();
	SystemCoreClockUpdate();
	PinInit();
	TimerInit();
	REG_WDT_MR |= ((0x1)<<13);	//watchdog disabled !!!!
	PIOC->PIO_SODR = ((0x1u) << 30);
	REG_TC1_CCR0 = 0x5;
	REG_TC1_CCR2 = 0x5;	
	while (1) 
	{
		ZobrazitDISP();
	}
}

====== Průběhy ======

Na těchto obrázcích můžeme vidět reálné naměřené průběhy pomocí logického analyzátoru. Sestupně to jsou: DCLK (6MHz), HSYNC, VSYNC, DE a DATA..

Na prvním obrázku je zobrazen průběh zobrazení celé obrazovky viz VSYNC

Na tomto obrázku vidíme detail průběhu zobrazení jednoho řádku HSYNC

====== Závěr ======

Na pravém obrázku je zobrazena bílá barva, je zde patrný černý rámeček způsobený omezením RAM kapacity.

Jedná se o první zkušenosti s touto architekturou MCU a jejich aplikací na vlastní desce. Z toho vyplívají nedostatky, chyby a problémy které způsobily zpoždění práce a její neuplnost. Během tvorby byly pravděpodobně zničeny 2 mikrokontroléry a jedna DPS. Neuplnost také způsobilo nedostatečné zkušenosti s aplikací ARMů do vlastní desky.