Σχεδίαςη και ανάπτυξη πλατφόρμασ εφαρμογών κινητήσ τηλεφωνίασ με οθόνη αφήσ

Transcript

1 Ειδική Επιςτημονική Εργαςία Σχεδίαςη και ανάπτυξη πλατφόρμασ εφαρμογών κινητήσ τηλεφωνίασ με οθόνη αφήσ ΜΠΟΧΤΗΣ ΔΑΜΙΑΝΟΣ Α.Μ:118 Επιβλέπων: Ευάγγελοσ Ζυγούρησ Αναπλ. Καθηγητήσ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΠΑΣΡΩΝ ΣΜΗΜΑ ΥΤΙΚΗ ΠΑΣΡΑ ΙΟΤΛΙΟ 2012

2

3 Ειδική Επιςτημονική Εργαςία Σχεδίαςη και ανάπτυξη πλατφόρμασ εφαρμογών κινητήσ τηλεφωνίασ με οθόνη αφήσ Μπόχτησ Δαμιανόσ Ηλεκτρολόγοσ Μηχανικόσ ΣΕ Εγκρίθηκε από την τριμελή εξεταςτική επιτροπή την 6 η Ιουλίου 2012 ςτα πλαίςια του ΔΠΜ Ηλεκτρονικήσ και Επεξεργαςίασ τησ Πληροφορίασ Εσάγγελος Ζσγούρης Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Φσσικής Παν/μιο Πατρών πυρίδων Φωτόπουλοσ Κακθγθτισ Τμήμα Φσσικής Παν/μιο Πατρϊν Γεϊργιοσ Οικονόμου Κακθγθτισ Σμιμα Φυςικισ Παν/μιο Πατρϊν Πάτρα, Ιούλιοσ 2012

4

5 Πρόλογοσ Θ παροφςα ειδικι ερευνθτικι εργαςία εκπονικθκε ςτα πλαίςια του Διατμθματικοφ Προγράμματοσ Μεταπτυχιακϊν πουδϊν ςτθν Θλεκτρονικι και Επεξεργαςία τθσ Πλθροφορίασ ςτο τμιμα Φυςικισ του Πανεπιςτιμιου Πατρϊν. Ο ςτόχοσ τθσ παροφςασ εργαςίασ είναι θ δθμιουργία ενόσ αναπτυξιακοφ ςυςτιματοσ για τθν υλοποίθςθ εφαρμογϊν που απαιτοφν τθ χριςθ του δικτφου κινθτισ τθλεφωνίασ. Σο ςφςτθμα αυτό κα πρζπει να μπορεί να λειτουργιςει αυτόνομα χωρίσ υποςτιριξθ υπολογιςτι. Σο ςφςτθμα ζχει τθ δυνατότθτα χριςθσ του δικτφου κινθτισ τθλεφωνίασ (φωνι και δεδομζνα) μζςω τθσ χριςθσ GSM Modem [1] *2+. Θ αλλθλεπίδραςθ με τον χριςτθ γίνεται μζςω ζγχρωμθσ οκόνθσ αφισ *3+ [4] με ενςωματωμζνο resistive touch controller, που ςυμβάλει ςτθν αυτόνομθ λειτουργία του ςυςτιματοσ. Σο DSK 6713 *5+, που ενςωματϊνει το TMS320C6713 DSP χρονίηεται ςτα 225 MHz, χρθςιμοποιείται ςαν κεντρικι μονάδα για τθ διαςφνδεςθ αυτϊν αλλά και για τθν ανάπτυξθ τθσ όποιασ εφαρμογισ. το DSP υπάρχει διαςυνδεδεμζνοσ Audio Codec, μνιμθ RAM και DMA Controller. To DSK C6713 δίνει τθ δυνατότθτα μζςω κυρϊν που ζχει διακζςιμεσ για τθν διαςφνδεςθ και άλλων εξωτερικϊν ςυςκευϊν όπωσ κάμερα και SD card. Μαηί με το ςφςτθμα αναπτφχκθκε και κϊδικασ για τθν επικοινωνία των υποςυςτθμάτων, κακϊσ και μία εφαρμογι γραφικοφ ιςοςτακμιςτι *7+ που κάνει χριςθ δυνατοτιτων του ςυςτιματοσ για τθν επίδειξθ ορκισ λειτουργίασ αυτοφ [8] [9]. Σο πρϊτο κεφάλαιο αναφζρεται ςτθν διαςφνδεςθ των υποςυςτθμάτων και ςτουσ περιοριςμοφσ που υπιρχαν από τθν κάκε πλευρά. το δεφτερο κεφάλαιο περιγράφονται τα υποςυςτιματα που αποτελοφν το αναπτυξιακό. το τρίτο κεφάλαιο αναλφεται θ εφαρμογι που αναπτφχκθκε ςτθν κεντρικι μονάδα [6], ενϊ ςτο τζταρτο κεφάλαιο το τμιμα τθσ εφαρμογισ που αναπτφχκθκε ςτθν οκόνθ αφισ [10]. Σζλοσ ςτο τελευταίο κεφάλαιο παρουςιάηονται τα αποτελζςματα τθσ εφαρμογισ που υλοποιικθκε. Θα ικελα να ευχαριςτιςω τον επιβλζποντα τθσ προςπάκειασ αυτισ Αναπλθρωτι Κακθγθτι κ. Ευάγγελο Ηυγοφρθ, θ κακοδιγθςθ του οποίου υπιρξε κακοριςτικι, κακϊσ και τον υποψιφιο διδάκτορα Καλαντηόπουλο Ακανάςιο ο i

6 ii οποίοσ ςυνζβαλλε τα μζγιςτα ςτθ διαμόρφωςθ του αποτελζςματοσ τθσ εργαςίασ αυτισ. Σζλοσ, κα ικελα να ευχαριςτιςω τθν εταιρεία Θφρατρον ΕΠΕ για τθ διάκεςθ του εργαςτθρίου τθσ αλλά και χρόνου εργαςίασ κακϊσ και τθ ςφηυγο και τα παιδιά μου για το χρόνο που μου διζκεςαν για τθν ολοκλιρωςθ τθσ εργαςίασ. Μπόχτθσ Δαμιανόσ Πάτρα 2012

7 iii Introduction This special research work was performed in the frame of the requirements of the M.Sc. "Electronics & Computers" in the Department of Physics at the University of Patras. The purpose of this study is to create a development system for developing applications that require the use of the mobile network. This system should be able to work independently without computer support. The system has the ability to use the mobile network (voice and data) by using GSM Modem [1] [2]. The user interaction is via color touch screen [3] [4] with an integrated resistive touch controller, which contributes to the autonomous system operation. The DSK C6713 [5], which incorporates the TMS320C6713 DSP, that is clocked at 225 MHz, is used as a central unit for interconnecting these and for the development of any application. The DSP is interconnected with an Audio Codec, a RAM Memory and a DMA Controller. The DSK C6713 enables interconnection with other external devices such as camera and SD card. In addition, a code was developed for the communication of the subsystems. An application of a graphic equalizer [7] was developed too, in order to make use of the system capabilities to demonstrate proper operation of this [8] [9]. The first chapter deals with the interconnection of the subsystems and the restrictions that existed on each side. The second chapter describes the subsystems that constitute the development. In the third chapter is described the application developed in the central unit [6] while the fourth chapter presents the section of the application that was developed on the touch screen [10]. Finally the last chapter presents the results of the application that were implemented. Finally, I would like to thank the supervisor of this effort, Associate Prof. Evangelos ZIgouris, whose guidance has been crucial, and the doctoral candidate Kalantzopoulos Athanasios, who contributed greatly in shaping the outcome of this work. Finally, I would like to thank the company Thyratron Ltd. for the disposal of the laboratory and working time and my wife and kids for the time I spent on this work. Bochtis Damianos Patra 2012.

8 iv

9 v Πίνακασ Περιεχομζνων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Περιγραφή αναπτυξιακοφ ςυςτήματοσ 1.1 Ειςαγωγι Περιγραφι Περιφερειακϊν Διαςφνδεςθ Περιφερειακϊν... 2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Περιγραφή Περιφερειακϊν 2.1 Ειςαγωγι Περιγραφι GSM Modem GSM Module Σροφοδοτικό SIM Card Audio Περιγραφι οκόνθσ Αφισ Προγραμματιςμόσ Touch screen RS-232 to 0-3V Περιγραφι του DSK C Περιγραφι Χάρτθσ Μνιμθσ Διακόπτεσ Ελζγχου Ο τερεοφωνικόσ Κωδικοποιθτισ Αποκωδικοποιθτισ AIC Οι Διακοπζσ του TMS320C φνδεςμοι επικοινωνίασ Τλοποίθςθ διαςφνδεςθσ Περιφερειακϊν ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Υλοποίηςη εφαρμογήσ ςτο DSP 3.1 Ειςαγωγι Κφρια ρουτίνα Τλοποίθςθ ςειριακισ επικοινωνίασ Αρχικοποίθςθ ςειριακισ επικοινωνίασ ειριακι επικοινωνία - Λιψθ ειριακι επικοινωνία - Αποςτολι Τλοποίθςθ επικοινωνίασ GSM Modem Αρχικοποίθςθ GSM Modem Φωνθτικι κλιςθ Απόρριψθ κλιςθσ Τλοποίθςθ ιςοςτακμιςτι ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Υλοποίηςη εφαρμογήσ ςτην Οθόνη αφήσ 4.1 Ειςαγωγι... 55

10 vi 4.2 Εφαρμογι idevtft Πρωτόκολλο επικοινωνίασ υποςυςτθμάτων Εφαρμογι οκόνθσ Κϊδικασ Εφαρμογισ οκόνθσ Αρχείο tu480a.mnu Αρχείο equ.mnu Αρχείο func.mnu ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Αποτελζςματα 5.1 Ειςαγωγι Ζλεγχοσ επικοινωνίασ περιφερειακϊν Ζλεγχοσ ιςοςτακμιςτι Συμπεράςματα - Προτάςεισ βελτίωςησ υμπεράςματα Προτάςεισ βελτίωςθσ Βιβλιογραφία - Αναφορζσ... 81

11 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Περιγραφή αναπτυξιακού ςυςτήματοσ 1.1 Ειςαγωγή Σε αυτό το κεφάλαιο γίνεται αναφορά ςτθ δομι του αναπτυξιακοφ, τα υποςυςτιματα που αποτελοφν το ςφνολο του αναπτυξιακοφ αλλά και ςτα προβλιματα που προζκυψαν από τθ διαςφνδεςθ των υποςυςτθμάτων. Tζλοσ κα αναφερκοφμε ςτον τρόπο που αντιμετωπίςτθκαν τα προβλιματα αυτά.

12 2 Περιγραφι αναπτυξιακοφ ςυςτιματοσ 1.2 Περιγραφή Περιφερειακϊν Σο αναπτυξιακό που αποφαςίςτθκε να υλοποιθκεί ςε αυτι τθν εργαςία, ζπρεπε να ςχεδιαςτεί ζτςι ϊςτε να μπορεί να λειτουργιςει χωρίσ τθν απαίτθςθ φπαρξθσ κάποιου άλλου ςυςτιματοσ. Πζρα από αυτό κα ζπρεπε να απαντά ςτισ απαιτιςεισ τθσ εποχισ, ζτςι ϊςτε να είναι ζνα αναπτυξιακό που κα μποροφςε να βοθκιςει ςτθν εκπόνθςθ και άλλων εργαςιϊν πάνω ςε αυτι τθν εργαςία. Θ βαςικι μονάδα που επιλζχκθκε να υποςτθρίξει τθ διαχείριςθ τθσ εφαρμογισ και των περιφερειακϊν είναι το C6713 DSP Starter Kits (DSK). Πρόκειται για ζνα αναπτυξιακό που ςχεδιάςτθκε και καταςκευάςτθκε από τθν Spectrum Digital και ενςωματϊνει τον TMS320C6713 DSP τθσ TI που χρονίηεται ςτα 225 MHz, το AIC23 Stereo Codec, 16 MBytes Synchronous DRAM, 512 KBytes Flash και άλλα περιφερειακά που κα αναλυκοφν ςτο υποκεφάλαιο 2.4. Θ ανάγκθ για αλλθλεπίδραςθ του αναπτυξιακοφ με το χριςτθ, μασ οδιγθςε ςτθν απόφαςθ αναηιτθςθσ μιασ ζγχρωμθσ οκόνθσ που κα ενςωματϊνει και touchscreen controller, ζτςι ϊςτε να υπάρχει πλιρθσ ευελιξία τόςο ςτο περιβάλλον που κα απεικονίηεται ςτθν οκόνθ όςο και ςτο είδοσ των εντολϊν που κα δίνονται από το χριςτθ. Θ λφςθ ςε αυτι τθν απαίτθςθ ιρκε από τθν NORITAKE Itron με μία οκόνθ τεχνολογίασ TFT με διαγϊνιο 4.3, ανάλυςθ 480X272 pixels και ενςωματωμζνο resistive touch controller τα οποία χαρακτθριςτικά τθσ κα αναλυκοφν ςτο υποκεφάλαιο 2.3. Σο GSM Modem που αναλαμβάνει να υλοποιιςει τθν επικοινωνία με το δίκτυο κινθτισ τθλεφωνίασ είναι από τθν εταιρεία Thyratron. Σο Modem αυτό αποτελεί τμιμα του προϊόντοσ Atreus τθσ εταιρείασ, το κφριο τμιμα του είναι το GSM MODULE τθσ εταιρείασ Sagem που είναι Full Quad Band: EGSM 850, 900,1800, 1900 ενϊ για τθν ςφνδεςθ δεδομζνων χρθςιμοποιεί GPRS. 1.3 Διαςφνδεςη Περιφερειακϊν Για τθν λειτουργία του ςυςτιματοσ ζπρεπε να υλοποιθκεί θ διαςφνδεςθ και θ ομαλι επικοινωνία μεταξφ των υποςυςτθμάτων που το αποτελοφν. Θ τοπολογία που αποφαςίςτθκε να ακολουκθκεί, είναι θ ακτινωτι. Σα περιφερειακά είναι ακτινωτά τθσ κεντρικισ μονάδασ και δεν ζχουν δυνατότθτα επικοινωνίασ μεταξφ τουσ. Θ τοπολογία αυτι μασ δίνει το πλεονζκτθμα τθσ ευκολότερθσ διαχείριςθσ των περιφερειακϊν κατά τθ ςχεδίαςθσ μιασ εφαρμογισ, αφοφ θ κεντρικι μονάδα ζχει τθν πλιρθ διαχείριςθ του ςυςτιματοσ. Σαυτόχρονα αυτό είναι και το μειονζκτθμα τθσ τοπολογίασ αυτισ, κακϊσ επιβαρφνει τθν κεντρικι μονάδα με λειτουργίεσ που

13 Κεφάλαιο 1 3 κα μποροφςαν να διεκπεραιϊνονται άμεςα μεταξφ των περιφερειακϊν. το χιμα 1.1 βλζπουμε τθν τοπολογία που ακολουκικθκε. TOUCH-SCREEN Noritake Itron DSK C6713 GSM Modem Sagem Hilo Σχήμα 1.1 Ακτινωτι διαςφνδεςθ των Περιφερειακϊν. Για τθ διαςφνδεςθ μεταξφ τουσ ζπρεπε να βρεκοφν κοινζσ κφρεσ επικοινωνίασ μεταξφ των περιφερειακϊν και τθσ κεντρικισ μονάδασ. Από τθν πλευρά τθσ οκόνθσ αφισ υπάρχουν αρκετζσ διακζςιμεσ κφρεσ επικοινωνίασ, όπωσ αςφγχρονθ ςειριακι RS-232, SPI, RS-485 κ.α. διευκολφνοντασ ζτςι τθ ςχεδίαςθ του ςυςτιματοσ. Από τθν πλευρά του GSM Modem υπάρχει διακζςιμθ μια αςφγχρονθ ςειριακι κφρα ςε επίπεδο τάςεωσ TTL κακϊσ και μία κφρα SPI, θ κφρα SPI όμωσ δεν είναι διακζςιμθ για χριςθ, αλλά χρθςιμοποιείται μόνο για debugging από τθ καταςκευάςτρια εταιρεία. Ζτςι ςτθν περίπτωςθ αυτι θ επιλογι τθσ αςφγχρονθσ ςειριακισ κφρασ είναι μονόδρομοσ. Σζλοσ από τθν πλευρά τθσ κεντρικισ μονάδασ ζχουμε και εδϊ ζνα πλικοσ από κφρεσ με ςθμαντικότερεσ για τα περιφερειακά που ζχουμε να επικοινωνιςουμε, τισ McBSP0 και McBSP1. Πρόκειται για δυο ςειριακζσ κφρεσ που μποροφν να πάρουν διάφορεσ μορφζσ που εξαρτϊνται από τον προγραμματιςμό των registers που τισ ελζγχουν, ζτςι θ κάκε μια από τισ δυο αυτζσ κφρεσ κα μποροφςαν να προγραμματιςτοφν ϊςτε να λειτουργιςουν είτε ςαν αςφγχρονθ ςειριακι κφρα είτε ςαν SPI. Θ απαίτθςθ όμωσ για χριςθ του Audio Codec AIC23 δεςμεφει τισ δυο ςειριακζσ επικοινωνίεσ του DSP (McBSP0 και McBSP1) για τθν επικοινωνία με τον

14 4 Περιγραφι αναπτυξιακοφ ςυςτιματοσ codec χιμα 1.2. Για τον ζλεγχο του codec χρθςιμοποιείται το κανάλι McBSP0, που κα πρζπει να αρχικοποιθκεί ςαν SPI, να είναι μονισ κατεφκυνςθσ και το μικοσ τθσ λζξθσ να είναι 16 bit. Για τθ μεταφορά των δεδομζνων από και προσ τον codec χρθςιμοποιείται το κανάλι McBSP1, το οποίο κα πρζπει να αρχικοποιθκεί ςαν αμφίδρομο κανάλι. Σχήμα 1.2 Διαςφνδεςθ του AIC23 με τον DSP. Παρόλο που χρθςιμοποιοφνται και οι δυο κφρεσ (McBSP0 και McBSP1) ςτθν επικοινωνία με τον Audio codec, κα μποροφςαμε να χρθςιμοποιιςουμε τθ McBSP0 ςαν SPI ςτθν οκόνθ αφισ παράλλθλα με τον audio codec αξιοποιϊντασ τθ δυνατότθτα που μασ δίνει το SPI με τθ χριςθ διαφορετικϊν ςθμάτων CE (Chip Enable) για κάκε περιφερειακό, αυτό όμωσ δεν κα ζλυνε το πρόβλθμα τθσ επικοινωνίασ αφοφ από τθν πλευρά του GSM Modem υπάρχει διακζςιμθ μόνο μια αςφγχρονθ ςειριακι κφρα που δεν είναι ςυμβατι με το SPI. Σο πρόβλθμα που δθμιουργείται με τθ χριςθ του Audio Codec μασ οδιγθςε ςτθν επιλογι τθσ δθμιουργίασ ςτθ κεντρικι μονάδα δυο αςφγχρονων ςειριακϊν κυρϊν (μια για κάκε περιφερειακό) όπωσ ςτο χιμα 1.3.

15 Κεφάλαιο 1 5 SEIRIAL COM. TOUCH-SCREEN Noritake Itron DSK C6713 SEIRIAL COM. GSM Modem Sagem Hilo Signals Σχήμα 1.3 Διαςφνδεςθ των Περιφερειακϊν μζςω ςειριακισ κυρασ.

16 6 Περιγραφι αναπτυξιακοφ ςυςτιματοσ

17 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Περιγραφή Περιφερειακών 2.1 Ειςαγωγή το κεφάλαιο αυτό γίνεται θ περιγραφι τμθμάτων που αποτελοφν το αναπτυξιακό. Ζτςι ςτο πρϊτο υποκεφάλαιο γίνεται αναφορά ςτο GSM Modem που αναλαμβάνει τθν επικοινωνία με το δίκτυο κινθτισ τθλεφωνίασ. το δεφτερο υποκεφάλαιο γίνεται αναφορά ςτθν οκόνθ Touch-Screen που αναλαμβάνει τθν αλλθλεπίδραςθ του χριςτθ με τθν εφαρμογι και ςτο τρίτο υποκεφάλαιο γίνεται αναφορά ςτθν κεντρικι μονάδα DSK C6713 που αναλαμβάνει να διαχειριςτεί τα περιφερειακά αλλά και να τρζξει τθν εφαρμογι.

18 8 Περιγραφι Περιφερειακϊν 2.2 Περιγραφή GSM Modem Σο GSM Modem είναι το υποςφςτθμα που αναλαμβάνει τθν επικοινωνία με το δίκτυο κινθτισ τθλεφωνίασ. Σο Modem αυτό αποτελεί τμιμα του προϊόντοσ Atreus τθσ εταιρείασ Thyratron, από όπου ζχουμε χρθςιμοποιιςει τα τμιματα που μασ είναι απαραίτθτα. Σο κφριο τμιμα του είναι το GSM MODULE Hilo τθσ εταιρείασ Sagem, ενϊ περιλαμβάνει το τροφοδοτικό, τθ βάςθ τθσ κάρτασ SIM και τθν κεραία. ε αυτό το ςθμείο να ςθμειωκεί ότι θ εφαρμογι που υλοποιικθκε για τθ χριςθ του Modem αυτοφ είναι ςυμβατι για χριςθ και άλλων GSM Modem διαφορετικϊν εταιρειϊν και δυνατοτιτων χωρίσ τθν αλλαγι του προγράμματοσ αφοφ ζχει γραφτεί ϊςτε να είναι ςυμβατό με AT commands set: GSM 07.05, 07.07,07.10 [2] GSM Module Σο module αυτό ςφμφωνα με τθν καταςκευάςτρια εταιρεία (Sagem) είναι από τα μικρότερα ςε μζγεκοσ που υπάρχουν τθ ςτιγμι που γράφεται θ εργαςία, με διαςτάςεισ 24 x 24 x 2.6mm ενϊ το βάροσ του είναι μόλισ 3gr και είναι επιφανειακισ ςτιριξθσ, είναι Full Quad Band: EGSM 850, 900,1800, 1900 ενϊ για τθ ςφνδεςθ μζςω δεδομζνων υποςτθρίηει GPRS CLASS 10 με υποςτιριξθ, DATA, SMS, MMS, . Σχήμα 2.1 Σο GSM Module.

19 Κεφάλαιο 2 9 Σο block διάγραμμα του module φαίνεται ςτο χιμα 2.2. Σχήμα 2.2 Εςωτερικι διάταξθ του GSM Module. ε αυτό βλζπουμε τα τμιματα που αποτελοφν το module αλλά και τισ δυνατότθτεσ που μασ δίνει ςαν υλικό για τθν περαιτζρω ανάπτυξθ εφαρμογϊν ςτο αναπτυξιακό. Ζτςι ζχουμε: Σρεισ εξόδουσ pwm με ζξοδο push pull όπου θ τιμι του duty-cycle και θ ςυχνότθτα ορίηεται με εντολι. Οι πρϊτεσ 2 (PWM0 &1) είναι γενικισ χριςθσ, ενϊ θ τρίτθ είναι για χριςθ buzzer. Ζνα A/D με πολυπλζκτθ για επιλογι από 5 κανάλια, ανάλυςθσ 10bit και μζγιςτθσ δειγματολθψίασ 200KHz ανά κανάλι μζτρθςθσ όπου ο προγραμματιςμόσ και θ ανάγνωςθ γίνεται μζςω εντολϊν. GPIOs γενικισ χριςθσ. ειριακι κφρα με όλα τα ςιματα για τθν επικοινωνία με αυτό, με ταχφτθτα που ορίηεται από τθν ταχφτθτα που κα αποςτείλουμε εντολζσ με μεγίςτθ το bps. φνδεςθ για μπαταρία buck-up 3V. Audio κανάλι με ζξοδο ςε ακουςτικό και είςοδο μικρόφωνου. Εςωτερικό real-time clock με χριςθ εξωτερικοφ κρυςτάλλου για τθ λειτουργία του. Θφρα προγραμματιςμοφ JTAG. Κακϊσ και μια κφρα SPI θ οποία όμωσ χρθςιμεφει για debugging από τθν ίδια τθν Sagem [1].

20 10 Περιγραφι Περιφερειακϊν Τροφοδοτικό Ιδιαίτερθ μνεία κα πρζπει να γίνει ςτθν τροφοδοςία του module, αφοφ ζχει τθν ιδιαιτερότθτα να ζχει χαμθλζσ απαιτιςεισ ςε ρεφμα ςε κατάςταςθ αναμονισ, ενϊ όταν υπάρχει δραςτθριότθτα με το δίκτυο κινθτισ τότε ζχουμε απαίτθςθ για τιμζσ ρεφματοσ που φτάνουν ακόμθ και τα 1.7 Αmp. Θ τάςθ τροφοδοςίασ μπορεί να είναι από 3.2V ζωσ 4.5V με προτεινόμενθ τα 3.7V. Εδϊ, να επιςθμανκεί ότι το module δεν μπορεί να ξεκινιςει με τάςθ μικρότερθ από 3.6V ενϊ αφοφ ξεκινιςει, λειτουργεί κανονικά με χαμθλότερθ τάςθ. Θ διάρκεια και θ ςυχνότθτα τθσ απαίτθςθσ ςε ρεφμα εξαρτάται από τθ φφςθ τθσ επικοινωνίασ (φωνι, data) κακϊσ και από τθν ποιότθτα επικοινωνίασ με το δίκτυο. το πρϊτο παλμογράφθμα, χιμα 2.3, φαίνεται θ μορφι του ρεφματοσ κατά τθ διάρκεια επικοινωνίασ GPRS DATA. Θ διάρκεια του παλμοφ είναι 1.13 msec με μζγιςτο ρεφμα 1.7 Amp,, ενϊ ςτο δεφτερο παλμογράφθμα, που είναι μία τυπικι επικοινωνία με το δίκτυο θ διάρκεια του παλμοφ είναι msec με μζγιςτο ρεφμα 1.69 Amp, χιμα 2.4 [1]. Σχήμα 2.3 Μορφι ρεφματοσ με ςφνδεςθ GPRS ςε δίκτυο GSM900.

21 Κεφάλαιο 2 11 Σχήμα 2.4 Μορφι ρεφματοσ ςε τυπικι ςφνδεςθ ςε δίκτυο GSM900. Θ ιδιαιτερότθτα αυτι μασ οδθγεί ςτθν ανάγκθ ςχεδίαςθσ ενόσ τροφοδοτικοφ, που να μπορεί να μασ δϊςει τισ αιχμζσ ρεφματοσ που απαιτεί το module χωρίσ να είναι απαραίτθτο θ ονομαςτικι ιςχφσ του τροφοδοτικοφ να καλφπτει αυτζσ τισ απαιτιςεισ. Θ πιο απλι μορφι ενόσ τζτοιου τροφοδοτικοφ υλοποιείται με τθ χριςθ θλεκτρολυτικϊν πυκνωτϊν μεγάλθσ χωρθτικότθτασ, ϊςτε να καλφψουν τισ ςτιγμιαίεσ ανάγκεσ ςε ρεφμα. χιμα 2.5 Σχήμα 2.5 Σροφοδοτικό με χριςθ πυκνωτϊν μεγάλθσ χωρθτικότθτασ. Αυτό όμωσ δεν μπορεί να υλοποιθκεί ςε φορθτζσ ςυςκευζσ λόγω του όγκου των θλεκτρολυτικϊν πυκνωτϊν. ε αυτι τθν περίπτωςθ θ λφςθ είναι ζνασ DC/DC

22 12 Περιγραφι Περιφερειακϊν step down μετατροπζασ όπωσ ςτο χιμα 2.6, όπου μειϊνει τον όγκο τθσ καταςκευισ. Σχήμα 2.6 Σροφοδοτικό DC/DC step down. Επειδι ςτθ δικι μασ περίπτωςθ δεν υπάρχει περιοριςμόσ όγκου, επιλζχκθκε θ απλοφςτερθ λφςθ τροφοδοτικοφ με τθ χριςθ θλεκτρολυτικϊν πυκνωτϊν μεγάλθσ χωρθτικότθτασ όπωσ ςτο χιμα SIM Card Ζνα άλλο τμιμα του GSM Modem είναι θ κάρτα SIM (Subscriber Identification Module). Θ κάρτα SIM είναι υπεφκυνθ για τθν ταυτοποίθςθ τθσ ςυςκευισ μασ από το δίκτυο κινθτισ τθλεφωνίασ ϊςτε να γίνει αποδεκτι θ ςφνδεςθ με αυτό. Θ ταυτοποίθςθ γίνεται μζςω του μοναδιαίου αρικμοφ που υπάρχει ςτθν κάρτα και είναι μοναδικόσ ςε όλο τον κόςμο. Ζτςι δίνεται θ δυνατότθτα χρζωςθσ των υπθρεςιϊν που χρθςιμοποιοφμε αλλά και θ χριςθ τθσ ςυςκευισ εκτόσ Ελλάδασ (roaming). Σο module ζχει ακροδζκτεσ για τθ ςφνδεςθ τθσ κάρτασ χωρίσ πρόςκετα εξαρτιματα πζρα από το ςφνδεςμο για τθν τοποκζτθςθ τθσ κάρτασ. Προαιρετικι είναι χριςθ διόδων και πυκνωτϊν ςτο bus τθσ κάρτασ για προςταςία από κορφβουσ (EMC, ESD). Σο module υποςτθρίηει κάρτεσ που είναι ςυμβατζσ με ISO IC card standard είτε 3V είτε 1.8V SIM card [1]. το χιμα 2.7 φαίνονται τα ςιματα που χρθςιμοποιοφνται για τθν επικοινωνία με τθν κάρτα κακϊσ και θ ςυνδεςμολογία με το module.

23 Κεφάλαιο 2 13 Σχήμα 2.7 υνδεςμολογία τθσ SIM Card Audio Θ κφρα Αudio που ζχει το module χρθςιμοποιείται για τθν επικοινωνία μζςω φωνισ, ζχει επίςθσ ζξοδο για μεγάφωνο με ελάχιςτθ αντίςταςθ 32Ω και είςοδο για πυκνωτικό μικρόφωνο. Μπορεί να λειτουργιςει είτε ςε half-duplex είτε ςε fullduplex. Θ ςφνδεςθ του μικροφϊνου γίνεται όπωσ ςτο χιμα 2.8 ενϊ του μεγαφϊνου όπωσ ςτο χιμα 2.9. Σχήμα 2.8 υνδεςμολογία του μικροφϊνου. Σχήμα 2.9 υνδεςμολογία του μεγαφϊνου.

24 14 Περιγραφι Περιφερειακϊν Σχήμα 2.10 Α χθματικό του GSM Modem.

25 Κεφάλαιο 2 15 Σχήμα 2.10 Β χθματικό του GSM Modem.

26 16 Περιγραφι Περιφερειακϊν 2.3 Περιγραφή Οθόνησ Αφήσ Θ οκόνθ Touch-Screen είναι το περιφερειακό που αναλαμβάνει τθν αλλθλεπίδραςθ του χριςτθ με τθν εφαρμογι. Σο κφριο τμιμα του περιφερειακοφ είναι θ οκόνθ τθσ NORITAKE Itron, που είναι τεχνολογίασ TFT με διαγϊνιο 4.3, ανάλυςθ 480X272 pixels με ενςωματωμζνο resistive touch screen controller, ενϊ από τθν πλευρά μασ χρειάςτθκε θ καταςκευι ενόσ μετατροπζα επιπζδου τάςεωσ από τα επίπεδα του RS-232 ςε επίπεδο 0-3V, όπου είναι και το επίπεδο που αναγνωρίηει ο DSP. Ο προγραμματιςμόσ τθσ οκόνθσ γίνεται με χριςθ ψευδοκϊδικα κειμζνου τθσ καταςκευάςτριασ εταιρείασ μζςα από το λογιςμικό idevtft [4]. Τπάρχει πλικοσ εντολϊν για τθν αξιοποίθςθ των δυνατοτιτων τθσ ενϊ μζχρι τθν version Θ οποια ιταν και θ τελευταία αναβάκμιςθ κατά τθ ςυγγραφι τθσ εργαςίασ υπάρχει simulator. Εδϊ να ςθμειωκεί ότι κακ όλθ τθ διάρκεια τθσ εκπόνθςθσ τθσ εργαςίασ υπιρχαν ςυνεχείσ αναβακμίςεισ τόςο του software όςο και του firmware τθσ οκόνθσ προςκζτοντασ νζεσ δυνατότθτεσ. Αξιοςθμείωτθ είναι θ υποςτιριξθ Ελλθνικϊν χαρακτιρων με χριςθ γραμματοςειράσ που δίδεται από τον καταςκευαςτι. Θ οκόνθ Touch-Screen είναι τεχνολογίασ TFT με διαγϊνιο 4.3 που είναι ζνα μζγεκοσ ικανοποιθτικό για πλικοσ εφαρμογϊν, ενϊ θ ανάλυςθ 480X272 pixels και τα 16 εκατομμφρια χρϊματα μποροφν να κεωρθκοφν αρκετά για τον προςανατολιςμό του αναπτυξιακοφ. Σχήμα 2.11 Θ οκόνθ αφισ με τισ διαςτάςεισ τθσ.

27 Κεφάλαιο Σο μπλοκ διάγραμμα τθσ εςωτερικισ δομισ τθσ οκόνθσ φαίνεται ςτο χιμα CPU 180 MHz MEMORY SCREEN INTERFACES Power Supply 5 V 3.3V LED DRIVE BATTERY Σχήμα 2.12 Εςωτερικι δομι τθσ οκόνθσ. Όπωσ βλζπουμε ςτο μπλοκ διάγραμμα ο πυρινασ τθσ οκόνθσ είναι θ CPU, θ οποια είναι χρονιςμζνθ ςτα 180 MHz και εκτόσ τθσ CPU περιφερειακά υπάρχουν: Μνιμθ RAM μεγζκουσ 64ΜBytes που χρθςιμοποιείται για τθν προβολι μζχρι και 100 ςελίδων ςτθν οκόνθ. Μνιμθ FLASH μεγζκουσ 128ΜBytes που χρθςιμοποιείται για τθν αποκικευςθ των δεδομζνων τθσ εφαρμογισ (εικόνεσ, animation, text) αλλά και ςαν αποκθκευτικόσ χϊροσ για τθν εφαρμογι. Τποςτιριξθ για κάρτα μνιμθσ SDHC που μποροφμε να τθν χρθςιμοποιιςουμε όπωσ τθ FLASH. Σροφοδοτικό που εκτόσ από τθν τροφοδοςία του ςυςτιματοσ είναι υπεφκυνο για τθν φόρτιςθ τθσ μπαταρίασ back-up αλλά και τθν τροφοδοςία του οπίςκιου φωτιςμοφ τθσ οκόνθσ. Resistive touch controller. Οκόνθ.

28 18 Περιγραφι Περιφερειακϊν ενϊ για τθν επικοινωνία με άλλεσ ςυςκευζσ υπάρχει πλικοσ από κφρεσ οπωσ: RS-232 Port RS-485 Interface SPI Interface I2C Interface Sync Serial Controller USB 2.0 Interface 8 x 8 Keyboard Control Digital I/O Analogue Inputs PWM Outputs Προγραμματιςμόσ Touch Screen Θ οκόνθ διακζτει ενςωματωμζνο compiler και debugger, ζτςι ϊςτε ο προγραμματιςτισ να μπορεί να γράψει τισ εντολζσ ςε ζνα αρχείο κειμζνου ςτθν κάρτα SD ι να ςταλεί μζςω μιασ κφρασ (spi, serial). Κάκε φορά που ξεκινά θ οκόνθ κάνει compile τον κϊδικα και τον φορτϊνει ςτθν οκόνθ, ενϊ ςε περίπτωςθ λάκουσ του κϊδικα με τον ενςωματωμζνο debugger που διακζτει εμφανίηεται το ςφάλμα ςτθν οκόνθ. Με αυτό το τρόπο δίνει τθν δυνατότθτα ςτον ςχεδιαςτι να αναπτφξει εφαρμογζσ με μικρό κόςτοσ, ενϊ από τθν άλλθ πλευρά δίνει τθ δυνατότθτα πρόςβαςθσ τθσ εφαρμογισ ςε όλα τα περιφερειακά τθσ οκόνθσ. Οι εικόνεσ και οι γραμματοςειρζσ μποροφν να φορτωκοφν μζςω κάποιασ κφρασ ςτθ ενςωματωμζνθ flash αλλά ςφμφωνα με τον καταςκευαςτι προτείνεται αυτά να αποκθκευκοφν ςτθν κάρτα SD. Ο ψευδοκϊδικασ κειμζνου που χρθςιμοποιείται για τον προγραμματιςμό τθσ οκόνθσ είναι υψθλοφ επιπζδου αντικειμενοςτραφισ γλϊςςα και υπάρχουν 25 εντολζσ που χωρίηονται ςε 4 ομάδεσ. Μπορεί ο αρικμόσ των εντολϊν να φαίνεται μικρόσ αλλά θ ευελιξία τθσ κάκε εντολισ δίνει πολλαπλάςιο αρικμό δυνατοτιτων ςε κάκε μια από αυτζσ. αν παράδειγμα θ εντολι LOAD μπορεί να χρθςιμοποιθκεί με τουσ παρακάτω τρόπουσ δίνοντασ διαφορετικι χρθςιμότθτα κάκε φορά. LOAD(homestyle.back,BLUE ); change the background colour of the page called homepage to blue LOAD(rs2.set, 96e ); change the rs232 baud rate to 9600 baud with even parity LOAD(GenText.font, 40X56Kata ); change font size of all text using style GenText

29 Κεφάλαιο 2 19 library & system page & visibility draw on page functions FPROG:Load Menu/Img to Flash PAGE: Create a page of entities POSN: Position cursor on page FUNC: Create a function LIB: Load Image/Font to RAM STYLE: Set parameters TEXT: draw text on page VAR: Create a variable INC:Include a sub file SHOW: Show a page or entity DRAW: draw box circle line graph IF? : Conditional test-true/false RUN:Call function or user code HIDE: Hide a page or entity IMG: draw image on page LOOP: Repeat commands RESET:Reset system, NAND DEL: Delete entity from Library KEY:create touch or external key CALC: Calculation and string edit ;; Refresh current page LOAD: Copy and format pages, strings, interface and data WAIT: Set delay period ; Terminate command Πίνακασ 2.1 Οι εντολζσ τθσ οκόνθσ ςε κατθγορίεσ. INT: Set an interrupt Θ μελζτθ του κϊδικα τθσ εφαρμογισ ι παραδειγμάτων που υπάρχουν ςτθ ςελίδα του καταςκευαςτι [3] μπορεί να βοθκιςει ςτθν κατανόθςθ των εντολϊν RS-232 to 0-3V Για τθν επικοινωνία τθσ οκόνθσ με τον DSP, όπωσ αναφζρκθκε ιδθ ςτο υποκεφάλαιο 1.2 επιλζχκθκε θ αςφγχρονθ ςειριακι επικοινωνία. Θ κφρα αυτι βρίςκεται ςτον ςφνδεςμο 1 (CON1) τθσ οκόνθσ που χρθςιμοποιείται και ςαν RS485. H οκόνθ όμωσ ζχει ςτθν ζξοδο τθσ κφρασ αυτισ, τάςεισ που είναι αναγνωρίςιμεσ από το πρωτόκολλο RS-232 (±10 V) ενϊ από τθν πλευρά του DSP, το επίπεδο τθσ τάςθσ είναι 0 3V. Ζτςι είναι απαραίτθτθ θ χριςθ ενόσ μετατροπζα επιπζδου τάςεωσ από τα επίπεδα του RS-232 ςε επίπεδο 0-3V. τθν αγορά υπάρχει πλικοσ από ολοκλθρωμζνα για τζτοια χριςθ, ςτθ ςυγκεκριμζνθ περίπτωςθ χρθςιμοποιικθκε το ADM-202 τθσ Analog Devices που ιταν άμεςα διακζςιμο ςτο εργαςτιριο. Σο ολοκλθρωμζνο αυτό τροφοδοτείται με 5V και ζχει ςτθν ζξοδο από τθν πλευρά του DSP επίπεδο τάςθσ TTL (0-5V). Για τθν προςαρμογι των 5V ςτα 3V του DSP χρθςιμοποιικθκε ζνασ διαιρζτθσ τάςθσ με κατάλλθλεσ τιμζσ αντιςτάςεων.

30 20 Περιγραφι Περιφερειακϊν 5 V Tx 3.3 V Tx 5 V Rx ADM V Rx Σχήμα 2.13 Μπλοκ διάγραμμα του προςαρμογζα επιπζδου τάςθσ. 2.4 Περιγραφή του DSK C6713 Σο DSK C6713 που παρουςιάηεται ςτο χιμα 2.14 είναι μια ολοκλθρωμζνθ αναπτυξιακι πλατφόρμα που ςχεδιάςτθκε και καταςκευάςτθκε από τθν Spectrum Digital και βαςίηεται ςτον TMS320C6713 DSP τθσ Texas Instruments (TI) [5]. Με το DSK C6713 ο χριςτθσ μπορεί να ελζγξει και να αναπτφξει εφαρμογζσ για του DSPs τθσ οικογζνειασ C6713 τθσ TI.

31 Κεφάλαιο 2 21 Σχήμα 2.14 Θ αναπτυξιακι πλατφόρμα DSK C6713 τθσ Spectrum Digital. Σο DSK C6713 αποτελείται κυρίωσ από : Σον DSP TMS320C6713 τθσ TI που λειτουργεί ςτα 225 MHz. Σον ςτερεοφωνικό κωδικοποιθτι αποκωδικοποιθτι AIC 23 τθσ TI. Μια SDRAM μνιμθ των 16 MBytes. Μια Flash μνιμθ των 512 KΒytes. Σζςςερισ φωτοδιόδουσ (LEDs) και τζςςερισ διακόπτεσ (DIP Switches). Οι φωτοδίοδοι και οι διακόπτεσ είναι προςβάςιμοι από τον χριςτθ προγραμματιςτικά. Ζνα CPLD ςτο οποίο ζχουν διαμορφωκεί τζςςερισ χαρτογραφθμζνοι καταχωρθτζσ για τον προγραμματιςτικό ζλεγχο οριςμζνων χαρακτθριςτικϊν του DSK. Σζςςερισ διακόπτεσ ελζγχου μζςω των οποίων μπορεί να ρυκμιςτεί ο τρόποσ εκκίνθςθσ του DSK. Σρεισ ςυνδζςμουσ επζκταςθσ (Expansion Connectors) για τθν υποςτιριξθ διάφορων Daughter Cards. Ζναν ενςωματωμζνο JTAG προςομοιωτι που προςεγγίηεται μζςω μιασ USB κφρασ. Επίςθσ υποςτθρίηεται θ χρθςιμοποίθςθ ενόσ εξωτερικοφ προςομοιωτι (XDS 510 ι XDS 560). Μια υποδοχι τροφοδοςίασ (5V)

32 22 Περιγραφι Περιφερειακϊν Περιγραφή Ο DSP (TMS320C6713) που περιζχει το DSK C6713 διαςυνδζεται με τα περιφερειακά του DSK μζςω του 32-bit EMIF (External Memory Interface) όπωσ φαίνεται ςτο χιμα 2.15, που παρουςιάηεται το block διάγραμμα του DSK C6713. Μζςω του ίδιου δίαυλου ςυνδζονται με τον EMIF, θ SDRAM μνιμθ, θ Flash μνιμθ και το CPLD. Επίςθσ τα ςιματα του EMIF μζςω του παραπάνω διαφλου μεταφζρονται ςτο ςφνδεςμο επζκταςθσ μνιμθσ (Memory Expansion Connector), για τθ ςφνδεςθ κάποιασ Daughter Card. Σχήμα 2.15 Σο block διάγραμμα τθσ αναπτυξιακισ πλατφόρμασ DSK C6713. Μζςω του ςτερεοφωνικοφ κωδικοποιθτι αποκωδικοποιθτι AIC23 και των τεςςάρων υποδοχϊν ακουςτικοφ ςιματοσ των 3.5 mm (MIC IN, LINE IN, LINE OUT και HP OUT) είναι εφικτι θ διαχείριςθ και θ επεξεργαςία ακουςτικϊν ςθμάτων με το DSK C6713. Μζςω του ςτερεοφωνικοφ κωδικοποιθτι αποκωδικοποιθτι επιλζγεται ωσ ενεργι είςοδοσ το MIC IN ι το LINE IN. Θ αναλογικι ζξοδοσ οδθγείται ςτισ υποδοχζσ LINE OUT και HP OUT. Μια διάταξθ προγραμματιηόμενθσ λογικισ (CPLD) χρθςιμοποιείται για τθν διαςφνδεςθ των εξαρτθμάτων που διακζτει το DSK. Με τθν ανάγνωςθ και τθν εγγραφι των καταχωρθτϊν που ζχουν υλοποιθκεί ςτο CPLD πραγματοποιείται ο ζλεγχοσ του DSK. Οι τζςςερισ φωτοδίοδοι και οι τζςςερισ DIP διακόπτεσ που είναι προςβάςιμοι μζςω των καταχωρθτϊν του CPLD, δίνουν ςτον χριςτθ μια πολλι απλι μορφι ειςόδου/εξόδου. Σο DSK τροφοδοτείται μζςω εξωτερικοφ τροφοδοτικοφ (που το ςυνοδεφει) με 5V. Μζςω των voltage regulators (ρυκμιςτϊν τάςθσ), που διακζτει το DSK, εξαςφαλίηεται θ τάςθ τροφοδοςίασ του DSP (+1.26V) και θ τάςθ τροφοδοςίασ των ςυςκευϊν ειςόδου/εξόδου (+3.3V).

33 Κεφάλαιο 2 23 Σο Code Composer Studio επικοινωνεί με τον DSK μζςω του ενςωματωμζνου JTAG προςομοιωτι που διακζτει το DSK. Επίςθσ το DSK μπορεί να χρθςιμοποιθκεί με εξωτερικό προςομοιωτι μζςω του εξωτερικοφ JTAG ςυνδετιρα. Χάρτησ Μνήμησ το χιμα 2.16 παρουςιάηεται ο χάρτθσ μνιμθσ του DSK ςε αντιδιαςτολι με τον χάρτθ μνιμθσ του DSP TMS320C6713. Όπωσ εφκολα μπορεί να παρατθριςει κανείσ οι δφο χάρτεσ μνιμθσ είναι ίδιοι ςτθν περιοχι που ξεκινά από τθν διεφκυνςθ 0000_0000 και τελειϊνει ςτθν διεφκυνςθ 8000_0000. Ο EMIF του TMS320C6713 ζχει τζςςερισ χαρτογραφθμζνεσ περιοχζσ που ονομάηονται Chip Enable περιοχζσ (CE0 CE3). H μνιμθ SDRAM που διακζτει το DSK καταλαμβάνει τθν περιοχι CE0 (8000_0000) ενϊ θ μνιμθ Flash και το CPLD μοιράηονται τθν περιοχι CE1 (9000_0000). Σζλοσ οι περιοχζσ CE2 (Α000_0000) και CE3 (Β000_0000) είναι δεςμευμζνεσ και χρθςιμοποιοφνται για τθν υποςτιριξθ τθσ Daughter Card που ςυνδζεται ςτο DSK. 0000_0000 TMS320C DSK Internal Memory Internal Mermory 0003_0000 Reserved Space or Peripherals Regs Reserved Space or Peripherals Regs 8000_0000 EMIF CE0 SDRAM 9000_0000 A000_0000 EMIF CE1 FLASH CPLD 9008_0000 B000_0000 EMIF CE2 EMIF CE3 Available via Daughter Card Connector CPLD: LEDs DIP Switches DSK Status DSK Rev. Σχήμα 2.16 Χάρτθσ μνιμθσ του TMS320C6713/C6713 DSK. Διακόπτεσ Ελζγχου Σο DSK διακζτει τζςςερισ διακόπτεσ ελζγχου μζςω των οποίων κακορίηεται θ λειτουργία του DSK κατά τθν επαναφορά του από τθν κατάςταςθ Reset και ονομάηονται ωσ SW3. τον Πίνακα 1.24 παρουςιάηεται θ λειτουργία του DSK ςφμφωνα με τθν κατάςταςθ των διακοπτϊν ελζγχου.

34 24 Περιγραφι Περιφερειακϊν Switch 1 Switch 2 Switch 3 Switch 4 Configuration Description Off On Little Endian (Default) Big Endian Off Off EMIF boot from 8-bit Flash (Default) Off On HPI/Emulation Boot On Off 32-bit EMIF boot On On 16-bit EMIF boot Off HPI enabled on HPI pins (Default) On McASP1 enabled on HPI pins Πίνακασ 2.2 Θ λειτουργία του DSK ςφμφωνα με τισ τιμζσ των διακοπτϊν ελζγχου. Ο Στερεοφωνικόσ Κωδικοποιητήσ Αποκωδικοποιητήσ AIC23 Σο DSK χρθςιμοποιεί τον ςτερεοφωνικό κωδικοποιθτι αποκωδικοποιθτι (stereo codec) AIC23 (TLV320AIC23) για τθν είςοδο και τθν ζξοδο ακουςτικϊν ςθμάτων. Ο Codec δειγματολθπτεί ακουςτικά ςιματα που προζρχονται από τθν υποδοχι LINE IN ι τθν υποδοχι MIC IN και τα μετατρζπει ςε ψθφιακά ςιματα ϊςτε να τα επεξεργαςτεί ο DSP. Όταν ο DSP ολοκλθρϊςει τθν επεξεργαςία των παραπάνω ςθμάτων χρθςιμοποιεί τον ςτερεοφωνικό κωδικοποιθτι αποκωδικοποιθτι ϊςτε το αποτζλεςμα τθσ επεξεργαςίασ να μετατραπεί ςε αναλογικό ςιμα και να εξαχκεί από τισ εξόδουσ LINE OUT και HP OUT. Ο ςτερεοφωνικόσ κωδικοποιθτισ αποκωδικοποιθτισ επικοινωνεί με τον DSP μζςω των δφο ςειριακϊν καναλιϊν McBSP0 και McBSP1όπωσ φαίνεται ςτο χιμα Σο ζνα κανάλι (McBSP0) χρθςιμοποιείται για τον ζλεγχο του ςτερεοφωνικοφ κωδικοποιθτι αποκωδικοποιθτι μζςω των εςωτερικϊν καταχωρθτϊν που διακζτει ενϊ το άλλο (McBSP1) χρθςιμοποιείται για τθ μεταφορά των ψθφιακϊν ςθμάτων από τον ςτερεοφωνικό κωδικοποιθτι αποκωδικοποιθτι ςτον DSP και αντίςτροφα. Θ ςυχνότθτα δειγματολθψίασ του ςτερεοφωνικοφ κωδικοποιθτι αποκωδικοποιθτι κακορίηεται από τον καταχωρθτι SAMPLE RATE και κυμαίνεται από 8 ζωσ 96 khz.

35 Κεφάλαιο 2 25 Σχήμα 2.17 H διαςφνδεςθ του AIC Οι Διακοπζσ του TMS320C6713 Όπωσ ιςχφει και ςτουσ περιςςότερουσ μικροεπεξεργαςτζσ, ο C6713 παρζχει τθ δυνατότθτα διακοπϊν, δθλαδι επιτρζπει να διακοπεί θ κανονικι ροι εκτζλεςθσ κάποιου προγράμματοσ, ϊςτε να εξυπθρετθκεί το γεγονόσ που προκάλεςε τθ διακοπι. Σο χιμα 2.18 παρουςιάηει το block διάγραμμα τθσ διαδικαςίασ μιασ διακοπισ. φμφωνα με το οποίο, όταν προκφπτει μια διακοπι, θ CPU ολοκλθρϊνει τθν εκτζλεςθ τθσ τρζχουςασ εντολισ και αρχίηει τθν εκτζλεςθ τθσ αντίςτοιχθσ ρουτίνασ εξυπθρζτθςθσ διακοπισ (Interrupt Service Routine ISR). Για να εκτελεςτεί όμωσ θ ISR, κα πρζπει πρϊτα να αποκθκευτοφν τα περιεχόμενα των καταχωρθτϊν τθσ παροφςασ διαδικαςίασ. Αφοφ ολοκλθρωκεί θ εκτζλεςθ τθσ ISR κα πρζπει να ανακτθκεί το περιεχόμενο των καταχωρθτϊν που είχε αποκθκευτεί πριν τθν εκτζλεςθ τθσ ISR ϊςτε να ςυνεχιςτεί θ διαδικαςία που εκτελοφςε θ CPU, πριν προκφψει θ διακοπι.

36 26 Περιγραφι Περιφερειακϊν Interrupt vector Main Program Stack memory Branch ISR1 (3) Branch ISR2 (1) interrupt occurs Inst.n - 1 Inst.n Inst.n + 1 (2) (6) Save return address and registers Retrieve Registers Branch ISR3 (4) Inst.n + 2 (5) Instr. 1 Inst.n + 3 Instr. 2 ISR1 Instr. 3 Return Σχήμα 2.18 Σο block διάγραμμα τθσ διαδικαςίασ μιασ διακοπισ. Τφποσ Διακοπήσ Όνομα διακοπήσ Προτεραιότητα Μθ-εμποδιηόμενθ Εμποδιηόμενθ RESET ΝΜΙ ΝΜΙ ΙΝΣ4 ΙΝΣ5 ΙΝΣ6 ΙΝΣ7 ΙΝΣ8 ΙΝΣ9 ΙΝΣ10 ΙΝΣ11 ΙΝΣ12 ΙΝΣ13 ΙΝΣ14 ΙΝΣ15 Τψθλι Χαμθλι Πίνακασ 2.3 Διακοπζσ και προτεραιότθτα. Οι διακοπζσ μπορεί να προκλθκοφν είτε από μία εξωτερικι διάταξθ (π.χ μια κάμερα που κζλει να ςτείλει δεδομζνα ςτθν CPU), είτε από μια εςωτερικι διάταξθ (π.χ χρονιςτζσ). Τπάρχουν δφο κφριεσ κατθγορίεσ διακοπϊν ςτθν CPU του C6713. Αυτζσ είναι οι μθ εμποδιηόμενεσ (non-maskable) διακοπζσ (RESET και ΝΜΙ) και οι εμποδιηόμενεσ (maskable) διακοπζσ (INT4-INT15). Μερικζσ από τισ εμποδιηόμενεσ

37 Κεφάλαιο 2 27 διακοπζσ χρθςιμοποιοφνται για τα εςωτερικά περιφερειακά, ενϊ άλλεσ χρθςιμοποιοφνται κάτω από προγραμματιςτικό ζλεγχο. Αναγνϊριςη διακοπϊν από εξωτερικζσ διατάξεισ Όταν θ CPU του C6713 ξεκινά τθν εκτζλεςθ μιασ ISR για τθν εξυπθρζτθςθ μιασ διακοπισ οι εξωτερικζσ διατάξεισ του C6713 ενθμερϊνονται μζςω των ςθμάτων IACK και INUMx. Σο ςιμα IACK δείχνει ότι θ CPU ζχει ξεκινιςει τθν εξυπθρζτθςθ μιασ διακοπισ. Σα ςιματα INUMx (INUM3 INUM0) δείχνουν τθν διακοπι που εξυπθρετείται. Για παράδειγμα αν τα ςιματα INUMx ζχουν τθν τιμι 0101 (με το πιο ςθμαντικό ψθφίο να αντιςτοιχεί ςτο INUM3) ςθμαίνει ότι θ CPU εκτελεί τθν ISR τθσ διακοπισ INT5. Σα ςιματα IACK και INUMx είναι χριςιμα για τθν επικοινωνία (handshaking) τθσ CPU και των εξωτερικϊν διατάξεων. Ο Πίνακασ Εξυπηρζτηςησ Διακοπϊν (IST) Όταν θ CPU ξεκινά τθν επεξεργαςία μιασ διακοπισ διαβάηει τον πίνακα εξυπθρζτθςθσ των διακοπϊν (IST). Ο IST είναι ζνασ πίνακασ από πακζτα ανάκλθςθσ που περιζχουν τον κϊδικα για τθν εξυπθρζτθςθ των διακοπϊν. Ο IST περιζχει 16 ςυνεχόμενα πακζτα ανάκλθςθσ εξυπθρζτθςθσ διακοπισ (ISFP - Interrupt Service Fetch Packet). Κάκε πακζτο ανάκλθςθσ εξυπθρζτθςθσ διακοπισ περιζχει 8 εντολζσ των 32-bit. Ο Πίνακασ 1.21 δείχνει τισ πθγζσ διακοπϊν και τισ ςχετικζσ με αυτζσ ISFP διευκφνςεισ. Πθγι διακοπισ Reset NMI Reserved Reserved INT4 INT5 INT6 INT7 INT8 INT9 INT10 INT11 INT12 INT13 INT14 INT15 Διεφκυνςθ του ISFP 0x0000 0x0020 0x0040 0x0060 0x0080 0x00A0 0x00C0 0x00E0 0x0100 0x0120 0x0140 0x0160 0x0180 0x01A0 0x01C0 0x01E0 Πίνακασ 2.4 Πίνακασ εξυπθρζτθςθσ διακοπϊν (IST).

38 28 Περιγραφι Περιφερειακϊν Οι καταχωρητζσ του C6713 για τον ζλεγχο των διακοπϊν Ο C6713 διακζτει πζντε καταχωρθτζσ ελζγχου των διακοπϊν και τρεισ καταχωρθτζσ δείκτεσ. Οι καταχωρθτζσ του C6713 που αφοροφν τισ διακοπζσ παρουςιάηονται και περιγράφονται ςυνοπτικά ςτον Πίνακα 2.5. Όνομα καταχωρητή Συντόμευςη Περιγραφή Καταχωρθτισ ελζγχου κατάςταςθσ CSR Επιτρζπει τθν ολικι ενεργοποίθςθ ι απενεργοποίθςθ των διακοπϊν Καταχωρθτισ ενεργοποίθςθσ διακοπϊν IER Επιτρζπει τθν ενεργοποίθςθ των διακοπϊν Καταχωρθτισ ςθμαίασ διακοπϊν IFR Δείχνει τθν κατάςταςθ των διακοπϊν Καταχωρθτισ ρφκμιςθσ διακοπϊν Καταχωρθτισ εκκακάριςθσ διακοπϊν Καταχωρθτισ δείκτθσ του πίνακα εξυπθρζτθςθσ διακοπϊν Καταχωρθτισ δείκτθσ επιςτροφισ από τθν NMI Καταχωρθτισ δείκτθσ επιςτροφισ διακοπισ ISR ΙCR ISTP NRP IRP Επιτρζπει τθν ενεργοποίθςθ ςθμαιϊν ςτον καταχωρθτι IFR Επιτρζπει τθν εκκακάριςθ των ςθμαιϊν του καταχωρθτι IFR Χρθςιμοποιείται για τον εντοπιςμό τθσ ρουτίνασ εξυπθρζτθςθσ διακοπϊν (ISR) Περιζχει τθν διεφκυνςθ για τθν επιςτροφι από τθν NMI Περιζχει τθν διεφκυνςθ για τθν επιςτροφι από μια εμποδιηόμενθ διακοπι Πίνακασ 2.5 Οι καταχωρθτζσ του C6713 για τον ζλεγχο των διακοπϊν Σφνδεςμοι επικοινωνίασ Για τθν υλοποίθςθ τθσ επικοινωνίασ με τα περιφερειακά χρθςιμοποιικθκαν οι κφρεσ HPI Expansion και Peripheral Expansion Connector. Θ διάταξι τουσ φαίνεται ςτουσ Πινάκεσ 2.6 και 2.7 ενϊ με κόκκινο χρϊμα ζχουν ςθμανκεί τα pins που ζχουν χρθςιμοποιθκεί.

39 Κεφάλαιο 2 29 Pin Signal I/O Description Pin Signal I/O Description 1 12V Vcc 12V voltage supply pin 2-12V Vcc -12V voltage supply pin 3 GND Vss System ground 4 GND Vss System ground 5 5V Vcc 5V voltage supply pin 6 5V Vcc 5V voltage supply pin 7 GND Vss System ground 8 GND Vss System ground 9 5V Vcc 5V voltage supply pin 10 5V Vcc 5V voltage supply pin 11 N/C - No connect 12 N/C - No connect 13 N/C - No connect 14 N/C - No connect 15 N/C - No connect 16 N/C - No connect 17 N/C - No connect 18 N/C - No connect V Vcc 3.3V voltage supply pin V Vcc 3.3V voltage supply pin 21 CLKX0 I/O McBSP0 transmit clock 22 CLKS0 I McBSP0 clock source 23 FSX0 I/O McBSP0 transmit frame sync 24 DX0 O McBSP0 transmit data 25 GND Vss System ground 26 GND Vss System ground 27 CLKR0 I/O McBSP0 receive clock 28 N/C - No connect 29 FSR0 I/O McBSP0 receive frame sync 30 DR0 I McBSP0 receive data 31 GND Vss System ground 32 GND Vss System ground 33 CLKX1 I/O McBSP1 transmit clock 34 CLKS1 I McBSP1 clock source 35 FSX1 I/O McBSP1 transmit frame sync 36 DX1 O McBSP1 transmit data 37 GND Vss System ground 38 GND Vss System ground 39 CLKR1 I/O McBSP1 receive clock 40 N/C - No connect 41 FSR1 I/O McBSP1 receive frame sync 42 DR1 I McBSP1 receive data 43 GND Vss System ground 44 GND Vss System ground 45 TOUT0 O Timer 0 output 46 TINP0 I Timer0 input 47 N/C - No connect 48 EXT_INT5 I External interrupt 5 49 TOUT1 O Timer 1 output 50 TINP1 I Timer1 input 51 GND Vss System ground 52 GND Vss System ground 53 EXT_INT4 I External interrupt 4 54 N/C - No connect 55 N/C - No connect 56 N/C - No connect 57 N/C - No connect 58 N/C - No connect 59 RESET O System reset 60 N/C - No connect 61 GND Vss System ground 62 GND Vss System ground 63 CNTL1 O Daughtercard control 1 64 CNTL0 O Daughtercard control 65 STAT1 I Daughtercard status 1 66 STAT0 I Daughtercard status 67 EXT_INT6 I External interrupt 6 68 EXT_INT7 I External interrupt 7 69 ACE3# O Chip enable 3 70 N/C - No connect 71 N/C - No connect 72 N/C - No connect 73 N/C - No connect 74 N/C - No connect 75 DC_DET# Vss System ground 76 GND Vss System ground 77 GND Vss System ground 78 ECL O EMIF Clock KOUT 79 GND Vss System ground 80 GND Vss System ground Πίνακασ 2.6 Peripheral Expansion Connector.

40 30 Περιγραφι Περιφερειακϊν Pin Signal I/O Description Pin Signal I/O Description 1 N/C - No connect 2 N/C - No connect 3 GND Vss System ground 4 HPI_RESETn I HPI reset input 5 CLKOUT3 O Clock output3 6 N/C - No connect 7 GND Vss System ground 8 GND Vss System ground 9 HD1/AXR1[7] I/O HPI data 1 10 N/C - No connect 11 HD3/AMUTE1 I/O HPI data 3 12 HD0/AXR1[4] I/O HPI data 0 13 HD5/AHCLKX1 I/O HPI data 5 14 HD2/AFSX1 I/O HPI data 2 15 HD7/GP0[3] I/O HPI data 7 16 HD4/GP0[0] I/O HPI data 4 17 GND Vss System ground 18 HD6/AHCLKR1 I/O HPI data 6 19 HD8/GP0[8] I/O HPI data 8 20 GND Vss System ground 21 HD10/GP0[10] I/O HPI data HD9/GP0[9] I/O HPI data 9 23 HD12/GP0[12] I/O HPI data HD11/GP0[11] I/O HPI data HD14/GP0[14] I/O HPI data HD13/GP0[13] I/O HPI data GND Vss System ground 28 HD15/GP0[15] I/O HPI data HDS2z/AXR1[5] I/O Host data strobe 2 30 GND Vss System ground 31 GND Vss System ground 32 HASz/ACLKX1 I/O Host address strobe 33 HDS1z/AXR1[6] I/O Host data strobe 1 34 GND Vss System ground 35 GND Vss System ground 36 HCNTL0/AXR1[3] I/O Host control 1 37 HCSz/AXR1[2] I/O Host chip select 38 GND Vss System ground 39 GND Vss System ground 40 HHWIL/AFSR1 I/O Host half-word select 41 HCNTL1/AXR1[1] I/O Host control 1 42 GND Vss System ground 43 GND Vss System ground 44 HINTz/GP0[1] I/O Host interrupt 45 HRDYZ/ACLKR1 I/O Host Ready 46 GND Vss System ground 47 GND Vss System ground 48 N/C - No connect 49 HR/Wz/AXR1[0] I/O Host R/W strobe 50 N/C - No connect 51 N/C - No connect 52 N/C - No connect 53 N/C - No connect 54 N/C - No connect 55 N/C - No connect 56 GND Vss System ground 57 N/C - No connect 58 N/C - No connect 59 N/C - No connect 60 N/C - No connect 61 GND Vss System ground 62 N/C - No connect 63 N/C - No connect 64 N/C - No connect 65 N/C - No connect 66 N/C - No connect 67 N/C - No connect 68 SCL0 I/O I2C0 Clock 69 N/C - No connect 70 GND Vss System ground 71 GND Vss System ground 72 SDA0 I/O I2C0 Data 73 N/C - No connect 74 GND Vss System ground 75 GND Vss System ground 76 N/C - No connect 77 N/C - No connect 78 GND Vss System ground 79 GND Vss System ground 80 CLKOUT2/GP0[2] I/O GP I/O 0 bit 2 Πίνακασ 2.6 HPI Expansion Connector.

41 Κεφάλαιο Υλοποίηςη διαςφνδεςησ Περιφερειακϊν Όπωσ αναφζρκθκε και ςτο πρϊτο κεφάλαιο για τθν λειτουργία του ςυςτιματοσ ζπρεπε να υλοποιθκεί θ διαςφνδεςθ και θ ομαλι επικοινωνία μεταξφ των υποςυςτθμάτων που το αποτελοφν. Θ επικοινωνία υλοποιείται μζςω δυο ςειριακϊν κυρϊν. Για τθν υλοποίθςθ τθσ κάκε ςειριακισ κφρασ χρειαηόμαςτε ζνα GPIO και ζνα interrupt για τθν ανάγνωςθ και αναγνϊριςθ ειςερχόμενου χαρακτιρα, και ζνα GPIO για τθν αποςτολι. Αυτι θ μζκοδοσ μασ δίνει τθ δυνατότθτα επικοινωνίασ με τα περιφερειακά ζχοντασ όμωσ ςαν μειονζκτθμα τθ δζςμευςθ GPIO και interrupt του DSP, αλλά και τθ δζςμευςθ τθσ CPU για όςο χρόνο διαρκεί θ επικοινωνία. Κάκε φορά που ζρχεται ζνασ χαρακτιρασ προσ τον DSP, το start-bit που αποςτζλλεται προκαλεί μια αλλαγι του επιπζδου τθσ τάςεωσ από high ςε low χιμα Σο hardware interrupt το ζχουμε προγραμματίςει ζτςι ϊςτε να πυροδοτείται ςε μια τζτοια αλλαγι ( κακοδικό μζτωπο ) και ζτςι θ κεντρικι μονάδα (DSP) αναγνωρίηει τθν φπαρξθ ειςερχόμενου χαρακτιρα. Μετά από αυτό ελζγχεται το GPIO που προορίηεται για ανάγνωςθ, για το επίπεδο του, ςε τακτά προγραμματιςμζνα χρονικά διαςτιματα, θ περίοδοσ των οποίων εξαρτάται από τθν ταχφτθτα μετάδοςθσ (baud-rate) του αποςτολζα. Θ τιμι που διαβάηουμε από το GPIO ολιςκαίνει ςε μία μεταβλθτι και μετά από 8 περιόδουσ ( ςτθν περίπτωςθ που θ μετάδοςθ είναι 8-bit ) ςτθν μεταβλθτι ζχουμε τθν τιμι του ειςερχόμενου χαρακτιρα. Να ςθμειωκεί εδϊ ότι δεν γίνεται ζλεγχοσ stop-bit ϊςτε να αξιοποιθκεί ο χρόνοσ αυτόσ για τθ διαδικαςία τθσ αποκικευςθσ και επεξεργαςίασ του χαρακτιρα που ζφταςε, ϊςτε να είναι ζτοιμο το interrupt για τθ λιψθ ενόσ νζου χαρακτιρα. Για τθν αποςτολι ενόσ χαρακτιρα χρθςιμοποιοφμε τθν αντίςτροφθ διαδικαςία. Αρχικά αποςτζλλουμε ζνα start-bit και αμζςωσ μετά ο χαρακτιρασ που κζλουμε να αποςτείλουμε ολιςκαίνει ςτο GPIO που προορίηεται για τθν αποςτολι. Και εδϊ, αυτό ςυμβαίνει ςε τακτά προγραμματιςμζνα χρονικά διαςτιματα θ περίοδοσ των οποίων εξαρτάται από ταχφτθτα μετάδοςθσ (baud-rate). το τζλοσ αποςτζλλονται τόςα stop-bits όςα ζχει ορίςει θ προδιαγραφι τθσ επικοινωνίασ. Σα GPIO που χρθςιμοποιοφμε για τθν επικοινωνία με τθν οκόνθ αφισ είναι, για τθν μεν ανάγνωςθ το hardware interrupt 4 και GP0(0), ενϊ για τθν αποςτολι το GP0(9). Αντίςτοιχα για τθν επικοινωνία με το GSM Modem, για τθν ανάγνωςθ το hardware interrupt 5 και GP0(2) ενϊ για τθν αποςτολι το GP0(3). 1 0 START BIT DATA STOP BIT Σχήμα 2.19 Μετάδοςθ χαρακτιρα ςειριακά.

42 32 Περιγραφι Περιφερειακϊν Θ ταχφτθτα επικοινωνίασ (baud rate) και με τα δυο περιφερειακά ορίςτθκε ςτα 19200bps και το μικοσ του χαρακτιρα 8-bits, ενϊ κα χρθςιμοποιθκοφν 2 stopbits δίνοντασ επιπλζον χρόνο ςτο DSP να εκτελζςει τισ απαιτοφμενεσ ενζργειεσ. Εδϊ να ςθμειωκεί, ότι ςτθν μεν οκόνθ αφισ αυτό ορίηεται μζςα από τισ ρυκμίςεισ τθσ ενϊ το GSM Modem μασ απαντά ςε όποια ταχφτθτα του αποςτείλουμε εντολζσ (χωρίσ κάποια ρφκμιςθ) με μεγίςτθ το bps. Θ τελικι μορφι τθσ διαςφνδεςθσ μεταξφ των περιφερειακϊν του αναπτυξιακοφ φαίνεται ςτο χιμα (GPIO_PIN15) RX from Screen (CON1 PIN3) (GPIO_PIN 3) TX to Screen (CON1 PIN5) TOUCH-SCREEN (5V Power Supply) Power LINE OUT LINE IN DSK C6713 (GPIO_PIN 0) RX from Modem ( Tx ) (GPIO_PIN 9) TX to Modem ( Rx ) Power (GPIO_PIN 14) POK PIN ( POK ) GSM Modem ( HSET_OUT ) (GPIO_PIN 13) RESET PIN (Reset) Audio Σχήμα 2.20 Σο αναπτυξιακό ςε μορφι μπλοκ διαγράμματοσ.

43 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Υλοποίηςη εφαρμογήσ ςτο DSP 3.1 Ειςαγωγή Για τον ζλεγχο τθσ ορκισ λειτουργίασ του ςυςτιματοσ πρζπει να υλοποιιςουμε μία εφαρμογι που κα αξιοποιοφςε όλα τα υποςυςτιματα του αναπτυξιακοφ (GSM-Modem, Touch Screen, Audio Codec, DSP). Ζτςι αποφαςίςτθκε θ υλοποίθςθ μιασ εφαρμογισ που κα εκτελεί φωνθτικι κλιςθ μζςα από το GSM- Modem ςε αρικμό που κα επιλζγεται από εικονικό πλθκτρολόγιο ςτθν οκόνθ αφισ. O ιχοσ τθσ επικοινωνίασ κα επεξεργάηεται από γραφικό ιςοςτακμιςτι 10 περιοχϊν, και αυτόσ κα ελζγχεται από εικονικό περιβάλλον ςτθν οκόνθ αφισ και κα αναπαράγεται ςε εξωτερικά θχεία. το κεφάλαιο αυτό κα αναλφεται πλιρωσ το τμιμα τθσ εφαρμογισ που υλοποιιςαμε ςτο DSP.

44 34 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτο DSP 3.2 Κφρια ρουτίνα Θ κφρια ρουτίνα main(), χιμα 3.1, είναι αυτι που κα αναλάβει τθν αρχικοποίθςθ του ςυςτιματοσ αλλά και τθ διαχείριςθ τθσ ςυνεργαςίασ των υποςυςτθμάτων βάςει τθσ εφαρμογισ που κζλουμε να υλοποιιςουμε. Παρακάτω αναλφεται ο κϊδικασ τθσ ρουτίνασ αυτισ. START INIT DSP INIT GSM INIT CODEC EQU ROUTINE NEW COMMAND FROM SCREEN DECODE COMMAND ROUTINE CALL COMMAND CALL ROUTINE ABORT COMMAND ABORT COMMAND TO GSM Σχήμα 3.1 Διάγραμμα ροισ τθσ κφριασ ρουτίνασ.

45 Κεφάλαιο 3 35 Κλιςθ ρουτίνασ αρχικοποίθςθσ εφαρμογισ που αρχικοποιοφνται τα GPIO και τα interrupt για τθ ςειριακι επικοινωνία, τα GPIO για τα leds και το GSM Modem και ορίηεται θ ταχφτθτα τθσ ςειριακισ. int_app(); Κλιςθ ρουτίνασ αρχικοποίθςθσ του GSM Modem με τθν οποια ξεκινά το GSM Modem και ορίηονται οι παράμετροι αυτοφ. init_gsm(); Κλιςθ ρουτίνασ αρχικοποίθςθσ του τμιματοσ που αφορά τον ιςοςτακμιςτι και τθν αρχικοποίθςθ του AIC23 Codec. comm_poll(); Βρόχοσ που εκτελείται για πάντα και περιζχει το κφριο τμιμα του κϊδικα. while(1){ Κλιςθ τθσ ρουτίνασ υλοποίθςθσ του κϊδικα του ιςοςτακμιςτι. equ_timer(); Ζλεγχοσ ςθμαίασ new_command_scr που ςθματοδοτεί ότι ζχει αποςταλεί εντολι από τθν οκόνθ αφισ. Αφοφ είναι αλθκζσ εκτελείται θ ρουτίνα decode_command() που αποκωδικοποιεί τθν εντολι και εκτελεί τισ ενζργειεσ που ορίηονται από αυτι. if (new_command_scr==1){ DSK6713_LED_on(0); decode_command(); new_command_scr=0; } Κϊδικασ 3.1 Ζλεγχοσ εντολισ από τθν οκόνθ. Ζλεγχοσ ςθμαίασ abort_flag που ςθματοδοτεί ότι ζχει αποςταλεί εντολι τερματιςμοφ κλιςθσ από τθν οκόνθ αφισ. Αφοφ είναι αλθκζσ αποςτζλλεται εντολι τερματιςμοφ κλιςθσ ςτο GSM Modem.

46 36 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτο DSP if (abort_flag==1){ DSK6713_LED_off(0); SCITransmitStr(abort_call,gsm); abort_flag=0; } Κϊδικασ 3.2 Ζλεγχοσ εντολισ απόρριψθσ κλιςθσ από τθν οκόνθ. Ζλεγχοσ ςθμαίασ call_flag που ςθματοδοτεί ότι ζχει αποςταλεί εντολι κλιςθσ από τθν οκόνθ αφισ. Αφοφ είναι αλθκζσ εκτελείται θ ρουτίνα call() που ςυνκζτει και αποςτζλλει ςτο GSM Modem τθν εντολι κλιςθσ. if (call_flag==1){ DSK6713_LED_off(0); call_flag=0; call(); } Κϊδικασ 3.3 Ζλεγχοσ εντολισ κλιςθσ από τθν οκόνθ. 3.3 Υλοποίηςη τησ ςειριακήσ επικοινωνίασ Αρχικοποίηςη τησ ςειριακήσ επικοινωνίασ Για τθν υλοποίθςθ τθσ κάκε ςειριακισ επικοινωνίασ χρθςιμοποιικθκαν 3GPIOs. Ετςι, για τθν αρχικοποίθςθ των δυο ςειριακϊν χρθςιμοποιικθκε ο κϊδικασ που ακολουκεί. Ο κϊδικασ αυτόσ βρίςκεται ςτο αρχείο main.c ςτθ ρουτίνα int_app() και εκτελείται μόνο κατά τθν εκκίνθςθ του DSP. Για τθν αρχικοποίθςθ χρθςιμοποιικθκαν εντολζσ από τθ βιβλιοκικθ CSL [6]. Επιλογι ταχφτθτασ επικοινωνίασ. baudrate=br_19200; //set serial baud rate /*** SET HWI (Hardware Interrupt **************/ IRQ_map(IRQ_EVT_EXTINT4,4); // Map HWI using CSL function IRQ_clear(IRQ_EVT_EXTINT4); IRQ_map(IRQ_EVT_EXTINT5,5); // Map HWI using CSL function

47 Κεφάλαιο 3 37 IRQ_clear(IRQ_EVT_EXTINT5); IRQ_globalEnable(); // Enable ints globally with bios function IRQ_enable(IRQ_EVT_EXTINT4); IRQ_enable(IRQ_EVT_EXTINT5); // Enable HWI_4 using CSL function // Enable HWI_5 using CSL function Κϊδικασ 3.4 Οριςμόσ των εξωτερικϊν interrupts. Ενεργοποίθςθ των pins των GPIOs που χρειαηόμαςτε για τθν υλοποίθςθ των ςειριακϊν. GPIO_pinEnable(hGpio,rx_screen); GPIO_pinEnable(hGpio,tx_screen); GPIO_pinEnable(hGpio,rx_gsm); GPIO_pinEnable(hGpio,tx_gsm); Κϊδικασ 3.5 Ενεργοποίθςθ των pins. Οριςμόσ τθσ κατεφκυνςθσ των GPIOs. Για κάκε ςειριακι χρειαηόμαςτε ζνα GPIO για ανάγνωςθ το οποιο ορίηεται ςαν είςοδοσ, και ζνα GPIO για αποςτολι το οποιο ορίηεται ωσ ζξοδοσ GPIO_pinDirection(hGpio,rx_screen,GPIO_INPUT); //screen read GPIO_pinDirection(hGpio,tx_screen,GPIO_OUTPUT); //screen write GPIO_pinDirection(hGpio,rx_gsm,GPIO_INPUT); //gsm read GPIO_pinDirection(hGpio,tx_gsm,GPIO_OUTPUT); //gsm write Κϊδικασ 3.6 Οριςμόσ τθσ κατεφκυνςθσ των GPIOs Σειριακή επικοινωνία - Λήψη Όπωσ αναλφςαμε και παραπάνω, για τθν υλοποίθςθ τθσ λιψθσ χρειαηόμαςτε ζνα External interrupt για τθν αναγνϊριςθ και ζνα GPIO για τθν ανάγνωςθ ειςερχόμενου χαρακτιρα.

48 38 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτο DSP START Disable interrupts Delay 1 ½ bit TEMP = RX GPIO Delay 1 bit TEMP = TEMP + RX GPIO TEMP << 1 REPEATED 8 TIMES Store Character Enable Interrupts END Σχήμα 3.2 Διάγραμμα ροισ τθσ ςειριακισ λιψθσ. Κάκε φορά που ζρχεται ζνασ χαρακτιρασ, το start-bit που φτάνει ςτον DSP προκαλεί μια αλλαγι του επίπεδου τθσ τάςεωσ από high ςε low. Σότε προκαλείται ζνα hardware interrupt και εκτελείται θ ρουτίνα εξυπθρζτθςθσ του interrupt. τθν περίπτωςθ τθσ οκόνθσ πρόκειται για τθ ρουτίνα HWI_screen(), ενϊ όταν πρόκειται για το GSM Modem εκτελείται θ ρουτίνα interrupt HWI_gsm(). Παρακάτω κα αναλυκεί ο κϊδικασ που εκτελείται όταν υπάρχει ειςερχόμενοσ χαρακτιρασ από τθν οκόνθ ο οποίοσ είναι όμοιοσ με τον αντίςτοιχο για το GSM Modem.

49 Κεφάλαιο 3 39 Απενεργοποίθςθ όλων των interrupts. IRQ_globalDisable(); Κακαριςμόσ τθσ μεταβλθτισ που κα αποκθκευκεί ο ειςερχόμενοσ χαρακτιρασ. data_screen=0; Κακυςτζρθςθ ενόσ bit που είναι το start bit. Delay(baudrate); // Start bit delay Κακυςτζρθςθ μιςοφ bit ϊςτε θ ανάγνωςθ να είναι ςτο μζςο τθσ διάρκειασ του bit. Με αυτόν τον τρόπο μειϊνεται θ πικανότθτα ςφάλματοσ ανάγνωςθσ λόγω εςφαλμζνθσ ταχφτθτασ μετάδοςθσ από τθν οκόνθ. Delay(baudrate/2); Ανάγνωςθ τθσ κατάςταςθσ του GPIO και προςωρινι αποκικευςθ ςτθν temp_screen. H temp_screen γίνεται OR με τθν data_screen και το αποτζλεςμα αποκθκεφεται ςτο bit0 τθσ data_screen. temp_screen=gpio_pinread(hgpio,rx_screen); data_screen=data_screen temp_screen; Κακυςτζρθςθ ενόσ bit, ανάγνωςθ τθσ κατάςταςθσ του GPIO και προςωρινι αποκικευςθ ςτθν temp_screen. H temp_screen ολιςκαίνει κατά ζνα bit και γίνεται OR με τθν data_screen, το αποτζλεςμα αποκθκεφεται ςτο bit0 τθσ data_screen. Αυτό ςυμβαίνει και για τα επόμενα 7-bits επθρεάηοντασ κάκε φορά διαφορετικό bit τθσ data_screen, ζτςι ϊςτε ςτο τζλοσ τθσ διαδικαςίασ ζχουμε ςτθν μεταβλθτι data_screen το χαρακτιρα που απζςτειλε θ οκόνθ. Delay(baudrate); //delay baudrate temp_screen=gpio_pinread(hgpio,rx_screen); data_screen=data_screen temp_screen<<1; Delay(baudrate); //delay baudrate temp_screen=gpio_pinread(hgpio,rx_screen); data_screen=data_screen temp_screen<<2;

50 40 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτο DSP Delay(baudrate); //delay baudrate temp_screen=gpio_pinread(hgpio,rx_screen); data_screen=data_screen temp_screen<<3; Delay(baudrate); //delay baudrate; temp_screen=gpio_pinread(hgpio,rx_screen); data_screen=data_screen temp_screen<<4; Delay(baudrate); //delay baudrate temp_screen=gpio_pinread(hgpio,rx_screen); data_screen=data_screen temp_screen<<5; Delay(baudrate); //delay baudrate temp_screen=gpio_pinread(hgpio,rx_screen); data_screen=data_screen temp_screen<<6; Delay(baudrate); //delay baudrate temp_screen=gpio_pinread(hgpio,rx_screen); data_screen=data_screen temp_screen<<7; Κϊδικασ 3.7 Ανάγνωςθ ειςερχόμενου χαρακτιρα. Κλιςθ υπορουτίνασ αποκωδικοποίθςθσ ειςερχόμενθσ εντολισ. decode_screen_data(data_screen); Κακαριςμόσ interrupt. IRQ_clear(4); IRQ_clear(5); Ενεργοποίθςθ interrupts. IRQ_globalEnable(); Για τθν αποκωδικοποίθςθ των ειςερχόμενων εντολϊν από τθν οκόνθ δθμιουργιςαμε τθ ρουτίνα void decode_screen_data(unsigned char sdata).

51 Κεφάλαιο 3 41 Ζλεγχοσ αν ο ειςερχόμενοσ χαρακτιρασ ζχει τθν τιμι 255. Aν ςυμβαίνει αυτό, ςθμαίνει ότι προκλικθκε interrupt από κόρυβο, οπότε επιςτρζφει από τθ ρουτίνα χωρίσ να κάνει κάποια ενζργεια. if (sdata==255){ return;} //ERROR Ζλεγχοσ αν ο ειςερχόμενοσ χαρακτιρασ ζχει τθν τιμι :. Ο χαρακτιρασ αυτόσ ςφμφωνα με το πρωτόκολλο είναι ο πρϊτοσ χαρακτιρασ τθσ κάκε εντολισ. Όταν λθφκεί αυτόσ, ενθμερϊνεται θ ςθμαία ζναρξθσ εντολισ και επιςτρζφει από τθ ρουτίνα. if (sdata==':'){start_command=1; count_data=0;return;} //start command char Εάν θ ςθμαία ζναρξθσ εντολισ ζχει τθν τιμι 1 τότε ελζγχεται αν αυτόσ ο χαρακτιρασ είναι χαρακτιρασ τζλουσ εντολι, αν αυτό ςυμβαίνει ενθμερϊνει τθ ςθμαία τθσ νζασ εντολισ αλλιϊσ καταχωρεί το χαρακτιρα ςε πίνακα. Θ νζα εντολι κα αξιοποιθκεί από τθν κφρια ρουτίνα του κϊδικα, κακϊσ εκεί γίνεται ζλεγχοσ για τθν κατάςταςι τθσ. if (start_command==1){ } } if (sdata==';'){start_command=0; new_command_scr=1; call_num=count_data-2; return;} //end command char scr_data[count_data]=sdata; count_data++; Κϊδικασ 3.8 Αποκωδικοποίθςθ εντολισ Σειριακή επικοινωνία - Αποςτολή Για τθν αποςτολι ακολουκοφμε τθν αντίςτροφθ διαδικαςία από τθ λιψθ, αρχικά αποςτζλλουμε ζνα start-bit και αμζςωσ μετά τθν τιμι που κζλουμε να αποςτείλουμε, τθν ολιςκαίνουμε ςτο GPIO που προορίηεται για τθν αποςτολι.

52 42 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτο DSP Για τθν αποςτολι εκτελείται θ ρουτίνα sent_char_to_screen όταν πρόκειται για τθν οκόνθ, ενϊ όταν πρόκειται για το GSM Modem εκτελείται θ ρουτίνα sent_char_to_gsm. START Sent Start bit Delay 1 bit TX GPIO = TEMP bit 0 Delay 1 bit TX GPIO = TEMP bit 1 REPEATED 8 TIMES Sent Stop Bits END Σχήμα 3.3 Διάγραμμα ροισ τθσ ςειριακισ αποςτολισ. Παρακάτω κα αναλυκεί ο κϊδικασ που εκτελείται όταν κζλουμε να αποςτείλουμε ζνα χαρακτιρα ςτθν οκόνθ, ο οποίοσ είναι όμοιοσ με τον αντίςτοιχο του GSM Modem.

53 Κεφάλαιο 3 43 Θζτουμε το GPIO ςτθν τιμι 0 ϊςτε να γίνει αντιλθπτι από τθν οκόνθ θ ζναρξθ τθσ αποςτολισ. GPIO_pinWrite(hGpio,tx_screen,0);//STAR BIT Κακυςτζρθςθ ενόσ bit που είναι το start-bit. Delay(baudrate); //delay baudrate Θ τιμι που κζλουμε να αποςτείλουμε αποκθκεφεται προςωρινά ςτθ μεταβλθτι temp. temp=character; Θ μεταβλθτι temp γίνεται AND με το 1 και αποςτζλλεται ςτο GPIO, ζτςι το GPIO παίρνει τθν τιμι του bit0 τθσ μεταβλθτισ character. GPIO_pinWrite(hGpio,tx_screen,(temp&1)); //bit 0 Κακυςτζρθςθ ενόσ bit, θ μεταβλθτι temp ολιςκαίνει μια κζςθ δεξιά, γίνεται AND με το 1 και αποςτζλλεται ςτο GPIO, ζτςι το GPIO παίρνει τθν τιμι του bit0 τθσ μεταβλθτισ character. Αυτό ςυμβαίνει και για τα επόμενα 7 bits μεταφζροντασ κάκε φορά διαφορετικό bit τθσ μεταβλθτισ character. Delay(baudrate); //delay baudrate GPIO_pinWrite(hGpio,tx_screen,((temp>>1)&1)); //bit 1 Delay(baudrate); //delay baudrate GPIO_pinWrite(hGpio,tx_screen,((temp>>2)&1)); //bit 2 Delay(baudrate); //delay baudrate GPIO_pinWrite(hGpio,tx_screen,((temp>>3)&1)); //bit 3 Delay(baudrate); //delay baudrate GPIO_pinWrite(hGpio,tx_screen,((temp>>4)&1)); //bit 4 Delay(baudrate); //delay baudrate GPIO_pinWrite(hGpio,tx_screen,((temp>>5)&1)); //bit 5 Delay(baudrate); //delay baudrate GPIO_pinWrite(hGpio,tx_screen,((temp>>6)&1)); //bit 6 Delay(baudrate); //delay baudrate GPIO_pinWrite(hGpio,tx_screen,((temp>>7)&1)); //bit 7

54 44 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτο DSP Delay(baudrate); //delay baudrate Κϊδικασ 3.9 Αποςτολι χαρακτιρα. Θζτουμε το GPIO ςτθν τιμι 1 για το stop bit. GPIO_pinWrite(hGpio,tx_screen,1); //stop bit Κακυςτζρθςθ δφο stop-bits όπωσ ζχει οριςτεί ςτθν αρχικοποίθςθ του κϊδικα τθσ ςειριακισ κφρασ τθσ οκόνθσ. Delay(baudrate); //delay baudrate Delay(baudrate); //delay baudrate Για τθν αποςτολι ζχουμε δθμιουργιςει δυο ρουτίνεσ που μασ δίνουν τθ δυνατότθτα να αποςτζλλουμε μονοδιάςτατουσ πίνακεσ ι string ςτθ ςειριακι. Θ παρακάτω ρουτίνα αποςτζλλει ζνα string, ζχει ςαν ορίςματα το string που κα αποςταλεί αλλά και το που κα αποςταλεί (ςτθν οκόνθ ι ςτο GSM Modem). void SCITransmitStr(unsigned char *pstr, unsigned char dest){ int i; int nstrlen=strlen(pstr); } for (i=0; i<nstrlen; i++) { SCIStartTransmit(pStr[i],dest); } Κϊδικασ 3.10 Ρουτίνα αποςτολισ ςτθ ςειριακι String. Θ παρακάτω ρουτίνα αποςτζλλει string θ μονοδιάςτατο πίνακα οριςμζνου μεγζκουσ. Ζχει ςαν ορίςματα το string που κα αποςταλεί, το μζγεκοσ που κα αποςταλεί αλλά και το που κα αποςταλεί (ςτθν οκόνθ ι ςτο GSM Modem).

55 Κεφάλαιο 3 45 void SCITransmitArray(unsigned char *pstr, unsigned char length, unsigned char dest){ int i; } for (i=0; i<length; i++) { SCIStartTransmit(pStr[i],dest); } Κϊδικασ 3.11 Ρουτίνα αποςτολισ ςτθ ςειριακι πίνακα. 3.4 Υλοποίηςη επικοινωνίασ GSM Modem Θ επικοινωνία με το GSM Modem γίνεται ςειριακά με χριςθ AT εντολϊν ςυμβατϊν με AT Commands set: GSM 07.05, 07.07,07.10 [4] Αρχικοποίηςη GSM Modem Από τθν ςτιγμι που κα τροφοδοτθκεί το Modem, μπαίνει ςε κατάςταςθ φπνωςθσ χωρίσ να υπάρχει επικοινωνία με το δίκτυο ι τθ ςειριακι κφρα. Για το ξφπνθμα του Modem πρζπει να ακολουκιςουμε τθ διαδικαςία ζναρξθσ που υλοποιείται ςτθν ρουτίνα start_gsm().

56 46 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτο DSP START Clear Reset Pin Set to high POK Pin Delay Set to low POK Pin Delay > 2 Sec Set to high POK Pin Delay > 5 Sec Delay END Σχήμα 3.4 Διάγραμμα ροισ τθσ ζναρξθσ του GSM Modem. τθ διαδικαςία αυτι χρθςιμοποιείται το GPIO που ςυνδζεται με το pin POK του module. Κατά τθν ζναρξθ τθσ διαδικαςίασ το ςιμα POK πρζπει να είναι ςε λογικι κατάςταςθ 1, για τθν ζναρξθ του Modem το ςιμα POK πρζπει να αλλάξει

57 Κεφάλαιο 3 47 κατάςταςθ ςε λογικό 0 και να παραμείνει εκεί για τουλάχιςτον 2 sec, ςε αυτό το χρόνο το ςιμα CTS κα βρεκεί ςε λογικό 1, θ λιξθ τθσ διαδικαςίασ ςθμαίνεται από τθν μετάβαςθ του ςιματοσ CTS ςτο 0. Ο ζλεγχοσ του ςιματοσ αυτοφ ι θ αναμονι για τουλάχιςτον 7 sec είναι αρκετά για να ξεκινιςουμε τθν αποςτολι των AT εντολϊν. Σχήμα 3.5 Ζναρξθ του GSM Modem. Παρακάτω είναι ο κϊδικασ που υλοποιεί τθν start_gsm(). void start_gsm(void){ GPIO_pinWrite(hGpio,gsm_pok,1); GPIO_pinWrite(hGpio,gsm_rst,1); long_delay(10*l_del); GPIO_pinWrite(hGpio,gsm_pok,0); long_delay(15*l_del); GPIO_pinWrite(hGpio,gsm_pok,1); } long_delay(30*l_del); Κϊδικασ 3.12 Ρουτίνα τθσ ζναρξθσ του Modem.

58 48 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτο DSP Μετά τθν εκκίνθςθ του Modem, πρζπει να του αποςτείλουμε εντολζσ ϊςτε να ςυνδεκεί ςτο δίκτυο κινθτισ τθλεφωνίασ, ζτςι εάν θ κάρτα SIM είναι κλειδωμζνθ με κωδικό PIN, πρζπει να εκτελεςτεί θ εντολι του ξεκλειδϊματοσ του PIN, να ςθμειωκεί εδϊ ότι ο κωδικόσ PIN κα πρζπει να οριςτεί ςτον οριςμό τθσ set_pin που βρίςκεται ςτο αρχείο gsm.h. START START GSM Modem Set PIN number Connect to cellular Net END Σχήμα 3.6 Διάγραμμα ροισ τθσ αρχικοποίθςθσ του Modem. SCITransmitStr(set_pin,gsm); long_delay(5*l_del); Αμζςωσ μετά ενεργοποιοφμε τθν ςφνδεςθ ςτο δίκτυο κινθτισ τθλεφωνίασ. SCITransmitStr(reg_net_2,gsm); long_delay(3*l_del);

59 Κεφάλαιο Φωνητική κλήςη Για τθν πραγματοποίθςθ τθλεφωνικισ κλιςθσ εκτελοφμε τθ ρουτίνα call(). ε αυτι τθ ρουτίνα γίνεται ςφνκεςθ τθσ εντολισ κλιςθσ του αρικμοφ που ζχει αποςταλεί από τθν οκόνθ ςτο DSP και ζχει αποκθκευτεί ςτο πίνακα scr_data. Ζτςι μία πλιρθσ εντολι κλιςθσ προσ το modem του αρικμοφ 6937XXXXXX είναι: ATD6937XXXXXX;<13> Ο κϊδικασ που υλοποιεί τθν παραπάνω εντολι είναι παρακάτω. SCITransmitStr("ATD",gsm); for(i=0;i<15;i++){scr_data[i]=scr_data[i+2];}// SCITransmitArray(scr_data,call_num,gsm); SCIStartTransmit(';',gsm); SCIStartTransmit(13,gsm); Κϊδικασ 3.13 Ρουτίνα φωνθτικισ κλιςθσ Απόρριψη κλήςησ Για τθν απόρριψθ μιασ κλιςθσ πρζπει να χρθςιμοποιοφμε τθν παρακάτω εντολι. ATH <13> Αυτι θ εντολι ορίηεται από τθν abort_call και αποςτζλλεται από το DSP με τθν παρακάτω εντολι. SCITransmitStr(abort_call,gsm);

60 50 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτο DSP 3.5 Υλοποίηςη ιςοςταθμιςτή Ο κϊδικασ του ιςοςτακμιςτι βαςίςτθκε ςτθν αντίςτοιχθ εργαςία του εργαςτθρίου ςτουσ DSPs [7]. Οι γραφικοί ιςοςτακμιςτζσ πετυχαίνουν τθ διαίρεςθ του φάςματοσ ενόσ ςιματοσ ςε διάφορεσ περιοχζσ ςυχνοτιτων χρθςιμοποιϊντασ ζνα ςφνολο από ηωνοδιαβατά φίλτρα. Ζνα ιδανικό ηωνοδιαβατό φίλτρο, επιτρζπει τθ διζλευςθ των ςυχνοτιτων που βρίςκονται γφρω από μια κεντρικι ςυχνότθτα, ενϊ αποκόπτει πλιρωσ τισ υπόλοιπεσ ςυχνότθτεσ. τθν πράξθ, δεν είναι δυνατόν να υλοποιθκεί ζνα τζτοιο ιδανικό φίλτρο. Θ απόκριςθ των φίλτρων που χρθςιμοποιοφνται είναι αυτι που φαίνεται ςτο χιμα 3.7. Σχήμα 3.7 Απόκριςθ ςυχνότθτασ ηωνοδιαβατοφ φίλτρου. Χρθςιμοποιϊντασ ζνα αρικμό Ν από ηωνοδιαβατά φίλτρα, είναι δυνατόν να χωριςτεί θ περιοχι ςυχνοτιτων του ςιματοσ ςε Ν υποπεριοχζσ. Σα φίλτρα αυτά είναι ςυνδεδεμζνα παράλλθλα, όπωσ φαίνεται και ςτο χιμα 3.8. Θ ζξοδοσ του ιςοςτακμιςτι είναι το άκροιςμα των εξόδων των φίλτρων. Θ ενίςχυςθ ι θ εξαςκζνιςθ κάκε περιοχισ ςυχνοτιτων επιτυγχάνεται πολλαπλαςιάηοντασ τθν ζξοδο του αντίςτοιχου ηωνοδιαβατοφ φίλτρου με ζναν παράγοντα κζρδουσ G. τθν περίπτωςθ που ο παράγοντασ αυτόσ είναι μεγαλφτεροσ από τθ μονάδα, θ ςυγκεκριμζνθ περιοχι ςυχνοτιτων ενιςχφεται ενϊ ςτθν αντίκετθ περίπτωςθ (G<1) εξαςκενεί. Θ κεντρικι ςυχνότθτα κάκε φίλτρου αλλά και ο αρικμόσ τουσ, εξαρτάται από τθν εφαρμογι του ιςοςτακμιςτι αλλά και από τθν ςυχνότθτα δειγματολθψίασ του ςιματοσ (ςτθν περίπτωςθ που αυτό είναι ψθφιακό). H 1 (j ) x(t) H 2 (j ) y(t) H Ν (j ) Σχήμα 3.8 Ψθφιακόσ ιςοςτακμιςτισ Ν περιοχϊν.

61 Κεφάλαιο 3 51 υνικωσ οι κεντρικζσ ςυχνότθτεσ δφο διπλανϊν φίλτρων διαφζρουν κατά μια οκτάβα (το ζνα ζχει διπλάςια κεντρικι ςυχνότθτα από το άλλο). το χιμα 3.9 παρουςιάηονται οι αποκρίςεισ 10 ηωνοδιαβατϊν φίλτρων ενόσ τζτοιου ιςοςτακμιςτι. Σα φίλτρα αυτά είναι IIR φίλτρα 2θσ τάξθσ. Όπωσ φαίνεται και από το ςχιμα, το γεγονόσ ότι τα φίλτρα δεν είναι ιδανικά, οδθγεί ςε αλλθλοεπικάλυψθ αυτϊν. Ζτςι, όταν θ ζξοδοσ ενόσ φίλτρου ενιςχφεται, δεν ενιςχφονται μόνο οι ςυχνότθτεσ που βρίςκονται γφρω από τθν κεντρικι ςυχνότθτα του φίλτρου, αλλά και όλεσ οι υπόλοιπεσ ςυχνότθτεσ. Θ διαφορά είναι ότι οι ςυχνότθτεσ αυτζσ (εκτόσ τθσ ηϊνθσ διζλευςθσ) ζχουν ιδθ υποςτεί μια υποβάκμιςθ από το φίλτρο και οπότε ςτο ακουςτικό αποτζλεςμα φαίνεται να ενιςχφονται μόνο οι ςυχνότθτεσ τθσ ηϊνθσ διζλευςθσ. Ακόμα, λόγω τθσ μθ ιδανικότθτασ των φίλτρων, όταν όλοι οι παράγοντεσ κζρδουσ είναι 1, τότε θ ολικι απόκριςθ ςυχνότθτασ του ιςοςτακμιςτι δεν είναι επίπεδθ, όπωσ κα περίμενε κανείσ. Σχήμα 3.9 Αποκρίςεισ των φίλτρων ιςοςτακμιςτι 10 περιοχϊν. Σα ηωνοδιαβατά φίλτρα του ιςοςτακμιςτι επιλζγονται να είναι IIR κακϊσ απαιτοφνται λιγότεροι ςυντελεςτζσ (ςε ςχζςθ με τα FIR) για τθν υλοποίθςι τουσ. Επιπλζον επιλζγονται να είναι δεφτερθσ τάξθσ, για να αποτελοφνται από μόνο ζνα biquad, ϊςτε να απαιτοφνται μόνο 5 πολλαπλαςιαςμοί και 2 ακροίςεισ για κάκε φίλτρο. Θ εξίςωςθ μεταφοράσ ενόσ τζτοιου biquad είναι: H i b b z z a z 1 1 b a Ζτςι μειϊνεται ο χρόνοσ που απαιτείται για τθν παραγωγι κάκε δείγματοσ του ςιματοσ εξόδου από τον επεξεργαςτι, ϊςτε θ εφαρμογι (ιςοςτακμιςτισ) να είναι πραγματικοφ χρόνου.. το χιμα 3.10 βλζπουμε τθ γενικι δομι τθσ ρουτίνασ που υλοποιεί τον ιςςοςτακμιςτι. 2 z z 2

62 52 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτο DSP START Read Sample IIR Filter Gain Adjust Sent to Output Calculated Sample END Σχήμα 3.10 Μπλοκ διάγραμμα ρουτίνασ του ιςοςτακμιςτι. Παρακάτω παρουςιάηεται ο κϊδικασ του ιςοςτακμιςτι. Δθλϊςεισ μεταβλθτϊν ιςοςτακμιςτι. float input_sample; float data_out[equ_order]; float data_sum = 0; short out_sample; int i = 0; data_sum = 0; Ανάγνωςθ δείγματοσ (sample) δεξιοφ καναλιοφ ιχου. input_sample =( input_right_sample()); //input to 1st stage

63 Κεφάλαιο 3 53 Για τθ υλοποίθςθ του ιςοςτακμιςτι, ςε κάκε δείγμα (sample) που λαμβάνεται εκτελείται το irr-filter τόςεσ φορζσ όςεσ είναι και οι περιοχζσ του ιςοςτακμιςτι (bands).σο αποτζλεςμα από το φίλτρο πολλαπλαςιάηεται με τθν αντίςτοιχθ τιμι του πίνακα gains που περιζχει το βάροσ τθσ κάκε περιοχισ, όπωσ αυτι ορίςτθκε από τουσ sliders τθσ κάκε περιοχισ τθσ οκόνθσ αφισ. Σο αποτζλεςμα τθσ κάκε περιοχισ αποκθκεφεται ςε ζνα δεφτερο πίνακα (data_out) και τζλοσ υπολογίηεται το άκροιςμα του, που είναι το αποτζλεςμα που κα αποςταλεί ςτθν ζξοδο. for (i=0; i<equ_order; i++) { data_out[i] = gains[i] * iir_filter(input_sample, coefs, dly, sections,i); data_sum = data_sum + data_out[i]; } Ρφκμιςθ ζνταςθσ του ςιματοσ εξόδου με τθν τιμι του πίνακα gains. τθν τελευταία κζςθ υπάρχει θ πλθροφορία τθσ ζνταςθσ όπωσ ορίςτθκε από τθν οκόνθ αφισ. out_sample = (short)(data_sum*(gains[equ_order]/25)); Αποςτολι του επεξεργαςμζνου ςιματοσ ςτο δεξιό κανάλι εξόδου. output_right_sample(out_sample); Θ παρακάτω υπορουτίνα υλοποιεί το iir-filter. float iir_filter(float input, float c[][6], float d[][2], int sec, int filter_no) { int i; float temp1, temp2; temp1 = input; for(i=0; i<sec; i++) { temp2 = temp1 - ((c[(sec*filter_no)+i][4] * d[(sec*filter_no)+i][0])) - ((c[(sec*filter_no)+i][5] * d[(sec*filter_no)+i][1])); temp1 = (c[(sec*filter_no)+i][0]*temp2) + (c[(sec*filter_no)+i][1]*d[(sec*filter_no)+i][0]) + (c[(sec*filter_no)+i][2]*d[(sec*filter_no)+i][1]); d[(sec*filter_no)+i][1] = d[(sec*filter_no)+i][0]; d[(sec*filter_no)+i][0] = temp2; } return temp1; } Κϊδικασ 3.14 Ρουτίνα υλοποίθςθσ του IIR φιλτρου.

64 54 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτο DSP

65 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Υλοποίηςη εφαρμογήσ ςτην Οθόνη αφήσ 4.1 Ειςαγωγή Θ οκόνθ αφισ είναι το περιφερειακό που αναλαμβάνει τθν αλλθλεπίδραςθ του χριςτθ με τθν εφαρμογι. Σο κεφάλαιο αυτό αναφζρεται ςτο λογιςμικό που χρθςιμοποιικθκε για τθν ανάπτυξθ του κϊδικα τθσ οκόνθσ αλλά και ςτο τμιμα τθσ εφαρμογισ που υλοποιιςαμε ςτθν οκόνθ αφισ.

66 56 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτθν Οκόνθ αφισ 4.2 Εφαρμογή idevtft Όπωσ αναφζρκθκε και ςτο υποκεφάλαιο 2.3 ο προγραμματιςμόσ τθσ οκόνθσ γίνεται με ψευδοκϊδικα κειμζνου τθσ καταςκευάςτριασ εταιρείασ, μζςα από το λογιςμικό idevtft [10]. Θ χριςθ του λογιςμικοφ αυτοφ δεν είναι δεςμευτικι αφοφ οποιοςδιποτε κειμενογράφοσ κα μασ αρκοφςε. Θ χριςθ όμωσ του λογιςμικοφ αυτοφ μασ διευκολφνει κακϊσ διακζτει εντοπιςτι ςφαλμάτων του κϊδικα, δυνατότθτα προγραμματιςμοφ τθσ εςωτερικισ flash τθσ οκόνθσ, αλλά και προςομοιωτι. Εδϊ να επιςθμανκεί θ απουςία φπαρξθσ emulator που κα ζκανε ακόμθ ποιο εφκολο το debugging. Θ οργάνωςθ τθσ εφαρμογισ γίνεται ςε project και το περιβάλλον φαίνεται ςτο χιμα 4.1. Σχήμα 4.1 Περιβάλλον idevtft το αριςτερό τμιμα του παρακφρου, βλζπουμε τα αρχεία που αποτελοφν το project, είτε αυτά είναι αρχεία κϊδικα, είτε αρχεία εικόνασ, είτε γραμματοςειρζσ. το κφριο τμιμα του παρακφρου, βλζπουμε τθν προεπιςκόπθςθ των αρχείων που ζχουμε επιλζξει από το παράκυρο του project. ε αυτό το παράκυρο μασ δίνεται θ δυνατότθτα επεξεργαςίασ του κϊδικα αλλά και των γραμματοςειρϊν. χιμα 4.2

67 Κεφάλαιο 4 57 Σχήμα 4.2 Font editor. Σζλοσ ςτο κάτω μζροσ του idevtft μασ δίνονται πλθροφορίεσ για τισ εντολζσ που υποςτθρίηει θ εφαρμογι. Θ εφαρμογι του προςομοιωτι ξεκινά χρθςιμοποιϊντασ τθν επιλογι Emulation, θ οποία όταν εκτελείται κάνει compile τον κϊδικα που ζχουμε δθμιουργιςει και τον εκτελεί ςε ζνα εικονικό περιβάλλον όπωσ τθσ παρακάτω απεικόνιςθσ. ε αυτό το περιβάλλον εμφανίηονται οι μεταβλθτζσ που ζχουμε ορίςει και τα περιφερειακά που ζχουμε ενεργοποιιςει κακϊσ και θ κατάςταςθ τουσ ςε κάκε ενζργεια του χριςτθ. τθν δικι μασ εφαρμογι είναι ενεργοποιθμζνθ θ ςειριακι κφρα (RS2).

68 58 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτθν Οκόνθ αφισ Σχήμα 4.3 Περιβάλλον προςομοίωςθσ εφαρμογισ τθσ οκόνθσ. 4.3 Πρωτόκολλο επικοινωνίασ υποςυςτημάτων Μία πλθροφορία για να γίνει κατανοθτι από τον αποδζκτθ πρζπει να ακολουκεί κάποιουσ κανόνεσ που είναι κοινοί και για τον αποςτολζα και για τον αποδζκτθ. Ζτςι για τθν επικοινωνία μεταξφ των υποςυςτθμάτων, πρζπει να οριςτοφν οι εντολζσ που κα χρθςιμοποιοφνται για τθν μεταξφ τουσ επικοινωνία. Οι εντολζσ για τθν επικοινωνία με το GSM Modem είναι ιδθ οριςμζνεσ από αυτό, οι εντολζσ αυτζσ είναι ΑΣ εντολζσ όπωσ και ςτα ενςφρματα modem. Θ προδιαγραφι που περιγράφει το ςφνολο των εντολϊν που μπορεί να αξιοποιιςει το modem είναι: AT commands set: GSM 07.05, 07.07,07.10 [4]. Για τθν επικοινωνία μεταξφ του DSP και τθσ οκόνθσ δεν υπάρχει δεςμευτικό πρωτόκολλο, ζτςι γεννιζται θ ανάγκθ ςφνταξθσ ενόσ μικροφ πρωτόκολλου επικοινωνίασ μεταξφ τθσ οκόνθσ αφισ και του DSP. Σα δεδομζνα ορίςτθκαν να είναι χαρακτιρεσ ASCII και να ζχουν τθν παρακάτω δομι.

69 Κεφάλαιο 4 59 :axxxxx; : Χαρακτιρασ ζναρξθσ a Δείκτθσ μενοφ οκόνθσ ( 1:dialpad 2:equalizer ) x Πλθροφορίεσ μενοφ ; Χαρακτιρασ λιξθσ Οι πλθροφορίεσ μενοφ που μεταφζρονται ςτθ περίπτωςθ του dialpad είναι ο αρικμόσ κλιςθσ με μζγιςτο τουσ 10 χαρακτιρεσ, ενϊ ςτθν περίπτωςθ του equalizer είναι 2 χαρακτιρεσ, ο αφξων αρικμόσ του slider ( για τθν ζνταςθ τθσ φωνισ θ τιμι 11 ) και αμζςωσ μετά 2 χαρακτιρεσ για τθν κζςθ του κάκε slider. 4.4 Εφαρμογή οθόνησ φμφωνα με τθν περιγραφι τθσ εφαρμογισ, θ οκόνθ κα αναλάβει να μεταφζρει από το χριςτθ τον τθλεφωνικό αρικμό που κα κλθκεί, τθν εντολι κλιςθσ αλλά και απόρριψθσ, επίςθσ πρζπει να δίνει τθ δυνατότθτα ρφκμιςθσ των περιοχϊν του ιςοςτακμιςτι. Ζτςι οι απαιτιςεισ μασ οδθγοφν ςτθ δθμιουργία 2 διαφορετικϊν μενοφ. Σχήμα 4.4 Σο μενοφ κλιςθσ τθλεφϊνου Σο πρϊτο μενοφ που απεικονίηεται ςτο χιμα 4.4 αποτελείται από ζνα αρικμθτικό πλθκτρολόγιο, τισ εντολζσ κλιςθσ και απόρριψθσ κλιςθσ, κακϊσ και το πλικτρο μετάβαςθσ ςτο μενοφ του equalizer. Όταν ο χριςτθσ πλθκτρολογεί ζναν αρικμό αυτόσ εμφανίηεται ςτο επάνω μζροσ τθσ οκόνθσ, ενϊ εχει δοκεί θ

70 60 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτθν Οκόνθ αφισ δυνατότθτα διαγραφισ με πλικτρο backspace. Πατϊντασ το πλικτρο κλιςθσ αποςτζλλεται ςτο DSP εντολι κλιςθσ με τον αρικμό που εμφανίηεται ςτο επάνω μζροσ τθσ οκόνθσ, ενϊ πατϊντασ τθν απόρριψθ κλιςθσ αποςτζλλεται εντολι για το τερματιςμό τθσ κλιςθσ. Σχήμα 4.5 Σο μενοφ equalizer. Σο δεφτερο μενοφ που απεικονίηεται ςτο χιμα 4.5, αποτελείται από 11 sliders, ζνα για τον ζλεγχο τθσ ζνταςθσ και 10 για τον ζλεγχο του ιςοςτακμιςτι. Ο χριςτθσ μπορεί να ςφρει τουσ sliders ςτθν επικυμθτι τιμι, αφινοντασ τον slider αποςτζλλεται από τθν οκόνθ ςτο DSP, εντολι με τον αφξοντα αρικμό του slider και τθν κζςθ του κάκε slider. Ζτςι το αποτζλεςμα ςτθν επεξεργαςία του ιχου είναι άμεςο. Εδϊ να ςθμειωκεί ότι κατά τθν αποςτολι τθσ εντολισ υπάρχει το ενδεχόμενο να δθμιουργθκεί gap ςτα θχεία αφοφ τθ ςτιγμι αυτι ο DSP παραμζνει απαςχολθμζνοσ με τθν ανάγνωςθ τθσ εικονικισ κφρασ και ζτςι δεν λειτουργεί θ επεξεργαςία του ςιματοσ. Αυτό δεν κα ςυνζβαινε εάν γινόταν χριςθ τθσ κφρασ McBSP του DSP αφοφ θ CPU του DSP δεν κα απαςχολοφνταν με τθν ανάγνωςθ τθσ κφρασ. 4.5 Κϊδικασ Εφαρμογήσ οθόνησ Θ δομι του κϊδικα τθσ οκόνθσ περιλαμβάνει 4 αρχεία κειμζνου, δυο αρχεία εικόνασ και δυο αρχεία γραμματοςειρϊν. Σο κφριο αρχείο του κϊδικα ( tu480a.mnu ) είναι και αυτό που υλοποιεί το πρϊτο μενοφ και από αυτό μποροφμε να επιλζξουμε τθν εμφάνιςθ του δεφτερου μενοφ. το αρχείο varfile.mnu χρθςιμοποιείται ςαν header file.

71 Κεφάλαιο 4 61 START Initialization Create KeyPad Page Create keys & touch area Pressed arithmetic key? Yes Key Routine Pressed backspace key? Yes BackSpace Routine Pressed Call or Abort key? Yes Sent Call or Abort command Pressed EQU key Yes Generate and run EQU Menu Σχήμα 4.6 Αλγόρικμοσ του κεντρικοφ αρχείου τθσ οκόνθσ αφισ Αρχείο tu480a.mnu Παρακάτω αναλφεται ο κϊδικασ του κεντρικοφ αρχείου tu480a.mnu

72 62 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτθν Οκόνθ αφισ Αρχεία που περιλαμβάνονται ςτο κφριο αρχείο του κϊδικα INC( "SDHC/equ.mnu" ); INC("SDHC/varfile.mnu"); // equalizer menu //Variables and include files Ρφκμιςθ παραμζτρων του ςυςτιματοσ που αφοροφν το πλικοσ των δείγματων που κα λθφκοφν για να γίνει αντιλθπτι θ πίεςθ του πλικτρου (touchsamples), το debouncing των πλικτρων (touchdebounce) και τθν ακρίβεια κζςθσ πίεςθσ του πλικτρου(touchaccuracy). SETUP(system){touchsamples=10;touchdebounce=5; touchaccuracy=50;} Αρχικοποίθςθ και ενεργοποίθςθ τθσ ςειριακισ κφρασ. setup(rs2) { set="192nc"; // quick set up none txi=y; // enable transmit to serial port stop=2; // Set stop bit 2 } Δθμιουργία κφριασ ςελίδασ με τθν ονομαςία keys. PAGE( keys, stpage ) //create the main page for the keyboard and set its contents { Δθμιουργία πλαιςίου κειμζνου με ονομαςία KeyData και μορφι γραμμάτων που ορίηεται από τον οριςμό τθσ BlueText32 που βρίςκεται ςτο varfile.mnu. Σο πλαίςιο αυτό κα τοποκετθκεί ςτθ κζςθ με ςυντεταγμζνεσ που ορίηονται από τθν POSN (ςυντεταγμζνεσ ςε pixel). ε αυτό το πλαίςιο κειμζνου κα εμφανίηεται ο αρικμόσ κλιςθσ που κα πλθκτρολογιςει ο χριςτθσ. POSN(8, 16); TEXT (TextLine, KeyData, BlueText32); Δθμιουργία εικονικϊν πλικτρων ςτθ κζςθ που ορίηεται από τθν POSN και μζγεκοσ που ορίηεται από τθν KEY (τιμι ςε pixel). Εφόςον πατθκεί το πλικτρο, τότε κα εκτελεςτεί θ ενζργεια που υπάρχει ςτθν KEY. Ζτςι για παράδειγμα το πρϊτο πλικτρο κα τοποκετθκεί ςτθ κζςθ 80,60, κα ζχει μζγεκοσ 120,30, θ ονομαςία του κα είναι onekey και όταν πατθκεί κα φορτωκεί ςτθν μεταβλθτι enkey ο χαρακτιρασ 1. Εκτόσ από τα πλικτρα που φορτϊνουν κάποια τιμι ςτθ μεταβλθτι enkey υπάρχουν και τα πλικτρα που εκτελοφν υπορουτίνεσ όπωσ αυτζσ των εντολϊν ι τθσ φόρτωςθσ του μενοφ του equalizer. Εδϊ επιςθμαίνεται ότι δεν είναι δυνατι θ πίεςθ δυο πλικτρων ταυτόχρονα κακϊσ αυτά δεν κα γίνουν αντιλθπτά. Ο περιοριςμόσ αυτόσ προζρχεται από τθν τεχνολογία του touch controller που είναι

73 Κεφάλαιο 4 63 resistive. Θ παράκαμψθ αυτοφ του περιοριςμοφ κα απαιτοφςε τθ χριςθ εξωτερικοφ touch controller τεχνολογίασ capacitive. POSN(80, 60); KEY(oneKey, [LOAD(enkey,"1");], 120, 30, TOUCH ); //load "1" POSN(240, +0); KEY(twoKey, [LOAD(enkey,"2");], 120, 30, TOUCH ); //load "2" POSN(400,+0);KEY(threeKey, [LOAD(enkey,"3");], 120, 30, TOUCH ); //load "3" POSN(80, +50); KEY(fourKey, [LOAD(enkey,"4");], 120, 30, TOUCH ); //load "4" POSN(240, +0); KEY(fiveKey, [LOAD(enkey,"5");], 120, 30, TOUCH ); //load "5" POSN(400, +0); KEY(sixKey, [LOAD(enkey,"6");], 120, 30, TOUCH ); //load "6" POSN(80, +45); KEY(sevenKey,[LOAD(enkey,"7");], 120, 30, TOUCH ); //load "7" POSN(240, +0); KEY(eightKey,[LOAD(enkey,"8");], 120, 30, TOUCH ); //load "8" POSN(400, +0); KEY(nineKey, [LOAD(enkey,"9");], 120, 30, TOUCH ); //load "9" POSN(80, +45); KEY(asterixKey,[LOAD( RS2,"*" );], 120, 30, TOUCH ); //load "0" POSN(240, +0); KEY(zeroKey, [LOAD(enkey,"0");], 120, 30, TOUCH ); //load "0" POSN(400, +0); KEY(hashKey, [LOAD( RS2,"#" );], 120, 30, TOUCH ); //load "0" POSN(80, +45); KEY(abortKey,ABORT_CALL, 120, 30, TOUCH ); //abort call key POSN(240, +0); KEY(equKey, equf, 120, 30, TOUCH ); //equalizer key POSN(400, +0); KEY(callKey, DIAL_NUM, 120, 30, TOUCH ); //call key POSN(440, 20); KEY(bsKey, fncbskey, 40, 30, TOUCH ); //"backspace" key, call the function fncbskey Κώδικας 4.1 Κώδικας υλοποίησης του πληκτρολογίου. το χιμα 4.7 εμφανίηονται οι περιοχζσ των εικονικϊν πλικτρων που δθμιουργικθκαν. Θ εμφάνιςθ των περιοχϊν αυτϊν μπορεί να γίνει χρθςιμοποιϊντασ τθν παρακάτω εντολι οριςμοφ παραμζτρων του ςυςτιματοσ. SETUP(system){ test=showtouchareas;}

74 64 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτθν Οκόνθ αφισ Σχήμα 4.7 Περιοχζσ των εικονικϊν πλικτρων. Επανάλθψθ με ονομαςία enkeyloop θ οποία κα εκτελείται για πάντα. Μζςα ςε αυτι τθν επανάλθψθ γίνεται ζλεγχοσ για το αν θ μεταβλθτι enkey περιζχει δεδομζνα, αν αυτό ςυμβαίνει τότε εκτελείται θ ρουτίνα fncenkey. Θ enkey παίρνει τιμι όταν πιεςτεί κάποιο πλικτρο. LOOP(enkeyloop,forever) //set up a loop for when a key has been pressed { IF(enkey<>"\\FF"?fncenkey); //if the key value isn't(<>) blank/empty then add the character to the text } } Ρουτίνα με ονομαςία fncenkey που εκτελείται όταν πατθκεί κάποιο πλικτρο. ε αυτι τθ ρουτίνα προςτίκεται ο χαρακτιρασ που πατικθκε ςτθ μεταβλθτι KeyData, θ μεταβλθτι αυτι απεικονίηεται ςτο πλαίςιο κειμζνου, αυξάνει κατά ζνα ο μετρθτισ χαρακτιρων, και τζλοσ κακαρίηεται θ μεταβλθτι enkey για να μθν εκτελεςτεί πάλι θ ίδια διαδικαςία. FUNC(fncenkey) { if(num_count<10? [ CALC(KeyData,KeyData,enkey,"INS"); TEXT(TextLine,KeyData); LOAD(Shift,0)); CALC(num_count,num_count,1,"+"); ]); LOAD(enkey,"\\FF"); } Κώδικας 4.2 Κώδικας που εκτελείται κατά την πίεση ενός αριθμητικού πλήκτρου.

75 Κεφάλαιο 4 65 Ρουτίνα με ονομαςία fncbskey που εκτελείται όταν πατθκεί το πλικτρο bskey. ε αυτι τθ ρουτίνα αφαιρείται ο τελευταίοσ χαρακτιρασ από τθ μεταβλθτι KeyData, θ μεταβλθτι αυτι απεικονίηεται ςτο πλαίςιο κειμζνου και τζλοσ μειϊνεται κατά ζνα ο μετρθτισ χαρακτιρων. FUNC(fncbskey) { if (num_count>0?[ CALC(KeyData,KeyData,-1,"DEL"); TEXT(TextLine,KeyData);; CALC(num_count,num_count,1,""); ]); } Κώδικας 4.3 Κώδικας που υλοποιεί τη λειτουργία του πλήκτρου backspace. Εμφάνιςθ τθσ ςελίδασ keys. SHOW(keys); //show the keys page Δθμιουργία και αποςτολι ςτθ ςειριακι κφρα τθσ εντολισ κλιςθσ. FUNC(DIAL_NUM) { LOAD( RS2,":1C" ); LOAD( RS2,KeyData); LOAD( RS2,";" ); } Κώδικας 4.4 Κώδικας που αποστέλλει την εντολή φωνητικής κλήσης. Δθμιουργία και αποςτολι ςτθ ςειριακι κφρα τθσ εντολισ απόρριψθσ κλιςθσ. FUNC(ABORT_CALL) { LOAD( RS2,":1A" ); LOAD( RS2,";" ); } Κώδικας 4.5 Κώδικας που αποστέλλει την εντολή απόρριψης κλήσης.

76 66 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτθν Οκόνθ αφισ Αρχείο equ.mnu Παρακάτω αναλφεται ο κϊδικασ του αρχείου equ.mnu, που είναι το αρχείο για τθν υλοποίθςθ και λειτουργία του μενοφ του ιςοςτακμιςτι. Αρχεία που περιλαμβάνονται ςτο κφριο αρχείο του κϊδικα. INC("SDHC/varfile.mnu"); INC("SDHC/func.mnu"); //Variables and include files //Sliding bar functions Δθμιουργία ςελίδασ με τθν ονομαςία equpg. PAGE(equPg,MainP){ Οι παρακάτω εντολζσ κα αναλυκοφν για ζνα slider και τα ίδια ιςχφουν για τουσ υπόλοιπουσ. τθ κζςθ με ςυντεταγμζνεσ 90,130 ςχεδιάηει ςχιμα με ονομαςία GBox0 με ςχιμα που ορίηεται από τον οριςμό τθσ SBB που βρίςκεται ςτο varfile.mnu και μζγεκοσ 10x220 pixel. Αυτό το ςχιμα δθμιουργεί το κυρίωσ ςϊμα του slider. POSN(90,130); DRAW(GBox0,10,220,SBB);//Equalizer Box τθ κζςθ με ςυντεταγμζνεσ 90, GY0E ςχεδιάηει ςχιμα με ονομαςία GSlide0 με ςχιμα που ορίηεται από τον οριςμό τθσ VSB που βρίςκεται ςτο varfile.mnu και μζγεκοσ 16x8 pixel. Αυτό το ςχιμα δθμιουργεί το πλικτρο του slider. POSN(90,GY0E); DRAW(GSlide0,16,8,VSB);//Equalizer Slide τθ κζςθ με ςυντεταγμζνεσ 30, 30 δθμιουργεί πλικτρο με ονομαςία dng0 μεγζκουσ 30x30 με παραμζτρουσ που ορίηονται από τον οριςμό τθσ TkeyD που βρίςκεται ςτο varfile.mnu. Αυτό το πλικτρο κατά τθν πίεςθ, δίνει ςτθ μεταβλθτι με όνομα slide τθν τιμι 1. KEY(dnG0,[VAR(slide,1);],30,30,TkeyD);//Equalize Key Down Κατά τθν απελευκζρωςθ του πλικτρου ενθμερϊνεται θ νζα κζςθ του πλικτρου, αποςτζλλεται θ εντολι ςτο ςειριακό και δίνει ςτθ μεταβλθτι με όνομα slide τθν τιμι 0. KEY(upG0,[VAR(TEMP,GY0E);RUN(SERIAL_DATA);VAR(slide,0);],3 0,30,TkeyU); //Equalizer 1 Key Release Δθμιουργεί πλαίςιο κειμζνου με τθν τιμι 24 ςτθ κζςθ 90,255.

77 Κεφάλαιο 4 67 POSN(90,255); TEXT(T32,"24",mnuTxt); //Equalizer 1 Text Επανάλθψθ με ονομαςία scroll θ οποία κα εκτελείται για πάντα. Μζςα ςε αυτι τθν επανάλθψθ γίνεται ζλεγχοσ για το αν θ μεταβλθτι slide περιζχει δεδομζνα, αν αυτό ςυμβαίνει τότε εκτελείται θ αντίςτοιχθ ρουτίνα που αντιςτοιχεί ςε κάκε slider. LOOP(scroll,FOREVER)//Loop forever { IF(slide=1?GY0Fnc); //Graphic Equalizer 1 Function IF(slide=2?GY1Fnc); //Graphic Equalizer 2 Function IF(slide=3?GY2Fnc); //Graphic Equalizer 3 Function IF(slide=4?GY3Fnc); //Graphic Equalizer 4 Function IF(slide=5?GY4Fnc); //Graphic Equalizer 5 Function IF(slide=6?GY5Fnc); //Graphic Equalizer 6 Function IF(slide=7?GY6Fnc); //Graphic Equalizer 7 Function IF(slide=8?GY7Fnc); //Graphic Equalizer 8 Function IF(slide=9?GY8Fnc); //Graphic Equalizer 9 Function IF(slide=10?GY9Fnc);//Graphic Equalizer 10 Function IF(slide=11?V1Fnc); //Volume Function Κώδικας 4.6 Βρόχος ελέγχου αλλαγής κατάστασης των sliders. Ανανζωςθ τθσ εμφάνιςθσ τθσ ςελίδασ. IF (slide<>0?[show(equpg);]); }} Ανανζωςθ τθσ εμφάνιςθσ τθσ ςελίδασ. SHOW(equPg); Εμφάνιςθσ τθσ ςελίδασ μετά από πίεςθ πλικτρου ςτθν κεντρικι ςελίδα. FUNC(equf){SHOW(equPg);} Μορφοποίθςθ και αποςτολι εντολισ από το slider ςτθ ςειριακι. FUNC(SERIAL_DATA) { LOAD( RS2,":2" ); IF (slide<10? [LOAD( RS2,"0" );]); LOAD( RS2,slide); CALC(TEMP,TEMP,31,"-"); CALC(TEMP,TEMP,2,"/"); CALC (TEMP,99,TEMP,"-"); IF (TEMP<10? [LOAD( RS2,"0" );]); LOAD( RS2,TEMP ); LOAD( RS2,";" ); } Κώδικας 4.7 Κώδικας που υλοποιεί και αποστέλλει την εντολή των sliders του ισοσταθμιστή.

78 68 Τλοποίθςθ εφαρμογισ ςτθν Οκόνθ αφισ Αρχείο func.mnu το αρχείο αυτό υπάρχουν 11 όμοιεσ ρουτίνεσ που αφοροφν τουσ αντίςτοιχουσ sliders, ζτςι κα αναλυκεί ο κϊδικασ ενόσ slider. Θ ρουτίνα αυτι κα εκτελεςτεί για όςο ο χριςτθσ κινεί τον slider. Φορτϊνει τθ μεταβλθτι GY0E με τθ νζα ςυντεταγμζνθ Τ του slider, ελζγχει αν αυτι θ ςυντεταγμζνθ είναι εκτόσ ορίων του ςχιματοσ του slider και αν ναι τότε τθν επαναφζρει ςτα ακραία όρια. Ενθμερϊνει με τθ νζα κζςθ το πλικτρο που επθρεάςτθκε. FUNC(GY0Fnc) { LOAD(GY0E,TOUCHY);//Load the y touch coordinate into GY1E IF(GY0E<30?[LOAD(GY0E,30);]); //Set lower limits of GY1E IF(GY0E>230?[LOAD(GY0E,230);]);//Set upper limits of GY1E POSN(90,GY0E,GSlide0); //Position the bar at GY1E POSN(90,GY0E,dnG0); //Position the equalizer down key POSN(90,GY0E,upG0); //Position the equalizer release key } Κώδικας 4.8 Κώδικας που εκτελείται κατά την κύλιση ενός slider.

79 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Αποτελέςματα 5.1 Ειςαγωγή Για τον ζλεγχο ορκισ λειτουργίασ τθσ εφαρμογισ πρζπει να υλοποιιςουμε μία ςειρά από ελζγχουσ που κα πιςτοποιοφν τθν λειτουργικότθτα τθσ εφαρμογισ. το κεφάλαιο αυτό κα αναφερκοφν οι ζλεγχοι που ζγιναν αλλά και τα αποτελζςματα αυτϊν.

80 70 Αποτελζςματα 5.2 Ζλεγχοσ επικοινωνίασ περιφερειακϊν Για το ζλεγχο τθσ ορκισ επικοινωνίασ μεταξφ των περιφερειακϊν, χρθςιμοποιικθκε ψθφιακόσ παλμογράφοσ ϊςτε να ελεγχκεί θ ορκότθτα των εντολϊν, χιμα 5.1 ζωσ χιμα 5.6. Ο παλμογράφοσ που χρθςιμοποιικθκε ( από το εργαςτιριο τθσ εταιρείασ THYRATRON ) διζκετε ενςωματωμζνο αποκωδικοποιθτι ςειριακοφ πρωτόκολλου [9], ζτςι κάτω από τθν κυματομορφι φαίνεται θ αποκωδικοποίθςθ του χαρακτιρα που ανζγνωςε ο παλμογράφοσ. Σχήμα 5.1 Εντολι κλιςθσ από τθν οκόνθ προσ τον DSP.

81 Κεφάλαιο 5 71 Σχήμα 5.2 Εντολι απόρριψθσ κλιςθσ από τθν οκόνθ προσ τον DSP. Σχήμα 5.3 Εντολι του slider 1 ςτθ κζςθ 74 από τθν οκόνθ προσ τον DSP.

82 72 Αποτελζςματα Σχήμα 5.4 Εντολι του slider 11 (ζνταςθσ) ςτθ κζςθ 43 από τθν οκόνθ προσ τον DSP. Σχήμα 5.5 Εντολι κλιςθσ από τον DSP προσ το Modem.

83 Κεφάλαιο 5 73 Σχήμα 5.6 Εντολι απόρριψθσ τθσ κλιςθσ από τον DSP προσ το Modem. 5.3 Ζλεγχοσ ιςοςταθμιςτή Για τον ζλεγχο του ιςοςτακμιςτι χρθςιμοποιικθκε το πρόγραμμα True RTA [8] ςτθ δοκιμαςτικι ζκδοςθ, που μασ δίνει τθ δυνατότθτα να κάνουμε FFT ανάλυςθ ενόσ ςιματοσ που εφαρμόηουμε ςτθν είςοδο τθσ κάρτασ ιχου ενόσ υπολογιςτι. Θ ενζργεια ενόσ ςιματοσ λευκοφ κορφβου, κεωρθτικά είναι ίδια ςε όλο το φάςμα των ςυχνοτιτων. Κάνοντασ ανάλυςθ του ςιματοσ αυτοφ ςτο πεδίο των ςυχνοτιτων τότε το πλάτοσ τθσ κάκε ςυχνότθτασ πρζπει να είναι ίδιο. Εάν εφαρμόςουμε ςτθν είςοδο του ιςοςτακμιςτι το ςιμα αυτό και κάνουμε ανάλυςθ του ςιματοσ τθσ εξόδου του ιςοςτακμιςτι, ςτο πεδίο των ςυχνοτιτων, τότε θ απεικόνιςθ που κα πάρουμε μασ δείχνει τθν απόκριςθ του ιςοςτακμιςτι. Λόγω του ότι δεν ζχουμε ιδανικό ςφςτθμα (μθ τυχαίο λευκό κόρυβο, χωρθτικότθτεσ γραμμϊν μεταφοράσ ςιματοσ, απόκριςθ κάρτασ ιχου υπολογιςτι) θ καμπφλθ που περνοφμε όταν όλοι ο sliders του ιςοςτακμιςτι είναι ςτθ μεςαία κζςθ δεν είναι ευκεία. Γι αυτό το λόγο κάνουμε ιςοςτάκμιςθ των πλατϊν των ςυχνοτιτων τθσ απεικόνιςθσ και κεωροφμε αυτό ςαν ςθμείο ζναρξθσ μζτρθςθσ τθσ απόκριςθσ. Θ μετακίνθςθ του κάκε slider επιφζρει και τθν αντίςτοιχθ αλλαγι ςτθν απόκριςθ τθσ κάκε ςυχνότθτασ. τα χιματα 5.7 ζωσ 5.15, παρατίκενται τα αποτελζςματα από τθ μεταβολι του slider ρφκμιςθσ τθσ ζνταςθσ αλλά και τριϊν sliders ςε διάφορεσ ςυχνότθτεσ.

84 74 Αποτελζςματα Σχήμα 5.7 Απόκριςθ με τον slider τθσ ζνταςθσ ςτο ελάχιςτθ κζςθ. Σχήμα 5.8 Απόκριςθ με τον slider τθσ ζνταςθσ ςτο μζςο.

85 Κεφάλαιο 5 75 Σχήμα 5.9 Απόκριςθ με τον slider τθσ ζνταςθσ ςτθ μζγιςτθ κζςθ. Σχήμα 5.10 Απόκριςθ με τον slider των 68 Hz ςτθ μζγιςτθ κζςθ.

86 76 Αποτελζςματα Σχήμα 5.11 Απόκριςθ με τον slider των 68 Hz ςτθ ελάχιςτθ κζςθ. Σχήμα 5.12 Απόκριςθ με τον slider των 1ΚHz ςτθ μζγιςτθ κζςθ.

87 Κεφάλαιο 5 77 Σχήμα 5.13 Απόκριςθ με τον slider των 1ΚHz ςτθ ελάχιςτθ κζςθ. Σχήμα 5.14 Απόκριςθ με τον slider των 20ΚHz ςτθ μζγιςτθ κζςθ.