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Firmware del robot móvil RoMAA-II

Tabla de Contenidos

Firmware del robot móvil RoMAA-II
Objetivos
Caracteterísitcas generales del FW
Versiones del FW
Información para usuarios del RoMAA-II
Información para desarrolladores del FW del RoMAA-II

Objetivos

Aquí se documentarán y organizarán todas las investigaciones y desarrollos ha realizar y realizados para la optimización del firmware de la plataforma robótica móvil RoMAA-II, en su aplicación con el sistema operativo en tiempo real FreeRTOS.

Caracteterísitcas generales del FW

Trabajos iniciales

FreeRTOS

Modo de funcionamiento

Tareas

Versiones del FW

Información para usuarios del RoMAA-II

Características generales de la plataforma

Link a características generales de la plataforma. Diferencias entre RoMAAs

Funcionamiento básico

Encendido, apagado, reseteo, etc.

Grabación del FW

Condiciones inicales

Condiciones iniciales

Lógica simple de funcionamiento

Lógica simple de funcionamiento del FW

Comandos

Comandos: Se describen todos los comandos disponibles para la utiización de la plataforma y los básicos iniciales para comenzar en cualquier aplicación de nivel superior a desarrollar.

Descripción agrupada por tipos de comandos

Detalle del efecto que tienen sobre el RoMAA, en que secuencia debería usarse

Detalle de la trama, envío y recepción a codificar

Información para desarrolladores del FW del RoMAA-II

Repositorio

Repositorio
Creación del tag v2.2 disponible para utilizar con ambos RoMAAs. Creación y utilización del trunk v2.3 para el desarrollo del proyecto.

El código que actualmente se utiliza tanto en el RoMAA II como en el RoMAA original esta basado en el desarrollado para el proyecto "Hardware de Control de Plataforma Robótica Móvil con Arquitectura ARM7 y RTOS embebido. Caracterización". Tesis de grado para obtener el título de Ing. en electrónica de Santiago Pérez y Martín Baudino Ir.

La versión en desarrollo actual (v2.4) se encuentra en el repositorio romaa_firmware. Y se puede descargar del servidor con:

hg clone https://proyectos.ciii.frc.utn.edu.ar/hg/romaa_firmware romaa_firmware_v2.4_trunk

Archivos que componen el proyecto

CiiiEmbLibs

FreeRTOS

Funcionamiento del FW

Compilación y Makefile

Lógica general

Condiciones iniciales

Descripción por partes del FW

El programa principal del firmware está dividido en tres partes principales, que se describen en los links a continuación:

Main
es la función principal del firmware, que de inicio a las tareas, inicializaciones de variables y configuración de hardware, ejecutándose solo una vez y finalizando con la entrega del control del flujo del programa y sincronización de tareas al scheduler del FreeRTOS.
Tareas
son 5 tareas en total, que el FreeRTOS sincroniza para que funcionen en pseudoparalelo, según las prioridades asignadas a las mismas y los tiempos de repetición de cada una de ellas.
Interrupciones
se usan con dos propósitos fundamentales. Por un lado, la lectura de los encoders, único sensor de realimentación de velocidad utilizado en el movimiento de la plataforma; y por el otro lado, para el timer que utiliza el scheduler del FreeRTOS en la sincronización de todas las tareas y recursos.

Modificaciones detalladas entre versiones

Cambios significativos y problemáticas resueltas relevantes

Memoria
Estudiar e implementar el uso optimizado de memoria de la aplicación con FreeRTOS.
Grabación del Firmware con LPC2isp
Estudio y corrección de los problemas de grabación con el software LPC2isp.
PID
Implementación de la codificación del PID del cuadricóptero QA3, variables, recursos del FreeRTOS e interacción con las demás tareas.
Varios Aplicación
Optimización y utilización de varios recursos y configuraciones del FreeRTOS para la aplicación.
Interrupciones y RTOS
Estudio e implementación de las interrupciones bajo programación segura con los recursos del FreeRTOS.
Uso y medición de los recursos del micro
Estudio e implementación de mediciones de recursos del micro, FreeRTOS y aplicación
Compilación
Errores posibles en la compilación y como solucionarlos.
Makefile
Errores posibles en el Makefile y como solucionarlos.

None: LabElectronica/RoMAA-FW (última edición 2013-01-26 15:47:38 efectuada por SantiagoPerez)

-  ⇤ ← Versión 1 con fecha 2011-12-05 20:58:22 → 
  Tamaño: 2952
  Editor: localhost
  Comentario:
+   ← Versión 39 con fecha 2012-11-05 23:27:52 → ⇥
  Tamaño: 6304
  Editor: SantiagoPerez
  Comentario:
-Los textos eliminados se marcan así.
+Los textos añadidos se marcan así.
 Línea 1:
+## page was renamed from LabElectronica/RoMAAFirmware23
## page was copied from LabElectronica/RoMAAFirmware22
## page was copied from LabElectronica/RoMAAFirmware21
-Línea 3:
+Línea 6:
+= Firmware del robot móvil RoMAA-II =
<<TableOfContents()>>
-Línea 4:
+Línea 9:
-= Firmware del controlador embebido del robot móvil RoMAA-II =
+= Objetivos =
Aquí se documentarán y organizarán todas las investigaciones y desarrollos ha realizar y realizados para la optimización del firmware de la plataforma robótica móvil RoMAA-II, en su aplicación con el sistema operativo en tiempo real FreeRTOS.
-Línea 6:
+Línea 12:
-== Firmware con kernel en tiempo real ==
El código que actualmente se utiliza tanto en el RoMAA II como en el RoMAA original esta basado en el desarrollado para el proyecto "Hardware de Control de Plataforma Robótica Móvil con Arquitectura ARM7 y RTOS embebido. Caracterización". Tesis de grado para obtener el título de Ing. en electrónica de Santiago Pérez y Martín Baudino [[LabElectronica/FreeRTOSLpc2114Web|Ir]].
+= Caracteterísitcas generales del FW =
== Trabajos iniciales ==
== FreeRTOS ==
== Modo de funcionamiento ==
=== Tareas ===
= Versiones del FW =
=== v2.1 ===
[[LabElectronica/RoMAAFirmware23/v2.1|Características de la versión. Modificaciones           respecto a versiones anterioriores]]
-Línea 9:
+Línea 21:
-La versión actual se encuentra en el repositorio [[http://proyectos.ciii.frc.utn.edu.ar/romaa_firmware|romaa_firmware]]. Y se puede descargar del servidor con 
{{{hg clone https://proyectos.ciii.frc.utn.edu.ar/hg/romaa_firmware}}}
+=== v2.2 → ===
[[LabElectronica/RoMAAFirmware23/v2.2|Características de la versión. Modificaciones           respecto a versiones anterioriores]]
-Línea 12:
+Línea 24:
-=== Organización del Código ===
La estructura de directorios es la siguiente:
+=== v2.3 Innovar→ Stable ===
[[LabElectronica/RoMAAFirmware23/v2.3|Características de la versión. Modificaciones           respecto a versiones anterioriores]]
-Línea 15:
+Línea 27:
-{{attachment:romaa_freertos_structure.png||height="137px",width="489px"}}
+=== v2.4 → desarrollo ===
[[LabElectronica/RoMAAFirmware23/v2.4|Características de la versión. Modificaciones           respecto a versiones anterioriores]]
-Línea 17:
+Línea 30:
-Las librerías CIIIEmbLibs se incluyen dentro del proyecto porque son una versión anterior a la revisión 0 (la más antigua disponible en los [[http://proyectos.ciii.frc.utn.edu.ar/ciiiemblibs|repositorios]]) y esto significa que contiene implementaciones incompatibles con las librerías que tienen mantenimiento hoy en día.
+=== v2.5 → FINAL ===
[[LabElectronica/RoMAAFirmware23/v2.5|Características de la versión. Modificaciones           respecto a versiones anterioriores]]
-Línea 19:
+Línea 33:
-El principal cambio que habría que llevar a cabo para actualizar el proyecto a las nuevas CIIIEmbLibs es modificar las interrupciones para que utilicen callbacks.
+= Información para usuarios del RoMAA-II =
== Características generales de la       plataforma ==
[[CaracteristicasGenerales|Link a características generales de la       plataforma. Diferencias entre RoMAAs]]
-Línea 21:
+Línea 37:
-=== Compilación ===
Para compilar el proyecto es necesario ubicarse en la carpeta "app" y ejecutar:
+== Funcionamiento básico ==
[[LabElectronica/RoMAAFirmware23/FuncionamientoBasico|Funcionamiento básico]]

Encendido, apagado, reseteo, etc.

Grabación del FW

== Condiciones inicales ==
[[LabElectronica/RoMAAFirmware23/Condiciones iniciales|Condiciones iniciales]]

== Lógica simple de funcionamiento ==
[[LabElectronica/RoMAAFirmware23/LogicaFuncionamiento|Lógica simple de funcionamiento del FW]]

=== Comandos ===
[[LabElectronica/RoMAAFirmware23/Comandos|Comandos]]: Se  describen todos los comandos disponibles para la utiización de la  plataforma y los básicos iniciales para comenzar en cualquier aplicación  de nivel superior a desarrollar.

Descripción agrupada por tipos de comandos

Detalle del efecto que tienen sobre el RoMAA, en            que secuencia debería usarse

Detalle de la trama, envío y recepción a            codificar

= Información para desarrolladores del FW del RoMAA-II =
== Repositorio ==
[[LabElectronica/RoMAAFirmware23/Repositorio|Repositorio]]<<BR>>Creación  del tag v2.2 disponible para utilizar con ambos RoMAAs. Creación y  utilización del trunk v2.3 para el desarrollo del proyecto.

El  código que actualmente se utiliza tanto en el  RoMAA II como en el  RoMAA original esta basado en el desarrollado para  el proyecto  "Hardware de Control de Plataforma Robótica Móvil con  Arquitectura ARM7  y RTOS embebido. Caracterización". Tesis de grado para  obtener el  título de Ing. en electrónica de Santiago Pérez y Martín  Baudino [[LabElectronica/FreeRTOSLpc2114Web|Ir]].

La versión en desarrollo actual (v2.4) se encuentra en el repositorio [[http://proyectos.ciii.frc.utn.edu.ar/romaa_firmware|romaa_firmware]]. Y se puede descargar del servidor con:
-Línea 25:
+Línea 68:
-romaa_freertos/app$ ./rom_arm.sh
+hg clone https://proyectos.ciii.frc.utn.edu.ar/hg/romaa_firmware romaa_firmware_v2.4_trunk
-Línea 27:
+Línea 70:
-(este script debe tener permisos de ejecución)
+== Archivos que componen el proyecto ==
== CiiiEmbLibs ==
== FreeRTOS ==
== Funcionamiento del FW ==
=== Compilación y Makefile ===
=== Lógica general ===
=== Condiciones iniciales ===
=== Descripción por partes del FW ===
El programa principal del firmware está dividido en tres partes principales, que se describen en los links a continuación:
-Línea 29:
+Línea 80:
-Este script define una serie de variables de entornos para que el código sea generado en modo ARM, sin optimización, y preparado para ser grabado en memoria flash.
+ * [[LabElectronica/RoMAA-FW/main|Main]]<<BR>>es la función principal del firmware, que de inicio a las tareas, inicializaciones de variables y configuración de hardware, ejecutándose solo una vez y finalizando con la entrega del control del flujo del programa y sincronización de tareas al scheduler del FreeRTOS.
 * [[LabElectronica/RoMAA-FW/tasks|Tareas]]<<BR>>son 5 tareas en total, que el FreeRTOS sincroniza para que funcionen en pseudoparalelo, según las prioridades asignadas a las mismas y los tiempos de repetición de cada una de ellas.
 * [[LabElectronica/RoMAA-FW/interrupts|Interrupciones]]<<BR>>se usan con dos propósitos fundamentales. Por un lado, la lectura de los encoders, único sensor de realimentación de velocidad utilizado en el movimiento de la plataforma; y por el otro lado, para el timer que utiliza el scheduler del FreeRTOS en la sincronización de todas las tareas y recursos.
-Línea 31:
+Línea 84:
-Para limpiar el proyecto es necesario ejecutar:

{{{
romaa_freertos/app$ make clean
}}}
De esta forma se borran todos los objetos generados en toda la estructura de directorios.

=== Grabación del Firmware: ===
Luego de una compilación exitosa, se generará un archivo llamado "romaii.hex", que es donde se encuentra el programa compilado y linkeado. Dependiendo del cable utilizado, hay dos formas de grabar el firmware en el microcontrolador:

 * Cable RS232:

{{{
romaa_freertos/app$ make grabar_s
}}}
 * Cable USB:

{{{
romaa_freertos/app$ make grabar_u
}}}
==== Nota: ====
Esta información también está presente en la el archivo LEAME.txt, dentro de la carpeta app.

------
Temporalmente se puede descargar de esta página el firmware v2.0 del RoMAA-II (con FreeRTOS), con dos diferentes configuraciones de encoders y reducción de velocidad

 * versión para el [[attachment:romaaii_firware_chaco.hex|RoMAA-II del Chaco]] ([[attachment:romaaii_firmware_chaco_20100414.hex|con inversión de encoders]])
 * versión para el [[attachment:romaaii_firware_cba.hex|RoMAA de Córdoba]]
+=== Modificaciones detalladas entre versiones ===
== Cambios significativos y problemáticas resueltas relevantes ==
 1. [[LabElectronica/RoMAA-FW/Memoria|Memoria]]<<BR>>Estudiar e implementar el uso optimizado de memoria de la aplicación con FreeRTOS'''.'''
 1. [[LabElectronica/RoMAA-FW/Grabación del Firmware|Grabación del Firmware con LPC2isp]]<<BR>>Estudio y corrección de los problemas de grabación con el software LPC2isp.
 1. [[LabElectronica/RoMAA-FW/PID|PID]]<<BR>>Implementación de la codificación del PID del cuadricóptero QA3, variables, recursos del FreeRTOS e interacción con las demás tareas.
 1. [[LabElectronica/RoMAA-FW/VariosAplicacion|Varios Aplicación]]<<BR>>Optimización y utilización de varios recursos y configuraciones del FreeRTOS para la aplicación.
 1. [[LabElectronica/RoMAA-FW/Interrupciones y RTOS|Interrupciones y RTOS]]<<BR>>Estudio e implementación de las interrupciones bajo programación segura con los recursos del FreeRTOS.
 1. [[LabElectronica/RoMAA-FW/Uso y medición de los recursos del micro|Uso y medición de los recursos del micro]]<<BR>>Estudio e implementación de mediciones de recursos del micro, FreeRTOS y aplicación
 1. [[LabElectronica/RoMAA-FW/Compilacion|Compilación]]<<BR>>Errores posibles en la compilación y como solucionarlos.
 1. [[LabElectronica/RoMAA-FW/Makefile|Makefile]]<<BR>>Errores posibles en el Makefile y como solucionarlos. <<BR>>

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Caracteterísitcas generales del FW

Trabajos iniciales

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Modo de funcionamiento

Tareas

Versiones del FW

v2.1

v2.2 →

v2.3 Innovar→ Stable

v2.4 → desarrollo

v2.5 → FINAL

Información para usuarios del RoMAA-II

Características generales de la plataforma

Funcionamiento básico

Condiciones inicales

Lógica simple de funcionamiento

Comandos

Información para desarrolladores del FW del RoMAA-II

Repositorio

Archivos que componen el proyecto

CiiiEmbLibs

FreeRTOS

Funcionamiento del FW

Compilación y Makefile

Lógica general

Condiciones iniciales

Descripción por partes del FW

Modificaciones detalladas entre versiones

Cambios significativos y problemáticas resueltas relevantes