Subversion Repositories FlightCtrl

/*****************************************************************************************************************************

* File:                 timer0.c

*

* Purpose:              setup of timer0 and timer2

*                               and delay functions

*

* Functions:    void Timer_Init(void);

*                               void TIMER2_Init(void);

*                               void Delay_ms(unsigned int);

*                               void Delay_ms_Mess(unsigned int);

*

*****************************************************************************************************************************/

//

#include "main.h"

volatile unsigned int CountMilliseconds = 0;

volatile static unsigned int tim_main;

volatile unsigned char UpdateMotor = 0;

volatile unsigned int cntKompass = 0;

volatile unsigned int beeptime = 0;

volatile unsigned char SendSPI = 0;

volatile unsigned char ServoActive = 0;

unsigned int BeepMuster = 0xFFFF;

volatile int16_t        ServoNickValue = 0;

volatile int16_t        ServoRollValue = 0;

//---------------------------

enum

{

        STOP             = 0,

        CK               = 1,

        CK8              = 2,

        CK64             = 3,

        CK256            = 4,

        CK1024           = 5,

        T0_FALLING_EDGE  = 6,

        T0_RISING_EDGE   = 7

};

//---------------------------

//********************************************************************************************************************

// Timer0 is running with "fast PWM" at OC0A=PORTB3 and OC0B=PORTB4 

// setup of Offset P_OFF1 and P_OFF2 for the air pressure sensor

//--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void Timer_Init(void)

{

        tim_main = SetDelay(10);

        // ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        // TCCR0B – Timer/Counter Control Register B containing: FOC0A FOC0B – – WGM02 CS02 CS01 CS0

        //

        TCCR0B = CK8;                                                                   // CK8 = 2 = clk/8 (From prescaler) one turnarround takes 0.1024ms

        // ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        // TCCR0A – Timer/Counter Control Register A containing: COM0A1 COM0A0 COM0B1 COM0B0 – – WGM01 WGM00

        // 

        TCCR0A = (1<<COM0A1)|(1<<COM0B1)|3;                     // WGM02 WGM01 WGM00 = 011 = Fast PWM

        OCR0A =  0;                                                                             // output compare Register A for Counter 0

        OCR0B = 120;                                                                    // output compare Register B for Counter 0

        TCNT0 = (unsigned char)-TIMER_RELOAD_VALUE;     // reload       // #define TIMER_RELOAD_VALUE  250

        // ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        // TIMSK0 – Timer/Counter Interrupt Mask Register containing: – – – – – OCIE0B OCIE0A TOIE0

        // TOIE0: Timer/Counter0 Overflow Interrupt Enable - When the TOIE0 bit is written to one, and the I-bit in the Status Register is set

        //

        TIMSK0 |= (1<<TOIE0);

}

// **************************** EOF: void Timer_Init(void) *******************************************************************

// *************************************************************************************************************************

// this funktions returns the variable "CountMilliseconds" as it will be after the waiting time hase been exipired

// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

unsigned int SetDelay(unsigned int t)

{

        return(CountMilliseconds + t + 1);

}

// *************************************************************************************************************************

// *************************************************************************************************************************

// Hier wird also die Zeitdifferenz (t-CountsMilliseconds) mit der Maske 0x08000 maskiert.

// 0x8000 = 1000 0000 0000 0000 setzt also bis auf das höchste Bit der 16-bit Zeitdifferenz alle Bits auf 0.

// Bei einer Integerzahl codiert das höchst bit das Vorzeichen. Ist also t < CountMillisconds wird, 

// so flippt das Vorzeichen-Bit auf 1 sonst ist es 0. Diese Eigenschaft wird hier genutzt. 

// Das Ganze wird dann noch um 9 Bits nach rechts geshiftet, damit die Information im unteren Byte liegt, 

// um beim Typecast des Rückgabewertes auf 8-Bit die Ändeurng im oberen Byte nicht abgeschnitten wird.

//

// Man könnte den Code auch so aufschreiben:

/*

char CheckDelay(unsigned int t)

{

        int diff;

        diff = int(t-CountMilliseconds);

        if (diff < 0) return 255;

        else return 0;

}

*/

//

char CheckDelay(unsigned int t)

{

        return(((t - CountMilliseconds) & 0x8000) >> 9);                // 0x8000 = 0b 1000 0000 0000 0000

}

// *************************************************************************************************************************

// *************************************************************************************************************************

void Delay_ms(unsigned int w)

{

        unsigned int akt;

        akt = SetDelay(w);

        while (!CheckDelay(akt));

}

// *************************************************************************************************************************

// *************************************************************************************************************************

void Delay_ms_Mess(unsigned int w)

{

        unsigned int akt;

        akt = SetDelay(w);

        while (!CheckDelay(akt)) if(AdReady) {AdReady = 0; ANALOG_ON;}          // #define ANALOG_ON ADCSRA=(1<<ADEN)|(1<<ADSC)|(0<<ADATE)|(1<<ADPS2)|(1<<ADPS1)|(1<<ADPS0)|(1<<ADIE)

}

// *************************************************************************************************************************

// *************************************************************************************************************************

// Interrupt due to overflow of Timer0

// --------------------------------------

ISR(TIMER0_OVF_vect)                                                   

{

        static unsigned char cnt_1ms=1, cnt=0;          // one turnarround of Timer0 takes 0.1024ms at 256 steps

        unsigned char pieper_ein = 0;

        if(SendSPI) SendSPI--;                                          // 

        if(!cnt--)

        {

                cnt=9;                                                                  // 10 steps * 0.1024ms -> 1ms

                cnt_1ms++;                                                             

                cnt_1ms %= 2;                                                   // modulo division 

                if(!cnt_1ms) UpdateMotor = 1;                   // all 2 ms the motor is updated

                CountMilliseconds++;

        }

        if(beeptime >= 1)

        {

                beeptime--;

                if(beeptime & BeepMuster)

                {

                        pieper_ein = 1;

                }

                else pieper_ein = 0;

        }

        else

        {

                pieper_ein = 0;

                BeepMuster = 0xFFFF;

        }

        if(pieper_ein)

        {

                PORTC |= (1<<7);                                                                // beeper is connected to PORTC.7

        }

        else

        {

                PORTC &= ~(1<<7);

        }

        //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        // Compass works per PWM at PORTC4

        //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        if(EE_Parameter.GlobalConfig & CFG_KOMPASS_AKTIV)

        {

                if(PINC & 0x10)                                                                 // PORTC4 is up

                {

                        cntKompass++;

                }

                else                                                                                    // PORTC4 is doing down now -> check lenght of PWM pulse

                {

                        if((cntKompass) && (cntKompass < 362))          // if value is positiv and less then 362

                        {

                                cntKompass += cntKompass / 41;

                                if(cntKompass > 10) KompassValue = cntKompass - 10; else KompassValue = 0;              // indicated value of compass

                        }

                        KompassRichtung = ((540 + KompassValue - KompassStartwert) % 360) - 180;                        // differential direction

                        cntKompass = 0;                                                                                                                                         // reset PWM counter

                }      

        }

}

// *************************************************************************************************************************

// *************************************************************************************************************************

// Purpose:     Initialize Timer 2

//

// Timer 2 is used to generate the PWM at PD7 (J7) to control a camera servo for nick compensation.

//

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void TIMER2_Init(void)

{

        unsigned char sreg = SREG;      // copy SREG – Status Register

        cli();                                          // disable all interrupts before reconfiguration

        PORTD &= ~(1<<PORTD7);  // set PD7 = OC2A to low = Servo PPM 

        //------------------------------------------------------------------------------------------

        // DDRC – Port C Data Direction Register containing: DDC7 DDC6 DDC5 DDC4 DDC3 DDC2 DDC1 DDC0

        DDRC  |= (1<<DDC6);             // set PC6 as output (Reset for HEF4017)

        HEF4017R_ON;                            // #define HEF4017R_ON     PORTC |=  (1<<PORTC6)

        //------------------------------------------------------------------------------------------

        // TCCR2A = Timer/Counter 2 Control Register A containing: COM2A1 COM2A0 COM2B1 COM2B0 – – WGM21 WGM20

        // COM2A1:0: Compare Match Output A Mode. These bits control the Output Compare pin (OC2A) behavior

        // COM2B1:0: Compare Match Output B Mode. These bits control the Output Compare pin (OC2B) behavior

        TCCR2A &= ~((1<<COM2A1)|(1<<COM2A0)|(1<<COM2B1)|(1<<COM2B0));   // Normal port operation

        //

        // The counter counts from BOTTOM to TOP then restarts from BOTTOM.

        // TOP is defined as OCR2A asxxx, MGM22:0 = 111.

        TCCR2A |= (1<<WGM21)|(1<<WGM20);

        //------------------------------------------------------------------------------------------

        // TCCR2B = Timer/Counter 2 Control Register B containing: FOC2A FOC2B – – WGM22 CS22 CS21 CS20

        // FOC2A: Force Output Compare A. The FOC2A bit is only active when the WGM bits specify a non-PWM mode

        // FOC2B: Force Output Compare B. The FOC2B bit is only active when the WGM bits specify a non-PWM mode.

        // CS22:0: Clock Select. The three Clock Select bits select the clock source to be used by the Timer/Counter

        // Clock Select = 011 = SYSKLOCK/32 at 20MHz / 32 = 625 kHz

        // The timer increments from 0x00 to OCR2A with an update rate of 625 kHz or 0.0016 ms

        // 

        TCCR2B &= ~((1<<FOC2A)|(1<<FOC2B)|(1<<CS22));

        TCCR2B |= (1<<CS21)|(1<<CS20)|(1<<WGM22);

        //------------------------------------------------------------------------------------------

        // Reset the Timer/Counter 2

        TCNT2 = 0;

        OCR2A = 255;                                                    // Initialize the Output Compare Register A used for PWM generation on port PD7.

        TCCR2A |= (1<<COM2A1);                          // Clear OC2A on Compare Match when up-counting. Set OC2A on Compare Match when down-counting

        //------------------------------------------------------------------------------------------

        // TIMSK2 – Timer/Counter2 Interrupt Mask Register containing: – – – – – OCIE2B OCIE2A TOIE2

        // OCIE2B: Timer/Counter2 Output Compare Match B Interrupt Enable

        // TOIE2: Timer/Counter2 Overflow Interrupt Enable

        //

        TIMSK2 &= ~((1<<OCIE2B)|(1<<TOIE2));    // Output Compare Match B Interrupt is dissabled as Overflow Interrupt

        TIMSK2 |= (1<<OCIE2A);                                  // Timer/Counter2 Output Compare Match A Interrupt is enabled

        SREG = sreg;                                                    // recopy SREG – Status Register

}

// *************************************************************************************************************************

// *************************************************************************************************************************

// Timer2 controlls the  Position of Control Servos at

// OC2A=PORTD7

//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ISR(TIMER2_COMPA_vect)

{

        // frame len 22.5 ms = 14063 * 1.6 us

        // stop pulse: 0.3 ms = 188 * 1.6 us

        // min servo pulse: 0.6 ms =  375 * 1.6 us

        // max servo pulse: 2.4 ms = 1500 * 1.6 us

        // resolution: 1500 - 375 = 1125 steps

        #define IRS_RUNTIME 127

        #define PPM_STOPPULSE 188

    #define PPM_FRAMELEN (1757 * EE_Parameter.ServoNickRefresh)

        #define MINSERVOPULSE 375

        #define MAXSERVOPULSE 1500

        #define SERVORANGE (MAXSERVOPULSE - MINSERVOPULSE)

        static uint8_t  PulseOutput = 0;

        static uint16_t RemainingPulse = 0;

        static uint16_t ServoFrameTime = 0;

        //static uint8_t  ServoIndex = 0;

        #define MULTIPLYER 4

        static int16_t ServoNickOffset = (255 / 2) * MULTIPLYER;        // initial value near center positon

        //static int16_t ServoRollOffset = (255 / 2) * MULTIPLYER;      // initial value near center positon

        //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        // Nick servo state machine

        //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        if(!PulseOutput) // pulse output complete

        {

                if(TCCR2A & (1<<COM2A0))                                                                        // we had a low pulse

                {

                        TCCR2A &= ~(1<<COM2A0);                                                         // make a high pulse

                        RemainingPulse  = MINSERVOPULSE + SERVORANGE/2;                 // center position ~ 1.5ms

                        ServoNickOffset = (ServoNickOffset * 3 + (int16_t)Parameter_ServoNickControl * MULTIPLYER) / 4; // lowpass offset

                        ServoNickValue = ServoNickOffset;                                               // offset (Range from 0 to 255 * 3 = 765)

                        if(EE_Parameter.ServoCompInvert & 0x01)

                        {       // inverting movement of servo

                                ServoNickValue += (int16_t)( ( (int32_t)EE_Parameter.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralNick / 128L ) ) / (256L) );

                        }

                        else

                        {       // non inverting movement of servo

                                ServoNickValue -= (int16_t)( ( (int32_t)EE_Parameter.ServoNickComp * MULTIPLYER * (IntegralNick / 128L ) ) / (256L) );

                        }

                        // limit servo value to its parameter range definition

                        if(ServoNickValue < ((int16_t)EE_Parameter.ServoNickMin * MULTIPLYER) )

                        {

                                ServoNickValue = (int16_t)EE_Parameter.ServoNickMin * MULTIPLYER;

                        }

                        else if(ServoNickValue > ((int16_t)EE_Parameter.ServoNickMax * MULTIPLYER) )

                        {

                                ServoNickValue = (int16_t)EE_Parameter.ServoNickMax * MULTIPLYER;

                        }

                        RemainingPulse += ServoNickValue - (256 / 2) * MULTIPLYER; // shift ServoNickValue to center position

                        ServoNickValue /= MULTIPLYER;

                        // range servo pulse width

                        if(RemainingPulse > MAXSERVOPULSE )                     RemainingPulse = MAXSERVOPULSE; // upper servo pulse limit

                        else if(RemainingPulse < MINSERVOPULSE )        RemainingPulse = MINSERVOPULSE; // lower servo pulse limit

                        ServoFrameTime = RemainingPulse;                                        // accumulate time for correct update rate

                }

                else                                                                                                    // we had a high pulse

                {

                        TCCR2A |= (1<<COM2A0);                                                  // make a low pulse

                        RemainingPulse = PPM_FRAMELEN - ServoFrameTime;

                }

                PulseOutput = 1;                                                                                // set pulse output active

        }

        if(RemainingPulse > (255 + IRS_RUNTIME))                                        // General pulse output generator

        {

                OCR2A = 255;

                RemainingPulse -= 255;

        }

        else

        {

                if(RemainingPulse > 255)                                                                // this is the 2nd last part

                {

                        if((RemainingPulse - 255) < IRS_RUNTIME)

                        {

                                OCR2A = 255 - IRS_RUNTIME;

                                RemainingPulse -= 255 - IRS_RUNTIME;

                        }

                        else                                                                                            // last part > ISR_RUNTIME

                        {

                                OCR2A = 255;

                                RemainingPulse -= 255;

                        }

                }

                else                                                                                                    // this is the last part

                {

                        OCR2A = RemainingPulse;

                        RemainingPulse = 0;

                        PulseOutput = 0;                                                                        // trigger to stop pulse

                }

        } // EOF: general pulse output generator        

}

// *** EOF: ISR(TIMER2_COMPA_vect) ***************************************************************************************