Grupo HotPlug
Contenido
Integrantes:
- Juan La Cruz
- Sofía Maiolo
- Mathias Battistella
Tema elegido:
Firmware + Software : soporte HotPlug.
Objetivos:
Que la actualización de los módulos de usuario y drivers del Butiá sea "on the fly" es decir, dinámico. Se desea que durante la ejecución del Bobot-Server, podamos conectar y tener disponible para su uso sensores o actuadores.
Desarrollo del problema :
Se detalla a continuación un breve resumen de las etapas por las que pasó nuestro trabajo:
- En primer lugar modificamos el código del módulo butia, incluido en el archivo modulos.pde, para incluir una nueva operación que actualice los dispositivos conectados al Butiá. Esta nueva operacion consta de un for, donde se recorren los conectores, revisando su estado. Anexamos el código añadido
for (k=0; k<NUM_CONNECTORS; k++)
{
if (conector[k].get_type() != 0)
{add_module(k) };
}
- Al anexar esta nueva operación, debemos modificar también los drivers, incluidos en la carpeta bobot. Cambiamos, en particular, el archivo butia.lua, para poder invocar a la nueva función, que llamamos get_hot_plug. Incluimos el código:
api.hot_plug = {}
api.hot_plug.parameters = {} -- no se envian parámetros
api.hot_plug.returns = {} --nos devuelve el estado de los conectores
api.hot_plug.call = function ()
device:send(HOT_PLUG) --envío el código de operación
end
- Luego de realizar varias pruebas (detalladas en la próxima sesión) decidimos cambiar el enfoque y optamos por quitar el FOR agregado inicialmente en el módulo butiá. Lo sustituimos por el siguiente código incluido en el archivo butia_firmware_mega_0_2.pde:
if (time_act-time_last2 >= 5000) { // cada 20ms llamamos a la sample(). Ojo porque esto afecta al "cuentapasos"
// explora los conectores
for (byte f=0; f<NUM_CONNECTORS; f++) {
byte tipoOld = conector[f].get_type();
byte subtipoOld = conector[f].get_subtype();
conector[f].update_config ();
// conecte algo donde no habia nada, o cambie lo que estaba conectado
if (conector[f].get_type() != 0 &&
(conector[f].get_type() != tipoOld || conector[f].get_subtype() != subtipoOld))
{
//primero borrar el viejo en la lista de handlers si es que
//el viejo no era el tipo 0 (el caso q no hay nada)
add_module(f);
}else if (conector[f].get_type() == 0 && //desconecte algo
(conector[f].get_type() != tipoOld || conector[f].get_subtype() != subtipoOld))){
//borrar el modulo que se acaba de desconectar
} // si hay algo en el conector, agrega 1 módulo PnP para él
}
time_last2 = time_act;
}
Este código realiza las siguientes acciones:
1)Recorremos los conectores, y guardamos su tipo y sub-tipo anteriores.
2)Si no había un conector en la lista de handlers y además, los tipos y sub-tipos son distintos, agregamos el conector llamando a add_module(f); de PnP.pde
3)Sino, debemos borrar del handler el módulo que acabamos de desconectar. Debemos implementar esta función, a la que llamaremos remove_module.
- Para implementar remove_module, exploramos el handler, buscando el módulo a borrar y lo sustituimos por el módulo que se encuentra en la última posición ocupada del handler. Actualizamos, también, la cantidad de módulos. Incluimos la primera versión de nuestro código:
void remove_module (byte num_conector) {
int i=8; //Comenzamos a recorrer desde el 8 ya que desde el 8 se comienzan a agregar los nuevos conectores.
while ( (i< num_modules) && (handler[i].num_conector != num_conector) ) //Buscamos el conector con "num_conector" en el arreglo.
i++;
if (i< num_modules) //El conector con "num_conector" no es el ultimo.
{
//Hacemos el intercambio, dejando en la posicion i, al conector que se encontraba en la ultima posicion (num_modules).
strcpy (handler[i].nombre, handler[num_modules].nombre);
handler[i].funcion = handler[num_modules].funcion;
handler[i].num_conector = handler[num_modules].num_conector;
}
num_modules--;
}
- Luego de probar el firmware con estas modificaciones, comprobamos que se detecta correctamente cuando se conecta/desconecta un sensor. Sin embargo, cuando conectamos/desconectamos sensores del mismo tipo, los nombres asignados no se actualizan.
Es decir, si conectamos dos sensores del tipo X y listamos los sensores conectados (usando LIST), obviamente veremos conectados: X, X1. Al desconectar uno veremos también un comportamiento correcto. Pero, al conectar nuevamente el sensor, y listar apreciaremos: X, X2.
- Para solucionar este problema, relacionado con la cantidad de instancias de cada conector del handler, optamos por:
1) Crear una nueva estructura (un array de bytes), llamada instancias, en la cual guardaremos las instancias de cada conector, mapeandolos según los siguientes criterios:
byte globaltype = 10*conector[num_conector].get_type() + conector[num_conector].get_subtype();
En cada lugar del array, correspondiente a alguno de estos valores, guardaremos la cantidad de instancias de ese sensor.
SENSOR_DISTANCIA 10 SENSOR_TEMPERATURA 11 SENSOR_LUZ 12 SENSOR_GRISES 13 SENSOR_BOTON 30 SENSOR_CONTACTO 31 SENSOR_TILT 32 SENSOR_VIBRACION 33 SENSOR_MAGNETICO 34 ACTUADOR_LED 53 MAX_CALLBACKS 10 SENSOR_POTE 21 UNKNOWN 15
Pruebas realizadas:
- Ahora estamos probando nuestra implementación conectando un boton y un sensor de distancia. Hacemos un LIST y los reconoce bien.
Los desconectamos, llamamos a nuestra operación y al INIT. Sin embargo, al usar el comando LIST, los sensores y el botón siguen apareciendo, lo cual nos hace pensar que la placa no fue reseteada
Probando y consultando con docentes, nos dimos cuenta de que faltaba actualizar el tipo de los conectores, antes de hacer la recorrida en el for. Para ello, usamos una función implementada en conector.cpp, llamada update_config ().
Incluimos el código de dicha función.
void Conector::update_config () {
byte id = digitalRead (pin_id0) + 2*digitalRead (pin_id1);
switch (id) {
case 3: // NADA
pinMode (pin_dig0, INPUT);
pinMode (pin_dig1, INPUT);
type = 0;
subtype = 0;
break;
case 2: // sensor analógico
pinMode (pin_dig0, INPUT);
pinMode (pin_dig1, INPUT);
digitalWrite (pin_dig0, HIGH); // activa los pull-ups
digitalWrite (pin_dig1, HIGH); // activa los pull-ups
type = 1;
subtype = digitalRead (pin_dig0) + 2*digitalRead (pin_dig1);
break;
case 1: // sensor analógico c/pin de control
pinMode (pin_dig0, OUTPUT);
pinMode (pin_dig1, INPUT);
digitalWrite (pin_dig1, HIGH); // activa los pull-ups
type = 2;
subtype = digitalRead (pin_dig1);
break;
case 0: // sensor o actuador digital
{
int analog_id = analogRead (pin_analog);
byte i;
for (i=0; i<NUM_VALORES; i++) {
if (abs(analog_id-values[i]) <= TOLERANCIA) {break;}
}
switch (i) {
case 0: case 1: case 2: case 3: case 4:
pinMode (pin_dig0, INPUT);
pinMode (pin_dig1, INPUT);
type = 3; // sensor digital
subtype = i;
break;
case 5: case 6: case 7: case 8:
pinMode (pin_dig0, OUTPUT);
pinMode (pin_dig1, INPUT);
type = 4;
subtype = i-5;
break;
case 9: case 10: case 11: case 12:
pinMode (pin_dig0, OUTPUT);
pinMode (pin_dig1, OUTPUT);
type = 5; // sensor digital c/pin de control
subtype = i-9;
break;
case NUM_VALORES: // si la red de resistencias no coincide con ningun valor, se deja en modo manual
pinMode (pin_dig0, INPUT);
pinMode (pin_dig1, INPUT);
type = 0;
subtype = 0;
break;
}
}
}
