ARMでビットリバーサル

ARMでビットリバーサルを行う方法について

inline uint32_t REV(uint32_t din) {

    uint32_t dout;

    __asm__("REV %[Rd], %[Rs1]" : [Rd] "=r" (dout) : [Rs1] "r" (din));

    return(dout);

}

inline uint32_t RBIT(uint32_t din) {

    uint32_t dout;

    __asm__("RBIT %[Rd], %[Rs1]" : [Rd] "=r" (dout) : [Rs1] "r" (din));

    return(dout);

}

で
RBITがビットリバーサルです
RBIT命令は32bitのI/Oなので、8bitの入れ替えをしようと思うと予期しない結果になります
解決手段としては
1) ビットシフトで移動する
2) エンディアン変換で移動する
3) ポインタで正常な位置から読み出す
    (もしくは最初にポインタでオフセットした位置に書き込む)
という方法があります

1と3については説明は不要だと思います

2のエンディアン変換はREV関数で行います
これも32bitI/Oです


動作確認については

    uint32_t data = 0x12345678;

    uint8_t *p = (uint8_t*)&data;

       

    xprintf("%02X %02X %02X %02X\n", p[0], p[1], p[2], p[3]);

    data = REV(data);

    xprintf("%02X %02X %02X %02X\n", p[0], p[1], p[2], p[3]);

    data = RBIT(data);

    xprintf("%02X %02X %02X %02X\n", p[0], p[1], p[2], p[3]);

という感じ
1回目のprintfでは78 56 34 12が出てきます
2回目はエンディアンを入れ替えた12 34 56 78が出てきます
3回目はビットリバーサルした結果の1E 6A 2C 48が出てきます

8bit変数のビットリバーサルを行いたい場合は

REV(RBIT( (uint8_t)hoge ))

という感じになります
REVとRBITはどちらが先でもいいはずです

でもビットリバーサルをやりたいだけならビットシフトのほうがらくだと思います


追記：2014-07-04
core_cm3.hに__RBIT及び__REV関数がありました
どちらも引数は32bitが1個　戻り値が32bit　それぞれ符号無しです
やっていることはほぼ同じです

ARMの変数型名

ARMは環境依存の変数型を無くすために普通のCとは違う名前で型が宣言されてます
ってことで　その一覧です

通常の宣言				CMSISでの宣言
-	signed	long	-	int32_t
-	signed	short	-	int16_t
-	signed	char	-	int18_t
-	signed	long	const	const int32_t
-	signed	short	const	const int16_t
-	signed	char	const	const int8_t
volatile	signed	long	-	__O int32_t
				__IO int32_t
volatile	signed	short	-	__O int16_t
				__IO int16_t
volatile	signed	char	-	__O int8_t
				__IO int8_t
volatile	signed	long	const	__I int32_t
volatile	signed	short	const	__I int 16_t
volatile	signed	char	const	__I int8_t
-	unsigned	long	-	uint32_t
-	unsigned	short	-	uint16_t
-	unsigned	char	-	uint8_t
-	unsigned	long	const	const uint32_t
-	unsigned	short	const	const uint16_t
-	unsigned	char	const	const uint8_t
volatile	unsigned	long	-	__O uint32_t
				__IO uint32_t
volatile	unsigned	short	-	__O uint16_t
				__IO uint16_t
volatile	unsigned	char	-	__O uint8_t
				__IO uint8_t
volatile	unsigned	long	const	__I uint32_t
volatile	unsigned	short	const	__I uint16_t
volatile	unsigned	char	const	__I uint8_t

↑の表のように　用途によって　色々と決まりごとがあるみたいです
（excelからコピペしただけなので見づらいですがご了承ください）

もちろん普通のCのようにintとかcharとかboolも可能ですが
この表に従ったほうが環境依存が減るので楽なんだそうです
覚えるのめんどくせーよ…

で　ちょっと解説
かなり憶測を含んでるので間違ってたらごめんなさい
まず型の大きさですが
これはint+ビット数で決まります
コンパイラ依存のビットサイズじゃないので
移植が楽だけではなく　読むときにも楽なんだそうです

signed/unsignedですが　まぁこれは説明しなくてもわかりますよね
符号あり/なしの区別です
符号ありはint　符号なしはuintです
constは定数か否かみたいな意味合いもありますが
組み込みの場合はRAMかROMかという違いもあります
でもまぁあまり意識することはないと思います

で　問題なのがvolatileっていう国の名前みたいなモノ
これはコンパイラの最適化を無効化するみたいな意味があります
例えば
uint8_t flag = 1;
while(flag) { ... }
というコードがあったて　ブロックの中でflagを書き換えていない場合
コンパイラは
while(1) { ... }
と書き換えます

これは「どーせ値が変更されることはないんだから判定するだけムダ」という理由によるものですが
もしかしたらこのflagは割り込みで変更される可能性があるかもしれません
例えばシリアルの送信完了でRESETされる場合
本来は送信が終了されるまで待つだけのはずなのに
実際は無限ループに陥ってしまいます

これを回避するためにvolatileをつけることにより
「この変数は外部から変更されるので強い最適化はしないように」
ということになります

volatileについてはこのページがわかりやすいです

__IOだけでなく__Oも有るのは
コード中から間違って書き換えないように　ということだと思います
が　__Oを使う用途というのはあまり思いつかない（無いわけではない）


とりあえず　こんなところですが
今まではARMでも普通にintとかcharとか使ってたけど
これから少しずつint32_tみたいな書き方に移行していこうかなぁ　と　思ったり

STBeeMiniでタイマ割り込み

STBeeMiniでタイマ割り込みを実装してみました

とりあえず動いたので報告だけ

ソースは綺麗にしてからうｐします

1mS毎に割り込みをかけてLEDをチカチカさせます

まぁ500Hzだと点滅なんぞわかりませんが

正確に500Hzじゃないのは

 水晶の精度か定数の設定か

計算上クロック1個分少ないと500.006945Hzになるので

多分定数のミスです

とりあえず　ミリ秒単位で割り込みが出来れば1000カウントとunsigned longで起動時間管理が楽になるので　いろいろ面白いことができると思う

タイマ割り込みと　USART実装して　あとADCが出来れば

データロガーとして使えるので　面白くなりそう

あとはprintfが使えれば文句ないんだけどなぁ…ｗ

STBeeでUSART

やっと！STBeeで1バイト送信ができるようになった
なんで動かなかったかというと
USART_Cmd(USART1, ENABLE);を忘れていた
というか知らなかった　という…
ってことで　GPIOを初期設定後にASCII'A'を送信しつつLチカするコード↓
開発環境はストリナに書いてある方法です
アレ楽でいいね!!

#include "stm32f10x_conf.h"

#include <stdio.h>

#define GPDON(PIN) { GPIOD -> BSRR = _BV(PIN); }

#define GPDOF(PIN) { GPIOD -> BRR  = _BV(PIN); }

#define GPDSET(PIN, bit) { if(bit){ GPDON(PIN); }else{ GPDOF(PIN); } }

void Delay(volatile unsigned long delay)

{ while(delay) delay--; }

int main(void) {

    int flag;

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

                  

    // システムを初期化します（外部水晶をONにし72MHz動作に切り替えます）

    SystemInit();

                  

    // GPIO Dポートのクロックを有効にします

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

    // PD.4ポートを出力にします。PD.4=赤LED Lowで点灯

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = _BV(4);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); // 初期化関数を読み出します。

    // PA.9 Output

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = _BV(9);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

                  

    // PA.0ポートを入力に

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = _BV(0);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

   

    // USART init

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;

    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx; /* | USART_Mode_Rx */ // ←受信機能を有効にするにはコメントアウトを解除

    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

    USART_Cmd(USART1, ENABLE);

   

    for ( ; ; ) {

        USART_SendData(USART1, 'A');

        flag = !flag;

        GPDSET(4, flag);

        Delay(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, 1) ? 2000000 : 1000000);

    }

}

なんか
Visual Studio→Word→Bloggerオンラインエディタ
で張り付けると
文字の色が保持されるかわりに　タブが恐ろしいことになるんだよね
なんでだろう？
'\t'の扱いがVCでは半角スペース4文字だけどBloggerエディタだと違う　とかかな？
追々直しますヾ(ﾟДﾟ )ｫｨｫｨ
↑修正しました　一部アレだけど　まぁ　我慢してください

で、なぜprintfが使えないか
個人的に　正解率1割以下の勘を信じると
おそらくstdoutが無いんじゃないかと
だって　シリアル出力だけで5系統あるわけじゃないですか(多分
んで　それ以外にも　ユーザーが作った出力があるかもしれない
となると　stdoutを決めておくより
あとで定義したほうが自由度が高い
ってことじゃないかと

まぁエラーメッセージ的にはまったく違う理由っぽいですが

とりあえず　そんな感じです

うー　めんどくさいなぁ　OS使いたいなぁ(((

STBeeでLチカ

今さらながらに
STBeeでLチカやってみました
ポートの入力/出力です
↓

#include "stm32f10x_conf.h"

#define GPDON(PIN) { GPIOD -> BSRR = _BV(PIN); }

#define GPDOF(PIN) { GPIOD -> BRR  = _BV(PIN); }

#define GPDSET(PIN, bit) { if(bit){ GPDON(PIN); }else{ GPDOF(PIN); } }

void Delay(volatile unsigned long delay)

{ while(delay) delay--; }

int main(void) {

    int flag;

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

                  

    // システムを初期化します（外部水晶をONにし72MHz動作に切り替えます）

    SystemInit();

                  

    // GPIO A/Dポートのクロックを有効にします

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);

    // PD.4ポートを出力にします。PD.4=赤LED Lowで点灯

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = _BV(4);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); // 初期化関数を読み出します。

                  

    // PA.0ポートを入力に

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = _BV(0);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

                                    

    for ( ; ; ) {

          flag = !flag;

          GPDSET(4, flag);

          Delay(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, 1) ? 1000000 : 2000000);

    }

}

↑
開発環境はストリナで配布されてるモノ
ユーザースイッチが押されているか押されていないかで点滅周期が変わるプログラム

とりあえず入出力ができるようになったので
あとは割り込みとシリアル通信が出来れば
かなり色々と遊べる
タイマ割り込み/シリアル通信/ADCが出来れば　最低限の缶サットは作れるしなぁ

割り込みはめんどくさそうだし
とりあえずUSARTとADCを目指して
PIC飛ばす前にSTBee飛ぶかも？(缶サット