Cílem úlohy je získat zkušenost s využitím sériového portu pro komunikaci aplikace v počítači s programem na desce Nucleo a práci s více vlákny pro zpracování více zdrojů událostí.

Binární obraz funkční aplikace pro Nucleo pro testování a funkce pro čtení ze sériového portu s timeoutem (prg_serial_nonblock) prg-hw09.zip

Pro korektní ukončení programu (po stisku klávesy 'q') je nutné ukončit načítání znaku ze seriového portu, proto realizujte načítání v tzv. non-bloking režimu s využitím poll funkce, implementace můžete založit na modulu prg_serial_nonblocking, např. viz serial_nonblock.

Realizujte programy pro desku Nucleo STM32F446RE a program pro ovládací počítač, kterým bude řízeno blikání LED na desce Nucleo seriovou komunikací (115200 bps, 8 bitů, bez parity). Úloha se tak skládá ze dvou částí: 1) programu pro Nucleo a 2) programu pro ovládací počítač.

Ovládací program:

• Čte klávesy (bez nutnosti stisku klávesy enter) a reaguje na stisk kláves se znaky 's', 'e', 'h', 'b', a '1'-'5', které přeposílá Nucleo desce.
• Při stisku klávesy 'q' ukončuje program svou činnost (koretně zastaví všechna vlákna).
• Průběžně zobrazuje stav LED, poslední odeslaný a přijatý příkaz, peridou blikání a počet přijatých informací o počtu rozsvěcení LED ve tvaru:

“\rLED %3s send: '%c' received: '%c', T = %4d ms, ticker = %4d”

kde jednotlivé řidící znaky formátování znamenají:

• %3s je on nebo off podle stavu LED,
• %c je poslední vyslaný znak (' ' po startu'), další
• %c posledně přijatý znak ('?' v případě nové zprávy zatím bez odpovědi),
• %4d je perioda rozsvěcení/zhasínání LED (uvažujeme doba kdy LED svítí a kdy je zhasnutá je identická, tj. PWM se střídou 1:1) odhadnutá na základě přijatých zpráv od Nucleo desky za časový interval 5 sekund (výpis hodnoty periody je zarovnaný na 4 pozice), poslední
• %4d je počet přijatý znaků 'x' indikující změnu stavu LED při blikání.

Pro výpis využijte přepisování řádku znakem '\r'. Po odeslaní znaku 's' a 'e' je stav LED (on nebo off) nastaven až po přijeti potvrzovacího znaku 'a'.

Nucleo program:

• Po startu/zapnutí pošle inicializační znak 'i'
• Následně čeká na příjem některého z řidích znaků ze seriového portu a případně bliká LED dle definované periody
• Po přijetí znaku 'b' ukončuje program svou činnost

Jednobytový komunikační protokol:

• 'i' - init - vysílá Nucleo po startu, žádná reakce není očekávána
• 's' - start - vysílá PC, Nucleo reaguje rozsvícením LED a odpovědí 'a'
• '1' - set 1 - vysílá PC, Nucleo reaguje nastavením periody blikání LED na 50 ms (tj. 50 ms LED svítí a 50 ms je zhasnuta) a odpovědí 'a'
• '2' - set 2 - vysílá PC, Nucleo reaguje nastavením periody blikání LED na 100 ms a odpovědí 'a'
• '3' - set 3 - vysílá PC, Nucleo reaguje nastavením periody blikání LED na 200 ms a odpovědí 'a'
• '4' - set 4 - vysílá PC, Nucleo reaguje nastavením periody blikání LED na 500 ms a odpovědí 'a'
• '5' - set 5 - vysílá PC, Nucleo reaguje nastavením periody blikání LED na 1000 ms a odpovědí 'a'
• 'e' - end - vysílá PC, Nucleo reaguje zhasnutím LED a odpovědí 'a'
• 'h' - hello - vysílá PC, Nucleo reaguje zasláním 'h'
• 'b' - bye - vysílá PC, Nucleo odpovídá 'b' a reaguje opuštěním main() funkce a ovládací program následně po přijetí 'b' ukončuje svou činnost. Aby bylo možné ukončit program po přijetí znaku 'b', je nutné ukončit načítání znaku ze stdin, např. neblokovaným přístup s pollingem podobně jako čtení ze sériového portu.

Dále Nucleo v případě, že periodicky bliká LED, vysílá znak 'x' při rozsvícení LED a znak 'o' při zhasnutí led.

Program pokud možno realizujte na cvičení, nahrajte do odevzdávacího systému. Funkčnost programu ověří učitel na cvičení nebo na dalším cvičení.