| 1 | /*******************************************************************************
|
|---|
| 2 | * lcdr_user.c - Controleur pour LCd HD44780 ( 20x4 )
|
|---|
| 3 | ******************************************************************************/
|
|---|
| 4 |
|
|---|
| 5 | #include <stdio.h>
|
|---|
| 6 | #include <stdlib.h>
|
|---|
| 7 | #include <unistd.h>
|
|---|
| 8 | #include <stdint.h>
|
|---|
| 9 | #include <string.h>
|
|---|
| 10 | #include <sys/types.h>
|
|---|
| 11 | #include <sys/stat.h>
|
|---|
| 12 | #include <fcntl.h>
|
|---|
| 13 | #include <sys/mman.h>
|
|---|
| 14 |
|
|---|
| 15 | /*******************************************************************************
|
|---|
| 16 | * GPIO Pins
|
|---|
| 17 | ******************************************************************************/
|
|---|
| 18 | #define RS 7
|
|---|
| 19 | #define E 27
|
|---|
| 20 | #define D4 22
|
|---|
| 21 | #define D5 23
|
|---|
| 22 | #define D6 24
|
|---|
| 23 | #define D7 25
|
|---|
| 24 |
|
|---|
| 25 | #define GPIO_INPUT 0
|
|---|
| 26 | #define GPIO_OUTPUT 1
|
|---|
| 27 |
|
|---|
| 28 | #define RPI_BLOCK_SIZE 0xB4
|
|---|
| 29 | #define RPI_GPIO_BASE 0x20200000
|
|---|
| 30 |
|
|---|
| 31 | // Q1: A quoi sert le mot clé volatile
|
|---|
| 32 | struct gpio_s {
|
|---|
| 33 | uint32_t gpfsel[7];
|
|---|
| 34 | uint32_t gpset[3];
|
|---|
| 35 | uint32_t gpclr[3];
|
|---|
| 36 | uint32_t gplev[3];
|
|---|
| 37 | uint32_t gpeds[3];
|
|---|
| 38 | uint32_t gpren[3];
|
|---|
| 39 | uint32_t gpfen[3];
|
|---|
| 40 | uint32_t gphen[3];
|
|---|
| 41 | uint32_t gplen[3];
|
|---|
| 42 | uint32_t gparen[3];
|
|---|
| 43 | uint32_t gpafen[3];
|
|---|
| 44 | uint32_t gppud[1];
|
|---|
| 45 | uint32_t gppudclk[3];
|
|---|
| 46 | uint32_t test[1];
|
|---|
| 47 | };
|
|---|
| 48 | volatile struct gpio_s *gpio_regs;
|
|---|
| 49 |
|
|---|
| 50 | /*******************************************************************************
|
|---|
| 51 | * GPIO Operations
|
|---|
| 52 | ******************************************************************************/
|
|---|
| 53 |
|
|---|
| 54 | // Q2: Expliquer la présence des drapeaux dans open() et mmap().
|
|---|
| 55 | int gpio_setup(void)
|
|---|
| 56 | {
|
|---|
| 57 |
|
|---|
| 58 | int mmap_fd = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC);
|
|---|
| 59 | if (mmap_fd < 0) {
|
|---|
| 60 | return -1;
|
|---|
| 61 | }
|
|---|
| 62 | gpio_regs = mmap(NULL, RPI_BLOCK_SIZE,
|
|---|
| 63 | PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
|
|---|
| 64 | mmap_fd,
|
|---|
| 65 | RPI_GPIO_BASE);
|
|---|
| 66 | if (gpio_regs == MAP_FAILED) {
|
|---|
| 67 | close(mmap_fd);
|
|---|
| 68 | return -1;
|
|---|
| 69 | }
|
|---|
| 70 | return 0;
|
|---|
| 71 | }
|
|---|
| 72 |
|
|---|
| 73 | // Q3: pourquoi appeler munmap() ?
|
|---|
| 74 | void gpio_teardown(void)
|
|---|
| 75 | {
|
|---|
| 76 | munmap((void *) gpio_regs, RPI_BLOCK_SIZE);
|
|---|
| 77 | }
|
|---|
| 78 |
|
|---|
| 79 | void gpio_config(int gpio, int value)
|
|---|
| 80 | {
|
|---|
| 81 | int regnum = gpio / 10;
|
|---|
| 82 | int offset = (gpio % 10) * 3;
|
|---|
| 83 | gpio_regs->gpfsel[regnum] &= ~(0x7 << offset);
|
|---|
| 84 | gpio_regs->gpfsel[regnum] |= ((value & 0x7) << offset);
|
|---|
| 85 | }
|
|---|
| 86 |
|
|---|
| 87 | void gpio_write(int gpio, int value)
|
|---|
| 88 | {
|
|---|
| 89 | int regnum = gpio / 32;
|
|---|
| 90 | int offset = gpio % 32;
|
|---|
| 91 | if (value&1)
|
|---|
| 92 | gpio_regs->gpset[regnum] = (0x1 << offset);
|
|---|
| 93 | else
|
|---|
| 94 | gpio_regs->gpclr[regnum] = (0x1 << offset);
|
|---|
| 95 | }
|
|---|
| 96 |
|
|---|
| 97 | /*******************************************************************************
|
|---|
| 98 | * LCD's Instructions ( source = doc )
|
|---|
| 99 | * Ces constantes sont utilisées pour former les mots de commandes
|
|---|
| 100 | * par exemple dans la fonction lcd_init()
|
|---|
| 101 | ******************************************************************************/
|
|---|
| 102 |
|
|---|
| 103 | /* commands */
|
|---|
| 104 | #define LCD_CLEARDISPLAY 0b00000001
|
|---|
| 105 | #define LCD_RETURNHOME 0b00000010
|
|---|
| 106 | #define LCD_ENTRYMODESET 0b00000100
|
|---|
| 107 | #define LCD_DISPLAYCONTROL 0b00001000
|
|---|
| 108 | #define LCD_CURSORSHIFT 0b00010000
|
|---|
| 109 | #define LCD_FUNCTIONSET 0b00100000
|
|---|
| 110 | #define LCD_SETCGRAMADDR 0b01000000
|
|---|
| 111 | #define LCD_SETDDRAMADDR 0b10000000
|
|---|
| 112 |
|
|---|
| 113 | /* flags for display entry mode : combine with LCD_ENTRYMODESET */
|
|---|
| 114 | #define LCD_EM_RIGHT 0b00000000
|
|---|
| 115 | #define LCD_EM_LEFT 0b00000010
|
|---|
| 116 | #define LCD_EM_DISPLAYSHIFT 0b00000001
|
|---|
| 117 | #define LCD_EM_DISPLAYNOSHIFT 0b00000000
|
|---|
| 118 |
|
|---|
| 119 | /* flags for display on/off control : combine with LCD_DISPLAYCONTROL */
|
|---|
| 120 | #define LCD_DC_DISPLAYON 0b00000100
|
|---|
| 121 | #define LCD_DC_DISPLAYOFF 0b00000000
|
|---|
| 122 | #define LCD_DC_CURSORON 0b00000010
|
|---|
| 123 | #define LCD_DC_CURSOROFF 0b00000000
|
|---|
| 124 | #define LCD_DC_BLINKON 0b00000001
|
|---|
| 125 | #define LCD_DC_BLINKOFF 0b00000000
|
|---|
| 126 |
|
|---|
| 127 | /* flags for display/cursor shift : combine with LCD_CURSORSHIFT */
|
|---|
| 128 | #define LCD_CS_DISPLAYMOVE 0b00001000
|
|---|
| 129 | #define LCD_CS_CURSORMOVE 0b00000000
|
|---|
| 130 | #define LCD_CS_MOVERIGHT 0b00000100
|
|---|
| 131 | #define LCD_CS_MOVELEFT 0b00000000
|
|---|
| 132 |
|
|---|
| 133 | /* flags for function set : combine with LCD_FUNCTIONSET */
|
|---|
| 134 | #define LCD_FS_8BITMODE 0b00010000
|
|---|
| 135 | #define LCD_FS_4BITMODE 0b00000000
|
|---|
| 136 | #define LCD_FS_2LINE 0b00001000
|
|---|
| 137 | #define LCD_FS_1LINE 0b00000000
|
|---|
| 138 | #define LCD_FS_5x10DOTS 0b00000100
|
|---|
| 139 | #define LCD_FS_5x8DOTS 0b00000000
|
|---|
| 140 |
|
|---|
| 141 | /*******************************************************************************
|
|---|
| 142 | * LCD's Operations
|
|---|
| 143 | ******************************************************************************/
|
|---|
| 144 |
|
|---|
| 145 | /* generate E signal */
|
|---|
| 146 | void lcd_strobe(void)
|
|---|
| 147 | {
|
|---|
| 148 | gpio_write(E, 1);
|
|---|
| 149 | usleep(1);
|
|---|
| 150 | gpio_write(E, 0);
|
|---|
| 151 | }
|
|---|
| 152 |
|
|---|
| 153 | /* send 4bits to LCD : valable pour les commande et les data */
|
|---|
| 154 |
|
|---|
| 155 | void lcd_write4bits(int data)
|
|---|
| 156 | {
|
|---|
| 157 | /* first 4 bits */
|
|---|
| 158 | gpio_write(D7, data>>7);
|
|---|
| 159 | gpio_write(D6, data>>6);
|
|---|
| 160 | gpio_write(D5, data>>5);
|
|---|
| 161 | gpio_write(D4, data>>4);
|
|---|
| 162 | lcd_strobe();
|
|---|
| 163 |
|
|---|
| 164 | /* second 4 bits */
|
|---|
| 165 | gpio_write(D7, data>>3);
|
|---|
| 166 | gpio_write(D6, data>>2);
|
|---|
| 167 | gpio_write(D5, data>>1);
|
|---|
| 168 | gpio_write(D4, data>>0);
|
|---|
| 169 | lcd_strobe();
|
|---|
| 170 | }
|
|---|
| 171 |
|
|---|
| 172 | void lcd_command(int cmd)
|
|---|
| 173 | {
|
|---|
| 174 | gpio_write(RS, 0);
|
|---|
| 175 | lcd_write4bits(cmd);
|
|---|
| 176 | usleep(2000); // certaines commandes sont lentes
|
|---|
| 177 | }
|
|---|
| 178 |
|
|---|
| 179 | void lcd_data(int character)
|
|---|
| 180 | {
|
|---|
| 181 | gpio_write(RS, 1);
|
|---|
| 182 | lcd_write4bits(character);
|
|---|
| 183 | usleep(1);
|
|---|
| 184 | }
|
|---|
| 185 |
|
|---|
| 186 | /* initialization : pour comprendre la séquence, il faut regarder le cours */
|
|---|
| 187 | // Q4: Expliquer le rôle des masques : LCD_FUNCTIONSET, LCD_FS_4BITMODE, etc.
|
|---|
| 188 | void lcd_init(void)
|
|---|
| 189 | {
|
|---|
| 190 | gpio_write(E, 0);
|
|---|
| 191 | lcd_command(0b00110011); /* initialization */
|
|---|
| 192 | lcd_command(0b00110010); /* initialization */
|
|---|
| 193 | lcd_command(LCD_FUNCTIONSET | LCD_FS_4BITMODE | LCD_FS_2LINE | LCD_FS_5x8DOTS);
|
|---|
| 194 | lcd_command(LCD_DISPLAYCONTROL | LCD_DC_DISPLAYON | LCD_DC_CURSOROFF);
|
|---|
| 195 | lcd_command(LCD_ENTRYMODESET | LCD_EM_RIGHT | LCD_EM_DISPLAYNOSHIFT);
|
|---|
| 196 | }
|
|---|
| 197 |
|
|---|
| 198 | void lcd_clear(void)
|
|---|
| 199 | {
|
|---|
| 200 | lcd_command(LCD_CLEARDISPLAY);
|
|---|
| 201 | lcd_command(LCD_RETURNHOME);
|
|---|
| 202 | }
|
|---|
| 203 |
|
|---|
| 204 | // Q5: Expliquez comment fonctionne cette fonction
|
|---|
| 205 | void lcd_message(const char *txt)
|
|---|
| 206 | {
|
|---|
| 207 | int a[] = { 0, 0x40, 0x14, 0x54 };
|
|---|
| 208 | int len = 20;
|
|---|
| 209 | int i, l;
|
|---|
| 210 |
|
|---|
| 211 | for (i = 0, l = 0; (l < 4) && (i < strlen(txt)); l++) {
|
|---|
| 212 | lcd_command(LCD_SETDDRAMADDR + a[l]);
|
|---|
| 213 | for (; (i < (l + 1) * len) && (i < strlen(txt)); i++) {
|
|---|
| 214 | lcd_data(txt[i]);
|
|---|
| 215 | }
|
|---|
| 216 | }
|
|---|
| 217 | }
|
|---|
| 218 |
|
|---|
| 219 | /*******************************************************************************
|
|---|
| 220 | * main : affichage d'un message
|
|---|
| 221 | ******************************************************************************/
|
|---|
| 222 | int main(int argc, char **argv)
|
|---|
| 223 | {
|
|---|
| 224 | /* arg */
|
|---|
| 225 | if (argc < 2) {
|
|---|
| 226 | fprintf(stderr, "ERROR: must take a string as argument\n");
|
|---|
| 227 | exit(1);
|
|---|
| 228 | }
|
|---|
| 229 |
|
|---|
| 230 | /* Retreive the mapped GPIO memory */
|
|---|
| 231 | if (gpio_setup() == -1) {
|
|---|
| 232 | perror("ERROR: gpio_setup\n");
|
|---|
| 233 | exit(1);
|
|---|
| 234 | }
|
|---|
| 235 |
|
|---|
| 236 | /* Setting up GPIOs to output */
|
|---|
| 237 | gpio_config(RS, GPIO_OUTPUT);
|
|---|
| 238 | gpio_config(E, GPIO_OUTPUT);
|
|---|
| 239 | gpio_config(D4, GPIO_OUTPUT);
|
|---|
| 240 | gpio_config(D5, GPIO_OUTPUT);
|
|---|
| 241 | gpio_config(D6, GPIO_OUTPUT);
|
|---|
| 242 | gpio_config(D7, GPIO_OUTPUT);
|
|---|
| 243 |
|
|---|
| 244 | /* initialization */
|
|---|
| 245 | lcd_init();
|
|---|
| 246 | lcd_clear();
|
|---|
| 247 |
|
|---|
| 248 | /* affichage */
|
|---|
| 249 | lcd_message(argv[1]);
|
|---|
| 250 |
|
|---|
| 251 | /* Release the GPIO memory mapping */
|
|---|
| 252 | gpio_teardown();
|
|---|
| 253 |
|
|---|
| 254 | return 0;
|
|---|
| 255 | }
|
|---|