ssr/Src/ds18b20.c

   1 // DS18B20 Temperature Sensor
   2
   3 #include "main.h"
   4 #include "util.h"
   5 #include "app.h"
   6
   7 static volatile u32 ds_dma_buffer;
   8
   9 #define DS_PORT THERMO_GPIO_Port
  10 #define DS_PIN THERMO_GPIO_Pin
  11 #define DS_PIN_MASK (1U << 7)           // Unfortunately, this cannot be inferred from the Pin constant
  12 #define DS_DMA DMA1
  13 #define DS_DMA_CHANNEL LL_DMA_CHANNEL_6
  14 #define DS_DEBUG
  15
  16 #ifdef DS_DEBUG
  17 #define DEBUG debug_printf
  18 #else
  19 #define DEBUG(xxx, ...) do { } while (0)
  20 #endif
  21
  22 static void ds_reset(void)
  23 {
  24   DEBUG("DS18B20: Reset\n");
  25   LL_TIM_DisableCounter(TIM3);
  26   LL_TIM_SetOnePulseMode(TIM3, LL_TIM_ONEPULSEMODE_SINGLE);
  27
  28   // DMA for reading pin state
  29   ds_dma_buffer = 0xdeadbeef;
  30   LL_DMA_SetMemoryAddress(DS_DMA, DS_DMA_CHANNEL, (u32) &ds_dma_buffer);
  31   LL_DMA_SetPeriphAddress(DS_DMA, DS_DMA_CHANNEL, (u32) &DS_PORT->IDR);
  32   LL_DMA_SetDataLength(DS_DMA, DS_DMA_CHANNEL, 1);
  33   LL_DMA_EnableChannel(DS_DMA, DS_DMA_CHANNEL);
  34
  35   LL_TIM_OC_InitTypeDef oc;
  36
  37   // CC1 is used to drive the DMA (read line state at specified time)
  38   LL_TIM_OC_StructInit(&oc);
  39   oc.OCMode = LL_TIM_OCMODE_FROZEN;
  40   oc.CompareValue = 560;
  41   LL_TIM_OC_Init(TIM3, LL_TIM_CHANNEL_CH1, &oc);
  42   LL_TIM_EnableDMAReq_CC1(TIM3);
  43   LL_TIM_CC_SetDMAReqTrigger(TIM3, LL_TIM_CCDMAREQUEST_CC);
  44
  45   // CC2 is used to generate pulses (return line to idle state at specified time)
  46   LL_TIM_OC_StructInit(&oc);
  47   oc.OCMode = LL_TIM_OCMODE_FORCED_ACTIVE;
  48   oc.OCState = LL_TIM_OCSTATE_ENABLE;
  49   oc.CompareValue = 480;
  50   oc.OCPolarity = LL_TIM_OCPOLARITY_LOW;
  51   LL_TIM_OC_Init(TIM3, LL_TIM_CHANNEL_CH2, &oc);
  52
  53   // Set timer period to the length of the whole transaction
  54   LL_TIM_SetAutoReload(TIM3, 999);
  55
  56   // Pull line down and start timer
  57   LL_TIM_OC_SetMode(TIM3, LL_TIM_CHANNEL_CH2, LL_TIM_OCMODE_INACTIVE);
  58   LL_TIM_EnableCounter(TIM3);
  59
  60   // Wait until the timer expires
  61   while (LL_TIM_IsEnabledCounter(TIM3))
  62     ;
  63   // Counter is automatically disabled at the end of cycle
  64
  65   // Disable DMA
  66   LL_TIM_DisableDMAReq_CC1(TIM3);
  67   LL_DMA_DisableChannel(DS_DMA, DS_DMA_CHANNEL);
  68
  69   DEBUG("Init DMA: %08x [%u] (%u remains)\n", ds_dma_buffer, !!(ds_dma_buffer & DS_PIN_MASK), LL_DMA_GetDataLength(DS_DMA, DS_DMA_CHANNEL));
  70 }
  71
  72 static void ds_send_byte(byte b)
  73 {
  74   DEBUG("DS write: %02x\n", b);
  75   LL_TIM_SetAutoReload(TIM3, 99);       // Each write slot takes 100μs
  76   for (uint m=1; m < 0x100; m <<= 1)
  77     {
  78       LL_TIM_OC_SetCompareCH2(TIM3, ((b & m) ? 1 : 89));        // 1: 1μs pulse, 0: 89μs pulse
  79       LL_TIM_OC_SetMode(TIM3, LL_TIM_CHANNEL_CH2, LL_TIM_OCMODE_FORCED_ACTIVE);
  80       LL_TIM_OC_SetMode(TIM3, LL_TIM_CHANNEL_CH2, LL_TIM_OCMODE_INACTIVE);
  81       LL_TIM_EnableCounter(TIM3);
  82       while (LL_TIM_IsEnabledCounter(TIM3))
  83         ;
  84     }
  85 }
  86
  87 static byte ds_recv_byte(void)
  88 {
  89   LL_TIM_SetAutoReload(TIM3, 79);       // Each read slot takes 80μs
  90   LL_TIM_OC_SetCompareCH2(TIM3, 1);     // Generate 1μs pulse to start read slot
  91   LL_TIM_OC_SetCompareCH1(TIM3, 8);     // Sample data 8μs after start of slot
  92   LL_TIM_EnableDMAReq_CC1(TIM3);
  93
  94   uint out = 0;
  95   for (uint m=1; m < 0x100; m <<= 1)
  96     {
  97       ds_dma_buffer = 0xdeadbeef;
  98       LL_DMA_SetDataLength(DS_DMA, DS_DMA_CHANNEL, 1);
  99       LL_DMA_EnableChannel(DS_DMA, DS_DMA_CHANNEL);
 100       LL_TIM_OC_SetMode(TIM3, LL_TIM_CHANNEL_CH2, LL_TIM_OCMODE_FORCED_ACTIVE);
 101       LL_TIM_OC_SetMode(TIM3, LL_TIM_CHANNEL_CH2, LL_TIM_OCMODE_INACTIVE);
 102       LL_TIM_EnableCounter(TIM3);
 103       while (LL_TIM_IsEnabledCounter(TIM3))
 104         ;
 105       debug_printf("XXX %08x\n", ds_dma_buffer);
 106       if (ds_dma_buffer & DS_PIN_MASK)
 107         out |= m;
 108       LL_DMA_DisableChannel(DS_DMA, DS_DMA_CHANNEL);
 109     }
 110
 111   LL_TIM_DisableDMAReq_CC1(TIM3);
 112   DEBUG("DS read: %02x\n", out);
 113   return out;
 114 }
 115
 116 static byte ds_buf[10];
 117
 118 static int ds_recv_block(uint n)
 119 {
 120   uint crc = 0;
 121   for (uint i=0; i<n; i++)
 122     {
 123       uint b = ds_recv_byte();
 124       ds_buf[i] = b;
 125       for (uint j=0; j<8; j++)
 126         {
 127           uint k = (b & 1) ^ (crc >> 7);
 128           crc = (crc << 1) & 0xff;
 129           if (k)
 130             crc ^= 0x31;
 131           b >>= 1;
 132         }
 133     }
 134
 135   if (crc)
 136     {
 137       debug_printf("WARNING: Invalid CRC %02x\n", crc);
 138       return 0;
 139     }
 140   return 1;
 141 }
 142
 143 void ds_test(void)
 144 {
 145   uint cnt = 0;
 146
 147   debug_puts("Init\n");
 148   NVIC_DisableIRQ(TIM3_IRQn);   // One day, we will handle everything from interrupts...
 149
 150   // Identify device
 151   ds_reset();
 152   ds_send_byte(0x33);
 153   ds_recv_block(8);
 154
 155   for(;;);
 156
 157   // FIXME: Configure precision
 158
 159   for (;;)
 160     {
 161       LL_GPIO_ResetOutputPin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
 162       // debug_printf("Tick tock: %d\n", cnt);
 163
 164       // Start measurement
 165       ds_reset();
 166       ds_send_byte(0xcc);
 167       ds_send_byte(0x44);
 168       while (ds_recv_byte() != 0xff)
 169         LL_mDelay(10);
 170
 171       // Read scratch pad
 172       ds_reset();
 173       ds_send_byte(0xcc);
 174       ds_send_byte(0xbe);
 175       ds_recv_block(9);
 176       int t = (int16_t)(ds_buf[0] | (ds_buf[1] << 8));
 177       t = t*1000/16;
 178
 179       LL_GPIO_SetOutputPin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
 180       debug_printf("Temp: %d.%03d degC\n", t/1000, t%1000);
 181
 182       LL_mDelay(1000);
 183       cnt++;
 184     }
 185 }