【经验】基于Renesas Synergy™平台DK-S3A7环境光传感器的设计指南

时间： 2019-01-13 来源：Renesas

本应用案例描述了预装在RENESAS Synergy™平台enesas DK-S3A7 开发套件上的环境光传感器（ALS）的示例程序。它包括导入Example项目的过程，以便开发人员可以在e² studio集成解决方案开发环境（ISDE）中重新创建或修改程序。

DK-S3A7 ALS示例使用了Renesas Synergy™软件包（SSP）和DK-S3A7开发套件。该示例应用程序驱动Segment LCD（SLCD）面板，同时监控板载环境光传感器（ALS）。SLCD包括几个屏幕，用于显示RTC数据和ALS数据项的状态。该示例还包括LED I/O扩展和实时时钟（RTC）功能的使用。

该示例通过e² studio ISDE完全集成了Express Logic, Inc.ThreadX®RTOS和SSP应用程序框架模块。该示例包括了Synergy S3A7上可用的以下外围设备的源代码：

• I²C通信

• SLCD控制

• RTC时间

该示例还包括使用ThreadX®RTOS功能子集的代码：

• 多线程

• 消息队列

• 互斥

1.ALS程序说明

ALS示例程序由四个线程组.成：系统线程，SLCD线程，LED Bar线程和ALS线程。每个线程都设计用于某种任务，如下图所示。每个线程都使用了所需SSP模块的实例，并以绿色框高亮显示。

图1 环境光传感器程序架构

系统线程充当着中央管理器来控制示例的一般操作。它通过其SSP API从RTC框架SSP模块实例中收集时间数据。通过使用ThreadX®消息队列，系统线程可发送简单的单向消息，以与控制其行为的SLCD和LED Bar线程进行通信。消息队列是ThreadX®RTOS的一个强大功能。它们在这些线程中的使用可作为它们通常如何实现的简单说明。

通过数据获取功能，可从ALS线程任务中检索ALS数据。该功能使用ThreadX®RTOS互斥（互斥）功能进行两个线程之间的双向通信，并需要使用互斥锁来保证一次只有一个线程访问数据。这避免了在没有这种排除功能的情况下可能发生的时间依赖性访问错误。互斥锁实现的例子说明了这一重要的功能，即SSP中的ThreadX®集成大大简化了该功能。

2.DK-S3A7开发套件设置

下面显示的是ALS示例使用的DK-S3A7板和相关组件。请注意光传感器，光标尺和SLCD面板的位置，它们是演示的主要用户界面元素。在计算机和DK-S3A7板的连接器J15之间连接A型公头到Micro-B公头电缆。正确连接后，LED13将亮起绿色。

图2 DK-S3A7开发套件的环境光传感器示例的主要特性

3.将项目导入e² studio

1.有关将已完成的项目导入e² studio ISDE并构建项目的说明，请参阅Synergy软件包导入指南(r11an0023eu0117-synergy-ssp-import-guide.pdf)。其DKS3-A7-ALS_OOB_image_source.zip文件包含完整的项目。

2.当要求选择Debug配置时，在Renesas GDB Hardware Debugging下选择DKS3OoBoxV120 Debug配置，如下图所示。

图3 DKS3OoBoxV120调试配置

4.打开用于Synergy工程的IAR EW

1.在打开用于Synergy工作区的IAR EW之前，需要将SSP安装到SSC中。打开IAR EW工作区后，进入Renesas Synergy >Settings，并将IAR EW指向您安装SSC v5.4.0.018的位置以及关联的SSP许可证文件。

2.转到IAR EW中的Project->Rebuild All。单击绿色箭头以下载和调试项目。

5.环境光传感器示例

本节介绍ALS示例的各种元素和功能。

5.1 启动初始化

在示例程序启动后（例如，在上电或复位时），SLCD屏幕和LED条将循环开启和关闭，如下图中的所有LED和分段LED所示。几秒钟后，屏幕变为短暂显示固件版本号（此版本为1.2，如下面的图5所示）。然后程序进入运行模式状态。

图4 DK-S3A7 SLDC面板元素

图5 示例版本号

5.2 系统线程操作

系统线程使用状态机对其操作进行排序。下图说明了系统线程的状态转换图。不同的系统状态如下：

•初始化：上电顺序闪烁LED和SLCD图像。

•显示版本：显示当前固件版本号几秒钟。

•运行模式：收集ALS数据和RTC时间数据，并显示LED条形图和SLCD信息。

•超量程：如果ALS数据超过255，则闪烁SLCD ON和OFF。当ALS数据超过255时，保持在超范围状态。当ALS数据恢复正常，低于255时，它返回到运行模式状态。

图6 状态转换图示例

5.2.1 运行模式说明

当示例程序进入运行模式时，SLCD清除先前显示的数据。然后系统线程开始收集ALS和RTC数据。ALS数据显示在SDLC和LED条形图上。显示ALS数据的数值为0-255，以及电池条水平指示器。

如果ALS数据达到最大值，则SLCD闪烁ON和OFF。这表明它处于超量程状态。

当ALS数据低于最大值时，SLCD返回到正常运行模式显示。

RTC秒和分钟数据也显示在SLCD上。请注意，PM指示器显示是固定的，不会更改。瑞萨的标志也是如此。如下面的示例显示图所示。

图7 运行模式显示

6.结论

本应用介绍了为DK-S3A7开发套件导入和构建环境光传感器演示的过程。这是一个有用的演示，用于展示Synergy工具流程并说明DK-S3A7的一些功能。演示还说明了在实现线程设计时ThreadX®RTOS与SSP紧密集成所提供的一些关键优势。

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