Subversion Repositories shark

/*

 * Project: S.Ha.R.K.

 *

 * Coordinators: Giorgio Buttazzo <giorgio@sssup.it>

 *

 * ReTiS Lab (Scuola Superiore S.Anna - Pisa - Italy)

 *

 * http://www.sssup.it

 * http://retis.sssup.it

 * http://shark.sssup.it

 */

#include "chimera.h"

#include "tracer.h"

#include "unistd.h"

//#define DEBUG_SEND            /* Print Sent Values */

#define SERIAL_ON               /* Send Data using Serial Port */

/* Servo Tasks Constants */

#ifdef DUBUG_SEND

#define SEND_TASK_WCET 20000

#else

#define SEND_TASK_WCET 20000

#endif

#define SEND_TASK_MIT  30000

#define LEG_A 100.0

#define LEG_B  66.0

#define LEG_C  26.0

#define LEG_D  38.0

#define LEG_CD_2IPO 92.087      /* 2 * sqrt(LEG_C^2 + LEG_D^2) */

#define LEG_CD_ANG  0.600       /* arctg(LEG_C/LEG_D) in radianti */

const float c0 = LEG_C * LEG_C;

const float c1 = LEG_B * LEG_B;

const float c2 = LEG_B * LEG_B - LEG_A * LEG_A;

const float todeg = 180.0 / PI;

const float torad = PI / 180.0;

HEXAPOD_STATE   status;

void *start_tracer = NULL;

void *end_tracer = NULL;

void *trace_pointer = NULL;

extern struct leg_calibration calibration_table[];

void print_status(int n){

}

int leg_to_ang(float px, float py, float pz, int *alfa, int *beta, int *gamma)

{

        float px2 = px * px;

        float py2 = py * py;

        float pz2 = pz * pz;

        float pxz2 = px2 + pz2;

        float alfa1,beta1,alfa2,beta2,gamma1,gamma2;

        float m,dsqrt;

        float delta_xz = pxz2 - c0;

        float s,k,k2,y1,delta_xy;

        if (delta_xz < 0.0) return -1;

        if (pz >= LEG_C) {

                gamma2 =  acos((pz * LEG_C + px * sqrt(delta_xz)) / pxz2);

                gamma1 = gamma2 * todeg;

        } else {

                gamma2 = -acos((pz * LEG_C + px * sqrt(delta_xz)) / pxz2);

                gamma1 = gamma2 * todeg;

        }

        m = pxz2 - LEG_CD_2IPO * (pz * sin(gamma2+LEG_CD_ANG) + px * cos(gamma2+LEG_CD_ANG) - LEG_CD_2IPO / 4.0);

        s = m + py2;

        k = c2 + s;

        k2 = k * k;

        delta_xy = py2 * k2 - s * (k2 - 4.0 * m * c1);

        if (delta_xy >= 0.0) {

                dsqrt = sqrt(delta_xy);

                y1 = (py * k + dsqrt) / (2.0 * s);

                beta1 = asin(y1/LEG_B) * todeg;

                alfa1 = asin((y1 - py)/LEG_A) * todeg + beta1;

                y1 = (py * k - dsqrt) / (2.0 * s);

                beta2 = asin(y1/LEG_B) * todeg;

                alfa2 = asin((y1 - py)/LEG_A) * todeg + beta2;

                if ((alfa1 >= 0.0 && alfa1 <= 180.0) && (beta1 >= -90.0 && beta1 <= 90.0)) {

                        *alfa = (int)(alfa1 * 3600.0);

                        *beta = (int)(beta1 * 3600.0);

                        *gamma = (int)(gamma1 * 3600.0);

                        return 0;

                } else if ((alfa2 >= 0.0 && alfa2 <= 180.0) && (beta2 >= -90.0 && beta2 <= 90.0)) {

                        *alfa = (int)(alfa2 * 3600.0);

                        *beta = (int)(beta2 * 3600.0);

                        *gamma = (int)(gamma1 * 3600.0);

                        return 0;

                } else {

                        return -1;

                }

        } else

                return -1;

        return -1;

}

int ang_to_leg(int alfa, int beta, int gamma, float *px, float *py, float *pz) {

  float alfa1 = (float)(alfa)/3600.0 * torad;

  float beta1 = (float)(beta)/3600.0 * torad;

  float sin_gamma = sin((float)(gamma)/3600.0 * torad);

  float cos_gamma = cos((float)(gamma)/3600.0 * torad);

  float m;

  m =  LEG_B * cos(beta1) + LEG_A * cos(alfa1 - beta1);

  *py = LEG_B * sin(beta1) - LEG_A * sin(alfa1 - beta1);

  *pz = (LEG_D + m) * sin_gamma + LEG_C * cos_gamma;

  *px = (LEG_D + m) * cos_gamma - LEG_C * sin_gamma;

  return 0;

}

void update_event_action(void) {

  struct timespec t;

  struct action_event *e;

  int i;

  kern_gettime(&t);

  while ((e = get_first_old_event(&t)) != NULL) {

        if (e->type == EVT_SET_MASK_LEG_ANGLE) {

                for (i=0;i<6;i++)

                        if ((e->mask >> i) & 1) {

                        status.ang[i].a = e->ang.a;

                        status.ang[i].b = e->ang.b;

                        status.ang[i].c = e->ang.c;

                        status.cfg[i].pwm = e->pwm;

#ifdef  DEBUG_SEND

                        printf_xy(3,2,WHITE,"%8d: Update leg %2d angle",(int)kern_gettime(NULL),i);

#endif

                        }

                e->status = EVT_STATUS_DONE;

        }

  }

}

int trace_init(int buffer_size)

{

        start_tracer = trace_pointer = (void *)malloc(buffer_size);

        end_tracer = start_tracer + buffer_size;

        memset(trace_pointer,0,buffer_size);

        if (trace_pointer == NULL) return -1;

        return 0;

}

/* Init the network stack */

int init_network(char *local_ip)

{

        struct net_model m = net_base;

        net_setudpip(m, local_ip, "255.255.255.255");

        if (net_init(&m) != 1) {

                cprintf("Network: Init Error.\n");

                return -1;

        }

        return 0;

}

int trace_consumption(int sensor, int value)

{

        struct timespec t;

        SYS_FLAGS f;

        if (trace_pointer == NULL) return -1;

        if (trace_pointer  >= (end_tracer-16)) return -1;

        f = kern_fsave();

        sys_gettime(&t);

        *(unsigned int *)trace_pointer = (sensor & 0xFF) | 0xAABBFF00;

        *(unsigned int *)(trace_pointer + 4) = value;

        *(unsigned int *)(trace_pointer + 8) = t.tv_sec;

        *(unsigned int *)(trace_pointer + 12) = t.tv_nsec;     

        trace_pointer += 16;

        kern_frestore(f);

        return 0;

}

int trace_send() {

        static char pkg_buffer[1100];

        int actual = 0;

        UDP_ADDR target, local;

        char local_ip[20], target_ip[20];

        int socket;

        IP_ADDR bindlist[5];

        strcpy(local_ip,  "192.168.1.10");

        strcpy(target_ip, "192.168.1.1");

        if (init_network(local_ip)) sys_end();

        /* local IP string to addr */

        ip_str2addr(local_ip,&(local.s_addr));

        /* set the source port */

        local.s_port = 20000;

        /* target IP string to addr */

        ip_str2addr(target_ip,&(bindlist[0]));

        memset(&(bindlist[1]), 0, sizeof(IP_ADDR));

        /* bind */

        socket = udp_bind(&local, NULL);

        /* target IP string to addr */

        ip_str2addr(target_ip,&(target.s_addr));

        /* target port */

        target.s_port = 20000;

        trace_pointer = start_tracer;

        actual = 0;

        while(trace_pointer < end_tracer) {

                if (((*(int *)(trace_pointer) >> 8) & 0xAABBFF) == 0xAABBFF) {

                        cprintf(".");

                        memcpy(&(pkg_buffer[actual]),trace_pointer,16);

                        actual += 16;

                        if (actual > 1000) {

                                pkg_buffer[actual] = 0;

                                cprintf("X");

                                udp_sendto(socket, pkg_buffer, actual+1, &target);

                                usleep(10000);

                                actual = 0;

                        }

                }

                trace_pointer += 16;

        }

        pkg_buffer[actual] = 0;

        cprintf("X");

        udp_sendto(socket, pkg_buffer, actual+1, &target);

        usleep(10000);

        actual = 0;

        return 0;

}

TASK servo_send()

{

        HEXAPOD_STATE   old_status;

        register char   changes, new_pos, new_pwm, new_power;

        int             res,n;

        struct timespec t;

        int actual_leg = 0;

        for (n=0; n<6;n++) {

                old_status.ang[n].a = 0;

                old_status.ang[n].b = 0;

                old_status.ang[n].c = 0;

                old_status.cfg[n].pwm = 0;

        }

        old_status.power = 0;

        while (1) {

                changes = 0;

                update_event_action();

                for (n=0; n<6; n++){

                        new_pos = 0;

                        new_pwm = 0;

                        new_power = 0;

                        if ((status.ang[n].a != old_status.ang[n].a) ||

                                (status.ang[n].b != old_status.ang[n].b) ||

                                (status.ang[n].c != old_status.ang[n].c)) {

                                        old_status.ang[n].a = status.ang[n].a;

                                        old_status.ang[n].b = status.ang[n].b;

                                        old_status.ang[n].c = status.ang[n].c;

                                        new_pos++;

                        }

                        if (status.cfg[n].pwm != old_status.cfg[n].pwm) {

                                old_status.cfg[n].pwm = status.cfg[n].pwm;

                                new_pwm++;

                        }

                        if (status.power != old_status.power) {

                                old_status.power = status.power;

                                new_power++;

                        }

                        if (new_pos) {

#ifdef  SERIAL_ON

                                task_nopreempt();

                                res = servo_set_angle_sec(com(n*3  ), pin(n*3  ), adjust(status.ang[n].a,n,0));

                                if (res != 0) cprintf("Error send data\n");

                                res = servo_set_angle_sec(com(n*3+1), pin(n*3+1), adjust(status.ang[n].b,n,1));

                                if (res != 0) cprintf("Error send data\n");

                                res = servo_set_angle_sec(com(n*3+2), pin(n*3+2), adjust(status.ang[n].c,n,2));

                                if (res != 0) cprintf("Error send data\n");

                                task_preempt();

#endif

                        }

                        if (new_pwm) {

#ifdef  SERIAL_ON

                                task_nopreempt();

                                (old_status.cfg[n].pwm & 1) ? servo_turn_on(com(n*3  ), pin(n*3  )) : servo_turn_off(com(n*3  ), pin(n*3  ));

                                (old_status.cfg[n].pwm & 2) ? servo_turn_on(com(n*3+1), pin(n*3+1)) : servo_turn_off(com(n*3+1), pin(n*3+1));

                                (old_status.cfg[n].pwm & 4) ? servo_turn_on(com(n*3+2), pin(n*3+2)) : servo_turn_off(com(n*3+2), pin(n*3+2));

                                task_preempt();

#endif

                        }

                        if (new_power) {

#ifdef  SERIAL_ON

                                task_nopreempt();

                                if (old_status.power) {

                                        servo_set_RC5_switch(COM2, 1);

                                } else {

                                        servo_set_RC5_switch(COM2, 0);

                                }

                                task_preempt();

#endif

                        }

                        if (new_pos || new_pwm || new_power) {

                                changes++;

                        }

                }

                if (!new_pos) {

#ifdef  SERIAL_ON

                        task_nopreempt();

                        status.cfg[actual_leg].adc_in = servo_get_analog(COM1, actual_leg);

                        trace_consumption(actual_leg,status.cfg[actual_leg].adc_in);   

                        task_preempt();

#endif

                        sys_gettime(&t);

                        printf_xy(1,20,WHITE,"(%d) (%d) (%d) (%d) (%d) (%d)                ",

                                status.cfg[0].adc_in,

                                status.cfg[1].adc_in,

                                status.cfg[2].adc_in,

                                status.cfg[3].adc_in,

                                status.cfg[4].adc_in,

                                status.cfg[5].adc_in);

                        actual_leg = (actual_leg+1)%6;

                }

                task_endcycle();

        }

        return 0;

}

int init_serial()

{

        int err;

        err = servo_open(COM1, COM_SPEED);

        if (!err)

                err = servo_open(COM2, COM_SPEED);

        return err;

}

void end_serial()

{

        servo_close(COM1);

        servo_close(COM2);

}

void init_send_task()

{

        HARD_TASK_MODEL ms;

        PID pid;

        hard_task_default_model(ms);

        hard_task_def_ctrl_jet(ms);

        hard_task_def_wcet(ms, SEND_TASK_WCET);

        hard_task_def_mit(ms, SEND_TASK_MIT);

        hard_task_def_usemath(ms);

        pid = task_create("Servo_Task", servo_send, &ms, NULL);

        if (pid == NIL) {

                perror("Could not create task <Send_Task>");

                sys_end();

        } else

                task_activate(pid);

}

void init_send()

{

        int i;

        if (init_serial()) {

                perror("Could not initialize serial port.");

                sys_end();

        }

        for (i=0; i<6;i++) {

                status.ang[i].a =   0;

                status.ang[i].b =   0;

                status.ang[i].c =   0;

                status.cfg[i].pwm = 0;

        }

        status.power = 0;

        init_send_task();

}

void end_send()

{

        end_serial();

}