絶対にわかる組み込みソフトウェア 5: C言語で7セグLED点灯制御

7セグLEDとGPIO ピン番号対応図

今回配線したGPIOピン番号を７セグＬＥＤ図に赤字で付記しました。この配線を元に制御します。

GPIO ピン番号対応図

ソースコード

/* file name : main.c */
#include <bcm_host.h>		/* required to use bcm_host_get_peripheral_address() */
#include <fcntl.h>			/* required to use open(), close(), usleep() */
#include <sys/mman.h>		/* required to use mmap(), munmap() */
#define BLOCK_SIZE	(4096)			/* マッピングするメモリサイズ(4KByte) */
#define	GPIO_OFFSET	(0x00200000)	/* see p.91 of dataseet		*/
#define	GPFSEL0		(0x00)			/* GPFSEL0 Address下位1byte	*/
#define	GPSET0		(0x1c)			/* GPSET0  Address下位1byte	*/
#define	GPCLR0		(0x28)			/* GPCLR0  Address下位1byte	*/
#define	GPLEV0		(0x34)			/* GPLEV0  Address下位1byte	*/
int	getSegData( int num );			/* GPIO 7セグ点灯データ作成処理 */
char seg_map[11][8] = {
/*2  3  4  5  6  7  8  9 pin */
{ 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 0 },	/* 0 */
{ 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0 },	/* 1 */
{ 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0 },	/* 2 */
{ 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0 },	/* 3 */
{ 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0 },	/* 4 */
{ 1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 0 },	/* 5 */
{ 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0 },	/* 6 */
{ 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0 },	/* 7 */
{ 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 },	/* 8 */
{ 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0 },	/* 9 */
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 }	/* DP */
};
int main( void )
{
volatile	unsigned int *gpio;
void *map;
int fd;
int adr_gpio_base;
int	i = 0;
/*==========================================================*/
/* GPIO制御レジスタ・アドレスを取得し、map変数に代入する	*/
/*==========================================================*/
fd = open( "/dev/mem", (O_RDWR | O_SYNC) );
/* open()エラー処理割愛 */
;
/*------------------------------------------------------------------------------------------*/
/* refer to																					*/
/* https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/peripheral_addresses.md	*/
/*																							*/
/* ペリフェラル物理アドレスがラズパイ世代で異なる為、互換性を持たせる為に		*/
/* bcm_host_get_peripheral_address()でプログラム実行マシンの上の物理アドレスを取得する	*/
/*------------------------------------------------------------------------------------------*/
adr_gpio_base = bcm_host_get_peripheral_address();
/* mapにペリフェラル物理アドレスをマッピング */
map = mmap( NULL,
BLOCK_SIZE,
PROT_WRITE,
MAP_SHARED,
fd,
(adr_gpio_base + GPIO_OFFSET) );
/* mmap()エラー処理割愛 */
;
close( fd );
/*==========================================================*/
/* GPIO 初期設定						*/
/*==========================================================*/
gpio = (unsigned int *)map;
gpio[GPFSEL0/4]	= 0x09249240;
gpio[GPSET0/4]	= 0x000003FC;
gpio[GPCLR0/4]	= 0x00000000;
gpio[GPLEV0/4]	= 0x0;
usleep( 500000 );
/*==========================================================*/
/* 7seg点灯処理						*/
/*==========================================================*/
for( i = 0; i < 11; i++ ){
gpio[GPCLR0/4] = getSegData( i );
usleep( 500000 );
gpio[GPSET0/4] = 0x000003FC;
}
gpio[GPFSEL0/4]	= 0x00000000;
munmap( map, BLOCK_SIZE );
return 0;
}
int	getSegData( int num )
{
int	data = 0x00000000;
data |= (seg_map[num][0] << 2);
data |= (seg_map[num][1] << 3);
data |= (seg_map[num][2] << 4);
data |= (seg_map[num][3] << 5);
data |= (seg_map[num][4] << 6);
data |= (seg_map[num][5] << 7);
data |= (seg_map[num][6] << 8);
data |= (seg_map[num][7] << 9);
return data;
}

プログラムの実行方法

$ gcc main.c -I/opt/vc/include -L/opt/vc/lib -lbcm_host
$ sudo ./a.out

ソースコードの説明

Ｌチカ制御のソースコードを流用していますので、ベースの説明はこちらを御覧下さい。
ライブラリを使わずにGPIOを制御する方法は、上記記事で説明しています。
制御レジスタの詳細や、データシートのリンク先も上記記事で紹介しています。

鬱リーマン、不毛な日々と時々デイトレ

絶対にわかる組み込みソフトウェア 3: C言語Lチカのプログラム詳細解説

https://initial-jj.com/entry/2020/09/17/howto_embbeded

Raspberry Pi(ラズペリーパイ)を使い、組み込みソフトウェアを理解する入門シリーズ第４回。プログラミングの楽しさがわかるよラズパイにLEDを繋ぎ、C言語で書いたプログラムでLEDを点滅させる、通称「Ｌチカ」を実現してみました。今回は、いよいよ組み込みソフトウェアの肝となるデバイス制御部の作り方についての説明です。タイトルで「誰でもわかる」と謳っていますが、第１回から順に読んで頂く事が前提となります。必ず仕組みがわかるようになります。www.initial-jj.comwww.initial-jj.comwww.initial-jj.com前回はＣ言語のソー...

プログラム実行結果

ラズパイは非常に安価でLinux PCとしても遊べるので、興味がある方は手に取ってみて下さい。

KeeYees電子工作キットにはブレッドボード、抵抗、ＬＥＤ、リード線(コの字ワイヤやジャンパー線)など、電子工作部品が一式揃っているので、電子工作の取っ掛かりにオススメのセットです。

Ｃ言語を習得するなら、オススメなのは独習Ｃです。

ご覧いただき、ありがとうございました。
ランキングに参加しています。ポチッと押して去って頂く方に感謝します。ありがとうございます。

にほんブログ村

人気ブログランキング