1. はじめに
2. システム内の位置
3. インストール手順
4. 構成
5. アプリケーションインターフェース
6. 動作説明
7. 単体試験

1．はじめに

本ドキュメントは超音波センサを制御するリアルタイムタスクモジュールの取扱説明書である。

2．システム内の位置

ＭＩＲＳシステム内で、超音波センサ・リアルタイムタスクモジュールは下図のように位置付けられており、
ＦＩＦＯ１、ＦＩＦＯ２を用いて上位プログラムとコマンド、データのやり取りを行い、超音波センサを制御する。

Fig. 1 システム構成図

1. 必要なファイル(uss_mod.tar.gz)をダウンロードする。
2. ファイルを解凍する。
   >tar xzvf uss_mod.tar.gz
   （ここでMakefile、uss_moudule.c、uss_app.cの３つのファイルが生成される。）
3. コンパイルする。
   >make all
4. モジュールを組み込む。
   >insmod uss_module.o
5. uss_moduleが組み込まれていることを確認する。
   >lsmod

• ＦＩＦＯにデータの読み書きをするには、まず、ＦＩＦＯを読み書き可能な状態にopenする。
  本モジュールはＦＩＦＯ１へのコマンドの書き込み、ＦＩＦＯ２の結果のデータ読み取りを行うので、 FIFO1をWRITEONLYで、FIFO2をREADONLYでopenする。行動制御プログラムでは以下のように書き表す。

  	if ((fd0 = open("/dev/rtf2", O_RDONLY)) < 0) {
  		fprintf(stderr, "Error opening /dev/rtf2\n");
  		exit(1);
  	}
  
  	if ((ctl = open("/dev/rtf1", O_WRONLY)) < 0) {
  		fprintf(stderr, "Error opening /dev/rtf1\n");
  		exit(1);
  	}
  

• FIFO1へのコマンドの書き込みは以下のように行う。

  num = 1;
  	if (write(ctl, &num, sizeof(num)) < 0){
   		fprintf(stderr, "uss_app: now sending commands to uss%d.\n", num);
  			exit(1);
  	}
  

  numはコマンドの変数。この場合、”１”というコマンドがＦＩＦＯ１に書き込まれる。
  
  
• 本モジュールでは、”ＦＩＦＯ２にデータが書き込まれることで一連の動作が終了する”ことを想定している ので、以下のselect文を用いてＦＩＦＯ２にデータが書き込まれるまで待つようにする。

  
  		retval = select(FD_SETSIZE, &rfds, NULL, NULL, &tv);
  

• ＦＩＦＯ２にデータが書き込まれるとretval＞０となる。その後ＦＩＦＯ２からデータを読み取るには、ある変数を作って、それに書き込む。（ここではbuf[BUFSIZE]を用いていて、データはbuf[0]に収まる。）

  
  
  		if (retval > 0) {
  			if (FD_ISSET(fd0, &rfds)) {
  				n = read(fd0, buf, BUFSIZE - 1);
  				buf[n] = 0;
  			}
  		}
  

• このモジュールを用いた実際のアプリケーションプログラム（単体試験用）についての説明

Fig.2 動作流れ図

1. ＦＩＦＯ１にコマンドが書き込まれると、コマンドハンドラが起動する。コマンドハンドラは、ＦＩＦＯ１に書き込まれたコマンドを引き取り、超音波送信関数に引数として渡す。
2. 超音波送信関数は、引数で与えられた番号の超音波センサに超音波送信の指示を出す。また、その時刻をシステムカウンタから記憶し、割込み許可の状態にする。
3. 割込み信号が入ると、割込みハンドラが起動する。割込みハンドラはその時刻をシステムクロックより記憶する。その後、送信時の時刻データと先の受信時の時刻データから距離に換算する。換算式を以下に示す。
   
   　　距離　＝　（受信時の時間　−　送信時の時間）　＊　（３３１．５　＋　０．６１ｔ）　/　（１００００００　＊　２）
   
   ここでｔは温度であり、本モジュールではこれを２０℃としている。
   換算された距離データはFIFO２に書き込まれる。
   ＦＩＦＯ２に値が書き込まれると、このモジュールの一連の動作は終了する。（上位プログラムで、ＦＩＦＯ２に値が入るまで待つような設定をする。）

1. ダウンロードしてきたファイルを新しいディレクトリ(uss)のなかで解凍し、uss_module.c及びuss_app.cをMakefileを使ってコンパイルする。
   >cd uss
   >ls
   Makefile uss_app.c uss_module.c
   >make all
   >ls
   Makefile uss_app uss_app.c uss_module.c uss_module.o
   
2. rtlinux-2.3のディレクトリで必要なモジュールを組み込む。
   >cd /use/src/rtlinux-2.3/
   >./insrtl
   
3. uss_module.oを組み込む。
   >insmod uss_module.o
   
4. uss_appを実行する。
   >make test
   または
   >./uss_app
   
5. その後、uss[1]からuss[4]までの距離が表示される。タイムアウトの場合、９９９の値が表示される。
   これでエラーが表示されなければ、本モジュールの動作は正常である。
   

• MIRSATML プログラム詳細仕様書(MIRSATML-SOFT-0001)