TinyOS & nesC

Jazyk nesC

modulární jazyk pro senzorové sítě a vestavné aplikace
dialekt jazyka C s podporou komponent, komponenty poskytují vyžadují rozhraní, pomocí konfigurace je popsáno propojení jednotlivých komponent
zdrojový kód jazyka nesC je nejprve přeložen do jazyka C a poté se pomocí avr-gcc vygeneruje binární kód
analýza umožňuje detekci podmínek pro vznik zablokování (race condition)
neumožňuje pointery na funkce, dynamickou alokaci paměti a dynamické rušení a zavádění komponent

Operační systém TinyOS

Miniaturní "operační systém" pro senzorové sítě. Jádro vyžaduje pouze 396 bytů paměti
Modulárně objektová architektura
Opensource
...

Instalační balíčky

Atmel AVR Tools

Pro překlad zdrojových kódů je nutné nainstalovat avr-gcc verze 3.4.3, se staršími verzemi není zaručeno, že překlad bude fungovat.

Tool	Linux
avr-binutils	avr-binutils-2.15tinyos-3.i386.rpm
avr-gcc	avr-gcc-3.4.3-1.i386.rpm
avr-libc	avr-libc-1.2.3-1.i386.rpm
avarice	avarice-2.4-1.i386.rpm
insight (avr-gdb)	avr-insight-6.3-1.i386.rpm

TinyOS a nesC

Tool	Linux	Command
NesC	nesc-1.2.4-1.i386.rpm	`rpm -Uvh`
tinyos-tools	tinyos-tools-1.2.1-3.i386.rpm	`rpm -ivh --force` (1.x tree) `rpm -Uvh` (no 1.x tree)
TinyOS	tinyos-2.0.0beta1-3.noarch.rpm

Nastavení systémovýh proměnných s cestami

	TOSROOT=/opt/tinyos-2.x
	TOSDIR=$TOSROOT/tos
	CLASSPATH=$TOSROOT/support/sdk/java/tinyos.jar:.
	MAKERULES=$TOSROOT/support/make/Makerules

Modul Charon II

ATmega 128 RISC AVR mikrokontrolér
128 kByte In-System Programmable FLASH ROM
32 kByte SRAM + 4 kByte interní MCU SRAM
4 kByte In-System Programmable EEPROM
Plně duplexní IEEE 802.3 10 Mb/s ethernet

První seznámení

Jazyk nesC obsahuje rozhraní pro komunikaci mezi komponentami. Komunikace probíhá pomocí příkazů a událostí.

Úpravy portu pro naší vývojovou desku

/opt/tinyos-2.x/tos/platforms/mica/PlatformLedsC.nc

Vývojová deska mica2 má LED diody vyvedeny na portu A, v našem případě je použit port D.

includes hardware;

configuration PlatformLedsC
{
  provides interface GeneralIO as Led0;
  provides interface GeneralIO as Led1;
  provides interface GeneralIO as Led2;
  uses interface Init;
}
implementation
{
  components HplAtm128GeneralIOC as IO;
  components PlatformP;

  Init = PlatformP.LedsInit;

  Led0 = IO.PortD0;  
  Led1 = IO.PortD1; 
  Led2 = IO.PortD2;
}

Rozblikání LEDek

BlinkC.nc

Následující zdrojový kód obsahuje modul BlinkC, který používá rozhraní Timer, v <závorkách> definovaná přesnost (datový typ) čítání, dále Leds – ovládání LEDek na vývojové desce a rozhraní Boot, které inicializuje komponenty po nabootování TinyOS.

includes Timer;

module BlinkC
{
  uses interface Timer<TMilli> as Timer0;
  uses interface Leds;
  uses interface Boot;
}

Následuje implementace modulu BlinkC. Po bootu se inicializuje časovač příkazem startPeriodic, který nastaví periodu 1000 ms. Po uběhnutí periody nastane událost fired, která zavolá příkaz led0Toggle() rozhraní Leds.

implementation
{
  event void Boot.booted()
  {
    call Timer0.startPeriodic( 1000 );
  }

  event void Timer0.fired()
  {
    call Leds.led0Toggle();
  }
}

BlinkAppC.nc

V tomto souboru je realizováno propojení komponent MainC, BlinkC, LedsC

configuration BlinkAppC
{
}
implementation
{
  components MainC, BlinkC, LedsC;
  components new TimerMilliC() as Timer0;

  BlinkC -> MainC.Boot;
  BlinkC.Timer0 -> Timer0;
  BlinkC.Leds -> LedsC;
}

Překlad zrojového kódu se provádí příkazem make <platforma>, našem případě make mica2. Soubor Makefile obsahuje direktivu COMPONENT=BlinkAppC s definicí souboru s konfigurací, o zbytek se stará univerzální skript

Nahrání binárního kódu jsem prováděli pomocí:

uisp -dlpt=/dev/ttyS0 -dasa2