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TITLEGPIO, zbocza i quiet-window debounce
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PROJECTFreestanding C na RV32I
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TECH
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OG
", "goal_title": "Cel karty", "goal_html": "

Uczeń rozdziela fizyczny lub modelowany poziom wejścia, detekcję zbocza, zatrzaśnięty pending, maskowanie kontrolera, wybór handlera i efekt wykonywany później przez main. Potrafi zrealizować quiet-window debounce oraz połączyć timer, UART i GPIO w końcowym superloop bez RTOS.

", "scope_title": "Zakres i zachowane przykłady", "scope_html": "

Cztery przykłady wykonują się na centralnym modelu RTL Hazard3. TEST_IN i UART TEST_RX są jawnie wyłącznie bodźcami testbencha. Karta nie udaje modelu RP2350 ani fizycznego pinu. Task01 dowodzi DIR/OUT/IN przez polling, Task02 pełnej ścieżki rising-edge IRQ18 z W1C, Task03 krótkiego ISR i decyzji debounce w main, a Task04 współpracy machine timer, UART IRQ16 i GPIO IRQ18. Układ każdego przykładu: pełny profil A1-A8; widok N/D ma jawny powód, a diagram nie jest wymagany, gdy tekst daje lepszy dowód.

", "scope_columns": [ "chapter", "task", "idea", "priority" ], "scope_headers": [ "Typ", "Task", "Idea", "Waga" ], "scope_rows": [ { "chapter": "POLL", "task": "Task01", "idea_html": "

kierunek, latch wyjścia i testbench-only bodziec wejścia

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zbocze, pending peryferium, kontroler i resume

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krótki ISR, mtime i decyzja stabilności w main

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trzy źródła, dwa dispatchery, flagi i efekty main

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GPIO modelu zaczyna się pod adresem 0xc0000300. DIR wybiera kierunek, OUT/OUT_SET/OUT_CLR sterują zatrzaśnięciem wyjściowym, a IN pokazuje wyjścia dla pinów ustawionych jako output i bodziec zewnętrzny dla pinów input. RISE_EN i FALL_EN wybierają wykrywane zbocza, a PENDING zatrzaskuje je do zapisu W1C.

\n

TEST_IN istnieje tylko po stronie laboratorium. Pozwala programowi testowemu wywołać zmianę otoczenia bez fizycznego przewodu. Produkcyjny sterownik czyta IN; nie powinien zawierać zapisu do takiego fixture'u.

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TITLEGPIO, zbocza i quiet-window debounce
VER.v00.01
DATETIME2026-07-20T00:00:00+02:00
PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
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SHEET3/9
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TECH
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OG
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Zmiana 0 na 1 jest source dla detektora rising edge. Włączony bit RISE_EN pozwala zatrzasnąć bit w PENDING; ten bit utrzymuje poziomową linię GPIO external IRQ18. Kontroler Hazard3 osobno ma per-line enable, priorytet oraz globalne bramki mie.MEIE i mstatus.MIE. Dispatcher odczytuje aktywny numer i wywołuje handler z tablicy.

\n

W1C usuwa źródło poziomowego żądania po stronie peryferium. Sam powrót z handlera, odczyt PENDING ani zamknięcie maski nie potwierdzają zdarzenia.

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TITLEGPIO, zbocza i quiet-window debounce
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PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
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TECH
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OG
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ISR Task03 robi tylko trzy rzeczy: zapisuje czas i poziom, potwierdza pending przez W1C oraz na końcu publikuje licznik. Main obserwuje kandydata i akceptuje go dopiero wtedy, gdy od ostatniego zbocza minęło quiet window oraz bieżący poziom nadal odpowiada kandydatowi. Każde nowe zbocze przesuwa początek okna.

\n

Sekwencja 1-0-1 jest kontrolowanym bounce. Oba odstępy są krótsze od 2000 taktów, dlatego żaden z trzech bezpośrednich odczytów nie może zaakceptować stanu. To polityka aplikacji, nie funkcja kontrolera przerwań.

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PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
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SUBJ.Inf.
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SCOPE
LEVEL
POS.
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", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "

Task04 łączy machine timer, UART0 RX external IRQ16 i GPIO external IRQ18. ISR-y publikują flagi, a main konsumuje je i ustawia trzy różne bity wyjściowe. Flaga może skleić wiele produkcji, więc nie jest kolejką; zachowanie liczby i kolejności zdarzeń należy do następnej serii FreeRTOS.

", "tasks": [], "assets": [], "steps": [], "spread_group": "", "spread_label": "", "spread_columns": 1, "spread_index": 1, "spread_count": 1, "page_orientation": "portrait" }, { "id": "section-5-task01", "index": 5, "title": "TASK01 — Polling DIR, OUT i IN", "show_heading": true, "toc_entry": true, "header_html": "
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TITLEGPIO, zbocza i quiet-window debounce
VER.v00.01
DATETIME2026-07-20T00:00:00+02:00
PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
CARD13/13
SHEET6/9
SUBJ.Inf.
PROG.
CORE
SCOPE
LEVEL
POS.
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", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "", "tasks": [ { "ref": "task01", "title": "Polling DIR, OUT i IN", "uuid": "223fada6-43e4-532a-9c9b-e17445857214", "criterion": "Oracle: dir=1, external_high=2, out_after_set=1, both_high=3, final_in=0, pass=1 i kod wyjścia 0. PENDING pozostaje 0, ponieważ detektory zboczy są wyłączone.", "conclusion_html": "", "prompt_html": "

Przewidź cztery wartości: IN po ustawieniu zewnętrznego pinu 1, OUT po ustawieniu pinu 0, IN przy obu wysokich i IN po wyzerowaniu. Wyjaśnij, dlaczego zapis TEST_IN jest dozwolony tylko w fixture testbencha.

", "flow": [ { "id": "task01.a1", "kind": "block", "title": "A1 CONTEXT · AKTYWNE — dwa źródła widocznego IN", "content_html": "

Zachowany przykład: \\nolinkurl{src/tasks/task01_gpio_polling.c}. Dla bitu z DIR=1 widoczne IN pochodzi z latcha OUT; dla DIR=0 pochodzi z modelowanego wejścia. TEST_IN zmienia tylko tę drugą część i jest bodźcem laboratorium, nie pinem RP2350.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a2", "kind": "block", "title": "A2 STRUCTURE · AKTYWNE — pin0 output, pin1 input", "content_html": "

Maska 0x1 wybiera pin wyjściowy, a 0x2 wejściowy. Rejestry SET i CLR modyfikują latch bez read-modify-write. Jeden odczyt IN składa oba widoki, dlatego przy obu stanach wysokich wynosi 0x3.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a3", "kind": "block", "title": "A3 DISPATCH · N/D", "content_html": "

N/D. Task01 wyłącza detektory zboczy i przerwania; każdy krok jest bezpośrednim pollingiem MMIO, bez ISR, callbacku ani wyboru handlera.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a4", "kind": "block", "title": "A4 APPLICATION · AKTYWNE — kontrolowany round trip poziomów", "content_html": "

Po external high program widzi 0x2. SET pinu0 daje OUT=0x1 i IN=0x3. CLR pinu0 oraz TEST_IN=0 kończą sekwencję IN=0. Te liczby są bitowymi relacjami modelu, nie numerami pinów konkretnej płytki.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a5", "kind": "block", "title": "A5 FLOW · AKTYWNE — configure, stimulate, sample, clear", "content_html": "

Program wyłącza edge enable, czyści pending, ustawia kierunek i stan początkowy. Następnie podaje bodziec wejściowy, próbkuje, ustawia output, próbkuje ponownie i zeruje oba źródła. Każdy pomiar następuje po odpowiadającym mu zapisie MMIO.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a6", "kind": "block", "title": "A6 STATE · AKTYWNE — 0x2 → 0x3 → 0x0", "content_html": "

Widoczny stan portu przechodzi kolejno przez tylko input high, oba bity high i oba low. Kierunek pozostaje 0x1 przez cały eksperyment, a pending pozostaje pusty.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a7", "kind": "block", "title": "A7 RUNTIME · AKTYWNE — rzeczywiste transakcje pod 0xc0000300", "content_html": "

Log RTL raportuje 1,2,1,3,0 i pass=1. Listing powinien pokazać osobne zapisy do offsetów DIR, TEST_IN, OUT_SET i OUT_CLR oraz odczyty IN; nie ma wejścia do wspólnego dispatchera external IRQ.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a8", "kind": "block", "title": "A8 PATTERNS · AKTYWNE — polling z jawną granicą fixture", "content_html": "

Wzorzec produkcyjny konfiguruje kierunek i czyta wejście lub steruje wyjściem. Warstwa testowa może dostarczyć osobny mechanizm wstrzyknięcia, ale jego nazwa, dokumentacja i lokalizacja muszą uniemożliwiać pomylenie z rejestrem sprzętu.

", "steps": [] }, { "id": "task01.proof", "kind": "exercise", "title": "Przewidywanie → wykonanie → wniosek", "content_html": "", "steps": [] }, { "id": "task01.worksheet", "kind": "block", "title": "TASK01 · Zapis dowodu ucznia", "content_html": "

1. Przewidywanie przed uruchomieniem \\noindent \\noindent 2. Log RTL: DIR, OUT i kolejne wartości IN \\noindent \\noindent 3. Granica modelu: TEST_IN kontra fizyczny pin \\noindent \\noindent 4. Wniosek: reguła języka lub kontrakt targetu potwierdzony przez pomiar \\noindent \\noindent

", "steps": [] } ] } ], "assets": [], "steps": [], "spread_group": "", "spread_label": "", "spread_columns": 1, "spread_index": 1, "spread_count": 1, "page_orientation": "portrait" }, { "id": "section-6-task02", "index": 6, "title": "TASK02 — Rising edge, IRQ18 i W1C", "show_heading": true, "toc_entry": true, "header_html": "
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PROJECTFreestanding C na RV32I
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POS.
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\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "", "tasks": [ { "ref": "task02", "title": "Rising edge, IRQ18 i W1C", "uuid": "93fb66db-d0ac-5fc2-811e-5b28e072a346", "criterion": "Jeden handler IRQ18 widzi PENDING=0x4 i poziom high. GPIO source oraz controller pending są 1 przed globalnym enable i 0 po W1C; high→high nie tworzy nowego pending, resume=1, pass=1.", "conclusion_html": "", "prompt_html": "

Rozpisz ścieżkę od zmiany TEST_IN 0→1 do wznowienia main. Zaznacz GPIO PENDING, pending linii 18 w kontrolerze, dwa poziomy enable, decyzję dispatchera, zapis W1C i efekt ponownego podania tego samego poziomu.

", "flow": [ { "id": "task02.a1", "kind": "block", "title": "A1 CONTEXT · AKTYWNE — zbocze tworzy zatrzaśnięty fakt", "content_html": "

Zachowany przykład: \\nolinkurl{src/tasks/task02_gpio_rising_irq.c}. Bodziec TEST_IN zmienia pin2 z 0 na 1. Włączony bit RISE_EN tworzy bit 0x4 w GPIO PENDING, a ten utrzymuje external IRQ18. TEST_IN jest sztuczny, lecz dalsza ścieżka przez kontroler i rdzeń jest rzeczywistą ścieżką modelu RTL.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a2", "kind": "block", "title": "A2 STRUCTURE · AKTYWNE — dwa pending i tablica handlerów", "content_html": "

Pierwszy pending leży w peryferium jako maska pinów. Drugi jest widokiem aktywnej linii 18 w kontrolerze Hazard3. Tablica _external_irq_table[18] przechowuje adres zwykłej funkcji handlera.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a3", "kind": "block", "title": "A3 DISPATCH · AKTYWNE — external vector wybiera linię 18", "content_html": "

mtvec wybiera wspólny vector machine external interrupt. irq_dispatch.S odczytuje aktywną linię z meinext, indeksuje tablicę i wykonuje pośredni jalr do handlera GPIO. Handler potwierdza, że bieżący numer to 18.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a4", "kind": "block", "title": "A4 APPLICATION · AKTYWNE — jedno zbocze, jedno wznowienie", "content_html": "

Program celowo generuje edge przy zamkniętym globalnym MIE. Dzięki temu może najpierw zmierzyć oba pending jako 1. Po otwarciu MIE oczekuje dokładnie jednego handlera, W1C, obu pending równych 0 i wykonania kodu resume.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a5", "kind": "block", "title": "A5 FLOW · AKTYWNE — source → pending → enable → dispatch → W1C", "content_html": "

0→1 ustawia GPIO PENDING. Włączona linia18, MEIE i później MIE dopuszczają trap. Dispatcher wybiera handler18; ISR próbkuje maskę i poziom, zapisuje tę maskę do PENDING jako W1C, a dopiero potem publikuje count. Main wraca i mierzy stan 0.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a6", "kind": "block", "title": "A6 STATE · AKTYWNE — IDLE, LATCHED, HANDLING, ACKED, RESUMED", "content_html": "

IDLE ma input low i pending 0. Rising edge tworzy LATCHED. Otwarcie MIE prowadzi do HANDLING. Zapis W1C tworzy ACKED, a powrót dispatchera RESUMED. Ponowne high pozostaje ACKED, ponieważ nie zaszła zmiana 0→1.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a7", "kind": "block", "title": "A7 RUNTIME · AKTYWNE — 0x4 w GPIO i 18 w kontrolerze", "content_html": "

Raport daje count=1, irq=0x12, source/controller przed 1, pending w ISR 0x4, oba pending po 0 i same-level 0. Listing ma zawierać handler GPIO oraz wspólny dispatcher zakończony mret.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a8", "kind": "block", "title": "A8 PATTERNS · AKTYWNE — acknowledge peripheral before publish", "content_html": "

Dla poziomowego IRQ najpierw ustal i usuń przyczynę po stronie peryferium, a dopiero potem publikuj zakończenie dla main. Zamknięcie maski może odłożyć obsługę, ale nie jest potwierdzeniem zdarzenia.

", "steps": [] }, { "id": "task02.proof", "kind": "exercise", "title": "Przewidywanie → wykonanie → wniosek", "content_html": "", "steps": [] }, { "id": "task02.worksheet", "kind": "block", "title": "TASK02 · Zapis dowodu ucznia", "content_html": "

1. Przewidywanie przed uruchomieniem \\noindent \\noindent 2. Log RTL: pending GPIO i kontrolera przed/po ISR \\noindent \\noindent 3. Dowód dispatchu IRQ18 i zapisu W1C \\noindent \\noindent 4. Wniosek: reguła języka lub kontrakt targetu potwierdzony przez pomiar \\noindent \\noindent

", "steps": [] } ] } ], "assets": [], "steps": [], "spread_group": "", "spread_label": "", "spread_columns": 1, "spread_index": 1, "spread_count": 1, "page_orientation": "portrait" }, { "id": "section-7-task03", "index": 7, "title": "TASK03 — Quiet-window debounce po trzech zboczach", "show_heading": true, "toc_entry": true, "header_html": "
\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
TITLEGPIO, zbocza i quiet-window debounce
VER.v00.01
DATETIME2026-07-20T00:00:00+02:00
PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
CARD13/13
SHEET8/9
SUBJ.Inf.
PROG.
CORE
SCOPE
LEVEL
POS.
GITEA UUID72e2cbba-4658-5de2-a0dc-8b600ee3f7b0CARD UUID29e6021a-d033-5fbe-a5fc-ec03442ac68aAUTHOR  M. Pabiszczak
\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "", "tasks": [ { "ref": "task03", "title": "Quiet-window debounce po trzech zboczach", "uuid": "a2e3b023-04f1-5863-a4e0-360b5ec69b89", "criterion": "Poziomy 1,0,1, count=3 i IRQ18. Oba gapy są dodatnie i mniejsze od quiet=2000; early=0, accepted=1, zaakceptowany poziom high, accepted_after >= quiet i pass=1.", "conclusion_html": "", "prompt_html": "

Dla sekwencji poziomów 1,0,1 oblicz oba odstępy i porównaj z quiet=2000. Wyjaśnij, dlaczego ISR publikuje czas, lecz nie akceptuje przycisku, oraz jak nowe zbocze restartuje okno ciszy.

", "flow": [ { "id": "task03.a1", "kind": "block", "title": "A1 CONTEXT · AKTYWNE — IRQ rejestruje zmianę, nie intencję użytkownika", "content_html": "

Zachowany przykład: \\nolinkurl{src/tasks/task03_gpio_quiet_window.c}. Trzy przejścia TEST_IN modelują bounce, nie trzy świadome naciśnięcia. Kontroler potrafi zgłosić rising i falling edge, lecz nie zna quiet window ani znaczenia stabilnego przycisku. Ta semantyka należy do kodu normalnego.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a2", "kind": "block", "title": "A2 STRUCTURE · AKTYWNE — historia ISR i kandydat main", "content_html": "

ISR zapisuje trzy pary level,time, a osobno publikuje ostatni poziom, ostatni czas i count. Main utrzymuje seen count, candidate level oraz candidate time. Krytyczna sekcja chroni snapshot 64-bitowego czasu na RV32.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a3", "kind": "block", "title": "A3 DISPATCH · AKTYWNE — każde włączone zbocze wybiera GPIO18", "content_html": "

RISE_EN i FALL_EN pozwalają trzem przejściom utworzyć pending. External dispatcher trzy razy wybiera wpis 18 i wywołuje ten sam krótki handler. Numer ostatniego handlera oraz count=3 są dowodem decyzji, nie sam fakt zapisu TEST_IN.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a4", "kind": "block", "title": "A4 APPLICATION · AKTYWNE — restart okna po każdym bounce", "content_html": "

Po każdym nowym count main zastępuje candidate time czasem ostatniego zbocza. Natychmiastowe próby dają early=0. Dopiero stabilny high utrzymany przez co najmniej 2000 taktów daje accepted=1.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a5", "kind": "block", "title": "A5 FLOW · AKTYWNE — ISR publish, main observe, wait, validate", "content_html": "

ISR czyta pending, poziom i mtime, zapisuje rekord, wykonuje W1C i na końcu zwiększa count. Main atomowo pobiera publikację, aktualizuje kandydata, mierzy wiek oraz porównuje bieżący IN. Nowe zbocze wraca do początku okna.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a6", "kind": "block", "title": "A6 STATE · AKTYWNE — HIGH?, LOW?, HIGH?, STABLE_HIGH", "content_html": "

Pierwsze high jest kandydatem, low unieważnia go, a drugie high tworzy nowego kandydata. Żaden stan z wiekiem mniejszym niż quiet nie jest zaakceptowany. STABLE_HIGH powstaje dopiero po pełnym oknie bez kolejnego IRQ.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a7", "kind": "block", "title": "A7 RUNTIME · AKTYWNE — dwa bounce gapy krótsze od 0x7d0", "content_html": "

Bieżący RTL raportuje czasy low 0x591, 0x8ea, 0xc43, czyli oba gapy 0x359. Akceptacja następuje po 0x878 od ostatniego edge. Konkretne czasy zależą od buildu; oracle niezależnie sprawdza tylko relacje gap<quiet i accepted_after>=quiet.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a8", "kind": "block", "title": "A8 PATTERNS · AKTYWNE — timestamp in ISR, policy in consumer", "content_html": "

ISR powinien szybko potwierdzić sprzęt i opublikować minimalne dane. Konsument może wtedy zmieniać quiet window, politykę akceptacji lub raportowanie bez wydłużania czasu blokowania innych przerwań.

", "steps": [] }, { "id": "task03.proof", "kind": "exercise", "title": "Przewidywanie → wykonanie → wniosek", "content_html": "", "steps": [] }, { "id": "task03.worksheet", "kind": "block", "title": "TASK03 · Zapis dowodu ucznia", "content_html": "

1. Przewidywanie przed uruchomieniem \\noindent \\noindent 2. Log RTL: trzy poziomy, czasy i gapy \\noindent \\noindent 3. Dowód quiet window i miejsca decyzji w main \\noindent \\noindent 4. Wniosek: reguła języka lub kontrakt targetu potwierdzony przez pomiar \\noindent \\noindent

", "steps": [] } ] } ], "assets": [], "steps": [], "spread_group": "", "spread_label": "", "spread_columns": 1, "spread_index": 1, "spread_count": 1, "page_orientation": "portrait" }, { "id": "section-8-task04", "index": 8, "title": "TASK04 — Timer + UART16 + GPIO18 bez RTOS", "show_heading": true, "toc_entry": true, "header_html": "
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TITLEGPIO, zbocza i quiet-window debounce
VER.v00.01
DATETIME2026-07-20T00:00:00+02:00
PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
CARD13/13
SHEET9/9
SUBJ.Inf.
PROG.
CORE
SCOPE
LEVEL
POS.
GITEA UUID72e2cbba-4658-5de2-a0dc-8b600ee3f7b0CARD UUID29e6021a-d033-5fbe-a5fc-ec03442ac68aAUTHOR  M. Pabiszczak
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", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "", "tasks": [ { "ref": "task04", "title": "Timer + UART16 + GPIO18 bez RTOS", "uuid": "ebb18b6a-cf31-5595-9901-ac2ac870296f", "criterion": "Po jednym timer IRQ z mcause=0x80000007, UART IRQ16 z bajtem 0x55 i GPIO IRQ18 z high. Main konsumuje każdą flagę raz, ustawia trzy bity, OUT=0x7, IN=0x17, pass=1.", "conclusion_html": "", "prompt_html": "

Dla timer tick, bajtu U i rising edge narysuj trzy osobne ścieżki source-pending-enable-dispatcher-ISR-flag-main effect. Wyjaśnij, dlaczego trzy flagi nie są kolejką i jakie ograniczenie przechodzi do serii FreeRTOS.

", "flow": [ { "id": "task04.a1", "kind": "block", "title": "A1 CONTEXT · AKTYWNE — trzy usługi, wspólny czas CPU", "content_html": "

Zachowany przykład: \\nolinkurl{src/tasks/task04_raw_c_superloop.c}. Machine timer pochodzi z mtime>=mtimecmp, UART16 z niepustego RX FIFO przy włączonym RX IRQ, a GPIO18 z rising edge zatrzaśniętego w PENDING. TEST_RX i TEST_IN tworzą tylko bodźce; logika timer/UART/GPIO po nich jest rzeczywistym modelem RTL.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a2", "kind": "block", "title": "A2 STRUCTURE · AKTYWNE — trzy publikacje i trzy bity efektu", "content_html": "

Każda usługa ma licznik ISR, payload i flagę. Main ma osobny licznik konsumpcji. Bity OUT 0,1,2 reprezentują odpowiednio efekt GPIO, UART i timera, więc końcowe 0x7 dowodzi wykonania trzech gałęzi bez ukrywania ich w jednej sumie.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a3", "kind": "block", "title": "A3 DISPATCH · AKTYWNE — slot 7 oraz external 16/18", "content_html": "

Machine timer cause 7 trafia bezpośrednio do isr_machine_timer i wraca przez mret. Machine external vector trafia do wspólnego dispatchera; meinext wybiera wpis 16 dla UART albo 18 dla GPIO i wykonuje jalr.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a4", "kind": "block", "title": "A4 APPLICATION · AKTYWNE — efekt dopiero po konsumpcji flagi", "content_html": "

UART handler publikuje U, GPIO handler high, a timer handler tick. Żaden ISR nie ustawia aplikacyjnego bitu OUT. Superloop atomowo zabiera flagę i dopiero jego trzy gałęzie ustawiają 0x2, 0x1 i 0x4.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a5", "kind": "block", "title": "A5 FLOW · AKTYWNE — source → pending → dispatch → ISR → main", "content_html": "

Timer: comparator→MTIP→slot7→tick flag→bit2. UART: RX FIFO→IRQ16→external dispatcher→read DATA i flag→bit1. GPIO: edge→PENDING→IRQ18→dispatcher→W1C i flag→bit0. Main używa WFI tylko wtedy, gdy nadal brakuje któregoś efektu.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a6", "kind": "block", "title": "A6 STATE · AKTYWNE — trzy niezależne PRODUCED/CONSUMED", "content_html": "

Każda usługa przechodzi IDLE→PRODUCED w ISR i PRODUCED→CONSUMED w main. Stan końcowy wymaga trzech liczników konsumpcji równych 1. Flaga wraca do 0, ale licznik zachowuje dowód przejścia.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a7", "kind": "block", "title": "A7 RUNTIME · AKTYWNE — cause 7, linie 16/18 i OUT 0x7", "content_html": "

Raport daje timer count 1 i mcause 0x80000007, UART count 1/irq 0x10/byte 0x55, GPIO count 1/irq 0x12/high oraz trzy main actions po 1. OUT=0x7, a IN=0x17 dodaje widoczny wysoki pin wejściowy 0x10.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a8", "kind": "block", "title": "A8 PATTERNS · AKTYWNE — ISR-to-main flags with an explicit ceiling", "content_html": "

Jednokomórkowa flaga jest poprawna tylko wtedy, gdy wystarcza informacja co najmniej jedno zdarzenie. Nie zachowuje liczby ani kolejności wielu produkcji. Ten sufit jest powodem przejścia do kolejek i tasków FreeRTOS, a nie pretekstem do nazywania flagi kolejką.

", "steps": [] }, { "id": "task04.proof", "kind": "exercise", "title": "Przewidywanie → wykonanie → wniosek", "content_html": "", "steps": [] }, { "id": "task04.worksheet", "kind": "block", "title": "TASK04 · Zapis dowodu ucznia", "content_html": "

1. Przewidywanie przed uruchomieniem \\noindent \\noindent 2. Log RTL: timer, UART16, GPIO18 i efekty main \\noindent \\noindent 3. Dowód dwóch dispatcherów i końcowego OUT/IN \\noindent \\noindent 4. Wniosek: reguła języka lub kontrakt targetu potwierdzony przez pomiar \\noindent \\noindent

", "steps": [] } ] } ], "assets": [], "steps": [], "spread_group": "", "spread_label": "", "spread_columns": 1, "spread_index": 1, "spread_count": 1, "page_orientation": "portrait" } ], "viewpoints": [], "has_spread": false, "has_allocator_model": false, "dictionary": null, "toc": [ { "id": "section-1-content", "label": "1. 1 — Rejestr modelu nie jest fizycznym pinem" }, { "id": "section-2-content", "label": "2. 2 — Source, pending i enable to trzy różne fakty" }, { "id": "section-3-content", "label": "3. 3 — Debounce jest decyzją czasu w main" }, { "id": "section-4-content", "label": "4. 4 — Superloop jest granicą serii raw C" }, { "id": "section-5-task01", "label": "5. TASK01 — Polling DIR, OUT i IN" }, { "id": "section-6-task02", "label": "6. TASK02 — Rising edge, IRQ18 i W1C" }, { "id": "section-7-task03", "label": "7. TASK03 — Quiet-window debounce po trzech zboczach" }, { "id": "section-8-task04", "label": "8. TASK04 — Timer + UART16 + GPIO18 bez RTOS" } ] }