# Rapport de Projet
#### *de Walther Yona et Rodrigues dos Santos Fabio*
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## Cahier des Charges

### Descriptif du projet

#### Notre problème :

On a remarqué que beaucoup de personnes âgées ainsi que des personnes à mobilité réduite rencontrent des difficultés pendant leurs courses, la raison étant l’accessibilité difficile des produits dans les étagères inferieurs et supérieure des rayons. Ces personnes dépendent des employés du commerce, ces derniers étant bien souvent occupés par d’autres tâches ne sont pas toujours disponible. Cette situation contribue à une expérience désagréable des usagers concernés.

#### Notre solution :

Nous proposons de mettre en place un robot assigné à un rayon spécifique pouvant se déplacer le long de ce dernier et qui pourra donc récupérer les articles grâce à un bras et les passer à l’usager. Pour nous assurer que le déplacement du robot reste bien à une certaine distance de l’étagère nous allons mettre une ligne au sol que le robot pourra suivre la ligne avec ces 2 capteurs de ligne infrarouges situé sur son dessous. Le bras aura toujours le même type de déplacement. Nous nous concentrons sur l’étagère du bas étant donné l’extensibilité de notre bras. Le client peut sélectionner sur une application dédiée (que nous n’implémenterons pas dans ce projet ) un numéro correspondant à un article, le robot ira le chercher, l’attrapera avec sa pince, le ramènera à sa position initiale et le donnera au client. Dans le cadre de notre projet, un nombre limité d’articles sera disponible, nous utiliserons les interrupteurs du robot pour simuler la sélection d’articles sur l’application.

### Eléments nécessaires à notre projet :

- Un robot
- Des interrupteurs (sur le robot)
- Des capteurs de lignes Gauche et Droit
- Un bras mécanique (qui à 4 servomoteurs)

### Schéma illustrant notre projet:

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<img src="https://i.imgur.com/bp13fub.png"/>
<figcaption><i>Schéma du lien entre le processeur et les interfaces</i></figcaption>
</center>

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Nous n'avons pas eu besoin d'utiliser d'UART pour les capteurs de ligne, car nous n'utilisons pas les valeurs mesurées par ces derniers. Nous utilisons directement les capteurs car nous voulons uniquement avoir l'information qui nous permet de savoir s'ils captent ou non quelque chose (ligne noir).

## Registres

### RAM :

- 0x00 Numéro Sélectionné
- 0x01 Valeur CM objet 1, 5 centimètres actuellement
- 0x02 Valeur CM objet 2, 8 centimètres actuellement
- 0x04 Valeur CM objet 3, 14 centimètres actuellement
- 0x08 Valeur CM objet 4, 20 centimètres actuellement

### Registre Externe

- 0x10 Distance atteinte (CPU **Read**, Périphérique **Write**)
- 0x11 Numéro sélectionné sur interrupteur (CPU **Read**, Périphérique **Write**)
- 0x12 Lancement mouvement bras robotique (CPU **Write**, Périphérique **Read**)
- 0x13 Fin mouvement bras robotique (CPU **Read**, Périphérique **Write**)
- 0x14 Roues activées (CPU **Write**, Périphérique **Read**)
- 0x15 Distance à parcourir (CPU **Write**, Périphérique **Read**)
- 0x16 Direction Roues (CPU **Write**, Périphérique **Read**)
- 0x17 Lâcher objet (CPU **Write**, Périphérique **Read**)

### Banque de Registre

- Registre 0 : Registre de chargement de données depuis la RAM/Reg. Ext.
- Registre 1 : Registre d'enregistrement de résultats de calculs
- Registre 2 : Pareil que Registre 0
- Registre 3 : -
- Registre 4 : Constante, masque de test de l'interrupteur 5 (0001 0000)
- Registre 5 : Constante, masque de test des interrupteurs de sélection (0000 1111)
- Registre 6 : Constante, True en binaire/1 (0000 0001)
- Registre 7 : Constante, False en binaire/0 (0000 0000)

## Programme

Instruction 0 à 11{
	Instanciation des constantes dans la banque de registre et la RAM
}

Instruction 12 à 18, Main{
	Lecture du Registre 0x00 dans banque de registre (Reg0)
	Si 0x00 est vide
		Saut relatif de 2 vers instruction 16
	sinon
		Saut à l'instruction 19 (Fonction Dist To Go)
	Instruction 16, Lecture de la valeur actuelle d'interrupteur (0x11) dans banque de registre (Reg0).
	Enregistrement de la valeur dans 0x00
    Boucle au début du Main (Instruction 12)
}

Instruction 19 à 29, Dist_To_Go{
	Lecture Registre 0x11
	Si Interrupteur 5 est pressé
		Saut Instruction 45 (Fonction Clear_All)
	Sinon
		Saut relatif +2
		Si des nombres sont pressés
			Saut relatif -6 (retour début fonction)
		Sinon 
			Récupère et charge dans Reg2 la valeur en CM à parcourir selon l'interrupteur sélectionné (Reg0)
			Charge Reg 6 dans 0x15 (Allumer les roues)
			Saute à l'instruction 30 (Get_Item)
}

Instruction 30 à 44 Get_Item {
	Chargement sur Reg2 la valeur du registre 0x10 (Distance atteinte)
	Si distance n'est pas atteinte
		Saut relatif -2, début fonction
	Sinon
		Charge Reg7 dans 0x14 (Désactive les roues)
		Lecture de 0x16 sur Reg0
		Si Direction Roues (0x16) est à 1
			Saut à Clear_All (Instruction 45)
		Sinon
			Charge Reg6 dans 0x12
			Charge Reg7 dans 0x12 (Lancement d'un évènement Grab en 1 cycle seulement)
			Lecture de 0x13 sur Reg0
			Si Le mouvement du bras n'est pas fini
				Saut relatif -2 (Se répète jusqu'à ce que le mouvement soit fini)
			Sinon
				Charge Reg6 dans 0x16 (Change direction des roues à reverse)
                Charge Reg6 dans 0x14 (Active les roues)
                Saut relatif -14 (Retour début fonction à instruction 30)
}

Instruction 45 à 54 Clear_All{
    Chargement de Reg7 dans 0x00
    Lecture de 0x11 dans Reg0
    Si un numéro est actuellement sélectionné
    	Saut relatif -2
    Sinon
    Chargement de Reg7 sur 0x16
    Chargement de Reg7 sur 0x15
    Chargement de Reg7 sur 0x14
    Chargement de Reg6 dans 0x17
    Chargement de Reg7 dans 0x17 (Lancement d'un évènement lâcher objet en 1 cycle seulement)
    Saut à instruction 12 (Retour au main)
}

## Schémas

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<img src="https://i.imgur.com/1QjTc3j.png"/>
<figcaption><i>Schéma du Top Level</i></figcaption>
</center>

Le top level permet de faire la liaison entre le processeur et les périphériques externes : bras mécanique, interrupteurs, capteurs de lignes du robot, et odomètre.

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<img src="https://i.imgur.com/0pnx5ew.png"/>
<figcaption><i>Schéma du registre externe</i></figcaption>
</center>

1. Registre avec une logique permettant au périphérique en question de faire passer ses données en priorité (Périphérique Write, CPU Read only)
2. Sorties permettant aux périphériques liés à un registre de lire en continu la valeur actuelle de leur registre

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<img src="https://i.imgur.com/ZkoaTUw.png"/>
<figcaption><i>Schéma de la logique du bras robotique</i></figcaption>
</center>

1. Séquence d'instruction du bras robotique, 4 instructions, une pour chaque servo lors du mouvement pour attraper le produit et 4 instructions à nouveau pour la remettre le bras en position pour rendre le produit
2. Active l'action GoGrab qui permet de lancer la logique pour attraper un produit pendant un cycle
3. Ce compteur permet de laisser un temps de 0.5s entre chaque mouvement effectué par un servo moteur

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<img src="https://i.imgur.com/t8eQjEe.png"/>
<figcaption><i>Schéma du processeur</i></figcaption>
</center>

1. Logique permettant de gérer et rediriger les entrées dans RegBank en fonction de si la commande actuelle est un store, load ou saut (Branch)
2. Reg_flag : Permet de conserver les flags de l'ALU de l'action précédante