LINUXSOFT.cz Přeskoč levou lištu
Uživatel: Heslo:  
   CZUKPL

> Arduino - programování v čistém C(++)

O Arduinu bylo napsáno mnoho hello world článků, většina z nich ale ukazuje zdrojový kód napsaný v jazyku Wiring, který byl vyvinut pro snazší práci s Arduinem. Já tímto článkem půjdu proti proudu a onen hello world ukážu v čistém C.

24.10.2011 12:00 | Ondřej Tůma | Články autora | přečteno 27910×

Ve skutečnosti nejde o programovací jazyk, ale o knihovnu v C++, která díky různým technikám velmi usnadňuje práci s arduinem. Uživatelé tak programují v C++ a ani o tom neví. Protože jde ale o procesory, které mají proti klasickým PC velmi málo paměti a v praxi do nich uživatelé možná budou chtít implementovat rozsáhlou a složitou funkcionalitu, hodí se znát, jak obejít knihovnu, díky které výsledná „binárka” bobtná. Navíc Arduino není jedinou deskou s tímto procesorem, a tak se může stát, že knihovna Wiring na jinou desku, resp. jiný procesor nebude prostě připravená.

Jeden ze základních příkladů, takovou avrkovou hello world aplikací je blikání integrované ledky na pinu 13. Kód v „jazyce” Wiring vypadá takto:

void setup() {
  // nastavení digitálního pinu výstup výstup
  // pin 13 je na většině desek Arduina připojen na LED diodu
  pinMode(13, OUTPUT);     
}

void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);   // zapne LED diodu 
  delay(1000);              // počká jednu sekundu
  digitalWrite(13, LOW);    // vypne LDE diodu
  delay(1000);              // počká jednu sekundu
}

Pokud bychom tento kód chtěli napsat v čistém C, vypadal by takto:

#include <avr/io.h>             // definice registrů DDRB, PORTB a pinů PBn

#define F_CPU 16.0E6            // pro potřeby časování je třeba nastavit
                                // frekvenci procesoru
#include <util/delay.h>         // práce s časováním - funkce _delay_ms

// _delay_ms lze volat s maximální hodnotou 262.14 / F_CPU v MHZ, proto
// vytvoříme funkci, která bude čekat celou vteřinu

void _delay_s(const unsigned char sec){
    unsigned char i = 0;        // v C++ by mohla být definice ve for cyklu
    for (i = 0; i < sec*10; i++){
        _delay_ms(100);
    }
}

int main (void) {
    DDRB |= (1 << PB5);         // nastaví bit5 na portu B (pin 13) na výstup
 
    while (1) {
        PORTB |= (1 << PB5);    // nastaví bit5 na portu B na 1 (zapne LED)
        _delay_s(1);            // počká jednu vteřinu
    

        PORTB &= ~ (1 << PB5);  // nastaví bit5 na portu B na 0 (vypne LED)
        _delay_s(1);            // počká jednu vteřinu
    }
 
    return 1;
}

Jak je z kódu zřejmé, jde vlastně o totéž. Na rozdíl od Wiring varianty však C varianta pracuje přímo z registry procesoru, ty mohou být na různých čipech odlišné. Když bychom se však podívali do zdrojových kódů knihovny Wiring, našli bychom tam funkce, které dělají totéž, jen s omáčkou, která se stará o univerzálnost řešení.

Oba kódy přímo či nepřímo vyžadují knihovnu avr-libc, která je základní free knihovnou pro mikroprocesory AVR na kterých je Arduiono postaveno. Knihovna obsahuje to nejdůležitější co by mohl programátor AVR procesorů potřebovat. Najdeme v ní podporu pro práci s pamětí RAM i EEPROM, knihovnu stdio, stdlib, string i math a také knihovny pro časování, obsluhu přerušení nebo CRC výpočty.

Co ale v knihovně nenajdete jsou implementace kontejnery a iterátory, výjimky a žádné jiné třídy. C++ je v tomto směru jen otázkou syntaxe. Můžete tedy psát třídy, v nich používat identifikátor this a bez varovných hlášení kompilátoru použít například konstrukci (for int i = 0; i < 200; i++). Další a především podrobnější informace jsou k nalezení na stránkách projektu.

K článku je připojen i Makefile, který je jednoduší variantou uvedenou právě na stránkách avr-libc v sekci Demo projects. Ten obsahuje pravidla pro kompilaci i flashování aruduina. Nahrání nového firmware (flashování) do vašeho procesoru lze provádět různými technikami. Budu předpokládat že jste majiteli Arduina, a proto můžete použít program [avrdurde]. Dnešní Makefile i zdrojový kód je vytvořen pro Arduino Uno, bude ale fungovat i na jiných procesorech typu AVR. Proto pokud máte jiné arduino, je třeba zkontrolovat schéma zapojení, kde se nalézá ona LED dioda a případně upravit port ve zdrojovém kódu. A také je nutné před kompilací nastavit správný typ procesoru. Samotný proces kompilace a flashování lze provést jedním:

$ make blink.flash

V příštím článku se podíváme na PWM. Jako alternativu přidám i kód pro jiný AVR čip, který lze u nás pořídit se vším všudy do 100 korun. K jeho flashování už ale potřebujete programátor, který je různě drahý.

Verze pro tisk

pridej.cz

 

DISKUZE

C99 31.10.2011 13:10 Jaroslav Šmíd
L Re: C99 31.10.2011 14:40 Ondřej Tůma
Soubory 7.5.2016 14:58 Teodor Komárek




Příspívat do diskuze mohou pouze registrovaní uživatelé.
> Vyhledávání software
> Vyhledávání článků

15.5.2017 23:50 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt, který se bude konat ve čtvrtek 18. května od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).
Přidat komentář

12.5.2017 16:42 /Honza Javorek
PyCon CZ, česká konference o programovacím jazyce Python, se po dvou úspěšných ročnících v Brně bude letos konat v Praze, a to 8. až 10. června. Na konferenci letos zavítá např. i Armin Ronacher, známý především jako autor frameworku Flask, šablon Jinja2/Twig, a dalších projektů. Těšit se můžete na přednášky o datové analytice, tvorbě webu, testování, tvorbě API, učení a mentorování programování, přednášky o rozvoji komunity, o použití Pythonu ve vědě nebo k ovládání nejrůznějších zařízení (MicroPython). Na vlastní prsty si můžete na workshopech vyzkoušet postavit Pythonem ovládaného robota, naučit se učit šestileté děti programovat, efektivně testovat nebo si v Pythonu pohrát s kartografickým materiálem. Kupujte lístky, dokud jsou.
Přidat komentář

2.5.2017 9:20 /Eva Rázgová
Putovní konference československé Drupal komunity "DrupalCamp Československo" se tentokrát koná 27. 5.2017 na VUT FIT v Brně. Můžete načerpat a vyměnit si zkušenosti z oblasti Drupalu 7 a 8, UX, SEO, managementu týmového vývoje, využití Dockeru pro Drupal a dalších. Vítáni jsou nováčci i experti. Akci pořádají Slovenská Drupal Asociácia a česká Asociace pro Drupal. Registrace na webu .
Přidat komentář

1.5.2017 20:31 /Pavel `Goldenfish' Kysilka
PR: 25.5.2017 proběhne v Praze konference na téma Firemní informační systémy. Hlavními tématy jsou: Informační systémy s vlastní inteligencí, efektivní práce s dokumenty, mobilní přístup k datům nebo využívání cloudu.
Přidat komentář

15.4.2017 15:20 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě IoT a radiokomunikace? Přijď na sraz spolku OpenAlt, který se bude konat ve středu 19. dubna od 18:30 v Šenkovně (Sokolská 60, Praha 2).
Přidat komentář

5.3.2017 19:12 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: 23. března proběhne v Praze konferenci na téma Cloud computing v praxi. Hlavními tématy jsou: Nejžhavější trendy v oblasti cloudu a cloudových řešení, Moderní cloudové služby, Infrastruktura současných cloudů, Efektivní využití cloudu, Nástrahy cloudových řešení a jak se jim vyhnout.
Přidat komentář

27.2.2017 22:12 /František Kučera
Pozvánka na 137. sraz OpenAlt – Praha: Tentokrát jsme si pro vás připravili neobvyklou akci. Ve středu 1.3. v 17:30 nás přivítá sdružení CZ.NIC ve svých prostorách v Milešovské ulici číslo 5 na Praze 3, kde si pro nás připravili krátkou prezentaci jejich činnosti. Následně navštívíme jejich datacentrum pod Žižkovskou věží. Provedou nás prostory, které jsou běžnému smrtelníkovi nedostupné!
Po ukončení prohlídky se všchni odebereme do hostince U vodoucha, Jagelonská 21, Praha 3 pochutnat si na některém z vybraných piv či dát si něco na zub. Rezervaci máme od 19:30, heslo je OpenAlt.
Ale pozor! Do prostor datového centra máme omezený přístup, dostane se tam pouze 10 lidí! Takže kdo přijde dříve, ten má přednost, a občanky s sebou! Kdo nebude chtít na prohlídku datového centra, může se pomalu přesunout do hostince U vodoucha a u nepřeberné nabídky piv počkat na ostatní.
Přidat komentář

18.1.2017 0:49 /František Kučera
Členové a příznivci spolku OpenAlt se pravidelně schází v Praze a Brně. Fotky z pražských srazů za uplynulý rok si můžete prohlédnout na stránkách spolku. Příští sraz se koná už 19. ledna – tentokrát je tématem ergonomie ovládání počítače – tzn. klávesnice, myši a další zařízení. Také budete mít příležitost si prohlédnout pražský hackerspace Brmlab.
Přidat komentář

   Více ...   Přidat zprávičku

> Poslední diskuze

1.8.2017 7:32 / Cassidy
structural consultants

30.7.2017 11:12 / Jaromir Obr
Národní znaky

27.7.2017 12:24 / Jaromir Obr
Cteni/zapis

26.7.2017 21:12 / Jaromir Obr
Podminka

15.6.2017 9:34 / Ondřej Havlas
php,

Více ...

ISSN 1801-3805 | Provozovatel: Pavel Kysilka, IČ: 72868490 (2003-2017) | mail at linuxsoft dot cz | Design: www.megadesign.cz | Textová verze