 |
Программа на Си начинает работу с функции main()
|
|
|
|
В функции число из peremennaya будет помещено в val_d и обработано.
Int funkziya(int val_d)
{
return ((val_d>511)?(-1024+val_d):(val_d));
}
((выражение)? (если выражение истина): (если выражение ложно))
8. Структура программы на Си
Программа на Си имеет определенную структуру:
1) заголовок
2) включение необходимых внешних файлов - #include
3) ваши определения для удобства работы - #define
4) объявление глобальных переменных и констант
Глобальные переменные и константы
- объявляются вне какой либо функции.
т.е. не после фигурной скобки {
- доступны в любом месте программы - значит можно читать их значения и присваивать переменным значения там где вам требуется - в любом месте программы после их объявления.
5) описание функций - обработчиков прерываний
6) описание других функций используемых в программе
7) функция main <- это единственный обязательный пункт!
Программа на Си начинает работу с функции main()
по необходимости из main()вызываются другие функции программы, из которых может быть вызов следующих функций, по завершении работы функции программа возвращается по той же цепочке как вызывались функции.
main(){
... какой то код программы...
вызов функции_1; //программа перейдет в функцию_1
строка программы; // будет выполнятся после
// возврата из функции_1
... какой то код программы...
}
Пример программы:
/* пункт 1 заголовок программы
Он оформляется как комментарий, и обычно содержит информацию
- о названии, назначении, версии и авторе программы
- краткое описание алгоритма программы
- пояснения о назначении выводов МК и режиме его работы, фьюзы
- компилятор, инструменты и их версии
|
|
|
- другие сведения которые вы считаете полезным указать
*/
// комментарий после двух косых черт пишут в одну строку!
// пункт 2 включение внешних файлов
#include <mega16.h> /* перед компиляцией, препроцессор компилятора вставит вместо этой строчки содержимое (текст) заголовочного файла "хидера" mega16.h - этот файл содержит перечень регистров имеющихся в МК ATmega16 и соответствие их названий их физическим адресам в МК.
Посмотрите его содержание!!!
CVAVR\inc\mega16.h
Не забывайте указать какой МК вы используете в свойствах проекта в компиляторе */
//delay functions
#include <delay.h>
/* перед компиляцией, препроцессор компилятора вставит вместо этой строчки текст "хидера" delay.h - этот файл содержит функции для создания пауз в программе.
Теперь чтобы сделать паузу вам нужно лишь написать: */
delay_us(N);
/* сделать паузу N (число) микроСек
это должна быть константа - НЕ переменная!!!
например delay_us(12 + 7*3);
например delay_us(117); */
delay_ms(x);
/* сделать паузу x милиСек
x - может быть переменная, выражение или число
от 0 до 65535 (тип unsigned int)
например delay_ms(3280);
например delay_ms(переменная);
например delay_ms(переменная*4 + 760); */
// пункт 3 определения пользователя
// AD7896 control signals PORTB bit allocation
#define ADC_BUSY PINB.0
#define NCONVST PORTB.1
/* после этих двух строк, перед компиляцией, препроцессор компилятора заменит в тексте программы ADC_BUSY на PINB.0 и NCONVST на PORTB.1
Таким образом вместо того что бы помнить что вывод занятости AD7896 подключен у вас к ножке PB0 вы можете проверять значение осмысленного понятия ADC_BUSY - "АЦП занят"
а вместо управления абстрактной ножкой PB1 (через PORTB.1) вы можете управлять "НьюКонвешнСтат" - NCONVST - "стартовать новое АЦ преобразование"
#define - Это удобно! Но ВОВСЕ не обязательно.
*/
#define INIT_TIMER0 TCNT0=0x100L-F_XTAL/64L/500L
/* этот пример показывает что определения могут быть и сложней! */
|
|
|
#define - может содержать и некоторые переменные, вместо которых в тексте программы могут быть подставлены и числа и слова. Может определять даже сложные, полноценные функции.
Например:
#define invbit(p,n) (p=p^bit(n))
Здесь переменные величины это 'p' и 'n'. Теперь для инвертирования бита 5 в регистре PORTB вам достаточно написать в программе:
invbit(PORTB,5);
Кроме того в самой правой части эти переменные величины могут быть связаны и арифметическими операциями и таких переменных может быть много.
Примеры #define есть в FAQ к курсу.
Определения БИТ-ов AVR (соответствие номера бита в регистре его названию по ДШ) есть в "хидерах" .h в компиляторах ICC, IAR, WinAVR и других компиляторах,
Но их нет в хидерах CodeVisionAVR - это не позволяет напрямую вставлять в текст программы примеры кода из даташит МК
Поэтому я сделал для вас файл - заголовок m8_128.h содержащий определения битов некоторых AVR.
Скачайте его и добавьте в программу вот так:
(Если вы читаете курс с начала и делаете то, что предлагается то этот файл у вас уже есть).
#include <mega16.h>
/* сперва обычный "хидер"-заголовок для МК
используемого в вашей программе */
#include <m8_128.h>
/* затем мой "хидер"-заголовок с определениями
названий и номеров битов для используемого МК */
Теперь вы можете использовать примеры
на Си из ДШ на ваш МК!
9. Объявление переменных
[<storage modifier>]- необязательный элемент,
он нужен толон нужен только в некоторых случаях и может быть:
extern - если переменная может использоваться в других файлах исходного кода программы, например объявляется во внешнем файле - хидере delay.h приведенном выше, а используется в основном файле программы.
volatile - ставьте если нужно предотвратить возможность повреждения содержимого переменной в прерывании, и не позволить компилятору попытаться выкинуть её при оптимизации кода.
Ставьте всегда если не знаете точно - нужно или нет!
пример:
volatile unsigned char x;
static - если переменная локальная т.е. объявлена в какой либо функции после скобки { и должна сохранять свое значение до следующего вызова этой функции.
register - разместить переменную в регистрах AVR - это может ускорить доступ к ней. CVAVR по-умолчанию размещает переменные в регистрах до их заполнения. Но размещение переменных в регистрах делает их не видимыми при отладке в PROTEUS.
|
|
|
eeprom - разместить переменную в EEPROM. Это энергонезависимая память - значение таких переменных сохраняется при выключении питания и при перезагрузке МК.
пример:
eeprom unsigned int x;
Если это первая переменная в EEPROM то её младший байт будет помещен в ячейку 1 EEPROM а старший в ячейку 2. Ячейка 0 не используется так как рекомендует производитель. CVAVR похоже не использует и 0 и 1 ячейки EEPROM. Необходимо помнить что запись в EEPROM длительный процесс - по таблице "Table 1. EEPROM Programming Time" это 8500 тактов процессора.
Количество записей в ячейки EEPROM ограничено!
Подробней в "Accessing the AVR internal EEPROM".
<identifier> - имя переменной - некоторый набор символов по вашему желанию, но не образующий зарезервированные слова языка Си.
Выше был уже пример идентификатора - имени переменной:
Imya_peremennoi
Строки, массивы
Вот несколько примеров объявления переменных:
unsigned char my_peremen = 34;
unsigned int big_peremen = 34034;
Это объявлены две переменные и им присвоены значения.
Первая my_peremen - символьного типа - это 1 байт, она может хранить
число от 0 до 255. В данном случае в ней хранится число 34.
Вторая big_peremen - целого типа, два байта, в ней может хранится
число от 0 до 65535, а в примере в неё поместили десятичное число 34034.
Пример массива содержащего 3 числа или элемента массива.
char mas[3]={11,22,33};
Нумерация элементов начинается с 0.
Т.е. элементы данного массива называются
mas[0], mas[1], mas[2]
и в них хранятся десятичные числа 11, 22 и 33.
Где то в программе вы можете написать:
mas[1] = 210;
Теперь в mas[1] будет хранится число 210
- массивы могут быть многомерными,
- можно не присваивать значений элементам
массива при объявлении.
НО только при объявлении вы можете присвоить значения всем элементам массива сразу! Потом это можно будет сделать только индивидуально для каждого элемента.
|
|
|
Строковая переменная или массив содержащий строку символов.
char stroka[6]="Hello";
Символов (букв) между кавычками 5, а я указал размер строки 6!
Дело в том, что строки символов должны заканчиваться десятичным числом 0.
Не путайте его с символом '0' которому соответствует десятичное число 48 по
таблице ASCII - которая устанавливает каждому числу определенный символ.
Например:
Элемент строки stroka[1] содержит число 101 которому по таблице ASCII соответствует символ 'e'
Элемент stroka[4] содержит число 111 которому соответствует символ 'o'
Элемент stroka[5] содержит число 0 которому соответствует
символ 'NUL' его еще обозначают вот так '\0'
Строковая переменная может быть "распечатана" или выведена в USART MK вот так: printf("%s\n", stroka);
КОНСТАНТЫ.
flash и const ставятся перед объявлением констант - неизменяемых данных хранящихся во флэш памяти программ. Они позволяют вам использовать не занятую программой память МК. Обычно для хранения строковых данных - различные информационные сообщения, либо чисел и массивов чисел.
КОНСТАНТЫ ПРИМЕРЫ из CVAVR help
flash int integer_constant=1234+5;
flash char char_constant=’a’;
flash long long_int_constant1=99L;
flash long long_int_constant2=0x10000000;
flash int integer_array1[ ]={1,2,3};
flash int integer_array2[10]={1,2};
flash int multidim_array[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};
flash char string_constant1[ ]=”This is a string constant”;
const char string_constant2[ ]=”This is also a string constant”;
В других компиляторах могут быть отличия!
10. Обработка прерываний!
/*
Конкретно в ЭТОЙ программе - есть только одно прерывание
и значит одна функция обработчик прерывания.
Программа будет переходить на неё при возникновении прерывания:
ADC_INT - по событию "окончание АЦ преобразования"
*/
interrupt [ADC_INT] void adc_isr(void)
{
PORTB=(unsigned char) (~(ADCW>>2));
/* отобразить горящими светодиодами подключенными
от + питания МК через резисторы 560 Ом к ножкам порта_B старшие 8 бит результата аналого-цифрового преобразования
Сделаем паузу 127 мСек - просто как пример пауз */
delay_ms(127);
/*
В реальных программах старайтесь
не делать пауз в прерываниях!
Обработчик прерывания должен быть
как можно короче и быстрее.
Например - в обработчике прерывания вы только устанавливаете флаги (биты или переменная) означающие состояние кнопок, значения переменных или регистров, а обрабатываете это уже в основном цикле программы, через конструкции if - else или switch (описаны выше!)
*/
// начать новое АЦПреобразование
ADCSRA|=0x40;
} // закрывающая скобка обработчика прерывания
Функция обработчик прерывания может быть названа
|
|
|
вами произвольно - как и любая функция кроме main.
Здесь она названа: adc_isr
При каком прерывании ее вызывать - компилятор узнает из строчки:
interrupt[ADC_INT]
по первому зарезервированному слову - interrupt - он узнаёт,
что речь идет об обработчике прерывания,
а номер вектора прерывания (адрес куда физически, внутри МК перескочит программа при возникновении прерывания) будет подставлен вместо ADC_INT препроцессором компилятора перед компиляцией - этот номер указан в подключенном нами ранее заголовочном файле ("хидере") описания "железа" МК - mega16.h - это число сопоставленное слову ADC_INT. Не ленитесь, посмотрите в файле!
Очень информативна и тем ценна для
обучающегося следующая строка программы:
PORTB = (unsigned char) (~(ADCW >> 2));
Давайте проанализируем как она работает.
= оператор присваивания. Он означает присвоить значение вычисления выражения
справа от оператора присваивания той переменной что указана слева от него.
Значит нужно вычислить выражение справа и поместить его в переменную PORTB.
Вычислим что справа от оператора присваивания.
ADCW - это переменная слово (двухбайтовая величина - так она объявлена в файле mega16.h) в котором CodeVisionAVR сохраняет 10-битный результат АЦП - а именно в битах9_0 (биты с 9-го по 0-й) т.е. результат выровнен обычно - вправо.
VMLAB имеет только 8 светодиодов - значит нужно отобразить 8 старших бит результата - т.е. биты_9_2 - для этого мы сдвигаем все биты слова ADCW вправо на 2 позиции
ADCW >> 2 /* биты 1 и 0 вылетают вправо из числа в небытие,
бит_9 перемещается в позицию бит_7, бит_8 в позицию бит_6 и
так далее до бит_2 становится бит_0 */
Теперь старшие 8 бит результата АЦП встали в биты7_0
младшего байта (LowByte - LB) слова ADCW
Светодиоды подключены так как написано выше - т.е. подключены правильно!
Загораются (показывая "1") при "0" на соответствующем выводе МК - значит нам нужно выводить в PORTB число в котором "1" заменены "0" и наоборот -
это делает как я рассказал выше:
~ операция побитного инвертирования - меняет значения битов.
Значит результатом этого выражения
~(ADCW >> 2)
будут инвертированные 8 старших бит результата АЦП находящиеся
в младшем (правом - LB) байте двух байтового слова ADCW
Выше я уже говорил что:
в Си в переменную можно помещать только тот тип данных который она может хранить!
Так как PORTB это байт, а ADCW - это два байта, то прежде чем выполнить оператор присваивания (это знак =) нужно преобразовать слово (слово - word - значит два байта) ADCW в без знаковый байт.
Преобразование типов данных - делают так:
перед тем что надо преобразовать записывают в скобках ()
тип данных к которому нужно преобразовать.
Пишем...
(unsigned char) (~(ADCW>>2))
Результат этой строки - один байт и мы можем поместить его в PORTB
Если в регистре DDRB все биты равны "1" - т.е. все ножки порта_B выходы, мы безусловно увидим старшие 8 бит результата АЦП горящими светодиодами.
11. Обращение к регистрам
Делать что-то пока на ножке PBn есть "1"
while (PINB.n){ };
Выполнить что-то если на ножке PINC.n “0”
if((~PINC)&(1 << n)){ };
В CVAVR можно написать проще:
if(!(PINC.n)){ };
Помните! Выполнение чего-то может быть прервано прерыванием.
После завершения обработки прерывания выполнение чего-то продолжится.
Примечание - Условие:
if((~PINC)&(1 << n)) { };
можно записать и вот так:
if(!(PINC & (1 << n))) { };
Пример: выполнить что-то если на ножке PBn есть "1"
if((PINB)&(1 << n)){ };
примечание - в CVAVR можно написать проще
if(PINB.n){ };
Общая структура программы
Заголовок программы
Он оформляется как комментарий, и обычно содержит информацию
- о названии, назначении, версии и авторе программы
- краткое описание алгоритма программы
- пояснения о назначении выводов МК и режиме его работы, фьюзы
- компилятор, инструменты и их версии
- другие сведения которые вы считаете полезным указать
Включение внешних файлов
|
|
|
