Version vom 5. November 2011, 22:07 Uhr

LunaAVR

LunaAVR ist eine neue objektbasierte Programmiersprache für Atmel® AVR® Mikrocontroller, deren Aufbau und Syntax sich an aktuellen Entwicklungswerkzeugen wie RealStudio® oder Java® orientiert. Sie ist mit einer einfach zu erlernenden Syntax ausgestattet und eignet sich für die effiziente und zeitsparende Entwicklung von kleinen bis großen Softwareprojekten für AVR Mikrocontroller.

LunaAVR ist ein junges Projekt, kostenlos und man kann an der Entwicklung der Sprache mitwirken.

Sämtliche Bibliotheksfunktionen auf die im Hintergrund zugegriffen werden, sind in Assembler geschrieben. Der erzeugte Code wird beim Kompiliervorgang wahlweise auf Länge oder Geschwindigkeit optimiert. Das erzeugte Binary ist von der Größe her vergleichbar mit existierenden Hochsprachen wie [1]. Die Geschwindigkeit liegt auf dem Level von C/C++ und ist damit bis zu 10x schneller als vergleichbarer Code aus BASCOM®. LunaAVR unterliegt wie auch C/C++ keiner Beschränkung bei der Tiefe von Ausdrücken. Zudem bietet es eine hochoptimierte dynamische Speicherverwaltung (z.Bsp. dynamische Strings oder Strukturen).

Status des Projekts

Programme

• Editor (speziell angepasster Editor, Basis für IDE), Version 2.1.332 (derzeit noch nicht veröffentlicht)
• Compiler Version 0.1.64_alpha (derzeit noch nicht veröffentlicht)

ausstehend

• IDE
• Assembler

Bibliotheken

• Typkonvertierungen
  • Integer<>Single
  • Integer<>String
  • Single<>String

• Speicherverwaltung
  • dynamische Objekte
  • Strukturen
  • Variablen
  • Arrays

• Eeprom
  • Strukturen
  • Variablen
  • Arrays

• Flash (Data)
  • Strukturen
  • Konstanten

• Math
  • Integer 8-32 Bit
    • Addition
    • Subtraktion
    • Multiplikation
    • Division
    • Fast Increment
    • Fast Decrement

• • Floating Point (Single)
    • Addition
    • Subtraktion
    • Multiplikation
    • Division
    • Fast Increment
    • Fast Decrement

• String
  • Instr()
  • Left()
  • Right()
  • Mid()
  • Upper()
  • Lower()

• UART
  • Konfiguration
  • Eingabe
  • Ausgabe

• Standardfunktionen

ausstehend

• Math: Mul/Div 8-32 Bit Integer für Classic Core

Aufbau und Struktur

LunaAVR ist eine objektbasierte Programmiersprache und damit eine Zwischenform von prozeduraler und objektorientierter Programmiersprache.

Die Implementation der Objektbasierung richtet sich nach den Hardware-Gegebenheiten der AVR-Mikrocontroller. In AVR Mikrocontrollern wird der Maschinencode im Flashspeicher abgelegt, womit Programmteile nicht vererbt oder kopiert werden können, um sie an anderer Stelle auszuführen. Weiterhin sind die Ressourcen in Mikrocontrollern stark begrenzt.

Damit eine effiziente und speicherplatzsparende Programmierung möglich wird, ist die Objektbasierung in LunaAVR nicht überladen. Dem Programmierer soll unnötige Arbeit abgenommen und möglichst weitreichende Vorteile objektorientierter Programmierung bei gleichzeitigem vollen Zugriff auf alle Ressourcen zur Verfügung gestellt werden.

Jeder AVR-Mikrocontroller ist intern als eine sogenannte "Klasse" implementiert. Diese beschreibt, welche Objekte (z.Bsp.: Ports, Timer, Wandler, Schnittstellen, ..) und Eigenschaften (Größe des Arbeitsspeichers, Eeprom-Größe, Taktrate, Baudrate, ..) der Controller besitzt.

Darauf basierend werden Objekte abgeleitet, beispielsweise vom Arbeitsspeicher das Objekt "MemoryBlock" oder Variablen usw.

     Avr
      |
      +-- Eigenschaften
      |        |
      |        + Controller-Typ
      |        + Stack-Size
      |        + Größe Arbeitsspeicher
      |        + Größe Eeprom
      |        + Taktrate
      |        + ..
      +-- Objekte
      |      |
      |      + UART
      |      |   |
      |      |   + Eigenschaften
      |      |   |      |
      |      |   |      + Baudrate
      |      |   |      + Daten bereit zum empfangen
      |      |   |      + Daten bereit zum senden
      |      |   + Methoden
      |      |   |    |
      |      |   |    + Senden
      |      |   |    + Empfangen
      |      |   + Events
      |      |        |
      |      |        + Daten empfangen
      |      |        + Daten gesendet
      |      + Ports
      |      |   |
      |      |   + Eigenschaften
      |      |          |
      |      |          + Wert
      |      |          + PortBit
      |      |               |
      |      |               + Eigenschaften
      |      |                      |
      |      |                      + Wert
      |      + Arbeitsspeicher
      |      |        |
      |      |        + Objekte
      |      |             |
      |      |             + Variablen
      |      |             |     |
      |      |             |     + ..
      |      |             + MemoryBlock
      |      |                   |
      |      |                   + Methoden
      |      |                        |
      |      |                        + ByteValue 
      |      |                        + IntegerValue 
      |      |                        + WordValue 
      |      |                        + LongValue 
      |      |                        + SingleValue 
      |      |                        + StringValue 
      |      + ..
      + Methoden
            |
            + ..

Man kann nun auf die Eigenschaften und Methoden der Objekte zugreifen um die gewünschten Ziele zu erreichen. Dies vereinfacht den Zugriff auf die Hardware, minimiert die Fehlerrate, dient der Übersichtlichkeit im Programmcode. Dies erleichtert den Weg zur effizienten und zügigen Softwareentwicklung.

Die grundlegende Programmstruktur ist im Allgemeinen Folgende:

• Controllerdefinition
  • Konfiguration
  • Deklarationen
  • Hauptprogramm
    • Unterprogramme
    • Datenstrukturen

Weblinks

• Offizielle Dokumentationsseite vom LunaAVR-Projekt