Version vom 16. April 2012, 21:41 Uhr

LunaAVR

Luna ist eine objektbasierte, moderne Basic-ähnliche Programmiersprache, deren Aufbau und Syntax sich an aktuellen Entwicklungswerkzeugen wie z.Bsp. RealStudio® 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.

Luna erhebt nicht den Anspruch andere Programmiersprachen zu ersetzen. Vielmehr soll das Angebot an freien Entwicklungswerkzeugen bereichert werden. Luna ist ein privat initiiertes Projekt und kostenlos.

Luna besteht aus integrierter Entwicklungsumgebung, einem Präprozessor, Compiler und Assembler. Software kann wahlweise in der IDE oder in einem normalen Texteditor geschrieben werden.

Die IDE bietet hierbei zusätzlich zu den allgemein wünschenswerten Funktionen wie Syntaxfärbung, automatischer Einrückung, Strukturierung von Bedingungen inklusive Ein- und Ausklappfunktion eine direkte Unterstützung der in Luna abgebildeten Hardware und Software-Objekte bzw. -Klassen der einzelnen AVR Controller.

Das erzeugte Binary und die Ausführungsgeschwindigkeit sind von der Größe her vergleichbar mit existierenden Hochsprachen wie z.Bsp. C/C++. Es gibt keine Beschränkung bei der Tiefe von Ausdrücken wie z.Bsp. in BASCOM. Zudem bietet es eine hochoptimierte dynamische Speicherverwaltung (dynamische Strings oder Speicherblöcke), Speicherstrukturen, dynamische Objekte, selbst erstellbare Klassen und Datenstrukturen.

Status des Projekts

Programme

• [1]

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()
  • Spc()
  • StrFill()
  • Chr()
  • Mkb()
  • Mki()
  • Mkw()
  • Mkl()
  • Mks()
  • Bin()
  • Hex()
  • Str()

• UART
  • Konfiguration
  • Eingabe
  • Ausgabe

• Standardfunktionen

Aufbau und Struktur

Luna ist eine objektbasierte Programmiersprache.

Sie unterstützt mit Einschränkungen:

   Vererbung
   Datenkapselung
   Polymorphie

In der Programmierung gibt es verschiedene Begriffe, deren Bedeutung im Allgemeinen geläufig sind. Die objektorientierte Programmierung besitzt zudem weiterführende Begriffe und Bezeichnungen. Oft verwendete Begriffe sind:

• • Variable
  • Methode
  • Objekt
  • Klasse

Aufbau und Struktur

Im Unterschied zur „normalen“ rein prozeduralen Programmierung, sind bei der objektbasierten/objektorientierten Programmierung sogutwie alle Elemente der Programmiersprache in bestimmte Strukturen zusammengefasst. Diese Struktur beeinflusst auch die Art und Weise der Syntax, also wie man eine gewünschte Funktionalität schriftlich ausdrückt.

Jeder AVR-Mikrocontroller ist intern als eine sogenannte „Klasse“ (die Basisklasse) implementiert. Diese beschreibt, welche Objekte (z.Bsp.: Ports, Timer, Wandler, Schnittstellen, ..) und Eigenschaften (Größe des Arbeitsspeichers, Eeprom-Größe, Taktrate, Baudrate, ..) der Controller besitzt. Die davon abgebildeten Objekte erben die Eigenschaften bzw. Attribute dieser Basisklasse, sodass beispielsweise bestimmte Methoden und Eigenschaften nur dann zugänglich sind, wenn sie in der übergeordneten Klasse (in diesem Fall der Controller) vorhanden sind.

Hinweis: In Luna sind die gebräuchlichsten Hardware-Controllerfunktionen bzw. -Schnittstellen als Objekte abgebildet. Nicht implementierte Abbildungen als Objekt sind normal über den Direktzugriff auf die Konfigurations- und Datenports des Controllers erreichbar. Die Konfiguration z.Bsp. einer Schnittstelle erfolgt dann anhand der Portnamen und Konfigurationsbits laut Datasheet.

     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
• Download aktuelle Testversion

BeispielSource: helloworld.luna

avr.device = attiny2313
avr.clock = 20000000         ' Quarzfrequenz
avr.stack = 16               ' Bytes Programmstack (Vorgabe: 16)

uart.baud = 19200            ' Baudrate
uart.Recv.enable             ' Senden aktivieren
uart.Send.enable             ' Empfangen aktivieren

print "Hallo Welt"

Do
Loop

Beispielsource: loops.luna

const Quartzfrequenz = 20000000
const prescaler = 256

avr.device = atmega32
avr.clock = 20000000         ' Quarzfrequenz
avr.stack = 32               ' Bytes Programmstack (Vorgabe: 16)

uart.baud = 19200            ' Baudrate
uart.Recv.enable             ' Senden aktivieren
uart.Send.enable             ' Empfangen aktivieren

dim i as byte

print 27 ; "[21" ; 27 ; "[2J" ; 27 ; "c" ;
print "******* test source *************"
print "* loops"
print

print "for i=0 to 9 ... next (prints 0-9)"
for i=0 to 9
print str(i)+" ";
next
print

print "for i=9 downto 0 ... next (prints 9-0)"
for i=9 downto 0
print str(i)+" ";
next
print

print "while i<10 ... wend (prints 0-9)"
i=0
while i<10
print str(i)+" ";
incr i
wend
print


print "do .. loop until i<10 (prints 10-1)"
do
print str(i)+" ";
decr i
loop until i=0
print



do
Loop

Beispielsource: Blinksteuerung/Blinkmodul Auto & Motorrad

'--------------------------------------------------------------
' 2010 rgf software
'--------------------------------------------------------------
' Simple Blinksteuerung für Harley-Armaturen (Taster, kein Schalter)
' mit Antippfunktion (nur 3x Blinken bei kurzer Betätigung),
' automatischer Rückstellung und Warnblinklicht.
'--------------------------------------------------------------

avr.device = attiny85
avr.clock = 8000000

dim i,blinkmode,BlinkCount,KurzBlinken,LastPressed as byte
dim tcount,ticks,t as integer

const TasterState = 0
const DauerBlinkZeit = 300

portb.1.mode = Output, pulldown
portb.2.mode = Output, pulldown
portb.4.mode = Input, pulldown
portb.5.mode = Input, pulldown

Timer0.clock = 1024
Timer0.isr = BlinkTimer
Timer0.Enable

avr.interrupts.enable


define TasterLinks as PINB.4
define TasterRechts as PINB.3
define BlinkerLinks as PORTB.1
define BlinkerRechts as PORTB.2

do
  if TasterLinks = TasterState then
    waitms 25                                  ' debounce
    if TasterLinks = TasterState then
      if blinkmode > 0 then
        call BlinkerOff
      else
        blinkmode = 1
        KurzBlinken = 1
        BlinkCount = 0
        tcount = 0
        call BlinkerToggle
        waitms DauerBlinkZeit
        if TasterLinks = TasterState then      ' prüfen ob Taster immernoch gedrückt
          KurzBlinken = 0
        end if
        if TasterRechts = TasterState then
          waitms 25                            ' debounce
          if TasterRechts = TasterState then   ' Beide gedrückt?
            call BlinkerOff
            blinkmode = 3
            KurzBlinken = 0
          end if
        end if
      end if
      call TasterWait
    end if
  end if

  if TasterRechts = TasterState then
    waitms 25                                 ' debounce
    if TasterRechts = TasterState then
      if blinkmode > 0 then
        call BlinkerOff
      else
        blinkmode = 2
        KurzBlinken = 1
        BlinkCount = 0
        tcount = 0
        call BlinkerToggle
        waitms DauerBlinkZeit
        if TasterRechts = TasterState then    ' prüfen ob Taster immernoch gedrückt
          KurzBlinken = 0
        end if
        if TasterLinks = TasterState then
          waitms 25                           ' debounce
          if TasterLinks = TasterState then   ' Beide gedrückt?
            call BlinkerOff
            blinkmode = 3
            KurzBlinken = 0
          end if
        end if
      end if
      call TasterWait
    end if
  end if

loop

label TasterWait
  do
    waitms 25
  loop until TasterLinks = 1 and TasterRechts = 1
endlabel

isr BlinkTimer
  incr tcount
  if tcount = 12 then                                       ' 1,5 Hz
    call BlinkerToggle
    tcount = 0
    incr BlinkCount
    if KurzBlinken = 1 and BlinkCount >= 6 then             ' 3 x blinken und aus
      call BlinkerOff
    elseif BlinkCount >= 200 then                           ' 100 x blinken und aus (wenn vergessen automatische Rückstellung)
      if blinkmode < 3 then
        call BlinkerOff
      end if
    end if
  end if
endisr

label BlinkerOff
  blinkmode = 0
  BlinkerLinks = 0
  BlinkerRechts = 0
endlabel

label BlinkerToggle
  if blinkmode=1 or blinkmode=3 then
    toggle BlinkerLinks
  end if
  if blinkmode=2 or blinkmode=3 then
    toggle BlinkerRechts
  end if
endlabel