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Source-Vergleich

Es sollen hier einige Beispiele gebracht werden, wie einige Dinge in verschiedenen Sprachen gelöst werden können. Es sollte nicht als Wettbewerb der Compiler gesehen werden, welcher denn nun der "Bessere" sei. Über Vorzüge und Nachteile der verschiedenen Sprachen gibt es durchaus kontroversielle Ansichten. Daran will ich hier gar nicht rütteln, über Geschmack kann man nicht streiten.

Hello, world

Ein ganz einfaches Programm, oft auch das erste, ist, den Text "Hello, world !" auf dem Terminal erscheinen zu lassen.

Was so trivial klingt, hat den Zweck, mehrere Dinge zu überprüfen:

Komme ich mit der Entwicklungsoberfläche zurecht
funktioniert das Kompilieren und das Übertragen eines Programms auf den Microcontroller
stimmen die Einstellungen Quartz und Baudrate
funktioniert die RS232-Verbindung mit dem PC

Natürlich ist der Text vollkommen egal, er hat sich ganz einfach eingebürgert und fast jeder weiß, was damit gemeint ist.

BasCom

Die folgenden vier Zeilen lassen ahnen, warum Bascom speziell für Einsteiger geradezu ein Segen ist:

 $Crystal=8000000
 $Baud=9600

 Print "Hello, world !"

 End

GCC

 #include <inttypes.h> 
 #include <stdio.h> 
 #include <avr/io.h> 

 #define F_CPU 			8000000 
 #define USART_BAUD_RATE 	9600 
 #define USART_BAUD_SELECT 	(F_CPU/(USART_BAUD_RATE*16L)-1) 

 char cText[] = "Hello, world !\r\n";

 //-----------------------------------------------------
 void _writeChar(char c)
 {
     while (!(UCSRA & (1<<UDRE))) {} 
         UDR = c; 
 }
 //-----------------------------------------------------
 void _writeString(unsigned char *string) 
 { 
      while ( *string) 
          _writeChar(*string++); 
 } 
 //-----------------------------------------------------
 void main()
 {
      UCSRB |= (1<<TXEN); 
      UCSRC = (1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0); 
      UBRRL = (unsigned char) USART_BAUD_SELECT; 
      _writeString(cText); 
  }

Bemerkungen

Wenn jemanden der Aufwand bei GCC erschrecken sollte:

GCC hat keine Standard-Annahme darüber, wie und wo eigentlich der Output stattfinden sollte. Es ist für ihn nicht selbstverständlich, die UART zu verwenden. Dadurch muß natürlich mehr definiert werden. Dem BasCom kommt zugute, daß er die ganze Konfiguration mit AVR, RS232 und PC-Terminal erstmal als gegeben nimmt.

Tastatur-Echo

Wenn das vorhergegangene Beispiel funktioniert hat, wird man natürlich auch überprüfen wollen, ob auch die umgekehrte Richtung VOM Terminal klappt. Die einfachste Methode ist es, ganz einfach jedes Zeichen, das eingegeben wird, sofort zurückzusenden.

BasCom

 $Crystal=8000000
 $Baud=9600

 DIM Zeichen as Byte

 Do
   inputbin Zeichen
   Printbin Zeichen
 Loop
 End

GCC

 #include <inttypes.h> 
 #include <stdio.h> 
 #include <avr/io.h> 

 #define F_CPU 			8000000 
 #define USART_BAUD_RATE 	9600 
 #define USART_BAUD_SELECT 	(F_CPU/(USART_BAUD_RATE*16L)-1) 

 char bZeichen;
 
 //-----------------------------------------------------
 void main()
 {
      UCSRB = (1<<RXEN)|(1<<TXEN); 
      UCSRC = (1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0); 
      UBRRL = (unsigned char) USART_BAUD_SELECT; 
      do { 
         while ( !(UCSRA & (1<<RXC)) ) {}
         bZeichen = UDR; 
         while (!(UCSRA & (1<<UDRE)))  {} 
         UDR = bZeichen; 
      } while (1); 
 }

Bemerkungen

Hier ist der Unterschied des Codes nicht mehr so groß. Ganz klar, hier konnte BasCom wegen der Aufgabenstellung nicht auf eine vorgefertigte komplexe Funktion zurückgreifen.

Signallänge messen

Sehr oft ist es bei Controllern nötig, die Länge eines kurzen Impulses zu messen. Zum Beispiel wenn man einen RC-Empfänger (Modellbauempfänger) an ein Controllerboard anschließt. Ein RC-Empfänger sendet alle 20 Millisekunden ein High-Impuls von 1 bis 2 Millisekunden Länge aus. Die Länge dieses Impules bestimmt die Position des Steuerknüppels. Man braucht also nur diese Impulsdauer zu messen, um ein Fernsteuersignal auszuwerten.

BasCom

Bascom vefügt für diesen Zweck über den PULSEIN-Befehl, daher wird ein Programm extrem kurz. Die Messung erfolgt in etwa in 100 Abstufungen, da Pulsein in 10 µSek Schritten die Zeit ermittelt (läßt sich in Libary ändern)

 $regfile = "m32def.dat"   
 $framesize = 32
 $swstack = 32
 $hwstack = 32
 $crystal = 16000000        'Quarzfrequenz
 $baud = 9600

 Dim Rckanal As Word

 Do
   Pulsein Rckanal , Pind , 2 , 1    'Messung Zeit zwischen 1 und 0 Pegel
   Print "RC Signal: " ; Rckanal ; "0 uS"
   Wait 2
 Loop
 End

GCC

Das GCC-Beispiel das die gleiche Aufgabe erfüllt:

 ...
   Vielleicht kann hier ein GCC-Kollege das Beispiel einfügen 
 ...

Externe Interrupts

Dieses kleine Beispiel demonstriert, wie man in Bascom und GCC Interrupt-Routinen anlegt. Also Programmzeilen, die nur dann ausgeführt werden, wenn ein Low/High Pegel an einem bestimmten PIN eines Controllers wechselt. Bei einem solchen Wechsel wird das Hauptprogramm unterbrochen und die Interrupt-Routine aufgerufen. Anschließend wird das Hauptprogramm wieder weiter ausgeführt als sei nix gewesen. In diesem Beispiel macht das Hauptprogramm garnichts, es ist nur eine Endlosschleife. Die Interruptroutine schalten bei jedem Aufruf den Zustand einer LED um.

BasCom

  $regfile = "m32def.dat"  'z.B. rn-control 
  $framesize = 32 
  $swstack = 32 
  $hwstack = 32 
  $crystal = 16000000                 'Quarzfrequenz 
  $baud = 9600 

  Config Pinc.2 = Output  'An dem PIN sollte LED sein 
  Led3 Alias Portc.2 'Hier geben wir der Definition einen schöneren Namen 
  Config Int0 = RISING  'Interrupt bei steigender Flanke

  On Int0 Irq0  'Festlegen wo bei externem Interrupt hin gesprungen wird
  Enable Int0   'Diesen Interrupt aktivieren
  Enable Interrupts  'Alle aktivierten Interrupts einschalten
  Do  'Endlosschleife
  Loop 
  End 

  'Interrupt Routine wird immer ausgelöst wenn der Pegel von 0 auf 1 am
  'INT0 (Pin 18 PD2) Eingang wechselt 
  Irq0: 
    Toggle Led3 
  Return

GCC

Das GCC-Beispiel, das die gleiche Aufgabe erfüllt:

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/signal.h>

#define LED3 (1 << PC2)                         

/* Interrupt Routine wird immer ausgelöst wenn der Pegel von 0 auf 1 am
   INT0 (Pin 18 PD2) Eingang wechselt */
SIGNAL (SIG_INTERRUPT0)
{
  PORTC ^= LED3;				// Pin wechseln
}

//-----------------------------------------------------
int main()
{
  /* Ports und Interrupts initialisieren */
  DDRC |= LED3;					// PC2 als Ausgang
  DDRD &= (1 << DDD2);				// PD2 als Eingang (ext. Interrupt 0)
  MCUCR |= ((1 << ISC01) | (1 <<ISC00));	// steigende Flanke an INT0 erzeugt einen Interrupt  
  GICR  |= (1 << INT0);				// Diesen Interrupt aktivieren 

  sei();        				// Alle aktivierten Interrupts einschalten

  while(1);					// Endlosschleife 
}

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