Программирование AVR

Программирование AVR (94)

  Итак, у вас есть общее представление о том, как происходит обмен данными по 1-Wire шине и можно перейти к следующей части -  как обратиться к DS18B20, как запустить процесс температурного преобразования датчика,  как считать с него температуру, как установить температурное разрешение и т.д. 
 
   Последовательность операций для доступа к DS18B20 следующая:
 
1. Инициализация
2. Подача ROM команды
3. Подача функциональной команды  DS18B20

    
   Все (и в том числе я) называют DS18B20 цифровым датчиком температуры. Однако это не просто датчик, это программируемый цифровой термометр. Он измеряет температуру в диапазоне от –55 до +125 градусов Цельсия, имеет программируемое температурное разрешение от 9 до 12 бит и позволяет задавать верхний и нижний температурные пороги, в случае превышения которых,  устанавливается флаг аварии. 
   Каждый термометр DS18B20 имеет уникальный 64 битный серийный номер, который используется для его адресации на 1-Wire шине. Это позволяет объединять на одной шине несколько независимо работающих термометров и осуществлять между ними и микроконтроллером обмен данными по 1-Wire протоколу. 
   Также особенностью данного термометра является то, что его можно запитывать не только от источника питания, но и от сигнального провода. Это так называемый режим паразитного питания. В этом режиме для подключения DS18B20 требуется всего два провода — сигнальный и возвратный (земляной, GND).
Дэн Сакс
 
   Использование символов для представления постоянных числовых величин — это одна  из основных рекомендаций, которую узнают большинство программистов в первую очередь.  Например, вместо того чтобы писать:
 
char buffer[256];
...
fgets(buffer, 256, stdin);
 
лучше описать символ, скажем buffer_size, представляющий размерность буфера, и использовать его вместо литеральной константы. 
 
char buffer[buffer_size];
...
fgets(buffer, buffer_size, stdin);
 
   Си и Си++ предлагают несколько способов описания таких символов. Итак, давайте их рассмотрим. 
   Для работы с устройствами, поддерживающими 1-Wire протокол уже давным-давно написаны библиотеки. Поэтому нет смысла изобретать велосипед (лично я это уже делал, когда программировал  на ассемблере) и писать что-то свое. На сайте фирмы ATMEL есть замечательный application note AVR318: Dallas 1-Wire, в котором рассмотрены два варианта реализации 1-Wire протокола на микроконтроллерах AVR – программная и аппаратная. Программная реализация позволяет использовать однопроводный протокол на любых микроконтроллерах. Аппаратная – только на тех, на которых есть модуль UART. Аппаратной поддержки 1-Wire протокола «в чистом виде» микроконтроллеры AVR не имеют, однако, используя модуль UART неким хитрым образом, эту поддержку можно организовать. К application note идет проект. Я взял из этого проекта исходные файлы библиотеки, добавил, изменил несколько функций и написал файл compilers.h, чтобы можно было использовать эту либу с любым из трех компиляторов – IAR AVR, GNU GCC (WINAVR), CodeVision.
 
 
 
   В качестве примера использования событийной системы на таблице я выбрал такой популярный девайс как часы на микроконтроллере. Чтобы пример был понятен как можно более широкому кругу людей функционал часов ограничивается отображением и установкой времени. Программа носит учебный характер и не претендует на оптимальность. 
 

   Подправил библиотеку для LCD, теперь она поддерживает контроллеры ks0066 и hd44780. Фишка в чем. Библиотека для hd44780 может работать и с ks0066, а вот библиотека для ks0066 с контроллером hitachi уже не работает.  У этих контроллеров есть некоторое отличие в инициализации при использовании 4-ех разрядной шины. Вообщем я добавил несколько строк кода и заключил их в директивы условной компиляции, чтобы можно было выбирать тип контроллера. Код для hitachi чуть "потолще", а если будет использоваться контроллер ks0066 зачем нам лишние 40 байт кода. 

    Стандартный подход к написанию программы для микроконтроллера сводится к использованию бесконечного цикла (суперлупа), внутри которого непрерывно опрашиваются флаги и запускаются те или иные функции. Этот подход вполне оправдан для написания небольших программ, но при превышении определенного порога сложности, такая программа становится громоздкой, непонятной и запутанной. Этой ситуации можно избежать, если на начальной стадии разработки оценить сложность программы и выбрать для нее более подходящую форму организации.
   Самой ближайшей альтернативой является событийная система. Она не такая тяжеловесная, как операционная, и в то же время позволяет организовать программу в довольно стройную и понятную конструкцию, которую легко наращивать и изменять. 
Найджел Джонс

   Одна из наименее используемых, но  потенциально наиболее полезных директив препроцессора Си - это #error. В этой статье мы рассмотрим пару интересных способов применения #error, которые пригодятся вам при разработке программного обеспечения для встраиваемых систем.

  Директива препроцессора #error относится к нововведениям Standart C (стандарт 1989 года). Синтаксис ее довольно простой:

#error <error message>

<error message> - может состоять из любого печатного текста и его даже не обязательно заключать в кавычки. Технически, сообщение можно опустить, однако особого смысла в этом нет.   

  Когда препроцессор Си встречает директиву #error, процесс компиляции останавливается и пользователю выдается сообщение. Обычно оно выглядит так:

Filename(line_number): Error! 
Ennnn: <error message>

Где Filename - это имя исходного файла, line_number – номер строки, где находится директива #error, и Ennnn – код ошибки компилятора. Таким образом, сообщение #error ничем не отличается от обычных сообщений компилятора об ошибках. 
Nigel Jones

   Очевидно, что обязательным и существенным этапом процесса найма на работу программистов встраиваемых систем является «Си-тест». Многие годы мне приходилось проходить такие тесты самому и составлять их для других, и по ходу дела я понял, что такие тесты могут быть очень поучительными как для соискателя, так и для работодателя.

ПРАВИЛО #1 – ФИГУРНЫЕ СКОБКИ

   Блок программы, идущий после ключевых слов  if, else, switch, while, do и for следует всегда окружать фигурными скобками ({}), даже если он содержит только одиночные или пустые операторы.

// Не следует так делать…
if (timer.done)
   // Одиночному оператору нужны скобки!       
   timer.control = TIMER_RESTART;

// А вот так правильно ...
while (!timer.done)
{
   // Даже пустой оператор должен быть окружён скобками.
}