AVR Programming/de
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Wichtige Hinweise zu AVR-Programmierung
Generell geht alles nicht, was dynamisch ist, zB. Classen, dynamische Arrays, dynamische Strings.
Integer
Der Standard-Integer ist nur 16Bit gross, somit wird nur ein Bereich von -32'768 bis +32'767 abgedeckt. Ansonsten muss man einen LongInt oder int32/uint32 nehmen.
Shiften
Da kleine Konstanten als 8Bit-Wert angenommen, gibt es beim Shiften mit einer Variable wen sie grösser 8 ist einen Überlauf. ( Stand: 26 Juli 2018 )
Als Abhilfe eine Typenumwandlung durchführen.
Beim Shiften mit einer Konstante wird automatisch ein 16Bit-Wert angenommen.
var
b: UInt8
i: UInt16;
...
begin
b := 8;
i := 1 shl b; // i = 0 Überlauf
i := UInt16(1) shl b; // i = 255 io.
i := 1 shl 8; // i = 255 io.
Array
Es ist keine dynamische Array erlaubt.
Classen
Classen gehen nicht auf einem AVR, alternativ Object nehmen.
Fliesskommazahlen
Werden von FPC nicht unterstützt. Stand: 21.05.2018
AVR unterstützt Fliesskommazahlen Hardwaremässig nicht.
Mit Arduino/AVR C++, kann man mit float rechnen, aber dies wird Softwaremässig emuliert. Ein double ist dort gleich wie ein float, beide in 16Bit breite.
Problem umgehen
Das Problem kann man umzugehen, wen man mit improvisierten Festkommazahlen rechnet.
Oder man nimmt eine andere Einheit. Als Beispiel ein Thermometer mit 1/10°. Man rechnet dabei mit 1/10°, anstelle mit ganzen Grad.
Den Dezimalpunkt setzt man dann erst bei der Ausgabe, wen man die Zahl in einen String umwandelt.
Hinweis: Es wird nicht auf Überlauf getestet.
Die Anzeige geht dann von 00.0 bis 99.9 .
var
Digit: String[4];
// Erlaubte Werte fuer val: 0..999
procedure IntToDigit(val: UInt16);
var
achr: byte;
begin
Digit[0] := #4; // Der String ist 4 Zeichen lang, inklusive Dezimalpunkt.
// Zehner
achr := 0;
while (val >= 100) do begin
Dec(val, 100);
Inc(achr);
end;
if achr=0 then begin
Digit[1] := Char(32); //32 dezimal ist [SPACE] in Ascii Tabelle
end else begin
Digit[1] := Char(achr + 48);
end;
// Einer
achr := 0;
while (val >= 10) do begin
Dec(val, 10);
Inc(achr);
end;
Digit[2] := Char(achr + 48);
// Dezimalpunkt
Digit[3] := '.';
// Zehntel
achr := 0;
while (val >= 1) do begin
Dec(val);
Inc(achr);
end;
Digit[4] := Char(achr + 48);
end;
/*
IntToDigit(0); // Digit --> " 0.0"
IntToDigit(4); // Digit --> " 0.4"
IntToDigit(44); // Digit --> " 4.4"
IntToDigit(444); // Digit --> "44.4"
IntToDigit(999); // Digit --> "99.9"
*/
Siehe auch:
Rechnen mit Operatoren
Der AVR ist ein schlechter Rechenknecht. Rechnen kann er nur mit Ganzzahlen.
Die folgende Tabelle zeigt, was der AVR Hardwaremässig kann, alles andere muss der Compiler auf Softwarebasis emulieren.
Als Beispiel 3 * 4 setzt der Compiler beim ATtiny etwa so um 4 + 4 + 4. Bei gösseren Zahlen wird dies sehr langsam !
Operator | ATtiny | ATmega |
---|---|---|
+ | Hardware | Hardware |
- | Hardware | Hardware |
* | Software | Hardware |
/ | Software | Software |
Shift-Operatoren, wie shl und shr werden hervorragend unterstützt.
String
AVR unterstützen nur ShortString, dies muss mit folgendem Compilerschalter eingestellt werden.
{$H-} // String = ShortString
Oder man deklariert den String so:
var
s0: String[100]; // Stringlänge 100 Zeichen.
s2: ShortString; // Stringlänge 255 Zeichen.
Hinweis: Strings brauchen sehr viel Platz. So etwas verbraucht 256 Byte !!. Ein ATTiny2313 ist dabei überfordert.
var
s: ShortString = 'Hallo'; // Verbraucht 256 Byte !
Deshalb immer die maximale Länge vorgeben.
var
s: String[10] = 'Hallo'; // Braucht 11 Byte
Plattform-Abfrag
Bei einem auf mehreren Plattformen gebrauchten Code, kann man abfragen, ob es sich um einen AVR handelt.
{$ifdef cpuavr}
UCSR0A := (0 shl U2X0); // Wird nur bei AVR berücksichtigt.
{$endif}
Assembler
Bei AVR ist auch Inline-Assembler möglich, dies funktioniert gleich, wie auf dem PC, der grosse Unterschied ist, das man AVR-Assembler verwenden muss.
In diesem Beispielen sieht man, das die Label anders als bei Intel deklariert werden. Der Labelbezeichner muss mit .Lxxx beginnen.
Assemblerblock:
procedure MyAsmProc;
begin
asm
.L2:
nop
jmp .L2
end;
end;
Komplette Assembler Procedure:
procedure MyAsmProc; assembler;
asm
.L2:
nop
jmp .L2
end;
Ungültiges Label
Falsche Bezeichnung, das es nicht mit .L beginnt.
asm
.ABC: // Syntax-Fehler !
...
end,
Einfacher Blinker in Assembler:
program Project1;
begin
asm
sbi 4, 5 // DDRD, Pin5 --> Output
// --- Hauptschleife
.Lloop:
sbi 5, 5 // PORTD, Pin5 --> On
ldi r20, 50 // 50ms
call .LDelay // Delay
cbi 5, 5 // PORTD, Pin5 --> Off
ldi r20, 250 // 250ms
call .LDelay // Delay
jmp .Lloop
// --- Delay
.LDelay:
.L1:
ldi r21, 16 // 16MHz
.L2:
ldi r22, 250
.L3:
nop
dec r22
brne .L3
dec r21
brne .L2
dec r20
brne .L1
ret
end;
end.
Siehe auch
- Übersichtseite AVR Embedded Tutorial
Autor: Mathias