Среда разработки программ для микроконтроллеров mikroC понимает несколько систем исчисления: десятичную, двоичную, шестнадцатеричную. Таким образом, одни и те же числа можно представлять в этих разных системах. Сразу же возникает вопрос: Зачем? Почему бы не использовать знакомую нам с детства десятичную?
Дело в том, что иногда удобнее использование других систем для получения более практичной программы.
| Формы записи чисел в различных системах исчисления | |||||||
| Десятичная | Двоичная | Шестнадцатеричная | Десятичная | Десятичная | Шестнадцатеричная | ||
| 00 | 00000000 | 00 | 11 | 00001011 | 0B | ||
| 01 | 00000001 | 01 | 12 | 00001100 | 0C | ||
| 02 | 00000010 | 02 | 13 | 00001101 | 0D | ||
| 03 | 00000011 | 03 | 14 | 00001110 | 0E | ||
| 04 | 00000100 | 04 | 15 | 00001111 | 0F | ||
| 05 | 00000101 | 05 | 16 | 00010000 | 10 | ||
| 06 | 00000110 | 06 | 17 | 00010001 | 11 | ||
| 07 | 00000111 | 07 | 18 | 00010010 | 12 | ||
| 08 | 00001000 | 08 | 19 | 00010011 | 13 | ||
| 09 | 00001001 | 09 | 20 | 00010100 | 14 | ||
| 10 | 00001010 | 0A | |||||
Рассмотрим использование двоичной и шестнадцатеричной систем вместо десятичной на примере описанных раньше бегущих огнях, задействовав весь порт B, т.е. 8 выводов: RB0, RB1, … , RB7.
При использовании десятичной системы исчисления, как было раньше, нам необходимо описывать каждый вывод порта в отдельности: когда на нем будет единица, когда время паузы, когда на выводе будет ноль. Таким образом, получится громоздкий текст программы.
Рассмотрим теперь, как можно решить задачу бегущих огней с помощью других систем исчислений.
Возьмем для примера порт B. В нем есть 8 выводов, которые нумеруются от 0 до 7. На каждом из них может быть либо 1 либо 0. Определить, что будет на каждом из всех выводов порта можно одной командой, если использовать двоичную систему. Для записи числа в этой системе используется 8 символов: например, 00000001 = 1 в десятичной (смотрите таблицу выше). Номера выводов портов в МК обозначается справа налево: 76543210, и для того, чтобы задать значение для каждого вывода, можно записать вместо его номера то, что нужно: либо 1 либо 0. А теперь сравним эти две строчки: 76543210 и 00000001.
Как думаете, что будет на выводе 0? А на остальных? Правильный ответ: на нулевом выводе будет 1, а на остальных нули.
Еще раз: 76543210 и 01010101. На выводах 0, 2, 4, 6 будут единицы, а на выводах 1, 3, 5, 7 - нули.
Для того, чтобы сказать компилятору, что мы будем использовать двоичную систему, в начале самого числа ставим 0b.
Пример:
Пример:
| PORTB=0b01010101; |
Двоичная запись 01010101 в шестнадцатеричной системе будет иметь вид 55. Ее так же можно использовать в программах, только перед самим числом в этой системе нужно поставить 0x, опять еж для того, чтобы компилятор знал какой системой мы пользуемся.
Пример:
| PORTB=0x55; /*тоже самое, что и*/ PORTB=0b01010101; //только в разных системах исчислений. |
В десятичной же системе, число 01010101 будет равно 85. И его тоже можно использовать (PORTB=85), но уже совершенно непонятно, на каких выводах порта B, что он определяет.Можно сделать вывод. Для описания конкретных величин лучше использовать десятичную систему, однако для определения состояния выводов портов – двоичную.
А теперь адаптируем нашу программу бегущих огней из прошлой статьи под полученные знания. Кроме того, «повесим» светодиоды на все выводы порта B.
Полный текст программы будет в конце, здесь же переберем только саму функцию бегущих огней.
| /*------------------------ Функция бегущего огня ----------------------------*/ void begogon () { temp=0b00000001; // Присваиваем temp значение состояния выводов // (на 0-вом 1, на остальных 0) while(knopka1==0 && knopka2 == 1 )// Цикл будет выполятя пока SW1 вкл и SW2 отпущена { if (temp!=0) // Если temp не равен нулю (0b00000000) { // вполняем цикл PORTB=temp; // Порту B присваиваем значение temp temp=temp<<1; // Сдвиг temp влево на 1 бит pause(); // Пауза } else temp=0b00000001; // Иначе (если temp=0), присваиваем temp нач. значение } } /*------------------------ Конец функции бегущего огня ----------------------*/ |
Из вышеописанного, есть новшество (temp=temp<<1;), которое нужно пояснить, но пойдем по порядку.
Временное хранилище значения temp у нас строковое (ввел в начале программы, смотрите в полном коде).
Сначала присваиваем ему начальное значение, которое хотим присвоить порту B. В данном случае 0b00000001 – нулевой светодиод горит, остальные нет.
Входим в цикл, следя за состояниями кнопок.
Проверяем условие: если temp не равно нулю (0b00000000, все светодиоды не горят), то присваиваем порту B значение которое сейчас хранится в temp (0b00000001, зажигается светодиод на нулевом выводе).
Изменяем значение temp. Запись temp=temp<<1; говорит МК о том, что расположение символов находящихся в temp сдвигается влево на 1 символ (бит), крайний правый бит при этом заменяется нулем. Если было temp=0b00000001, то станет temp=0b00000010. Если было, например temp=0b10101010, станет temp=0b01010100.
Пауза - все понятно, надеюсь.
Цикл повторяется сначала. С каждым циклом наша единица будет передвигаться в лево, а на прежнем ее месте будет образовываться 0. Светодиоды по очереди будут зажигаться и гаснуть. После того, как зажгутся последний светодиод (temp=0b10000000), содержимое temp опять сдвинется на один бит в лево и будет temp=0b00000000 – светодиоды не горят.
При следующем цикле будет проверятся условие if(temp!=0). Так как условие будет не верно (temp=0), то МК выполнит else temp=0b00000001; - присвоить temp значение 0b00000001 – светодиод один горит.
Все начинается сначала.
Так же следует заметить, что, используя двоичную систему, мы не только избежали громоздкого текста программы, описывая каждый вывод в отдельности, но и сэкономили место в МК. Я сначала написал программу, описывая каждый порт в отдельности, в результате чего скомпилированная прошивка весила 985 байт. При использовании вышеописанного метода hex файл уже весит 903 байта.
Так же следует заметить, что, используя двоичную систему, мы не только избежали громоздкого текста программы, описывая каждый вывод в отдельности, но и сэкономили место в МК. Я сначала написал программу, описывая каждый порт в отдельности, в результате чего скомпилированная прошивка весила 985 байт. При использовании вышеописанного метода hex файл уже весит 903 байта.
Так же любые вопросы можно обсудить на форуме.