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microcontrollertechnik:6._wuerfel_und_zufall [2022/10/22 03:56] – tfischermicrocontrollertechnik:6_wuerfel_und_zufall [2026/03/08 13:43] (current) – mexleadmin
Line 1: Line 1:
-====== 6. Würfel und Zufall ======+====== 6 Würfel und Zufall ======
  
 ==== Ziele ==== ==== Ziele ====
Line 26: Line 26:
 <-- <--
  
---> III. Eingabe in Atmel Studio #+--> III. Eingabe in Microchip Studio #
 <WRAP group><WRAP column 40%><sxh c; first-line: 1> <WRAP group><WRAP column 40%><sxh c; first-line: 1>
  
Line 74: Line 74:
 // Festlegung der Quarzfrequenz // Festlegung der Quarzfrequenz
 #ifndef F_CPU                   // optional definieren #ifndef F_CPU                   // optional definieren
-#define F_CPU 18432000UL        // ATmega 328 mit 18,432 MHz Quarz+#define F_CPU 18432000UL        // ATmega 88 mit 18,432 MHz Quarz
 #endif                           #endif                          
    
Line 89: Line 89:
    
 // Konstanten // Konstanten
-#define PRESCALER_VAL       90      // Faktor Vorteiler (Timerticks 0,111 ms) +#define PRESCALER_VAL       90      // Faktor für softwarePrescaler (Timerticks 0,111 ms) 
-#define CYCLE10MS_MAX       10      // Faktor Hunderstel (1/100 s)+#define CYCLE10MS_MAX       10      // Faktor von cycle1ms zu cycle10ms 
    
 #define INPUT_PIN_MASK 0b00001111 #define INPUT_PIN_MASK 0b00001111
Line 97: Line 97:
 // Variable // Variable
 unsigned char softwarePrescaler = PRESCALER_VAL;   // Zaehlvariable Vorteiler unsigned char softwarePrescaler = PRESCALER_VAL;   // Zaehlvariable Vorteiler
-unsigned char cycle10msCount   =  CYCLE10MS_MAX; // Zaehlvariable Hunderstel+unsigned char cycle10msCount   =  CYCLE10MS_MAX; // Zaehlvariable 10ms Raster
    
 unsigned char castVar = 1;      // Variable für Wuerfel-Zaehler unsigned char castVar = 1;      // Variable für Wuerfel-Zaehler
Line 152: Line 152:
    (10ms, 100ms) realisiert. Die Interrupts stammen von Timer 0 (Interrupt 1)    (10ms, 100ms) realisiert. Die Interrupts stammen von Timer 0 (Interrupt 1)
    
-   Verwendete Variable: vorteiler +   Verwendete Variable: softwarePrescaler 
-                        hunderstel+                        cycle10msCount 
    
-   Ausgangsvariable:    takt10ms +   Ausgangsvariable:    cycle10msActive 
-                        takt100ms+                        cycle100msActive
 */ */
 { {
Line 178: Line 178:
 void castCounting(void) void castCounting(void)
 { {
- DDRC = DDRC &~INPUT_PIN_MASK; // Port B auf Eingabe schalten+ DDRC = DDRC &~INPUT_PIN_MASK; // Port C auf Eingabe schalten
  PORTC |=   INPUT_PIN_MASK; // Pullup-Rs eingeschaltet  PORTC |=   INPUT_PIN_MASK; // Pullup-Rs eingeschaltet
  _delay_us(1); // Wartezeit Umstellung Hardware-Signal  _delay_us(1); // Wartezeit Umstellung Hardware-Signal
- buttonState    = (PINC & INPUT_PIN_MASK) ; // Hole den Schalterstatus von B1..B4, 0b1 ist hier offener SChalter + buttonState    = (PINC & INPUT_PIN_MASK) ; // Hole den Schalterstatus von C0..C3, 0b1 ist hier offener Schalter 
- DDRC |= INPUT_PIN_MASK; // Port B auf Ausgabe schalten+ DDRC |= INPUT_PIN_MASK; // Port C auf Ausgabe schalten
  
     // Einlesen der Tastensignale        // Einlesen der Tastensignale   
Line 244: Line 244:
   - Die Konstanten entsprechen denen der letzten Programme. \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\    - Die Konstanten entsprechen denen der letzten Programme. \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ 
   - Alle Variablen außer ''castBit'' entsprechen denen der letzten Programme. ''castBit'' ist ein "Merker", bzw. Flipflop welches das Würfeln aktiviert oder deaktiviert \\ \\    - Alle Variablen außer ''castBit'' entsprechen denen der letzten Programme. ''castBit'' ist ein "Merker", bzw. Flipflop welches das Würfeln aktiviert oder deaktiviert \\ \\ 
-  - Bei den Funktionsprototypen sind einige bekannte Unterprogramme vorhanden. Details werden weiter unten erklärt. \\ \\ \\ +  - Bei den Funktionsprototypen sind einige bekannte Unterprogramme vorhanden. Details werden weiter unten erklärt. \\ \\ \\ \\ \\  
  
 ''Hauptprogramm ========================='' ''Hauptprogramm =========================''
  
-  - Das Hauptprogramm ähnelt sehr stark dem [[4._up_down_counter|Up/Down Counter]].+  - Das Hauptprogramm ähnelt sehr stark dem [[4_up_down_counter|Up/Down Counter]].
   - Zunächst werden zwei Initialisierungsroutinen aufgerufen (siehe weiter unten)   - Zunächst werden zwei Initialisierungsroutinen aufgerufen (siehe weiter unten)
   - Dann werden wieder die "__T__imer/__C__ounter __C__ontrol __R__egister" des Timers __0__ ''TCCR0A'' und ''TCCR0B'' gesetzt. Der 8-Bit Timer und auch hier im "Normal Mode" zum hochzählen genutzt. Auch hier gibt das Register ''TCCR0B'' den Prescaler an.   - Dann werden wieder die "__T__imer/__C__ounter __C__ontrol __R__egister" des Timers __0__ ''TCCR0A'' und ''TCCR0B'' gesetzt. Der 8-Bit Timer und auch hier im "Normal Mode" zum hochzählen genutzt. Auch hier gibt das Register ''TCCR0B'' den Prescaler an.
   - Auch hier wird über die "__T__imer __I__nterrupt __M__a__SK__" ''TIMSK0'' durch das Bit ''TOIE0'' ("__T__imer __O__verflow __I__nterrupt __E__nable") der Interrupt bei Überlauf aktiviert.   - Auch hier wird über die "__T__imer __I__nterrupt __M__a__SK__" ''TIMSK0'' durch das Bit ''TOIE0'' ("__T__imer __O__verflow __I__nterrupt __E__nable") der Interrupt bei Überlauf aktiviert.
   - Mit dem Befehl ''sei()'' wird die Bearbeitung von Interrupts aktiv \\ \\ \\    - Mit dem Befehl ''sei()'' wird die Bearbeitung von Interrupts aktiv \\ \\ \\ 
-  - In der Endlosschleife sind auf der ersten Ebene wieder nur If-Abfragen zu den Flags ''takt10ms'' und ''takt100ms'' zu finden. \\ \\ +  - In der Endlosschleife sind auf der ersten Ebene wieder nur If-Abfragen zu den Flags ''cycle10msActive'' und ''cycle100msActive'' zu finden. \\ \\ 
-    - Alle $10ms$ (bzw. wenn das entsprechende Flag gesetzt wird) wird das Flag zurückgesetzt und das Unterprogramm ''castCounting()'' aufgerufen \\ \\ \\  +    - Alle $10~\rm ms$ (bzw. wenn das entsprechende Flag gesetzt wird) wird das Flag zurückgesetzt und das Unterprogramm ''castCounting()'' aufgerufen \\ \\ \\  
-    - Alle $100ms$ (bzw. wenn das entsprechende Flag gesetzt wird) wird das Flag zurückgesetzt und das Unterprogramm ''castDisplay()'' aufgerufen \\ \\ \\ \\ \\ \\ +    - Alle $100~\rm ms$ (bzw. wenn das entsprechende Flag gesetzt wird) wird das Flag zurückgesetzt und das Unterprogramm ''castDisplay()'' aufgerufen \\ \\ \\ \\ \\ 
 ''Interrupt Routine ========================='' ''Interrupt Routine =========================''
   - Mit dem Befehl ''ISR()'' wird eine Interrupt Service Routine für den  __OV__er__F__low Interrupt für __TIMER0__ angelegt.    - Mit dem Befehl ''ISR()'' wird eine Interrupt Service Routine für den  __OV__er__F__low Interrupt für __TIMER0__ angelegt. 
-  - Der Überlauf-Interrupt durch den Timer0 wird erst bei Überlauf des 8-Bit Wert ausgeführt. Auch hier ergibt sich durch den Prescaler und Modus (''TCCR0A'' und ''TCCR0B'') eine Periode von $T_{ISR}= 0,16\bar{6}ms$. +  - Der Überlauf-Interrupt durch den Timer0 wird erst bei Überlauf des 8-Bit Wert ausgeführt. Auch hier ergibt sich durch den Prescaler und Modus (''TCCR0A'' und ''TCCR0B'') eine Periode von $T_{\rm ISR}= 0,16\bar{6}~\rm ms$. 
-  - Die Ermittlung von ''Timertick'', ''vorteiler'', ''takt10ms'', ''hundertstel'' und ''takt100ms'' ist hier wieder gleich dem im [[4._up_down_counter|Up/Down Counter]].  +  - Die Ermittlung von ''timertick'', ''softwarePrescaler'', ''cycle10msActive'', ''cycle10msCount'' und ''cycle100msActive'' ist hier wieder gleich dem im [[4_up_down_counter|Up/Down Counter]].  
-  - Eine große Änderung ist, dass bereits im Interrupt alle 10ms die Unterfunktion ''readButton()'' aufgerufen wird.  \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\  +  - Eine große Änderung ist, dass bereits im Interrupt alle 10ms die Unterfunktion ''readButton()'' aufgerufen wird.  \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ 
-\\ \\ \\ \\ +\\ \\ \\
 '' Funktion Tasten einlesen =============='' '' Funktion Tasten einlesen ==============''
-\\ \\ \\ \\ +\\ \\ \\ \\ \\  
-  - In dieser Funktion werden zunächst die Stellungen aller Taster eingelesen (vgl. ''counterCounting(void)'' bei [[4._up_down_counter|Up/down Counter]]). \\ \\ \\+  - In dieser Funktion werden zunächst die Stellungen aller Taster eingelesen (vgl. ''counterCounting(void)'' bei [[4_up_down_counter|Up/down Counter]]). \\ \\ \\
   - Neu hier ist, dass die Bedienung der Schalter nur das Flag ''castBit'' setzen. Falls dieses gesetzt ist, wird die Variable ''castVar'' hochgezählt. Falls diese 6 überschreitet wird sie auf 1 zurückgesetzt.  \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\   - Neu hier ist, dass die Bedienung der Schalter nur das Flag ''castBit'' setzen. Falls dieses gesetzt ist, wird die Variable ''castVar'' hochgezählt. Falls diese 6 überschreitet wird sie auf 1 zurückgesetzt.  \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\