7. Uhr und Zeitraster

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ACHTUNG

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Nach dieser Lektion sollten Sie:

wissen, wie man eine einfache Menüführung auf einem Display implementiert.

I. Vorarbeiten

Laden Sie folgende Datei herunter:

II. Analyse des fertigen Programms

Initialisieren des Programms
1. Öffnen Sie SimulIDE und öffnen Sie dort mittels die Datei mexleuhr_spi.simu. In der Simulation sind einige Änderungen zu finden:
  1. Die Schalter sind an den Pins C0…C3 angeschlossen, statt an den Pins B1…B4. Viele der Pins haben - neben er Möglichkeit digitale Werte auszugeben - weitere Funktionen. Im Datenblatt ist diese Belegung beschrieben:
    - Bei PB2 steht auch $\overline{SS}$ für „Slave Select“
    - Bei PB3 steht auch $MOSI$ für „Master out, slave in“
    - Bei PB4 steht auch $MISO$ für „Master in, slave out“
    - zusätzlich steht bei PB5 steht auch $SCK$ für „serial clock“
  2. Diese Anschlüsse sind an einem weiteren Display „Pcd8544“ angeschlossen. Zusätzlich ist PB1 an „D/C“ des Displays angeschlossen
  3. PB3 ($MOSI$) ist zusätzlich an einem Oszilloskop und einer Probe angeschlossen. Die Probe ist mit einem Plotterkanal verbunden.
2. Laden Sie mexleuhr_master.hex als firmware auf den 328 Chip
3. Zunächst wird eine Startanzeige mit dem Namen des Programms dargestellt.
4. Als nächstes ist im Display eine Uhr mit dem Format HH:MM:SS Menu zu sehen
5. Die Tasten $S2$ und $S3$ ermöglichen das Einstellen der Stunde und Minute.
6. Bleibt die Taste $S1$ gedrückt, so werden die Zehntelsekunden auf dem Display Pcd8544 ausgegeben.
7. Beim Druck auf die Taste $S4$ wird eine Linie zwischen zwei zufälligen Punkten gezeichnet
Das Programm zu diesem Hexfile soll nun erstellt und erklärt werden

III. Eingabe in Atmel Studio

/* ============================================================================

Experiment 7: 	MiniMEXLE-Uhr mit hh:mm:ss-Anzeige und SPI-Master
=============	=========================================================

Dateiname:		MEXLEuhr_Master.c

Autoren:		Prof. T. Fischer (Hochschule Heilbronn)
				Prof. G. Gruhler (Hochschule Heilbronn)
				D. Chilachava	 (Georgische Technische Universitaet)

Version:		0.2 vom 23.05.2020

Hardware:		Simulide 

Software:		Atmel Studio Ver. 7.xx 				

Funktion:		Digitaluhr mit Anzeige von Stunden, Minuten und Sekunden. Eine
				einfache Stellfunktion ist mit den Tasten S2 und S3 realisiert.
				Mit S1 und S4 kann die SPI-Kommunikation mit einem Slave-Display
				gestartet werden

Displayanzeige:	Start (fuer 2s):		Betrieb:
				+----------------+		+----------------+
				| MEXLEuhr - SPI |		|=== 00:00:00 ===|
				|     Master     |		|10tl Std Min Lin|
				+----------------+		+----------------+

Tastenfunktion:	S1: uebertraegt die Zehntelsekunde vom Master zum Slave
				S2:	Std	(zaehlt Stunden bei Flanke aufwaerts. Ueberlauf bei 24)
				S3: Min (zaehlt Minuten bei Flanke aufwaerts. Ueberlauf bei 60)
						(setzt Sekunden beim Druecken zurueck auf 00)
				S4: uebertraegt die Info zum Darstellen einer Linie zum Master

Fuses im uC:	CKDIV8: Aus	(keine generelle Vorteilung des Takts)

Header-Files:	lcd_lib_de.h	(Library zur Ansteuerung LCD-Display Ver. 1.2)

Libraries:		pcd8544.c		(Library		fuer die Ansteuerung des Displays)
				pcd8544.h		(Header-Datei	fuer die Ansteuerung des Displays)

Module:			1) Taktgenerator
				2) Zaehler fuer Uhr	(Takt: 1 s)
				3) Anzeigetreiber 	(Takt: 100 ms)
				4) Stellfunktion  	(Takt: 10 ms)
				5) SPI-Funktionen
				

	Die Kopplung der Module wird ueber global definierte Variable realisiert:

 	1-Bit-Variable:		takt10ms:	Taktgenerator => Stellfunktion
						takt100ms:	Taktgenerator => Anzeigetreiber
						takt1s:		Taktgenerator => Zaehler fuer Uhr

	8-Bit-Variable:		sekunden	Stellfunktion => Zaehler => Anzeige
						minuten
						stunden

=============================================================================*/


// Deklarationen ==============================================================

// Festlegung der Quarzfrequenz

#ifndef F_CPU							// optional definieren
#define F_CPU 6144000UL					// MiniMEXLE mit 6,144 MHz Quarz	
#endif								


// Include von Header-Dateien

#include <avr/io.h>						// I/O-Konfiguration (intern weitere Dateien)
#include <stdbool.h> 					// Bibliothek fuer Bit-Variable
#include <stdlib.h> 					// Bibliothek fuer Bit-Variable
#include <avr/interrupt.h>				// Definition von Interrupts
#include <util/delay.h>					// Definition von Delays (Wartezeiten)
#include "lcd_lib_de.h"					// Header-Datei fuer LCD-Anzeige
#include "pcd8544.h"					// Header Datei des Displays


// Makros

#define	SET_BIT(PORT, BIT)	((PORT) |=  (1 << (BIT))) // Port-Bit Setzen
#define CLR_BIT(PORT, BIT)	((PORT) &= ~(1 << (BIT))) // Port-Bit Loeschen
#define TGL_BIT(PORT, BIT) 	((PORT) ^=  (1 << (BIT))) // Port-Bit Toggeln

// Konstanten

#define VORTEILER_WERT 		30			// Faktor Vorteiler = 90
#define HUNDERTSTEL_WERT 	10		 	// Faktor Hundertstel = 10
#define ZEHNTEL_WERT	 	10	 		// Faktor Zehntel = 10

#define SPEAK_PORT			PORTD		// Port-Adresse fuer Lautsprecher
#define SPEAK_BIT			5			// Port-Bit fuer Lautsprecher
#define LED_PORT			PORTB		// Port-Adresse fuer LED
#define LED_BIT				0			// Port-Bit fuer gelbe LED an PB2

// Variable

unsigned char vorteiler 	= VORTEILER_WERT;	// Zaehlvariable Vorteiler
unsigned char hundertstel 	= HUNDERTSTEL_WERT; // Zaehlvariable Hundertstel
unsigned char zehntel 		= ZEHNTEL_WERT;		// Zaehlvariable Zehntel

unsigned char zehntelSekunden = 0;		// Variable Sekunden
unsigned char sekunden 		= 56;		// Variable Sekunden
unsigned char minuten 		= 34;		// Variable Minuten
unsigned char stunden 		= 12;		// Variable Stunden

unsigned char zeile 		= 0;		// x-Koordinate
unsigned char pos 			= 0;		// y-Koordinate
unsigned char zeichen		='a'-1;		// auszugebendes Zeichen

bool timertick;							// Bit-Botschaft alle 0,111ms (bei Timer-Interrupt)
bool takt10ms;							// Bit-Botschaft alle 10ms
bool takt100ms;							// Bit-Botschaft alle 100ms
bool takt1s;							// Bit-Botschaft alle 1s

bool sw1_neu = 1;						// Bitspeicher fuer Taste 1
bool sw2_neu = 1;						// Bitspeicher fuer Taste 2
bool sw3_neu = 1;						// Bitspeicher fuer Taste 3
bool sw4_neu = 1;						// Bitspeicher fuer Taste 4
bool sw1_alt = 1;						// alter Wert von Taste 1
bool sw2_alt = 1;						// alter Wert von Taste 2
bool sw3_alt = 1;						// alter Wert von Taste 3
bool sw4_alt = 1;						// alter Wert von Taste 4

bool PcdSendMessage = 0;				// Flag fuer sendebereite SPI-Nachricht

// Funktionsprototypen

void timerInt0(void);					// Init Zeitbasis mit Timer 0
void uhrStellen(void);					// Stellfunktion
void uhrAnzeigen(void);					// Anzeigefunktion
void uhrZaehlen(void);					// Uhrfunktion
void initDisplay(void);					// Init Anzeige
void zehntelSekundenAufPcdAnzeigen(void);// 

// Hauptprogramm ==============================================================

int main()
{
	// Initialisierung
	
	initDisplay();						// Initialisierung LCD-Anzeige
	pcd_init();

	TCCR0A = 0;							// Timer 0 auf "Normal Mode" schalten
	SET_BIT(TCCR0B, CS01);				// mit Prescaler /8 betreiben
	SET_BIT(TIMSK0, TOIE0);				// Overflow-Interrupt aktivieren

	SET_BIT(DDRD, SPEAK_BIT);			// Speaker-Bit auf Ausgabe
	PORTC |= 0b00001111;				// Taster Anschluesse auf Pullup R
	SET_BIT(DDRB, LED_BIT);				// LED-Bit auf Ausgabe

	sei();								// generell Interrupts einschalten
	
	// Hauptprogrammschleife

	while(1)							// unendliche Warteschleife mit Aufruf der
										// Funktionen abhaengig von Taktbotschaften
	{
		if (takt10ms)					// alle 10ms:
		{
			takt10ms = 0;				//		Botschaft "10ms" loeschen
			uhrStellen();				//		Tasten abfragen, Stellen, SPI-Komm.
		}

		if (takt100ms)					// alle 100ms:
		{
			takt100ms = 0;				//		Botschaft "100ms" loeschen
			if (PcdSendMessage)			// wenn SPI-Nachricht gesendet werden soll:
			{				
				PcdSendMessage = 0;		// Botschaft loeschen
				TGL_BIT(LED_PORT, LED_BIT);		// LED Zustand wechseln
				zehntelSekundenAufPcdAnzeigen();// Anzeige auf PCD Display
			}
			uhrAnzeigen();				//		Uhrzeit auf Anzeige ausgeben
			uhrZaehlen();				//		Uhr weiterzaehlen
		}

		if (takt1s)						// alle Sekunden:
		{
			TGL_BIT(LED_PORT, LED_BIT);	// LED Zustand wechseln
			takt1s = 0;					//		Botschaft "1s" loeschen
			pcd_init();
		}		
	}
	return 0;
}


// Interrupt-Routine ==========================================================

ISR (TIMER0_OVF_vect)

/* 	In der Interrupt-Routine sind die Softwareteiler realisiert, die die Takt-
	botschaften (10ms, 100ms, 1s) fuer die gesamte Uhr erzeugen. Die Interrupts
	werden von Timer 0 ausgeloest (Interrupt Nr. 1)

	Veraenderte Variable: vorteiler
						  hunderstel
						  zehntel

	Ausgangsvariable:	  takt10ms
						  takt100ms
						  takt1s
*/

{
	timertick = 1;						// Botschaft 0,111ms senden
	--vorteiler;						// Vorteiler dekrementieren
	if (vorteiler==0)					// wenn 0 erreicht: 10ms abgelaufen
	{
		vorteiler = VORTEILER_WERT;		//    Vorteiler auf Startwert
		takt10ms = 1;					//    Botschaft 10ms senden
		--hundertstel;					//    Hunderstelzaehler dekrementieren

		if (hundertstel==0)				// wenn 0 erreicht: 100ms abgelaufen
		{
			hundertstel = HUNDERTSTEL_WERT; // Teiler auf Startwert
			takt100ms = 1;				//    Botschaft 100ms senden
			--zehntel;					//    Zehntelzaehler dekrementieren

			if (zehntel==0)				// wenn 0 erreicht: 1s abgelaufen
			{
				zehntel = ZEHNTEL_WERT;	//    Teiler auf Startwert
				takt1s = 1;				//    Botschaft 1s senden
			}
		}
	}
}

// Stellfunktion ==============================================================

void uhrStellen(void)

/* 	Die Stellfunktion der Uhr wird alle 10ms aufgerufen. Dadurch wir eine
 	Entprellung der Tastensignale realisiert. Das Stellen wir bei einer 
 	fallenden Flanke des jeweiligen Tastensignals durchgefuehrt. Darum 
 	muss fuer einen weiteren Stellschritt die Taste erneut betaetigt werden.
	Ebenso wird die SPI-Funktion hier aufgerufen.

 	Eine Flanke wird durch (alter Wert == 1) UND (aktueller Wert == 0) erkannt.

 	Mit der Taste S1 wird die Uebergabe der Zeit Master > Slave gestartet
	Mit der Taste S2 werden die Stunden aufwaerts gestellt.
 	Mit der Taste S3 werden die Minuten aufwaerts gestellt (kein Uebertrag)
 	Solange Taste S3 gedrueckt ist werden die Sekunden auf 00 gehalten
	Mit der Taste S4 wird die Uebergabe der Zeit Master < Slave gestartet

 	Veraenderte Variable: stunden
						  minuten
						  sekunden

 	Speicher fuer Bits:	  sw1Alt
						  sw2Alt
						  sw3Alt
						  sw4Alt
*/

{	
	sw1_neu = (PINC & (1 << PC0));		// Tasten von Port einlesen
	sw2_neu = (PINC & (1 << PC1));
	sw3_neu = (PINC & (1 << PC2));
	sw4_neu = (PINC & (1 << PC3));

	if ((sw1_neu==0))					// wenn Taste 1 gedrueckt ist:
	{
		PcdSendMessage = 1;				//    Senden der SPI-Nachricht aktivieren
	}
	
	if ((sw2_neu==0)&(sw2_alt==1))		// wenn Taste 2 eben gedrueckt wurde:
	{
		stunden++;						//    Stunden hochzaehlen, Ueberlauf bei 23
		if (stunden==24)
			stunden = 00;
	}
	if ((sw3_neu==0)&(sw3_alt==1))		// wenn Taste 3 eben gedrueckt wurde:
	{
		minuten++;						//    Minuten hochzaehlen, Ueberlauf bei 59
		if (minuten==60)
			minuten = 00;
	}
	if (sw3_neu==0)						// solange Taste 3 gedrueckt:
	sekunden = 00;						// 	  Sekunden auf 00 setzen

	if ((sw4_neu==0)&(sw4_alt==1))		// wenn Taste 3 eben gedrueckt wurde:
	{
		pcd_putLine(rand()%83,rand()%47,rand()%83,rand()%47);
		pcd_updateDisplay();
	}
	
	sw1_alt = sw1_neu;					// aktuelle Tastenwerte speichern
	sw2_alt = sw2_neu;					//    in Variable fuer alte Werte
	sw3_alt = sw3_neu;
	sw4_alt = sw4_neu;
}

// Anzeigefunktion Uhr ========================================================

void uhrAnzeigen(void)

/*	Die Umrechnung der binaeren Zaehlwerte auf BCD ist folgendermaßen geloest: 
	Zehner: einfache Integer-Teilung (/10)
	Einer:  Modulo-Ermittlung (%10), d.h. Rest bei der Teilung durch 10
*/

{
	lcd_gotoxy(0,4);					// Cursor auf Start der Zeitausgabe setzen

	lcd_putc(stunden/10+0x30);			// Stunden Zehner als ASCII ausgeben
	lcd_putc(stunden%10+0x30);			// Stunden Einer als ASCII ausgeben
	lcd_putc(0x3A);						// Doppelpunkt ausgeben

	lcd_putc(minuten/10+0x30);			// Minuten ausgeben
	lcd_putc(minuten%10+0x30);
	lcd_putc(0x3A);						// Doppelpunkt

	lcd_putc(sekunden/10+0x30);			// Sekunden ausgeben
	lcd_putc(sekunden%10+0x30);
}

// Anzeigefunktion fuer PCD Display ========================================================

void zehntelSekundenAufPcdAnzeigen(void)

/*	Anzeigen der Zenhtelsekunden auf dem Display PCD8544
*/

{
	pcd_gotoxy(zeile, pos);				// Setze Position am Display
	pcd_putc(zehntelSekunden+0x30);		// Schreibe Zehntelsekunden 
	pcd_updateDisplay();				// Aktualisiere das Display des PCD8544
	if (++pos > 13)						// naechste Position, und wenn diese ausserhalb der Anzeige
	{
		pos = 0;						// zurueck auf erste Position
		if (++zeile > 5)				// naechste Zeile, und wenn diese ausserhalb der Anzeige
		{
			zeile = 0;					// zurueck auf erste Zeile
			pcd_clearDisplay();			// loesche Anzeige
		};
	}
}

// Initialisierung Display-Anzeige ============================================

void initDisplay()						// Start der Funktion
{
	lcd_init();							// Initialisierungsroutine aus der lcd_lib
	
	lcd_gotoxy(0,0);					// Cursor auf 1. Zeile, 1. Zeichen
	lcd_putstr("- Experiment 7a-");		// Ausgabe Festtext: 16 Zeichen

	lcd_gotoxy(1,0);				 	// Cursor auf 2. Zeile, 1. Zeichen
	lcd_putstr("Uhr + SPI-Master");		// Ausgabe Festtext: 16 Zeichen

	_delay_ms(1000);					// Wartezeit nach Initialisierung

	lcd_gotoxy(0,0);				   	// Cursor auf 1. Zeile, 1. Zeichen
	lcd_putstr("=== 00:00:00 ===");		// Ausgabe Festtext: 16 Zeichen

	lcd_gotoxy(1,0);		       		// Cursor auf 2. Zeile, 1. Zeichen
	lcd_putstr("10tl Std Min Lin.");		// Ausgabe Festtext: 16 Zeichen

}										// Ende der Funktion


// Zaehlfunktion Uhr ==========================================================

void uhrZaehlen (void)					// wird jede Sekunde gestartet

/*	Die Uhr wird im Sekundentakt gezaehlt. Bei jedem Aufruf wird auch ein 
	"Tick" auf dem Lautsprecher ausgegeben. Ueberlaeufe der Sekunden zaehlen
	die Minuten, die Ueberlaeufe der Minuten die Stunden hoch.

	Veraenderte Variable:	sekunden
							minuten
							stunden
*/

{
	TGL_BIT (SPEAK_PORT, SPEAK_BIT);	// "Tick" auf Lautsprecher ausgeben
										// durch Invertierung des Portbits
	zehntelSekunden++;
	if (zehntelSekunden==10)			// bei Ueberlauf:
	{
		zehntelSekunden=0;
		sekunden++;						// Sekunden hochzaehlen
		if (sekunden==60)				// bei Ueberlauf:
		{
			sekunden = 0;				//   Sekunden auf 00 setzen
			minuten++;					//   Minuten hochzaehlen
			if (minuten==60)			//	 bei Ueberlauf:
			{
				minuten = 0;			//	   Minuten auf 00 setzen
				stunden++;				//	   Stunden hochzaehlen
				if (stunden==24)		//	   bei Ueberlauf:
					stunden = 0;		//		 Stunden auf 00 setzen
			}
		}
	}
}

/*=============================================================================

Ändern Sie auch hier wieder die Beschreibung am Anfang des C-Files, je nachdem was Sie entwickeln

Deklarationen ===================================

Hier wird wieder geprüft ob die Frequenz des Quarz bereits eingestellt wurde und - falls nicht - dessen Frequenz eingestellt. Die Frequenz ist diesmal merklich niedriger, da die Ansteuerung des Display keine höheren Raten erlaubt
Zusätzlich zu den bisherigen Header-Dateien sind nun folgende hinzugekommen:
1. <stdlib.h> - Standard-Bibliothek für Typenumwandlung und mehr. Hiervon wird die Erstellung von Zufallswerten genutzt
2. „pcd8544.h“ - Bibliothek für das einbinden des neuen Displays
Die Makros entsprechen denen der letzten Programme.
Die Konstanten entsprechen denen der letzten Programme. Der Vorteiler Wert entspricht aber hier der Hälfte des bisherigen Wertes, da die Taktfrequenz ebenso halb so groß ist.
Bei den Variablen entsprechen einige denen der letzten Programme.
Für die Uhr werden Stunden, Minuten, Sekunden und Zehntelsekunden mit Anfangswerten deklariert.
Für das neue Dispplay werden Variablen für die Textposition und für das auszugebenden Zeichen deklariert.
Das Flag PcdSendMessage zeigt an, ob Zeichen regelmäßig zu übertragen sind.
Bei den Funktionsprototypen sind einige bekannte Unterprogramme vorhanden. Details werden weiter unten erklärt.

Hauptprogramm =========================

Zunächst werden zwei Initialisierungsroutinen aufgerufen (siehe weiter unten)
Dann werden die „Timer/Counter Control Register“ des Timers 2 TCCR2A und TCCR2B gesetzt. Der Timer 2 ist im wesentlichen mit dem Timer 0 aus dem Up/Down Counter vergleichbar. Er ist ein 8-Bit Timer und auch hier wir der „Normal Mode“ zum hochzählen genutzt. Auch hier gibt das Register TCCR2B den Prescaler an.
Auch hier gibt es eine „Timer Interrupt MaSK“ TIMSK2. Auch hier wird mit dem Bit TOIE2 („Timer Overflow Interrupt Enable“) der Interrupt bei Überlauf aktiviert.
Mit dem Befehl sei() wird die Bearbeitung von Interrupts aktiv
in der Endlosschleife ist nur eine switch-case Anweisung zu finden. Diese stellt den Auswahlteil einer Zustandsmaschine dar:

Aus jedem Unterprogramm wird wieder zurück ins Hauptmenü gesprungen.
Beim case 1…4 wird zunächst das jeweilige Programm aufgerufen. Nachdem Rückkehr aus diesem Programm wird zunächst der modus wieder auf 0 zurückgesetzt, sodass beim nächsten Durchlauf der Schleife der case 0 ausgeführt wird. Jeder case wird mit break beendet.

Interrupt Routine =========================

Mit dem Befehl ISR() wird eine Interrupt Service Routine für den OVerFlow Interrupt für TIMER2 angelegt.
Der Überlauf-Interrupt durch den Timer2 wird erst bei Überlauf des 8-Bit Wert ausgeführt. Auch hier ergibt sich durch den Prescaler und Modus (TCCR2A und TCCR2B) eine Periode von $T_{ISR}= 0,16\bar{6}ms$.
Die Ermittlung von Timertick, vorteiler, takt10ms, hundertstel und takt100ms ist hier wieder gleich dem im Up/Down Counter.
Eine große Änderung ist, dass bereits im Interrupt alle 10ms die Unterfunktion readButton() aufgerufen wird.

Taster initialisieren ==============

Das Einstellen des Data Direction Registers und der Pullups wurde bereits in vorherigen Programmen erklärt.

Funktion Tasten einlesen ==============

In dieser Funktion werden zunächst die Stellungen aller Taster eingelesen (vgl. counterCounting(void) bei Up/down Counter).
Neu hier ist, dass über if ( (sw1_neu==0) & (sw1_alt==1) ) die positive Flanke (=aufsteigende Flanke) erkannt wird und dies im Flag sw1_slope gespeichert wird.

Initialisierung Display-Anzeige =========================

Die Funktion initDisplay() wird zu Beginn des Programms aufgerufen und führt zunächst die Initialisierung des Displays aus.
Danach wird der erste Text auf den Bildschirm geschrieben und damit der Programmname dargestellt.
Nach zwei Sekunden wird der Auswahlbildschirm angezeigt.

Anzeige Hauptmenu =========================

Da der Auswahlbildschirm mit dem Hauptmenu nicht nur beim Start, sondern auch nach jeder Rückkehr aus Unterprogrammen dargestellt werden muss, wird der Auswahlbildschirm in einem neuen Unterprogramm angezeigt.

/* Teilprogramm 1: Blinkende LED =====

Hier ist das Programm der Blinking LED etwas angepasst eingefügt.

Zunächst wird ein Unterprogramm zur Anzeige das Displays aufgerufen
SET_BIT(DDRB, DDB0) wandelt den Anschluss B0 in einen Ausgang um
Die Schleife wird solange ausgeführt, bis die Flanke des Schalters 1 über sw1_slope erkannt wurde
Beim Aktivieren der LED wird auch auf dem Display eine 1 geschrieben.
Nach einer Sekunde wird die LED ausgeschalten und auf dem Display eine 0 geschrieben.
Nach Beendigung der Schleife werden alle Flanken gelöscht. Damit wird verhindert, dass beim Aufruf des Hauptmenus sofort ein Sprung in ein Unterprogramm ausgeführt wird.

/* Teilprogramm 2: Soundgenerierung ====

Hier ist das Programm Sound und Timer etwas angepasst eingefügt.

Die Port Initialisierung, um Lautsprecher und LED anzusteuern, wurde übernommen.
Hier wird Timer 0 genutzt, um das gepulste Signal an den Lautsprecher zu verändern.
Die while-Schleife wird wieder abgebrochen, wenn die Taste 1 gedrückt wurde.
Neben dem Herunterzählen der Periodenlänge (über OCR0A--), wird auch der Periodenzähler ausgegeben. Die Ausgabe ähnelt counterDisplay aus dem Programm Up/Down Counter.
Da die for-Schleife zum Herunterzählen der Periodenlänge sehr lange dauert (etwa 2 Sekunden) wird auch darin der Tastendruck der Taste 1 abgefragt werden.
Falls die Taste 1 gedrückt wurde, wird sowohl in der for-Schleife, als auch nach der while-Schleife der Timer gestoppt und die Flanken zurückgesetzt.
Das Heraufzählen der Frequenz gleich dem Herunterzählen, bis auf die Werte der for-Schleife.

/* Teilprogramm 3: Logische Funktionen ====

Hier ist das Programm Logische Funktionen etwas angepasst eingefügt.

Durch den Anschluss des Tasters zwischen Port und Masse erzeugt ein geschlossener ein LOW Signal (logisch 0). Hier sollen aber nun der Tastendruck dem Wert HIGH (logisch 1) entsprechen. Aus diesem Grund sind die Tasterwerte in den Bedingungen negiert, z.B. (!sw3_alt)&&(!sw4_alt)

/* Teilprogramm 4: Up-Down-Counter ====

Hier ist das Programm Up/Down Counter etwas angepasst eingefügt.

Im wesentlichen gleicht das Programm dem bereits bekanntem. Es kann aber auf die bereits berechnete Flanken sw2_slope bis sw4_slope zurückgegriffen.

Auswahl im Hauptmenu ermitteln ==========

Je nach gedrückter Taste wird hier die Variable modus gesetzt

IV. Ausführung in Simulide

Geben Sie die oben dargestellten Codezeilen ein und kompilieren Sie den Code.
Öffnen Sie Ihre hex-Datei in SimulIDE und testen Sie, ob diese die gleiche Ausgabe erzeugt

Bitte arbeiten Sie folgende Aufgaben durch:

Aufgaben

Speicherauslastung und Programmoptimierung:
1. Merken Sie sich die Speicherauslastung des bisherigen Programms. Diese finden Sie z.B. über den Solution Explorer: Output Files » 5_Program_Menu.elf » rechte Maustaste (Kontextmenu) » Properties » Flash size und RAM size (in Bytes).
2. Der oben gezeigte Code wurde optimiert: 5_program_menu_opt.c . Aus funktionaler Sicht sind die beiden Programme gleich. Kompilieren Sie diesen Code und überprüfen Sie die Speicherauslastung.
3. Wie funktioniert die optimierte Funktionen void getChoiceInMainMenu()?
4. Für was wird der Array DisplayText verwendet?

<--

7. Uhr und Zeitraster

ACHTUNG

Ziele

Übung