Objetivos MICROCONTROLADORES SOFTWARE PROGRAMAÇÃO (PARTE: 04) Programação em Linguagem C

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1 MICROCONTROLADORES SOFTWARE PROGRAMAÇÃO (PARTE: 04) 1 Prof. Mauricio Microcontroladores - I Objetivos 2 Programação em Linguagem C Estruturas de Controle if if-else switch Estruturas de Repetição for while do-while break-continue Prof. Mauricio 1

2 3 Programação em Linguagem C 4 Estruturas de Controle Prof. Mauricio 2

3 5 Estruturas de Controle As estruturas de controle são usadas nos programas em lugares em que necessitamos que a máquina faça repetidas operações ou necessite de tomadas de decisão. 6 Em C, qualquer número diferente de zero é tido como verdadeiro. O que significa que uma condição em C só é falsa, quando os resultados dos operadores que aplicados for zero(0). Qualquer outro valor, mesmo negativo, é considerado como verdadeiro ou não zero. Prof. Mauricio 3

4 7 Estrutura de Controle if 8 if - else if Se fizer sol: Vamos a praia! Prof. Mauricio 4

5 9 if Comando: if (SE) O if (SE, em português) é uma estrutura de tomada de decisão baseada no resultado lógico de um teste. Sua forma geral é: if (condição) comando; ou if (condição) { blocos de comandos}; 10 if Comando: if (SE) No comando if, caso a condição seja verdadeira (diferente de zero), o comando, ou blocos de comandos serão executados, caso contrário, quando a condição for falsa (0 zero) o comando será ignorado. A variável "a" foi atribuída o valor 10, que é diferente de zero (0). Consequentemente, o comando if será executado e a condição de decremento da variável b será executado. Prof. Mauricio 5

6 11 Estrutura de Controle if else 12 if - else if else Se fizer sol: Vamos a praia! Se não fizer sol: Vamos ao shopping! Prof. Mauricio 6

7 13 if - else Comando: if - else Também é possível executar outro comando ou bloco de comandos no caso da condição ser avaliada como falsa, para isso utilizamos os recursos do comando if - else. Formato geral: if (expressão) comando 1 else comando 2 14 if - else Comando: if - else Exemplo: A linha de comando if (x > 5) tem por função verificar se a condição x>5 é verdadeira, caso seja verdadeira, a linha de programa z = 10 será executada. Caso a condição do comando if seja falsa, ou seja, se "x" for menor que 5, então a linha de comando z =20 seráexecutada. Prof. Mauricio 7

8 15 if - else Comando: if - else Todos os operadores do C podem ser incluídos no teste de uma condição, expressões válidas da linguagem C podem ser avaliadas para a geração de um resultado booleano na estrutura if. As expressões seguintes são válidas e seus resultados dependerão do valor de suas variáveis. 16 Estrutura de Controle if else - if Prof. Mauricio 8

9 17 if else if Estrutura: if else - if Podemos criar arranjos (nesting) de comandos através da estrutura if, else, if. Os arranjos são criados bastando colocar estruturas if aninhadas com outras estruturas if. Seu formato geral é: 18 if else if Estrutura: if else - if Exemplo: Prof. Mauricio 9

10 19 if else if Estrutura: if else - if Exemplo: Podemos também executar blocos de comandos utilizando os recursos das chaves ( {e }). 20 Estrutura de Controle switch Prof. Mauricio 10

11 21 switch Comando: switch O comando switch é uma forma mais clara e elegante de tomardecisãodentrodeumprogramaemc. Diferente do comando if, a estrutura switch não aceita expressão para a tomada de decisão, mas só aceita constante. O valor da variável no comando switch é comparada contra as constantes especificadas pela cláusula case. Caso a variável e a constante possuam valores iguais, os comandos seguinte a cláusula case serão executados. Caso não tenha nenhuma constante com o mesmo valor da variável, então os comandos especificados pela cláusula default serão executados. 22 switch Comando: switch Sintaxe switch( opção ) { case opção1: comandos caso a opção 1 tenha sido escolhida break; } case opção2: comandos caso a opção 2 tenha sido escolhida break; case opção3: comandos caso a opção 3 tenha sido escolhida break; default: comandos caso nenhuma das opções anteriores tenha sido escolhida Prof. Mauricio 11

12 23 switch Comando: switch Exemplo: No exemplo, a variável contador será comparada àsconstantes2,1e10. Como a variável contador possui o valor 10, consequentemente o comando que será executado no exemplo é case 10: contador--; (decrementa a variável contador). A cláusula break possui a função de encerrar uma sequência de comandos de uma cláusula case. A cláusula default é o último comando switch. 24 switch Comando: switch Exemplo switch(conta) { case 10 : conta1++; break; case15: conta2++; break; case 20: conta1++; conta2++; break; default: conta3++; } Se o valor de conta for igual a 10, conta1 será incrementado. Se o valor for igual a 15, o valor de conta2 será incrementado. Caso o valor de conta seja igual a 20, tanto conta1 quanto conta2 serão incrementados. Para todos outros valores diferentes, o valor de conta3 será incrementado Prof. Mauricio 12

13 25 Estruturas de Repetição 26 Estruturas de Repetição Os laços de repetição servem para repetir uma ou mais vezes determinada instrução ou blocos de instruções. Existem basicamente três tipos de estruturas de repetição na linguagem C: for while do - while Prof. Mauricio 13

14 27 Estruturas de Repetição Os microcontroladores no geral não possuem sistemas operacionais, os programas que desenvolvemos para os microcontroladores PIC devem rodar eternamente, ou possuírem mecanismos que paralise a operação da CPU em alguns momentos. Isso é necessário, pois, por não possuir sistema operacional, o programa do PIC não tem para onde sair, devendo ficar em operação, de preferência eterna. Esse é um dos motivos pelos quais a função principal main() dos programas para microcontroladores deve ser do tipo void (valor nulo), pois não tem quem receba os valores de retorno da função principal main(). 28 INÍCIO X > Não Volte para o INÍCIO Escrever: Não ficarei horas no Facebook a toa. Prof. Mauricio 14

15 29 Estrutura de Repetição for 30 for Comando: for O laço for é utilizado quando necessitamos de um ciclo de repetições controlado, pois em sua declaração podemos inicializar e incrementar ou decrementar a variável de controle. Antes de serem executados os comandos do laço for, primeiramente é avaliada a condição do teste. Caso seja verdadeira, são executados os comandos do laço. A cada ciclo que é executado o laço for, a variável de controle será incrementada ou decrementada no valor programado no incremento. Prof. Mauricio 15

16 31 for Comando: for Estrutura do comando for for (inicialização; condição ; incremento/decremento ) comando; ou for (inicialização; condição ; incremento/decremento) {... comandoa1; comandoa2;... } 32 for Comando: for Exemplo: Na estrutura anterior, a variável contador inicialmente é carregada com o valor 0(zero),eoscomandos dolaço forsãoexecutados. Após a execução de todos os comandos presentes no laço for, a variável contador é incrementada no passo do valor do incremento, que no nosso exemplo é 1 unidade, e novamente os comandos do laço for são executados. A estrutura de repetição for termina quando a variável contador assume ovalor 10. Prof. Mauricio 16

17 33 for Comando: for Exemplo: 1. Avariável v recebeovalor Avariável v écomparada com d. 3. O comando A eocomando B sãoexecutados. 4. Avariável v temseuvalor incrementado em 1 unidade. 5. Após este incremento, o valor de v é comparado com o valor d, e a sequência retorna ao item 3, para nova repetição. 6. Caso contrário(v ultrapassou d), o laço de repetição for é finalizado. 34 for Comando: for Exemplo: void main() {... for(;;) // loop infinito { Comando A; Comando B;... } } Prof. Mauricio 17

18 35 for Comando: for Um exemplo simples de aplicação do laço for é a criação de pequenos tempos de atrasos (delays). O laço for acima faz com que o processamento fique incrementando constantemente a variável atraso em 1 até queesta variávelseja igual ao valor for Comando: for Exemplo: for (n = 0; (n < 100) && PORTB.RB0; n++) A variável n será incrementada 100 vezes, desde queopino RB0permaneçaemestadológicoalto. Se o pino RB0 em algum momento do laço cair para nível lógico baixo, o loop será imediatamente encerrado. Prof. Mauricio 18

19 37 for Comando: for Exemplo: O programa seguinte vai contar até Para acomodar um número dessa grandeza poderíamos ter utilizado uma variável long, mas optamos pela variável int para que você entenda a construção de dois laços for encadeados. Para contar até é necessário termos uma variável que conte até 100 e outra até 1000 (100 * 1000 = ). 38 for Comando: for Exemplo: Prof. Mauricio 19

20 39 Estrutura de Repetição while 40 while Comando: while A estrutura while verifica inicialmente se a condição de teste é verdadeira. Em caso verdadeiro, todos os comandos dentro do laço while serão executados. Ao retornar para o início do laço, é verificado novamente se a condição de teste é verdadeira, se for verdadeira, executa novamente os blocos de comandos; se for falsa, o laço while é finalizado. Prof. Mauricio 20

21 41 while Comando: while Exemplo: 42 while Comando: while Exemplo: Neste exemplo, o valor a condição do laço while é falsa, neste caso os comandos do laço não serão executados no programa até que a condição seja verdadeira, ou seja, até quea=5. Prof. Mauricio 21

22 43 Estrutura de Repetição do - while 44 do - while Comando: do - while O comando do - while forma uma estrutura de repetição diferente dos comandos while e for estudado anteriormente. Sua diferença fundamental com relação as outras tradicionais laços de loop while e for está no fato da avaliação da condição de teste ser no final do laço de repetição, contrário dos outros laços que estudamos, que testam as condições no início de cada ciclo. Prof. Mauricio 22

23 45 do - while Comando: do - while Formato geral: do comando while(condição); ou do { comando 1; comando 2; } while(condição de teste); 46 do - while Comando: do while Na estrutura do-while a condição de teste é efetuada somente na parte final do loop. Isso faz com que as instruções contidas no interior do laço do while sejam executadas ao menos uma vez. Caso a condição teste seja atendida, o laço de repetição é finalizado, caso contrário o bloco que está na estrutura seria novamente executado até que a condição teste seja atendida. Prof. Mauricio 23

24 47 do - while Comando: do while Exemplo: 48 Estrutura de Repetição breake continue Prof. Mauricio 24

25 49 break & continue Comandos: break e continue Break O comando break, na linguagem C, é utilizado para interromper (quebrar) qualquer laço de repetição instantaneamente. No momento da execução do loop, ao encontrar o comando break, o laço de repetição é finalizado. 50 break & continue Comandos: break e continue Break Exemplo: O comando breaké válido para os laços do-while, while, fore case. Prof. Mauricio 25

26 51 break & continue Comandos: break e continue Continue O comando continue reinicia novamente o teste da condição do laço de repetição. Toda a vez que no laço for encontrado o comando continue, os comandos seguintes não serão executados no laço. 52 break & continue Comandos: break e continue Continue- exemplo: Os comandos abaixo de continue não serão executados, pois, toda a vez que for executado o comando continue, automaticamente o programa será redirecionado para o cabeçalho do laço de repetição independente de qualquer estado de variáveis. Ocomandocontinueévalidoparaoslaçosdo-while, while, forecase. Prof. Mauricio 26

27 53 Exemplos 54 Analisando Códigos Fonte em C Código 01 Descrição Narrativa Ao ligar o Microcontrolador o LED1 liga durante um segundo e desliga durante um segundo, repetindo este ciclo infinitamente. Circuito Elétrico Fluxograma INÍCIO Liga LED1 Aguarda 1 segundo Desliga LED1 Aguarda 1 segundo Prof. Mauricio 27

28 55 Analisando Códigos Fonte em C Código 01 Código Fonte em Linguagem C //***** Pisca-Pisca ***** /* Este programa tem por objetivo acender e apagar o led1 conectado no pino RD0 do PIC em intervalos de 1 segundo aproximadamente. */ void main() { TRISD = 0; //define PORTD como saída PORTD = 0; //coloca nível lógico 0 em todos os pinos do PORTD while(1) { PORTD.RD0 = 1; // Coloca pino RD0 em 1 LED1 Ligado Delay_ms(1000); // Aguarda 1000 ms (milisegundos) PORTD.RD0 = 0; // Coloca pino RD0 em 0 LED1 Desligado Delay_ms(1000); // Aguarda 1000 ms (milissegundos) } } 56 Analisando Códigos Fonte em C Código 02 Descrição Narrativa Circuito Elétrico Enquanto o botão CH1 estiver acionado mantenha o LED1 aceso. Se o botão CH1 não estiver acionado mantenha o LED1 apagado. Fluxograma INÍCIO Apague o LED1. Não O Botão CH1 está acionado? Sim Acenda o LED1. Prof. Mauricio 28

29 57 Analisando Códigos Fonte em C Código 02 Código Fonte em Linguagem C //Acionamento de Tecla /* Ao acionar o botão CH1, o LED1 ACENDE. Ao desacionar o botão CH1, o LED1 APAGA. O botão CH1 está ligado no pino 34 (RB1) e o LED1 está ligado no pino 19 (RD0)*/ void main() { adcon1 = 0x07; //Configura pinos analógicos para IO digital trisd = 0; //Configura PORTD como saída portd = 0; //LEDS desligados trisb.rb1 = 1; //Configura a tecla CH1 (RB1) como entrada portb.rb1 = 1; //Mantenho o pino RB1 nível 1através do pull-up } while(1) { if (portb.rb1 == 0) //Se a tecla CH1 for pressionada, então... portd.rd0 = 1; //Acende LED1 portd.rd0 = 0; //Apaga LED1 } Questionário Para as descrições narrativas abaixo, desenvolva o fluxograma, o circuito elétrico e o código fonte em linguagem C: a) Enquanto o botão CH1 estiver acionado mantenha o LED1 aceso. Se o botão CH1 não estiver acionado mantenha o LED1 apagado. Enquanto o botão CH2 estiver acionado mantenha o LED2 aceso. Se o botão CH2 não estiver acionado mantenha o LED2 apagado. b) Ao acionar o botão CH1, os LEDs LED1 e LED2 acendem e apagam alternadamente e indefinidamente por um tempo de 200ms cada LED. Prof. Mauricio 29

30 59 Questionário Utilizando a Estrutura de Controle if-else desenvolva um bloco de código fonte em linguagem C para testar uma chave (CH1). Se a chave CH1 for pressionada o LED1 deve acender. Ao soltarachavech1 oled1deveapagareumasirene S1devetocar. 2. Utilizando a Estrutura de Repetição for desenvolva um bloco de código fonte em linguagem C para ligare desligarumleddezvezesdurante 20segundos. 3. Utilizando a Estrutura de Repetição for desenvolva um bloco de código fonte em linguagem C para gastar tempo com a contagem até utilizando apenas variáveis do tipo char. 4. Utilizando a Estrutura de Repetição do-while desenvolva um bloco de código fonte em linguagem C para executar a mudança de nível lógico no pino RD3 trinta e três vezes. O nível lógico deve ser mantido durante 350ms a cada mudança. 5. Utilizando a Estrutura de Controle switch desenvolva um bloco de código fonte em linguagem C para testar o recebimento de códigos letras pela porta de comunicação USART com as seguintes ações: Letra a NívelLógico1no pinorc0 Letra b NívelLógico0no pinorc0 Letra c NívelLógico1no pinorc1 Letra d NívelLógico0no pinorc1 Qualquer outra letra Nível Lógico 1 no PORTC 60 Referências Microcontroladores PIC Programação Embarcada em C Linguagem C Embarcada para Microcontroladores Introdução à Programação de Microcontroladores Desbravando o PIC Microcontroladores PIC Arquitetura de um Microcontrolador Microchip PIC16F87XA Família PIC18F Microchip Baseado no Compilador mikroc PRO for PIC Microgenios David José de Souza Ed. Érica Fábio Pereira Ed. Érica Apostila Prof. Dimas (Etec GV) Data Sheet - 28/40/44-Pin Enhanced Flash Microcontrollers Curso de Microcontroladores Igo Rafael Alves Silva e Manoel Alexandre Vieira Prof. Mauricio 30

31 Dúvidas 61 Terminamos!!! Alguma Dúvida??? Prof. Mauricio 31