bài giảng lập trình hệ thống nhúng

Hệ thống nhúng embedded system embedded system Một hệ thống có khả năng tự trị được nhúng vào trong một môi trường hay một hệ thống mẹ.. Hệ thống nhúng embedded system embedded system

Mechatronics DeptDept

http http://www.ntu.edu.vn/ ://www.ntu.edu.vn/

Hệ thống nhúng ((embedded system embedded system))

Một hệ thống có khả năng tự trị được nhúng vào trong một môi trường hay một hệ thống mẹ.

Hệ thống nhúng có vai trò đảm nhận một phần

công việc cụ thể của hệ thống mẹ.

Hệ thống nhúng có thể là một hệ thống phần cứng

và cũng có thể là một hệ thống phần mềm

Hệ thống nhúng ((embedded system embedded system))

Phần mềm được viết cho các hệ thống nhúng được gọi

là firmware và được lưu trữ trong các chip bộ nhớ chỉ đọc (read

đọc (read only memory) hoặc bộ nhớ flash chứ không only memory) hoặc bộ nhớ flash chứ không phải là trong một ổ đĩa

Hệ thống nhúng ((embedded system embedded system))

Thiết bị ngoại vi

…

Nó phải miêu tả một cách đầy đủ và rõ ràng các tiến trình (

tiến trình (process process), để có thể chạy được trên các ), để có thể chạy được trên các máy tính khác

Ngôn ngữ lập trình ((tiếp tiếp))

Ngôn ngữ máy Ngôn ngữ máy Machine languages Machine languages

Ngôn ngữ duy nhất của máy tính Ngôn ngữ duy nhất của máy tính –– CPUCPU

Hợp ngữ Hợp ngữ Assembly languages Assembly languages

Sử dụng các từ khóa tiếng Anh cho các lệnh hay nhóm lệnh của mã máy

Ngôn ngữ cấp cao Ngôn ngữ cấp cao High High level languages level languages

Pascal, C, C++, VB, VC, Java,…

Ngôn ngữ C

Tại sao lại chọn C

Từ khóa ít (khoảng 32 từ khóa)

Thông dụng (hầu hết code đều viết bằng C)

Tính ổn định (không thay đổi nhiều lắm theo thời

Tính ổn định (không thay đổi nhiều lắm theo thời gian)

Tốc độ thực thi nhanh

Là nền tảng nhiều ngôn ngữ khác ( Java, C++,

awk, Perl)

Ngôn ngữ C ((tiếp tiếp))

auto break case char continue continue default default

do double else extern float for

goto if int long register return short sizeof static struct switch typedef short sizeof static struct switch typedef union unsigne

Flow chart

Start • Start /Begin bắt đầu giải thuật Chỉ có 1 và chỉ 1 điểm START.

• Input / Output dữ liệu xuất/nhập

Stop • Stop/End kết thúc của giải thuật Có thể có một hoặc

nhiều điểm STOP.

Flow chart (( tiếp ))

Một chương trình bằng C

#include <stdio.h>

/* My first C program which prints Hello World */

Khai báo thư viện

Ch02: Kiểu dữ liệu, biến và hằng

Kiểu dữ liệu

Vô hướng Kiểu dữ

Cơ sở

Tự định nghĩa

Kiểu số nguyên Kiểu số thực Kiểu ký tự Kiểu logic Kiểu liệt kê

Biến và hằng, các phép gán cơ bản

Tên biến và hằng là một chuỗi kí tự liên tục gồm: Kí tự, chữ,

số, dấu gạch dưới Khi đặt tên biến, cần phải tuân theo những quy định sau:

Tên biến phải bắt đầu bằng một chữ cái hoặc dấu gạch dưới.

Trong tên biến không được có các khoảng trống ở giữa tên.

Không được đặt tên biến trùng với từ khóa.

Ví du:

name_1, _name2, sample32… là các tên biến hợp lệ.

name 1, char, 34sample,… là các tên biến không hợp lệ

Biến và hằng, … (( tiếp ))

Khai Khai báo báo biến biến::

Kiểu_dữ_liệu tên_các_biến;

Kiểu_dữ_liệu: tên kiểu dữ liệu của các biến cần khai báo.

Tên_các_biến: Các biến có cùng kiểu dữ liệu có thể được

khai báo bằng cách liệt kê danh sách tên các biến Các biến được phân cách nhau bởi dấu phẩy (,), cuối danh sách các biến cần khai báo là dấu chấm phẩy

Ví dụ

char ten1, ten2;

int a, b, c;

Biến và hằng, … (( tiếp ))

Khai báo hằng:

const Kiểu_dữ_liệu tên_các_hằng = giá_trị_hằng;

Ví dụ

const int he_so = 123;

const float gia_sp = 1,23;

Kiểu số nguyên

Kiểu dữ liệu Từ khóa Số byte Dải giá trị

Character char 1 128 128 ÷ ÷ 127 127

Integer int 2 32768 32768 ÷ ÷ 32767 32767

Short integer short 2 32768 32768 ÷ ÷ 32767 32767

Short integer short 2 32768 32768 ÷ ÷ 32767 32767

Long integer long 4 2147483648 2147483648 ÷ ÷ 2147483647 2147483647 Unsigned character unsigned char 1 0 0 ÷ ÷ 255 255

Unsigned integer unsigned int 2 0 0 ÷ ÷ 65535 65535

Unsigned short integer

Unsigned short integer unsigned short unsigned short 2 0 0 ÷ ÷ 65535 65535

Unsigned long integer unsigned long 4 0 0 ÷ ÷ 4294967295 4294967295

Kiểu số nguyên (( tiếp ))

Kiểu số thực

Kiểu dữ liệu Từ khóa Số byte Dải giá trị

Số thực có độ chính xác đơn float 4 1.2E 1.2E 38 38 ÷ ÷ 3.4E38 3.4E38

Số thực có độ chính xác kép double 8 2.2E 2.2E 308 308 ÷ ÷ 1.8E308 1.8E308

Số thực có độ chính xác kép độ long float 10 3.4E 3.4E 4932 4932 ÷ ÷ 3.4E4932 3.4E4932

Số thực có độ chính xác kép độ

dài lớn

long float 10 3.4E 3.4E 4932 4932 ÷ ÷ 3.4E4932 3.4E4932

Phép tính

Cộng, trừ, nhân, chia, phép tăng giảm

Phép chia sẽ cho số thực, không có phép %

3 !!0b1000.1110 = ? 0b1000.1110 = ?

4.

4 0b1010.1010 0b1010.1010 != != 0b0100.0100 = ? 0b0100.0100 = ? 5.

5 0b1011.0010 0b1011.0010 == == 0b0100.0100 = ? 0b0100.0100 = ? 6.

6 0b1100.0100 0b1100.0100 >= >= 0b0100.0100 = ? 0b0100.0100 = ? 7.

7 0xA5 0xA5 > > 0b1011.0001 = ? 0b1011.0001 = ?

Kiểu ký tự

Kiểu dữ liệu Từ khóa Số byte Dải giá trị

Kiểu có dấu char 1 128 128 ÷ ÷ 127 127 Kiểu không dấu unsigned char 2 0 0 ÷ ÷ 125 125

Phân loại

Các ký tự điều khiển 0 => 31

Các ký tự văn bản 32 => 126

Các ký tự đồ họa 127 => 255

Chuyển ký tự thành ký tự thường

tolower (int c) tolower (‘

Khai báo các hằng tượng trưng

#define tên_ban_đầu dãy_thay_thế

Ch03: Câu lệnh, biểu thức và toán tử

i = i + 1;   i++ hoặc ++i i++ hoặc ++i

i = i i = i 1; 1;   ii hoặc hoặc ii

…

a = ++i;   i = i + 1; i = i + 1; a = i;

a = i++;   a = i; a = i; i = i + 1;

Toán tử

Toán tử quan hệ

Là các phép so sánh

Toán tử sizeof()

Tính số byte mà biến (kiểu dữ liệu) đó chiếm

sizeof (sizeof (intint) = 2) = 2

sizeof (sizeof (longlong) = 4) = 4

Toán tử điều kiện

biểu_thức_1 ? biểu_thức_2 : biểu_thức_3

a = b>c ? m:n;

Thứ tự ưu tiên giữa các phép toán

Các phép toán có mức ưu tiên khác nhau

Nếu không nhớ thứ tự thì ta có thể dùng dấu ngoăc đơn

f = 2*(a+b) f = 2*(a+b) –– ( (x + y)/(a+x) );( (x + y)/(a+x) );

f = 3* ( n f = 3* ( n –– (2*m) );(2*m) );

Sự hiệu chỉnh khi tính toán

Trong C cho phép sự trộn lẫn các toán hạng

thuộc các kiểu dữ liệu khác nhau.

Việc chuyển đổi dữ liệu tự động có thể mất dữ liệu trong quá trình chuyển đổi.

Ưu tiên chuyển đổi về kiểu dữ liệu số nguyên chuẩn

Chuyển đổi các ký tự về số nguyên dựa vào

bảng mã ASCII

Các hàm chuẩn số học

Các hàm số học nằm trong thư viện “ Các hàm số học nằm trong thư viện “math.h math.h””

int int abs abs(int i);(int i);

double double sin sin((double ddouble d))

Nhập dữ liệu

Hàm scanf()

int scanf(“xâu định dạng”, dãy địa chỉ các biến);

scanf(“%d%d”, &a, &ch);

int puts(const char *st);

int puts(const char *st);

puts(“puts(“MechatronicsMechatronics”);”);

int putchar(int ch);

putchar(putchar(4848), putchar (‘), putchar (‘00’)’)

…

Các hàm trình bày màn hình

Hàm di chuyển con trỏ

gotoxy(int x, int y);

gotoxy(gotoxy(2020, , 1010););

void textcolor(int newcolor);

void textcolor(int newcolor);

textcolor(textcolor(00); textcolor(); textcolor(1515))

void textbackground(int color);

textbackground(textbackground(00); textbackground(); textbackground(55););

…

Ch05: Các câu lệnh điều khiển

No

case 0: printf("%d la so chan ",songuyen); break; case 1: printf("%d la so le ",songuyen); break; }

getch();

return 0;

}

No

1 Điều kiện? (Đúng→B2; Sai kết thúc)

return 0;

}

Cấu trúc trúc vòng vòng lặp lặp ((while while and do … while and do … while))

Yes

N o

ch = getch();

clrscr();

printf("Ky tu vua nhap: %c", ch);

} while(ch!=27);

return 0;

}

if (i==3) break;

} getch();

return 0;

}

for(i=1;i<5;i++) {

printf(“\n%d”,i);

if (i==3) break;

} printf(“j: %d”, j);

if (j==6) break;

} getch();

return 0;

}

if ((i%2)!=0)

continue;

printf(“\n%d”,i);

} getch();

return 0;

}

for(i=1;i<5;i++) {

return 0;

}

Hàm ((chương chương trình trình con) con)

Khái niệm Khái niệm: : hàm là một đoạn chương trình có tên và được gọi thực hiện ở nhiều nơi trong chương trình

Tại sao phải dùng chương trình con:

Phân đoạn, module chương trình để thuận tiện trong

quản lý, trình bày và phát triển (“chia để trị”)

Có công việc cần phải được thực hiện tại nhiều nơi

trong chương trình => tách công việc đó thành chương trình con

Các loại chương trình con: Function

Hàm ((chương chương trình trình con) con)

<kiểu_dl> tên(kiểu_dl1 biến1,…)

void void Ve_tam_giac Ve_tam_giac(int (int n n)) float

float Can_bac_hai Can_bac_hai(float (float n n)) float

float Can_bac_hai Can_bac_hai(float (float n n)) float

float Dien_tich_h_thang Dien_tich_h_thang(int (int aa, int , int b b, int , int h h))

Hàm ((chương chương trình trình con) con)

printf(“\nNhap chieu dai:”);scanf(“%d”,&x);

printf(“\nNhap chieu rong:”);scanf(“%d”,&y); dientich=tich(x,y);

printf(“\nDien tich hinh chu nhat: %d”,dientich); getch();

return 0;

}

Hàm ((chương chương trình trình con) con)

Khai Khai báo báo mảng mảng::

Kiểu_dữ_liệu tên_các_biến[số lượng];

Kiểu_dữ_liệu: tên kiểu dữ liệu của các biến cần khai báo.

Tên_các_biến: Các biến có cùng kiểu dữ liệu có thể được

khai báo bằng cách liệt kê danh sách tên các biến Các biến được phân cách nhau bởi dấu phẩy (,), cuối danh sách các biến cần khai báo là dấu chấm phẩy

Số lượng: Số phần tử của mảng

Ví dụ

char ten1[10], ten2[5];

int a[12], b[6], c[8];

Ví dụ

char route[20] = “7R4L6R3R4L1L2”

n = strlen(route); // get length of route

for(i=n-1; i>=0; i )

if(ch==L)

Quaytrai();

else {

for(j=0; j<(ch-48); j++)

Chaythang1vach(); {

} }

Ví dụ

char route[20] = “7R4L6R3R4L1L2”

n = strlen(route); // get length of route

for(i=n-1; i>=0; i )

{

ch = route[i];

switch(ch) {

case ‘R’: Quayphai(); break; case ‘L’: Quaytrai(); break; default:

for(j=0; j<(ch-48); j++)

Chaythang1vach(); }

}