1. Notas de Aula Programação Embarcada
Rodrigo Maximiano Antunes de Almeida
Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação,
Universidade Federal de Ita jubá,
Minas Gerais,
Brasil
rodrigomax @ unifei.edu.br
2 de Dezembro de 2010

2. Conteúdo
1 Introdução 1
1.1 vingu—gem g F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F P
1.2 r—rdw—re utiliz—do F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F Q
1.3 em˜iente de progr—m—ção F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F Q
snst—l—ção F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F R
gon(gur—ção do gr—v—dor sghP F F F F F F F F F F F F U
gri—ção de um novo projeto F F F F F F F F F F F F F F W
2 Linguagem C para sistemas embarcados 12
2.1 sndent—ção e p—drão de es™rit— F F F F F F F F F F F F F F F F F IP
2.2 gomentários F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IR
2.3 erquivos F™ e Fh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IS
2.4 hiretiv—s de ™ompil—ção F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IS
5in™lude F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IS
5de(ne F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IU
5ifdefD 5ifndefD 5else e 5endif F F F F F F F F F F F F F IV
2.5 „ipos de d—dos em g F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F PI
‚epresent—ção ˜inári— e hex—de™im—l F F F F F F F F F F PP
wodi(™—dores de t—m—nho e sin—l F F F F F F F F F F F F PQ
wodi(™—dores de —™esso F F F F F F F F F F F F F F F F F PR
wodi(™—dores de posi™ion—mento F F F F F F F F F F F F PT
wodi(™—dor de persistên™i— F F F F F F F F F F F F F F F PT
2.6 yper—ções —ritméti™—s F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F PU
2.7 punção m—in@A F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F PW
2.8 ‚otin—s de tempo F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F QI
2.9 yper—ções ™om ˜its F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F QQ
xy„ F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F QR
exh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F QR
y‚ F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F QS
ˆy‚ F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F QS
ƒhift F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F QT
vig—r um ˜it @˜it setA F F F F F F F F F F F F F F F F F F QT
heslig—r um ˜it @˜it ™le—rA F F F F F F F F F F F F F F F F QU
i

3. „ro™—r o v—lor de um ˜it @˜it )ipA F F F F F F F F F F F QV
†eri(™—r o est—do de um ˜it @˜it testA F F F F F F F F F QW
gri—ndo funções —tr—vés de de(nes F F F F F F F F F F F RH
2.10 he˜ug de sistem—s em˜—r™—dos F F F F F F F F F F F F F F F F F RH
ixtern—liz—r —s inform—çõesF F F F F F F F F F F F F F F F RQ
€rogr—m—ção in™rement—l F F F F F F F F F F F F F F F F RR
ghe™—r possíveis pontos de wemoryEle—k F F F F F F F F RR
guid—do ™om — fr—gment—ção d— memóri— F F F F F F F RR
ytimiz—ção de ™ódigo F F F F F F F F F F F F F F F F F F RR
‚eproduzir e isol—r o erro F F F F F F F F F F F F F F F F RS
2.11 €onteiros e endereços de memóri— F F F F F F F F F F F F F F F F RS
3 Arquitetura de microcontroladores 48
3.1 e™esso à memóri— F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F RV
3.2 glo™k e tempo de instrução F F F F F F F F F F F F F F F F F F F SI
3.3 isquem— elétri™o e ™ir™uitos import—ntes F F F F F F F F F F F F SQ
wultiplex—ção nos termin—is do mi™ro™ontrol—dor F F F SR
3.4 ‚egistros de ™on(gur—ção do mi™ro™ontrol—dor F F F F F F F F F SR
4 Programação dos Periféricos 57
4.1 e™esso às 4port—s4 do mi™ro™ontrol—dor F F F F F F F F F F F F SV
4.2 gon(gur—ção dos periféri™os F F F F F F F F F F F F F F F F F F F SW
4.3 f—rr—mento de ved's F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F TQ
4.4 hispl—y de U segmentos F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F TQ
wultiplex—ção de displ—ys F F F F F F F F F F F F F F F F TT
gri—ção d— ˜i˜liote™— F F F F F F F F F F F F F F F F F F TU
4.5 veitur— de te™l—s F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F UH
he˜oun™e por softw—re F F F F F F F F F F F F F F F F F F UP
err—njo de leitur— por m—triz F F F F F F F F F F F F F F UQ
gri—ção d— ˜i˜liote™— F F F F F F F F F F F F F F F F F F F UT
4.6 hispl—y vgh PxIT F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F UT
gri—ção d— ˜i˜liote™— F F F F F F F F F F F F F F F F F F VQ
4.7 gomuni™—ção seri—l F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F VV
‚ƒ PQP F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F VV
gri—ção d— ˜i˜liote™— F F F F F F F F F F F F F F F F F F F WP
4.8 gonversor eh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F WS
ilementos sensores F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F WS
€ro™esso de ™onversão eh F F F F F F F F F F F F F F F F WU
gri—ção d— ˜i˜liote™— F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IHH
4.9 ƒ—íd—s €‡w F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IHQ
gri—ção d— ˜i˜liote™— F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IHR
4.10 „imer F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IHU
4.11 ‚eprodução de ƒons F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IIH
4.12 snterrupção F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IIP
ii

4. 4.13 ‡—t™hdog F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IIU
5 Arquitetura de desenvolvimento de software 119
5.1 yne single loop F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IIW
5.2 snterrupt ™ontrol system F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IPI
5.3 gooper—tive multit—sking F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IPQ
pix—ção de tempo p—r— exe™ução dos slots F F F F F F F IPS
…tiliz—ção do 4tempo livre4 p—r— interrupções F F F F F IPV
6 Anexos 129
6.1 ™on(gFh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IPW
6.2 ˜—si™oFh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IQH
6.3 snst—l—r gr—v—doresGdepur—dores de €sg em sistem—s xTR F F F IQP
iii

5. Lista de Figuras
IFI g—m—d—s de —˜str—ção de um sistem— oper—™ion—l F F F F F F F I
IFP €esquis— so˜re lingu—gens utiliz—d—s p—r— projetos de softw—re
em˜—r™—do F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F P
IFQ gon(gur—ção d—s ferr—ment—s de ™ompil—ção F F F F F F F F F F T
IFR snst—l—ção do sghP F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F U
IFS ‚esumo d—s ™on(gur—ções do sghP no w€vef F F F F F F F F V
IFT €roje™t ixplorer do w€vef F F F F F F F F F F F F F F F F F F W
IFU gomp—r—tivo de ™—r—™terísti™—s d— f—míli— €sg IVfxxSx F F F F II
PFI €ro˜lem— d—s ‚eferên™i—s gir™ul—res F F F F F F F F F F F F F F PH
PFP ƒolução d—s referên™i—s ™ir™ul—res ™om 5ifndef F F F F F F F F F PI
PFQ voop in(nito de um devi™e driver ger—ndo erro no sistem— F F PW
PFR ixemplo de fun™ion—mento do vetor de interrupção F F F F F F QH
QFI erquitetur— do mi™ro™ontrol—dor €sg IVpRSSH F F F F F F F F RW
QFP wemóri— ™omo um —rmário F F F F F F F F F F F F F F F F F F F SH
QFQ wemóri— e periféri™os ™omo um —rmário F F F F F F F F F F F F SH
QFR ‚egiões de memóri—s disponíveis no €sgIVpRSSH F F F F F F F SI
QFS isquem— elétri™oX wi™ro™ontrol—dor €sg IVpRSSH F F F F F F F SQ
QFT ‚egistros de ™on(gur—ção do mi™ro™ontrol—dor €sg IVpRSSH F SS
RFI ‚egistros de ™on(gur—ção dos periféri™os do €sg IVpRSSH F F TH
RFP f—rr—mento de ved's F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F TQ
RFQ hispl—y de U ƒegmentos F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F TR
RFR hi—gr—m— elétri™o p—r— displ—y de U segmentos ™om —nodo
™omum F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F TR
RFS vig—ção de R displ—ys de U segmentos multiplex—dos F F F F F F TT
RFT gir™uito de leitur— de ™h—ve F F F F F F F F F F F F F F F F F F F UH
RFU ys™il—ção do sin—l no momento do ™h—ve—mento F F F F F F F F UI
RFV gir™uito de de˜oun™e F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F UI
RFW …tiliz—ção de (ltro ‚g p—r— de˜oun™e do sin—l F F F F F F F F F UP
RFIH „e™l—do em —rr—njo m—tri™i—l F F F F F F F F F F F F F F F F F F US
RFII hispl—y elf—numéri™o vgh PxIT F F F F F F F F F F F F F F F F UT
RFIP hispl—y elf—numéri™o vgh PxIT E verso F F F F F F F F F F F F UW
iv

6. RFIQ g—r—™teres disponíveis p—r— ‚yw eHH F F F F F F F F F F F F F VI
RFIR g—r—™teres disponíveis p—r— ‚yw eHP F F F F F F F F F F F F F VP
RFIS isquemáti™o de lig—ção do displ—y de vgh F F F F F F F F F F F VR
RFIT ƒin—l seri—liz—do p—r— tr—nsmissão em ‚ƒPQP F F F F F F F F F F VW
RFIU vâmp—d— in™—ndes™ente F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F WS
RFIV €oten™iômetro F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F WT
RFIW €oten™iômetro ™omo divisor de tensão F F F F F F F F F F F F F WT
RFPH gir™uito integr—do vwQS F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F WU
RFPI hi—gr—m— de ˜lo™os do vwQS F F F F F F F F F F F F F F F F F F WV
RFPP gonversor —n—lógi™o digit—l de P ˜its F F F F F F F F F F F F F F WW
RFPQ ƒin—is €‡w ™om v—ri—ção do duty ™y™le F F F F F F F F F F F F IHQ
SFI ixemplo de máquin— de est—dos F F F F F F F F F F F F F F F F F IPQ
SFP ixemplo d— mud—nç— de slots no tempo F F F F F F F F F F F F IPS
SFQ vinh— de tempo de um sistem— ™om I slot F F F F F F F F F F F IPV
SFR gomport—mento d— linh— de tempo ™om interrupções F F F F F IPV
v

7. Lista de Tabelas
IFI ƒoftw—res utiliz—dos no ™urso F F F F F F F F F F F F F F F F F F R
PFI „ipos de d—dos e f—ix— de v—lores F F F F F F F F F F F F F F F F PP
PFP ‚epresent—ção de™im—l E ˜inári— E hex—de™im—l F F F F F F F F F PQ
PFQ elter—ção de t—m—nho e sin—l dos tipos ˜ási™os F F F F F F F F PR
PFR yper—ção ˜it set ™om de(ne F F F F F F F F F F F F F F F F F F F RI
PFS yper—ção ˜it ™le—r ™om de(ne F F F F F F F F F F F F F F F F F F RI
PFT yper—ção ˜it )ip ™om de(ne F F F F F F F F F F F F F F F F F F F RP
PFU yper—ção ˜it test ™om de(ne F F F F F F F F F F F F F F F F F F RP
QFI u—ntid—de de oper—ções e t—ref—s F F F F F F F F F F F F F F F SP
RFI indereços de memóri— p—r— —s port—s do €sg IVpRSSH F F F F SV
RFP „—˜el— de ™on(gur—ção do €sg p—r— —s experiên™i—s F F F F F F TI
RFQ gonversão ˜inário E hex—de™im—l p—r— displ—ys de U segmentos TS
RFR vist— de ™om—ndos —™eitos pelo o vgh F F F F F F F F F F F F F VQ
RFS „—x—s de tr—nsmissão p—r— diferentes proto™olos F F F F F F F F VV
RFT gál™ulo do v—lor d— t—x— de tr—nsmissão d— port— seri—l F F F F WH
RFU p—ix— de frequên™i—s máxim—s e mínim—s p—r— ™—d— ™on(guE
r—ção do pres™—ler F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IHR
vi

8. Listings
PFI ‚esumo do dispUsegF™ F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IT
PFP ‚esumo do dispUsegFh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IT
PFQ istrutur— de he—der F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IW
PFR yper—ções —ritméti™—s ™om tipos diferentes F F F F F F F F F F F PU
RFI dispUsegF™ F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F TV
RFP dispUsegFh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F TW
RFQ …tiliz—ndo — ˜i˜liote™— dispUseg F F F F F F F F F F F F F F F F F TW
RFR te™l—doF™ F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F UU
RFS te™l—doFh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F UV
RFT ixemplo de uso d— ˜i˜liote™— te™l—do F F F F F F F F F F F F F F UV
RFU l™dF™ F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F VT
RFV l™dFh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F VU
RFW ixemplo de uso d— ˜i˜liote™— de vgh F F F F F F F F F F F F F VU
RFIH seri—lF™ F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F WQ
RFII seri—lFh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F WQ
RFIP ixemplo de uso d— ˜i˜liote™— de ™omuni™—ção seri—l F F F F F F WR
RFIQ —d™F™ F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IHI
RFIR —d™Fh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IHI
RFIS ixemplo de uso d— ˜i˜liote™— de ™onversores eh F F F F F F F IHP
RFIT pwmF™ F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IHS
RFIU pwmFh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IHT
RFIV ixemplo de uso d— ˜i˜liote™— d—s s—íd—s €‡w F F F F F F F F IHT
RFIW timerF™ F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IHV
RFPH timerFh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IHV
RFPI ixemplo de uso d— ˜i˜liote™— de um temporiz—dor F F F F F F IHW
RFPP ‚eprodução de sons F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F III
RFPQ pontes de snterupção F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IIR
RFPR „r—t—mento d—s interrupções F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IIS
RFPS sni™i—liz—ção do sistem— ™om interrupções F F F F F F F F F F F IIT
RFPT sni™i—liz—ção do sistem— ™om interrupções F F F F F F F F F F F IIU
SFI ixemplo de —rquitetur— singleEloop F F F F F F F F F F F F F F F IPH
SFP €ro˜lem— n— sin™roni— de tempo p—r— o singleEloop F F F F F F IPH
SFQ ixemplo de sistem— snterruptEdriven F F F F F F F F F F F F F F IPI
SFR ixemplo de sistem— snterruptEdriven ™om ˜—se de tempo F F F IPP
vii

9. SFS ixemplo de ™ooper—tive multit—sking F F F F F F F F F F F F F F IPR
SFT ixemplo de ™ooper—tive multit—sking ™om uso do top slot F F IPT
SFU ixemplo de sistem— gooper—tiveEmultit—sking ™om slot temE
poriz—do F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IPU
TFI ™on(gFh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IPW
TFP ˜—si™oFh F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F IQI
viii

10. Capítulo 1
Introdução
The real danger is not that computers will begin to think
like men, but that men will begin to think like computers. E
ƒydney tF r—rris
€rogr—m—ção p—r— sistem—s em˜—r™—dos exige um— série de ™uid—dos espeE
™i—isD pois estes sistem—s ger—lmente possuem restrições de memóri— e proE
™ess—mentoF €or se tr—t—r de sistem—s ™om funções espe™í(™—sD —s rotin—s e
té™ni™—s de progr—m—ção diferem d—quel—s us—d—s p—r— projetos de —pli™—tiE
vos p—r— desktopsF
„—m˜ém é ne™essário ™onhe™er m—is — fundo o h—rdw—re que será utiE
liz—doD pois ™—d— mi™ropro™ess—dor possui um— —rquitetur— diferenteD ™om
qu—ntid—de e tipos de instruções diversosF €rogr—m—dores volt—dos p—r—
desktops não pre™is—m se —ter t—nto — estes itensD pois eles progr—m—m p—r—
um sistem— oper—™ion—l que re—liz— o p—pel de tr—dutorD disponi˜iliz—ndo
um— interf—™e ™omumD independente do h—rdw—re utiliz—do@pigur— IFIAF
Aplicação
Sistema Operacional
Firmware
Hardware
pigur— IFIX g—m—d—s de —˜str—ção de um sistem— oper—™ion—l
€—r— sistem—s em˜—r™—dosD é ne™essário progr—m—r espe™i(™—mente p—r—
I

11. 2 Introdução
o h—rdw—re em questãoF …m— opção p—r— se o˜ter —rti(™i—lmente est— ™—E
m—d— de —˜str—ção que er— ger—d— pelo sistem— oper—™ion—l é — utiliz—ção
de dois itensX um ™ompil—dor próprio p—r— o ™omponente em questão e um—
˜i˜liote™— de funçõesF y ™ompil—dor será o responsável por tr—duzir — linE
gu—gem de —lto nível em um— lingu—gem que o mi™ro™ontrol—dor ™onsegue
entenderF e ˜i˜liote™— de funçõesD ou fr—meworkD em ger—lD é disponi˜iliz—d—
pelos f—˜ri™—ntes do mi™ro™ontrol—dorF
1.1 Linguagem C
C is quirky, awed, and an enormous success. E hennis wF
‚it™hie
xeste ™urso será utiliz—d— — lingu—gem gF ist— é um— lingu—gem ™om divers—s
™—r—™terísti™—s que — torn—m um— ˜o— es™olh— p—r— o desenvolvimento de
softw—re em˜—r™—doF epes—r de ser um— lingu—gem de —lto nívelD permite —o
progr—m—dor um —™esso direto —os dispositivos de h—rdw—reF
„—m˜ém é — es™olh— d— m—iori— dos progr—m—dores e gerentes de projetos
no que ™on™erne —o desenvolvimento de sistem—s em˜—r™—dos ™omo pode ser
visto n— pigur— IFPF
pigur— IFPX €esquis— so˜re lingu—gens utiliz—d—s p—r— projetos de softw—re
em˜—r™—do
Fonte: http://www.embedded.com/design/218600142
e des™ontinuid—de depois de PHHR se dá devido à mud—nç— de metodologi—
d— pesquis—F entes de PHHSD — pergunt— formul—d— er—X €—r— o desenvolE
vimento d— su— —pli™—ção em˜—r™—d—D qu—is d—s lingu—gens vo™ê usou nos
últimos IP mesescF im PHHS — pergunt— se tornouX weu projeto em˜—rE
™—do —tu—l é progr—m—do prin™ip—lmente em ••••••F wúltipl—s seleções
er—m possíveis —ntes de PHHSD permitindo — som— superior — IHH7D sendo o
v—lor médio de PHW7D o que impli™— que — m—iori— d—s pesso—s es™olheu du—s
ou m—is opçõesF
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

12. 3 Introdução
y m—ior imp—™to n— pesquis— pode ser visu—liz—do n— lingu—gem —ssemE
˜lerX —té PHHRD est—v— presente em TP7 d—s respost—s @n— médi—AF y que
™omprov— que pr—ti™—mente todo projeto de sistem— em˜—r™—do exige um
pou™o de —ssem˜lerF ho mesmo modoD per™e˜emos que —tu—lmente pou™os
projetos são re—liz—dos tot—lmente ou em su— m—iori— em —ssem˜lerD um—
médi— de —pen—s U7F
1.2 Hardware utilizado
People who are really serious about software should make
their own hardware. E el—n u—y
gomo o enfoque deste ™urso é — progr—m—ção de sistem—s em˜—r™—dos e não
— eletrôni™—D utiliz—remos um kit de desenvolvimento prontoD ˜—se—do num
mi™ro™ontrol—dor €sgF
gomo periféri™os disponíveis temosX
ˆ I displ—y vgh P linh—s por IT ™—r—™teres @™omp—tível ™om rhUURVHA
ˆ R displ—ys de U segmentos ™om ˜—rr—mento de d—dos ™omp—rtilh—dos
ˆ V leds lig—dos —o mesmo ˜—rr—mento dos displ—ys
ˆ IT mini swit™hes org—niz—d—s em form—to m—tri™i—l RxR
ˆ I sensor de temper—tur— vwQSg
ˆ I resistên™i— de —que™imento lig—d— — um— s—íd— €‡w
ˆ I motor hg tipo lig—do ventil—dor — um— s—íd— €‡w
ˆ I ˜uzzer lig—do — um— s—íd— €‡w
ˆ I ™—n—l de ™omuni™—ção seri—l p—drão ‚ƒEPQP
g—d— ™omponente terá seu fun™ion—mento ˜ási™o expli™—do p—r— permitir o
desenvolvimento de rotin—s p—r— estesF
1.3 Ambiente de programação
First, solve the problem. Then, write the code. E tohn tohnE
son
y —m˜iente utiliz—do será o w€vef@‚AF iste é um —m˜iente de desenvolE
vimento disponi˜iliz—do pel— wi™ro™hip@‚A gr—tuit—menteF y ™ompil—dor
utiliz—do será o ƒhggD os linkers e —ssem˜lers serão disponi˜iliz—dos pel—
˜i˜liote™— q€…tilsF
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

13. 4 Introdução
gomo o fo™o é — —prendiz—gem de ™on™eitos so˜re progr—m—ção em˜—rE
™—d— poderá ser utiliz—d— qu—lquer pl—t—form— de progr—m—ção e qu—lquer
™ompil—dorGlinkerF g—so sej— utiliz—do qu—lquer ™onjunto de ™ompil—dorGlinE
ker diferentes deveEse prest—r —tenção —pen—s n—s diretiv—s p—r— gr—v—çãoF
€—r— — progr—m—ção em —m˜iente vinux re™omend—Ese o uso d— suíte
€suvef ISFIHF iste progr—m— foi desenvolvido p—r— uhi QFSF elém de
permitir — integr—ção ™om o mesmo ™ompil—dor utiliz—do neste ™urso permite
— progr—m—ção do mi™ro™ontrol—dor utiliz—ndo o progr—m—dor sghP vi— …ƒfF
Instalação
e „—˜el— IFI —present— os softw—res que serão utiliz—dos no ™ursoF
„—˜el— IFIX ƒoftw—res utiliz—dos no ™urso
Item Versão Licença
shi w€vef VFSH €roprietário
gompil—dor ƒhgg PFWFHH @winQPA q€v
vinkerGessem˜ler q€…tils HFIQFU @winQPA q€v
€lugin w€vef sd™™Empl—˜ HFI q€v
„odos os softw—res são gr—tuitos e estão disponíveis n— internetF €—r— ™orE
ret— inst—l—ção deveEse inst—l—r os softw—res segundo — sequên™i— —present—d—
n— „—˜el— IFIF enote o diretório onde ™—d— softw—re foi inst—l—doF
epós — inst—l—ção dos softw—res deveEse —˜rir o —rquivo pi™ITdevi™esFtxt
@de preferên™i— no wordp—dA que foi inst—l—do no diretório do ƒhgg dentro d—
p—st— in™lude’pi™IT @por p—drão gX’erquivos de progr—m—s’ƒhgg’in™lude’pi™ITAF
€ro™ure — seguintes linh—sX
name 18f4550
using 18f2455
„ro™—r — letr— f minús™ul— d— primeir— linh—D —pen—s do IVfRSSHD p—r—
um p m—iús™uloX
name 18F4550
using 18f2455
epós isto —˜rir — p—st— onde foi inst—l—do o w€vef @por p—drãoX gX’erquivos
de progr—m—s’wi™ro™hip’w€vef shiAF e˜rir — p—st— gore’w„g ƒuitesF
e˜rir os —rquivos sd™™linkFmt™ e gplinkFmt™ num editor de textoF ep—E
g—r o ™onteúdo do —rquivo sd™™linkFmt™F gopi—r todo ™onteúdo do —rquivo
gplinkFmt™ p—r— o —rquivo sd™™linkFmt™F ƒ—lv—rF
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

14. 5 Introdução
epós o p—sso —™im— o —rquivo sd™™linkFmt™ deverá ™onter o seguinte
textoX
// Microchip Language Tools
// Configuration File
// gplink
// Craig Franklin [5]
[Tool] Description=Library directories
Tool=gplink Switch=-I
ScriptExtension=lkr Data=1
DefaultOptions= MultipleOptions=0
MultipleNodes=1 LibrarySwitch=Switch
SpaceBetweenSwitchAndData=1 Hidden=1
[0] [6]
Description=Output filename Description=Linker script directories
Switch=-o Switch=-I
Data=1 Data=1
MultipleOptions=0 MultipleOptions=0
OutputNameSwitch=Switch LinkerScriptSwitch=Switch
Hidden=1 Hidden=1
[1] [7]
Description=Map file Description=Use Shared Memory
Switch=-m Switch=-r
Data=0 Data=0
MultipleOptions=0 [8]
[2] Description=Fill Value
Description=COFF File Switch=-f
Switch=-c MultipleOptions=0
Data=0 Data=1
MultipleOptions=0 [9]
[3] Description=Stack Size
Description=Hex Format Switch=-t
OptionList=INHX8M;INHX8S;INHX32 MultipleOptions=0
INHX8M=-a INHX8M Data=1
INHX8S=-a INHX8S [10]
INHX32=-a INHX32 Description=No List File
Data=0 switch=-l
[4] Data=0
Description=Quiet mode
Switch=-q
Data=0
im seguid— —˜rir o progr—m— w€vef e ir —o menu €roje™ts Eb ƒet v—nE
gu—ge „ool vo™—tionsF ƒerá —present—d— um— tel— simil—r — d— pigur— IFQF
ƒele™ione — ferr—ment— ƒm—ll hevi™e g gompiler for €sgIT @ƒhggITAF
ixp—nd— — opção ixe™ut—˜lesF e ferr—ment— gp—sm e gplink são o˜tiE
d—s no diretório ˜in dentro de onde foi inst—l—do o q€…tils @por p—drãoX
gX’erquivos de progr—m—s’gputils’˜inAF e ferr—ment— sd™™IT é en™ontr—d—
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

15. 6 Introdução
pigur— IFQX gon(gur—ção d—s ferr—ment—s de ™ompil—ção
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

16. 7 Introdução
no diretório ˜in dentro do diretório onde foi inst—l—do o ƒhgg @por p—E
drãoX gX’erquivos de progr—m—s’ƒhgg’˜in’AF gli™—r em yuF epós
estes p—ssos — suíte w€vef está pront— p—r— tr—˜—lh—r ™om o ™ompil—dor
ƒhggCq€…tilsF
Conguração do gravador ICD2
epós inst—l—r o w€vef já é possível f—zer — inst—l—ção e ™on(gur—ção do
gr—v—dor ou depur—dor sghPF gone™teEo — qu—lquer port— …ƒf e —gu—rde
— tel— de inst—l—ção do ‡indowsF im —lgum—s versões do windows pode
—™onte™er de vo™ê ser pergunt—do se desej— inst—l—r um softw—re não —ssin—do
digit—lmenteD ™erti(queEse que — versão do (rmw—re é pelo menos IFHFHFH d—
f—˜ri™—nte wi™ro™hipD ™onforme pode ser visto n— pigur— IFR e —v—n™eF
pigur— IFRX snst—l—ção do sghP
epós o termino d— inst—l—ção —˜r— o progr—m— w€vef p—r— ™on(gur—r
o gr—v—dor ou depur—dorF †á —o menu €rogr—mmer Eb ƒele™t €rogr—mmer
Eb w€vef sgh PF †á nov—mente —o menu €rogr—mmer m—s dest— vez
es™olh— — opção w€vef sgh P ƒetup ‡iz—rdF
xo wiz—rdD es™olh— — ™omuni™—ção ™omo …ƒf e depois dig— que — pl—™—
possui —liment—ção independente „—rget h—s own power supplyF heixe —s
outr—s opções n— seleção p—drãoF entes de ™li™—r em ™on™luir veri(que —o
(n—l se o resumo se p—re™e ™om o d— pigur— IFSF
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

17. 8 Introdução
pigur— IFSX ‚esumo d—s ™on(gur—ções do sghP no w€vef
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

18. 9 Introdução
Criação de um novo projeto
‚e™omend—Ese — utiliz—ção do —ssistente disponível p—r— — ™ri—ção de um novo
projeto @menu €roje™t Eb €roje™t ‡iz—rdAF ile irá question—r so˜re @entre
p—rênteses os v—lores —dot—dos neste ™ursoAX
IF O microcontrolador a ser utilizado (PIC18F4550)
PF A suíte de compilação (SDCC 16)
QF O diretório e nome do projeto
RF Arquivos já existentes cujo programador deseja incluir no projeto
epós estes p—ssos o projeto est—rá ™ri—doF g—so — list— de —rquivos do
projeto não estej— visível vá —o menu †iew Eb €roje™tF
€—r— — ™ri—ção de um novo —rquivo vá —té o menu pile Eb xewF xeste
novo —rquivo digite —lgum— ™ois— e s—lveEoF g—so sej— o —rquivo que ™onterá
— função prin™ip—l @m—inA é ™ostume s—lváElo ™om o nome de 4m—inF™4F
e ™—d— novo —rquivo ™ri—do é ne™essário inseríElo no projetoF €—r— isso
deveEse ™li™—r n— p—st— ™orrespondente —o tipo de —rquivo que se desej— in™luir
e em seguid— 4edd piles4 ™omo pode ser visu—liz—do n— pigur— IFTF
pigur— IFTX €roje™t ixplorer do w€vef
elém dos —rquivos ™ri—dos pelo progr—m—dorD existem três —rquivos que
devem ser —di™ion—dos —o projetoX um de linker e dois de ˜i˜liote™—sF
IF Linker
@—A C:Arquivos de programasgputilslkr18f4550.lkr
PF Bibliotecas
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

19. 10 Introdução
@—A C:Arquivos de programasSDCClibpic16libdev18f4550.lib
@˜A C:Arquivos de programasSDCClibpic1618f4550.lkr
y —rquivo de linker é o responsável por indi™—r qu—is são os esp—ços
de memóri— disponíveis no ™hip utiliz—doD onde ™omeç—m e de que tipo são
@‚ewD ‚ywD pl—shA et™F
// File: 18f4550.lkr
// Sample linker script for the PIC18F4550 processor
// Not intended for use with MPLAB C18. For C18 projects,
// use the linker scripts provided with that product.
LIBPATH .
CODEPAGE NAME=page START=0x0 END=0x7FFF
CODEPAGE NAME=idlocs START=0x200000 END=0x200007 PROTECTED
CODEPAGE NAME=config START=0x300000 END=0x30000D PROTECTED
CODEPAGE NAME=devid START=0x3FFFFE END=0x3FFFFF PROTECTED
CODEPAGE NAME=eedata START=0xF00000 END=0xF000FF PROTECTED
ACCESSBANK NAME=accessram START=0x0 END=0x5F
DATABANK NAME=gpr0 START=0x60 END=0xFF
DATABANK NAME=gpr1 START=0x100 END=0x1FF
DATABANK NAME=gpr2 START=0x200 END=0x2FF
DATABANK NAME=gpr3 START=0x300 END=0x3FF
DATABANK NAME=usb4 START=0x400 END=0x4FF PROTECTED
DATABANK NAME=usb5 START=0x500 END=0x5FF PROTECTED
DATABANK NAME=usb6 START=0x600 END=0x6FF PROTECTED
DATABANK NAME=usb7 START=0x700 END=0x7FF PROTECTED
ACCESSBANK NAME=accesssfr START=0xF60 END=0xFFF PROTECTED
€er™e˜emos pelo linker —™im— que existem PST ˜ytes de memóri— eepromD
não volátilD que foi denomin—d— eed—t—F €—r— — memóri— ‚ew está reserv—do
um tot—l de P k˜ytesD divididos1 em R ˜—n™os de memóri—D sendo que o
primeiro foi dividido em du—s seçõesF istes for—m denomin—dos @—™essr—mE
gprHAD gprID gprPD gprQ2 F
€—r— o progr—m— temos disponível um— região de QP k˜ytes de memóri—
)—shD que v—i d— posição HxHHHH —té HxUpppF iste é o mesmo endereço d—
memóri— ‚ewF xão existe ™on)itoD pois est—mos tr—˜—lh—ndoD no ™—so do
€sgD ™om um— —rquitetur— r—rv—rdF xest— existem dois ˜—rr—mentos e du—s
memóri—s diferentesX um— p—r— o progr—m—D denomin—d— gyhi€eqi no
1
…m— d—s m—iores di(™uld—des en™ontr—d—s em se ™onstruir um ™ompil—dor de lingu—E
gem g é o g—sto em termos de re™ursos ™omput—™ion—is que é dispendido p—r— tr—t—r estes
qu—tro ˜—n™os ™omo sequên™i—isF x— re—lid—de eles estão todos so˜re um mesmo endereço
de memóri—F €—r— —™ess—r ™—d— um deles é ne™essário —tu—r so˜re um registro no €sgD
indi™—ndo qu—l ˜—n™o est—rá —tivo n—quele momentoF
2
gprˆ signi(™— qener—l €ropouse ‚—m ˜—nk ˆ
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

20. 11 Introdução
linkerD e um— p—r— os d—dosD denomin—d— he„efexuF xot—r que —pes—r d—
memóri— eeprom ser utiliz—d— p—r— —rm—zen—mento não volátil de d—dosD el—
está m—pe—d— no ˜—rr—mento de ™ódigoF ssto se deve — ™onstrução intern—
do mi™ro™ontrol—dorF
ys d—dos —present—dos no linker e des™orridos —nteriormente podem ser
veri(™—dos e ™omp—r—dos ™om outros modelos o˜serv—ndo — pigur— IFUF
pigur— IFUX gomp—r—tivo de ™—r—™terísti™—s d— f—míli— €sg IVfxxSx
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

21. Capítulo 2
Linguagem C para sistemas
embarcados
C is quirky, awed, and an enormous success. E hennis wF
‚it™hie
e progr—m—ção p—r— sistem—s em˜—r™—dos possui divers—s ™—r—™terísti™—s diE
ferentes d— progr—m—ção volt—d— p—r— desktopF ho mesmo modoD existem
—lguns ™on™eitos que ger—lmente não são explor—dos nos ™ursos de lingu—gens
de progr—m—ção em g m—s que são essen™i—is p—r— o ˜om desenvolvimento
deste ™ursoF istes ™on™eitos serão expl—n—dos neste ™—pítuloF
2.1 Indentação e padrão de escrita
Good programmers use their brains, but good guidelines save
us having to think out every case. E pr—n™is ql—ss˜orow
É fund—ment—l o˜ede™er um p—drão p—r— es™rit— de progr—m—sD de modo que
— visu—liz—ção do ™ódigo sej— f—™ilit—d—F
x— língu— portugues— utiliz—mos p—rágr—fos p—r— delimit—r ˜lo™os de fr—E
ses que possuem — mesm— idei—F im lingu—gem g estes ˜lo™os são delimit—dos
por ™h—ves { e }F
€—r— demonstr—r —o leitor que um p—rágr—fo ™omeçou utiliz—mos um re™uo
à direit— n— primeir— linh—F u—ndo é ne™essário re—liz—r um— ™it—ção de
itens ™olo™—Ese ™—d— um destes itens num— linh— re™u—d— à direit—D —lgum—s
vezes ™om um identi(™—dor ™omo um tr—ço E ou set— Eb p—r— f—™ilit—r —
identi(™—ção visu—lF
gom esse mesmo intuito utiliz—Ese re™uos e esp—ç—mentos p—r— que o
™ódigo sej— m—is f—™ilmente entendidoF
gomo todo ˜lo™o de ™om—ndos é ini™i—do e termin—do ™om um— ™h—veD
tornouEse ™omum que est—s @—s ™h—vesA estej—m no mesmo nível e todo ™ódigo
interno — el—s sej— deslo™—do à direit—F ƒe existir um segundo ˜lo™o interno
IP

22. 13 Linguagem C para sistemas embarcados
—o primeiroD este deve ser deslo™—do du—s vezes p—r— indi™—r — hier—rqui— no
)uxo do progr—m—F ƒegue —˜—ixo um exemplo de um mesmo ™ódigo ™om
diferenç— —pen—s n— indent—çãoF
gódigo indent—do gódigo não indent—do
I void main @ void A interrupt H void main @ void A interrupt H
{ {
unsigned int i Y unsigned int i Y
unsigned int temp Y unsigned int temp Y
unsigned int teclanova aHY unsigned int teclanova aHY
InicializaSerial @ A Y InicializaSerial @ A Y
InicializaDisplays @ A Y InicializaDisplays @ A Y
InicializaLCD @ A Y InicializaLCD @ A Y
InicializaAD @ A Y InicializaAD @ A Y
for @YYA for@YYA
{ {
AtualizaDisplay @ A Y AtualizaDisplay @ A Y
if @ teclanova 3a Tecla A if @ teclanova 3a Tecla A
{ {
teclanova a Tecla Y teclanova a Tecla Y
for @ i aHY i `ITY iCCA for@ i aHY i `ITY iCCA
{ {
if @ BitTst @ Tecla D i A A if @ BitTst @ Tecla D i A A
{ {
EnviaDados @ i CRVA Y EnviaDados @ i CRVA Y
} }
} }
} }
for @ i a H Y i ` I H H H Y iCCA Y for@ i a H Y i ` I H H H Y iCCA Y
} }
} }
€odemos not—r pelo ™ódigo —nterior que —quele que possui ident—ção f—™iE
lit— n— veri(™—ção de qu—is instruçõesGrotin—s estão su˜ordin—d—s às dem—isF
yutr— ™—r—™terísti™— de p—droniz—ção est— n— ™ri—ção de nomes de funções
e de v—riáveisF €el— lingu—gem g um— função ou v—riável pode ter qu—lquer
nome desde queX sej— ini™i—d— por um— letr—D m—iús™ul— ou minús™ul—D e os
dem—is ™—r—™teres sej—m letr—sD números ou unders™ore •F
e lingu—gem g permite t—m˜ém que sej—m de™l—r—d—s du—s v—riáveis ™om
mesmo nome ™—so possu—m letr—s diferentes —pen—s qu—nto ™—ix— @m—iús™ul—
ou minús™ul—AF €or exemploX v—r e ver são v—riáveis distint—sD o que
pode ger—r erro no desenvolvimento do progr—m— ™—us—ndo dúvid—s e erros
de digit—çãoF
€or isso ™onven™ion—Ese que nome de v—riáveis sej—m es™ritos —pen—s em
minús™ul—sF u—ndo o nome é ™ompostoD se utiliz— um— m—iús™ul— p—r—
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

23. 14 Linguagem C para sistemas embarcados
diferen™iáElos ™omo por exemplo —s v—riáveis ™ont€os e ™ont„ot—lF
xomes de função serão es™ritos ™om — primeir— letr— m—iús™ul— e no ™—so
de nome ™ompostoD ™—d— ini™i—l será gr—f—d— em m—iús™uloX sni™i—liz—„eE
™l—do@AD €—r—ƒistem—@AF
„—gs de de(nições @utiliz—dos em ™onjunto ™om — diretiv— 5de(neA serão
gr—f—dos ex™lusiv—mente em m—iús™uloX x…wi‚yhi†yv„eƒD gyxƒ„E
q‚e†s„egsyxevF
g—d— ™h—ve será ™olo™—d— num— úni™— linh—D ™onforme exemplo —nteriorD
evit—ndoEse ™onstruções do tipoX
if @ PORTA aa H x30 A { PORTB a H x10 Y }
yu
if @ PORTA aa H x30 A {
PORTB a H x10 Y }
es regr—s —present—d—s vis—m forne™er um— identid—de visu—l —o ™ódigoF
„—is regr—s não são —˜solut—sD servem —pen—s p—r— o ™ontexto dest— —postil—F
im ger—lD ™—d— instituição ou projeto possui seu próprio ™onjunto de norm—sF
É import—nte ter ™onhe™imento deste ™onjunto e —pli™áElo em seu ™ódigoF
y estilo —dot—do nest— —postil— é ™onhe™ido t—m˜ém ™omo estilo ellm—nD
˜sd @no em—™sA ou exƒsD já que todos os do™umentos do p—drão exƒs g
utiliz—m este estiloF epes—r disto o p—drão exƒs g não espe™i(™— um estilo
p—r— ser us—doF
2.2 Comentários
If the code and the comments disagree, then both are probably
wrong. E xorm Īhryer
gomentários são textos que introduzimos no meio do progr—m— fonte ™om —
intenção de tornáElo m—is ™l—roF É um— ˜o— práti™— em progr—m—ção inserir
™omentários no meio dos nossos progr—m—sF €odeEse ™oment—r —pen—s um—
linh— us—ndo o sím˜olo GG @du—s ˜—rr—sAF €—r— ™oment—r m—is de um— linh—
us—Ese o sím˜olo GB @˜—rr— e —steris™oA —ntes do ™omentário e BG @—steris™o
e ˜—rr—A p—r— indi™—r o (n—l do ™omentárioF
#include `s t d i o F hb
#define hsƒ„ PTH
int main @ int argc D char *
// distancia entre SP e Ita
argv ‘ “ A
{
/* esse programa serve para
mostrar como se insere comentários */
printf @ São Paulo está %d Km de Itajubá D DIST A Y
return HY
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

24. 15 Linguagem C para sistemas embarcados
}
2.3 Arquivos .c e .h
x— progr—m—ção em lingu—gem g utiliz—mos dois tipos de —rquivos ™om funE
ções distint—sF „od— implement—ção de ™ódigo é feit— no —rquivo ™om exE
tensão F™ @code AF É nele que ™ri—mos —s funçõesD de(nimos —s v—riáveis e
re—liz—mos — progr—m—ção do ™ódigoF ƒe existem dois —rquivos F™ no projeto
e queremos que um deles poss— us—r —s funções do outro —rquivoD é ne™essário
re—liz—r um 5in™ludeF
ys —rquivos Fh @header A tem ™omo função ser um espelho dos —rquivos
F™ disponi˜iliz—ndo —s funções de um —rquivo F™ p—r— serem utiliz—d—s
em outros —rquivosF xele ™olo™—mos todos os protótipos d—s funções que
queremos que os outros —rquivos usemF
ƒe quisermos que um— função só poss— ser utiliz—d— dentro do próprio —rE
quivoD por motivo de segur—nç— ou org—niz—çãoD ˜—st— de™l—r—r seu protótipo
e€ixeƒ no —rquivo F™F
ƒe for ne™essário que um —rquivo lei— eGou gr—ve num— v—riável de outro
—rquivo é re™omend—do ™ri—r funções espe™í(™—s p—r— t—l (n—lid—deF
y progr—m— PFI —present— um exemplo de um —rquivo de ™ódigo F™ e o
progr—m— PFP —present— o respe™tivo —rquivo de he—der FhF
€odemos not—r que no —rquivo Fh — função etu—liz—hispl—y@A não está
presenteD deste modo el— não est—rá disponível p—r— os outros —rquivosF €oE
demos not—r t—m˜ém que p—r— ler ou gr—v—r — v—riável digito é ne™essário
utiliz—r —s funções wud—rhigito@A e verhigito@AF xot—r que não existe —™esso
direto às v—riáveisF iste tipo de —˜ord—gem insere —tr—sos no pro™ess—mento
devido à um efeito ™onhe™ido ™omo overhe—d de funçõesD podendo in™lusive
™—us—r tr—v—mentos no sistem— ™—so não exist— esp—ço su(™iente no st—™kF
2.4 Diretivas de compilação
es diretiv—s de ™ompil—ção são instruções que são d—d—s —o ™ompil—dorF il—s
não serão exe™ut—d—sF „od—s —s diretiv—s de ™ompil—ção ™omeç—m ™om um
sin—l 5D ™onhe™ido ™omo jogo d— velh— ou h—shF
#include
e diretiv— de ™ompil—ção 5in™lude é — responsável por permitir que o proE
gr—m—dor utilize no seu ™ódigo funções que for—m implement—d—s em outros
—rquivosD sej— por ele próprio ou por outr—s pesso—sF xão é ne™essário posE
suir o ™ódigo fonte d—s funções que se desej— utiliz—rF É ne™essário —pen—s
de um —rquivo que indique os protótipos d—s funções @™omo el—s devem ser
™h—m—d—sA e possuir — função disponível em su— form— ™ompil—d—F
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

25. 16 Linguagem C para sistemas embarcados
visting PFIX ‚esumo do dispUsegF™
I
static char temp Y
// v a r i á v e l usada apenas dentro deste arquivo
P
Q
static char valor Y
// v a r i á v e l que será usada também fora do arquivo
R
S
void MudaDigito @ char
// f u n ç õ e s usadas dentro e fora do arquivo
T val A
U {
V valor a val Y
W }
IH char LerDigito @ void A
II {
IP return valor Y
IQ }
IR void InicializaDisplays @ void A
IS {
IT // c ó d i g o da função
IU }
IV
void void A
// f u n ç ã o usada apenas dentro deste arquivo
IW AtualizaDisplay @
PH {
PI // c ó d i g o da função
PP }
visting PFPX ‚esumo do dispUsegFh
I #ifndef †e‚•r
P 5define VAR_H
Q void MudaDigito @ char val A Y
R char LerDigito @ void A Y
S void InicializaDisplays @ void A Y
T #endif //VAR_H
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

26. 17 Linguagem C para sistemas embarcados
im ger—l um —rquivo que possui —pen—s protótipos de funções é denomiE
n—do de re—der e possui — extensão FhF
#dene
yutr— diretiv— muito ™onhe™id— é — 5de(neF qer—lmente é utiliz—d— p—r—
de(nir um— ™onst—nte m—s pode ser utiliz—d— p—r— que o ™ódigo fonte sej—
modi(™—do —ntes de ser ™ompil—doF
‚esult—do n—
yrigin—l gompil—do
„el—
#define gyxƒ„ IS
void main @ void A void main @ void A
{ {
RS
printf @ %d D CONST * ← printf @ %d D IS * Q A Y
QA Y }
}
‚esult—do n—
punção yrigin—l ypções de uso ™om o 5de(ne
„el—
void MostraSaidaPadrao @ A
{
5ifdef PADRAO Serial #include `s t d i o F hb
char * msg a ← #define €eh‚ey ƒ e r i — l
SERIAL Y void main @ void A
5else {
SERIAL
char * msg a LCD Y MostraSaidaPadrao @ A Y
5endif }
printf @ msg A Y
}
#include `s t d i o F hb
#define €eh‚ey vgh
void main @ void A LCD
{
MostraSaidaPadrao @ A Y
}
€elo ™ódigo —present—do per™e˜emos que — mesm— função wostr—ƒ—id—€—E
dr—o@AD —present— result—dos diferentes dependendo de ™omo foi de(nid— —
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

27. 18 Linguagem C para sistemas embarcados
opção €eh‚eyF
ys de(nes t—m˜ém —jud—m — f—™ilit—r — lo™—liz—ção dos dispositivos e
—just—r —s ™on(gur—ções no mi™ro™ontrol—dorF „odo periféri™o possui um ou
m—is endereços p—r— os qu—is ele respondeF istes endereços podem v—ri—r
in™lusive dentro de um— mesm— f—míli—F €or exemplo o endereço d— port—
h @onde estão lig—dos os ledsA é HxpVQF €—r— lig—r ou deslig—r um led é
pre™iso —lter—r o v—lor que est— dentro do endereço HxpVQF €—r— f—™ilit—r este
pro™edimentoD é de(nido um ponteiro p—r— este endereço e rotul—do ™om o
nome €y‚„hF he(nir ypp ™omo H e yx ™omo I f—™ilit— — leitur— do ™ódigoF
#ifdef, #ifndef, #else e #endif
es diretiv—s 5ifdefD 5ifndefD 5else e 5endif são muito utiliz—d—s qu—ndo
queremos ger—r dois progr—m—s que diferem —pen—s num pequeno ped—ço de
™ódigoF €or exemplo dois sistem—s de ™ontrole de temper—tur—F y primeiro
possui um displ—y de vghD ™—p—z de mostr—r — temper—tur— textu—lmenteF y
segundo sistem— exe™ut— — mesm— função que o primeiro m—s é um dispositivo
m—is ˜—r—toD port—nto possui —pen—s um led indi™—tivo de so˜retemper—tur—F
y ™ódigo pode ser es™rito d— seguinte m—neir—
void ImprimirTemp @ char valor A
{
5ifdef LCD
Imprime_LCD @ valor A
5else
if @ valor b Q H A
{
led a I Y
}
else
{
led a H Y
}
5endif //LCD
}
xo momento d— ™ompil—ção o préE™ompil—dor irá veri(™—r se — t—g vgh
foi de(nid— em —lgum lug—rF im ™—so positivo o préE™ompil—dor irá deix—r
tudo que estiver entre o 5ifdef e o 5else e retir—rá tudo que está entre o
5else e o 5endifF
yutr— função muito utiliz—d— dest—s diretiv—s é p—r— evit—r — referên™i—
™ir™ul—rF ƒupondo dois —rquivosD um responsável pel— ™omuni™—ção seri—l
@seri—lFhA e o segundo responsável pelo ™ontrole de temper—tur— @tempFhAF
y projeto exige que — temper—tur— poss— ser ™ontrol—d— pel— port— seri—l e
tod— vez que — temper—tur— p—ss—r de um determin—do p—t—m—r deve ser
envi—do um —lert— pel— port— seri—lF y —quivo d— port— seri—l @seri—lFhA tem
—s seguintes funçõesD —present—d—s — seguirF
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

28. 19 Linguagem C para sistemas embarcados
visting PFQX istrutur— de he—der
I #ifndef „eq•gyx„‚yvi
P 5define TAG_CONTROLE
Q // t o d o o conteúdo do arquivo vem aqui .
S #endif //TAG_CONTROLE
char LerSerial @ void A Y
void EnviaSerial @ char val A Y
y —rquivo de ™ontrole d— temper—tur— @tempFhA possui —s funções —preE
sent—d—s — seguirF
char LerTemperatura @ void A Y
void AjustaCalor @ char val A Y
„od— vez que — função ver„emper—tur—@A for ™h—m—d—D el— deve f—zer um
teste e se o v—lor for m—ior que um p—t—m—r ™h—m—r — função invi—ƒeri—l@A
™om o ™ódigo HxQHF €—r— isso o —rquivo tempFh deve in™luir o —rquivo seri—lFhF
#include serial .h
char LerTemperatura @ void A Y
void AjustaCalor @ char val A Y
„od— vez que — função verƒeri—l@A re™e˜er um v—lorD el— deve ™h—m—r —
função ejust—g—lor@A e rep—ss—r esse v—lorF €—r— isso o —rquivo seri—lFh deve
in™luir o —rquivo tempFh
#include temp .h
char LerSerial @ void A Y
void EnviaSerial @ char val A Y
y pro˜lem— é que deste modo é ™ri—d— um— referên™i— ™ir™ul—r sem (mX
o ™ompil—dor lê o —rquivo seri—lFh e per™e˜e que tem que inserir o —rquivo
tempFhF snserindo o —rquivo tempFh per™e˜e que tem que inserir o —rquivo
seri—lFhD ™onforme pode ser visto n— pigur— PFIF
e solução é ™ri—r um dispositivo que permit— que o ™onteúdo do —rquivo
sej— lido —pen—s um— vezF iste dispositivo é implement—do —tr—vés d— estruE
tur— —present—d— no progr—m— PFQF
ƒegundo o ™ódigo —™im—D o ™onteúdo que estiver entre o 5ifndef e o 5enE
difD só será m—ntido se — — t—g „eq•gyx„‚yvi xÃy estiver de(nid—F
gomo isto é verd—de dur—nte — primeir— leitur—D o préE™ompil—dor lê o —rE
quivo norm—lmenteF ƒe —™onte™er um— referên™i— ™í™li™—D n— segund— vez que
o —rquivo for lidoD — t—g „eq•gyx„‚yvi já est—rá de(nid— impedindo
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

29. 20 Linguagem C para sistemas embarcados
temp.h
#include “serial.h”
char LerTemperatura(void);
void AjustaCalor(char val); serial.h
#include “temp.h”
char LerSerial(void);
void EnviaSerial(char val);
temp.h
#include “serial.h”
char LerTemperatura(void);
void AjustaCalor(char val);
pigur— PFIX €ro˜lem— d—s ‚eferên™i—s gir™ul—res
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

30. 21 Linguagem C para sistemas embarcados
—ssim que o pro™esso ™í™li™o ™ontinueD ™onforme pode ser visto n— pigur— PFPF
temp.h
#infdef TEMP_H
#define TEMP_H
#include “serial.h”
char LerTemperatura(void);
void AjustaCalor(char val); serial.h
#endif
#infdef SERIAL_H
#define SERIAL_H
#include “temp.h”
temp.h char LerSerial(void);
void EnviaSerial(char val);
#infdef TEMP_H #endif
//tag já definida,
//pula o conteúdo
#endif
pigur— PFPX ƒolução d—s referên™i—s ™ir™ul—res ™om 5ifndef
qer—lmente se utiliz— ™omo t—g de ™ontrole o nome do —rquivoF ist— t—g
deve ser úni™— p—r— ™—d— —rquivoF
2.5 Tipos de dados em C
19 Jan 2038 at 3:14:07 AM. The end of the world according
to Unix (2
32
seconds after Jan 1st 1970) E …nix d—te system
y tipo de um— v—riávelD inform— — qu—ntid—de de memóri—D em bytesD que est—
irá o™up—r e ™omo est— deve ser interpret—d—X ™om ou sem fr—ção @vírgul—AF
ys tipos ˜ási™os de d—dos n— lingu—gem g são —present—dos n— „—˜el— PFIF
„—˜el— PFIX „ipos de d—dos e f—ix— de v—lores
Tipo Bits Bytes Faixa de valores
™h—r V I EIPU à IPU
int IT P EQPFUTV à QPFUTU
)o—t QP R QDR x IH-38 à QDR x IH38
dou˜le TR V QDR x IH-308 à QDR x IH308
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31. 22 Linguagem C para sistemas embarcados
€odemos not—r que —s v—riáveis que possuem m—ior t—m—nho podem —rE
m—zen—r v—lores m—ioresF xot—mos t—m˜ém que —pen—s os tipos )o—t e douE
˜le possuem ™—s—s de™im—isF
Representação binária e hexadecimal
e gr—nde m—iori— dos pro™ess—dores tr—˜—lh— ™om d—dos ˜ináriosD ou sej—D
—queles que —pen—s —ssumem v—lores H ou IF €or isso os tipos —present—dos
—nteriormente podem ser represent—dos utiliz—ndo — ˜—se PF …m v—lor do
tipo ™h—r que possui V ˜its será represent—do por um número de V —lg—rismosD
todos H @zerosA ou I @unsAF €—r— re—liz—rmos — ™onversão de um número n—
˜—se de™im—l p—r— — ˜—se P podemos seguir o seguinte —lgoritmoX
IF Dividir o número por 2
PF Anotar o valor do resto (0 ou 1)
QF Se o valor é maior que 0 voltar ao número 1
RF Escrever os valores obtidos através do passo 2 de trás para frente.
SF Apresentar o resultado
€or exemplo o número IVF
IVGP a WD resto 0
WGP a RD resto 1
RGP a PD resto 0
PGP a ID resto 0
IGP a HD resto 1
vendo do último result—do p—r— o primeiro temos que
IV10 a IHHIH2
hevido — gr—nde utiliz—ção de números ˜inários n— progr—m—ção de ˜—ixo
nível é muito ™omum es™revemos estes números n— ˜—se IT ou hex—de™im—lF
e v—nt—gem de es™rever o número nest— ˜—se é que existe um— ™onversão
simples de ˜inário p—r— hex—de™im—l e o número result—nte o™up— ˜em menos
esp—ço n— tel—F
e ˜—se hex—de™im—l possui IT 4unid—des4diferentesF gomo existem —peE
n—s IH —lg—rismos no sistem— de numer—ção —rá˜i™o @HD ID PD QD RD SD TD UD VD
WA utiliz—mos T letr—s p—r— ™omplementáElos @eD fD gD hD iD pAF e ™onversão
entre v—lores ˜ináriosD de™im—is e hex—de™im—is é —present—d— n— „—˜el— PFPF
€—r— ™onverter de ˜inário p—r— hex—de™im—l ˜—st— dividir o número em
grupos de R em RD da esquerda para a direitaD e utiliz—r — t—˜el— —™im—F
€or exemplo o número IVF ƒ—˜emos que este número em ˜inário é repreE
sent—do por IHHIH2 F ƒep—r—ndo o número de R em R —lg—rismos temosX
IEHHIH
€el— t—˜el—X
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

32. 23 Linguagem C para sistemas embarcados
„—˜el— PFPX ‚epresent—ção de™im—l ! ˜inári— E hex—de™im—l
Decimal Binário Hexadecimal Decimal Binário Hexadecimal
H HHHH H V IHHH V
I HHHI I W IHHI W
P HHIH P IH IHIH e
Q HHII Q II IHII f
R HIHH R IP IIHH g
S HIHI S IQ IIHI h
T HIIH T IR IIIH i
U HIII U IS IIII p
I2 a I16
HHIH2 a P16 F
vogoX
IHHIH2 F a IP16 F
Modicadores de tamanho e sinal
…m modi(™—dor de tipo —lter— o signi(™—do dos tipos ˜—se e produz um novo
tipoF ixistem qu—tro tipos de modi(™—doresD dois p—r— o t—m—nho @long
e shortA e dois p—r— sin—l @unsigned e signedAF …m tipo de™l—r—do ™om o
modi(™—dor long pode ter t—m—nho wesy‚ ou sq…ev —o tipo origin—lF
…m tipo de™l—r—do ™omo short deve ter t—m—nho wixy‚ ou sq…ev —o
tipo origin—lF e de™isão ™—˜e —o ™ompil—dor utiliz—doF
ys tipos de™l—r—dos ™omo signed possuem um ˜it reserv—do p—r— o sin—lD
deste o v—lor máximo que podem —tingir é menorF ys tipos de™l—r—dos ™omo
unsigned não podem —ssumir v—lores neg—tivosD em ™ompens—ção podem —tinE
gir o do˜ro do v—lor de um tipo signedF x— „—˜el— PFQ são —present—d—s
—lgum—s v—ri—ções possíveisF
x— lingu—gem gD por p—drão os tipos são sin—liz—dosD ou sej—D possuem
p—rte positiv— e neg—tiv—F €or isso é r—ro en™ontr—r o modi(™—dor signedF
Modicadores de acesso
hur—nte o pro™esso de ™ompil—çãoD existe um— et—p— de otimiz—ção do proE
gr—m—F hur—nte est— et—p—D o ™ompil—dor pode retir—r p—rtes do ™ódigo ou
desf—zer loops ™om períodos (xosF €or exemplo o ™ódigo —˜—ixoX
#define ˆ @*@ ne—r unsigned char * A HxpVQ A
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

33. 24 Linguagem C para sistemas embarcados
„—˜el— PFQX elter—ção de t—m—nho e sin—l dos tipos ˜ási™os
Tipo Bytes Excursão máxima
unsigned ™h—r I H à PSS
signed ™h—r I EIPV à IPU
unsigned int P H à TSFSQS
signed int P EQPFUTV à QPFUTU
long int R EPFIRUFRVQFTRV à PFIRUFRVQFTRU
unsigned long int R H à RFPWRFWTUFPWS
short int P EQPFUTV à QPFUTU
void main @ void A interrupt H
{
while @ X 3a X A Y
}
u—ndo ™ompil—do —present— o seguinte ™ódigo em —ssem˜lerX
// Starting pCode block
S_Teste__main code
_main X
F line IW // T e s t e . c while (X!=X) ;
RETURN
inqu—nto — v—riável x for diferente de x o progr—m— não s—i do loopF
y ™ompil—dor entende que est— ™ondição nun™— irá —™onte™er e elimin— o loop
do ™ódigo (n—l ™omo podemos ver no ™ódigo ger—doD — rotin— de return está
logo —pós — ini™i—liz—ção do progr—m— •m—inF €—r— v—riáveis ™omuns o v—lor
só é —lter—do em —tri˜uições diret—s de v—lor ou de outr—s v—riáveisX @x a RYA
ou @x a yYAF
intret—nto existe um— ™ondição onde — v—riável x pode —lter—r seu v—lor
independentemente do progr—m—F ƒe est— v—riável represent—r um endereço
de memóri— —sso™i—do à um periféri™o físi™oD seu v—lor pode mud—r indepenE
dentemente do )uxo do progr—m—F €—r— indi™—r est— situ—ção —o progr—m—
utiliz—mos — p—l—vr— reserv—d— volatileF
#define ˆ @ * @ volatile n e — r unsigned char * A HxpVQ A
void main @ void A interrupt H
{
while @ X 3a X A Y
}
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

34. 25 Linguagem C para sistemas embarcados
qer—ndo o ™ódigo em —ssem˜ler des™rito —˜—ixoX
// Starting pCode block
S_Teste__main code
_main X
_00105_DS_ X
F line IW // Teste . c while (X != X) ;
MOVLW H x83 // p r i m e i r a parte do endereço
MOVWF r0x00
MOVLW H x0f // s e g u n d a parte do endereço
MOVWF r0x01
MOVFF r0x00 D FSR0L
MOVFF r0x01 D FSR0H
MOVFF INDF0 D r0x00 // r e a l i z a primeira leitura
MOVLW H x83 // p r i m e i r a parte do endereço
MOVWF r0x01
MOVLW H x0f // s e g u n d a parte do endereço
MOVWF r0x02
MOVFF r0x01 D FSR0L
MOVFF r0x02 D FSR0H
MOVFF INDF0 D r0x01 // r e a l i z a segunda leitura
MOVF r0x00 D W
XORWF r0x01 D W
BNZ _00105_DS_ // f a z o teste para igualdade
RETURN
€odemos per™e˜er queD deste modoD o ™ompil—dor é forç—do — ler — v—riável
x du—s vezes e re—liz—r o teste p—r— ver se el— perm—ne™e ™om o mesmo v—lorF
im —lgum—s situ—ções é ne™essário indi™—r que —lgum—s v—riáveis não poE
dem re™e˜er v—lores pelo progr—m—F €—r— isto utiliz—mos — p—l—vr— reserv—d—
constF …tiliz—mos este modi(™—dor p—r— indi™—r que — v—riável represent—
um lo™—l que —pen—s pode ser lido e não modi(™—doD por exemplo um— port—
p—r— entr—d— de d—dosF xest— situ—ção é ™omum utiliz—r —s p—l—vr—s volatile
e const juntoF
#define ˆ @ * @ volatile const ne—r unsigned char * A HxpVQ A
void main @ void A interrupt H
// i n i c i o do programa
{
X a QY
}
ƒe tent—rmos ™ompil—r este ™ódigo —p—re™erá — seguinte mens—gem de
erroX
Teste F c X error Q Q X Attempt to assign value to a constant ←
variable @aA
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

35. 26 Linguagem C para sistemas embarcados
Modicadores de posicionamento
es v—riáveis podem ser de™l—r—d—s utiliz—ndo os modi(™—dores near e farF isE
tes modi(™—dores indi™—m —o ™ompil—dor em qu—l região de memóri— devem
ser ™olo™—d—s —s v—riáveisF
e região near ger—lmente se refere à zero p—geF É um— região m—is
fá™il de ser —™ess—d—F e região far exige m—is tempo p—r— exe™ut—r — mesm—
função que — nearF
€odemos pens—r nest—s regiões ™omo — memóri— ‚ew e — memóri— g—™he
do ™omput—dorF e segund— é m—is rápid—D m—s possui um —lto ™usto e por
isso ger—lmente é menorF im —lgum—s situ—ções é interess—nte que —lgum—s
v—riáveis nun™— s—i—m do ™—™heD pois são utiliz—d—s ™om gr—nde frequên™i—
ou são ™ríti™—s p—r— o sistem—F
Modicador de persistência
im ger—lD —s v—riáveis utiliz—d—s dentro d—s funções perdem seu v—lor —o
término d— funçãoF €—r— que este v—lor não se per™— podemos utiliz—r um
modi(™—dor de persistên™i—X st—ti™F gom esse modi(™—dor — v—riável p—ss—
— possuir um endereço (xo de memóri— d—do pelo ™ompil—dorF elém disso o
™ompil—dor não reutiliz— este endereço em nenhum— outr— p—rte do ™ódigoD
g—r—ntindo que n— próxim— vez que — função for ™h—m—d— o v—lor ™ontinue o
mesmoF
// c r i a um contador persistente que é
int ContadorPersistente @ int reseta A
// i n c r e m e n t a d o a cada chamada de função
{
static char variavel_persistente Y
if @ reseta A
{
variavel_persistente a H Y
}
else
{
return @ variavel_persistenteCCA Y
}
return −IY
}
2.6 Operações aritméticas
If people do not believe that mathematics is simple, it is only
because they do not realize how complicated life is. E tohn
vouis von xeum—nn
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

36. 27 Linguagem C para sistemas embarcados
visting PFRX yper—ções —ritméti™—s ™om tipos diferentes
Ivoid void
main @ A
P {
Q char var08 Y
R int var16 Y
S long int var32 Y
T float pont16 Y
U double pont32 Y
V var8 a var8 C var16 Y // 1
W var8 a var8 C var8 Y // 2
IH var16 a var8 * var8 Y // 3
II var32 a var32 G var16 Y // 4
IP var32 a pont32 * var32 Y // 5
IQ pont16 a var8 G var16 Y // 6
IR pont16 a pont32 * var32 Y // 7
IS pont16 a RH G V H Y // 8
IT }
…m ™uid—do — se tom—rD n— progr—m—ção em g p—r— sistem—s em˜—r™—dosD
é o result—do de oper—ções —ritméti™—sF €or p—drão n— lingu—gem g o resulE
t—do de um— oper—ção —ritméti™— possui t—m—nho igu—l —o m—ior oper—ndoF
y˜serv—ndo o €rogr—m— PFR not—mos —lguns exemplosF
xo ™—so I @linh— VA um— v—riável ™h—r som—d— — um int ger— ™omo reE
sult—do um int @m—ior oper—ndoAF xão é possível —rm—zen—r esse result—do
num ™h—rD h—verá perd— de inform—çãoF
var32 a var8 C var16 Y // 1 corrigido
e som— de dois ™h—rD ™onforme — linh— WD segundo ™—so pode ger—r um
pro˜lem— se —m˜os forem muito próximo do v—lor limiteF €or exemploX IHH
C IHH a PHHD que não ™—˜e num ™h—rD já que este só permite —rm—zen—r
v—lores de EIPV à IPUF
var16 a var8 C var8 Y // 2 corrigido
y ter™eiro ™—so @linh— IHA está ™orretoD — multipli™—ção de dois ™h—r possui
um v—lor máximo de IPUBIPUaITFIPWF y pro˜lem— é que — multipli™—ção de
dois ™h—r ger— um outro ™h—rD perdendo inform—çãoF É ne™essário re—liz—r
um type™—st —ntesF
var16 a @@ int A var8 A * var8 Y // 3 corrigido
y qu—rto ™—so @linh— IIA pode —present—r um pro˜lem— de pre™isãoF e
divisão de dois inteiros não —rm—zen— p—rte fr—™ionári—F ƒe isto não for ™ríti™o
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

37. 28 Linguagem C para sistemas embarcados
p—r— o sistem— está ™orretoF vem˜r—r que — divisão de números inteiros é
m—is rápid— que de números fr—™ionáriosF
y quinto ™—so @linh— IPA pode —present—r um pro˜lem— de pre™isãoF y
result—do d— ™ont— de um número inteiro ™om um ponto )utu—nte é um
ponto )utu—nteF erm—zen—r esse v—lor num outro número inteiro ger— perd—
de inform—çãoF
y sexto ™—so @linh— IQA —present— um pro˜lem— muito ™omumF e diviE
são de dois números inteiros ger— um outro número inteiroF xão import—
se —rm—zen—remos o v—lor num— v—riável de ponto )utu—nte h—verá perd—
de inform—ção pois os operandos são inteirosF €—r— evit—r esse pro˜lem— é
ne™essário um type™—stF
pont16 a @ @ float A var8 A G var16 Y // 6 corrigido
xo sétimo ™—so @linh— IRA pode h—ver perd— de pre™isão pois o result—do
d— oper—ção é um dou˜leD e est—mos —rm—zen—ndo este v—lor num )o—tF
y oit—vo ™—so @linh— ISA é simil—r —o sextoF ist—mos re—liz—ndo um—
™ont— ™om dois números inteiros esper—ndo que o result—do sej— HDSF gomo
os oper—ndos são inteiros — expressão será —v—li—d— ™omo result—nte em eroF
…m— ˜o— práti™— é sempre us—r 4FH4 ou 4f4 —pós o número p—r— indi™—r
oper—ções ™om vírgul—F
pont16 a RH f G V H F H Y // 8 corrigido
hevemos tom—r ™uid—do t—m˜ém ™om ™omp—r—ções envolvendo números
™om ponto )utu—nteF
float x a HFIY
while @ x 3a I F I A {
printf @ x = %fn D x A Y
x a x C HFIY
}
y tre™ho de ™ódigo —™im— —present— um loop in(nitoF gomo existem
restrições de pre™isão nos números de ponto )utu—nte @)o—t e dou˜leA nem
todos os números são represent—dos (elmenteF ys erros de —rredond—mento
podem f—zer ™om que — ™ondição @x 3aIFIA nun™— sej— s—tisfeit—F ƒempre
que houver — ne™essid—de de ™omp—r—ção ™om números de ponto )utu—nte
utiliz—r m—iorD menor ou v—ri—çõesF
float x a HFIY
while @x ` IFIA {
printf @ x = %fn D x A Y
x a x C HFIY
}
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

38. 29 Linguagem C para sistemas embarcados
epes—r de sutis estes tipos de erro podem ™—us—r um m—u fun™ion—mento
do sistem—F x— pigur— PFQ é —present—do um erro ger—do —tr—vés de um loop
in(nitoF
pigur— PFQX voop in(nito de um devi™e driver ger—ndo erro no sistem—
2.7 Função main()
„odo sistem— ne™essit— de ini™i—r em —lgum lug—rF im ger—lD os mi™ro™onE
trol—doresD —ssim que lig—dosD pro™ur—m por su—s instruções no primeiro ou
último endereço de memóri—D dependendo d— —rquitetur— utiliz—d—F y esp—ço
de memóri— disponível neste endereço é ger—lmente muito pequenoD —pen—s
o ne™essário p—r— inserir um— instrução de pulo e o endereço onde está —
função prin™ip—lF iste esp—ço é ™onhe™ido ™omo posição de resetF ixisE
tem —ind— outros esp—ços de memóri— simil—res — este queD ger—lmenteD são
—lo™—dos próximosF y ™onjunto destes esp—ços é ™onhe™ido ™omo vetor de
interrupção @pigur— PFRAF
e m—neir— de indi™—r o ponto de iní™io de um progr—m— depende do
™ompil—dorF im ger—l os ™ompil—dores —lo™—m — função m—in@A em —lgum
lug—r d— memóri— onde h—j— esp—ço disponívelF hepois disso dispõem de um—
instrução de pulo p—r— o primeiro endereço de memóri—D onde foi —lo™—d— —
função m—inF
€—r— o ™ompil—dor ƒhggGq€…tils no w€vef é ne™essário indi™—r que
queremos que — função m—in@A sej— ™h—m—d— tod— vez que o sistem— for
ini™i—doF €or isso é ne™essário que — posição de reset dentro do vetor de
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

39. 30 Linguagem C para sistemas embarcados
Endereço Instrução
0x00 Pulo
0x01 0x8A
0x02 Pulo
0x03 0x55
0x04 ...
0x55 Limpa A
0x56 A recebe
0x57 30
0x58 Testa A
0x59 ...
0x8A A recebe
0x8B 50
0x8C Salva em
0x8D Porta B
0x8E ...
pigur— PFRX ixemplo de fun™ion—mento do vetor de interrupção
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

40. 31 Linguagem C para sistemas embarcados
interrupção —ponte p—r— — função m—inF ssto é feito —tr—vés do —tri˜uto
interrupt H logo —pós o nome d— função ™onforme pode ser visto no ™ódigo
—˜—ixoF
void main @ void A interrupt H
{
// a q u i entra o código do programa
}
yutr— ™ois— interess—nte é que p—r— sistem—s em˜—r™—dos — função prinE
™ip—l não re™e˜e nem retorn— n—d—F gomo el— é — primeir— — ser ™h—m—d—
não há ™omo envi—r —lgum v—lor por p—râmetroF il— t—m˜ém não retorn—
n—d— pois —o término dest— o sistem— não está m—is oper—tivoF
im ger—l sistem—s em˜—r™—dos são projet—dos p—r— ™omeç—rem — fun™iE
on—r —ssim que lig—dos e —pen—s p—r—r su— t—ref— qu—ndo deslig—dosF gomo
tod—s —s fun™ion—lid—des são ™h—m—d—s dentro d— função m—in@A1 esper—Ese
que o progr—m— ™ontinue exe™ut—ndo —s instruções dentro del— —té ser desliE
g—do ou re™e˜er um ™om—ndo p—r— deslig—rF iste ™omport—mento pode ser
o˜tido —tr—vés de um loop in(nitoF e˜—ixo estão —s du—s —ltern—tiv—s m—is
utiliz—d—sF
void main @ void A interrupt H void main @ void A interrupt H
{ {
for @ Y Y A while @ I A
{ {
// a q u i entra o // a q u i entra o
// c ó d i g o principal // c ó d i g o principal
} }
} }
2.8 Rotinas de tempo
Time is an illusion, lunchtime doubly so. E pord €refe™t
É muito ™omum ne™essit—r que o mi™ro™ontrol—dor (que um tempo sem f—zer
n—d—F …m— m—neir— de —tingir esse o˜jetivo é utiliz—r um l—ço FOR 2 F
unsigned char i Y
for @ i aHY i ` I H Y iCCA Y
1
im sistem—s m—is ™omplexos —lgum—s t—ref—s são exe™ut—d—s independentemente d—
função prin™ip—lD tendo su— exe™ução ™ontrol—d— —tr—vés de interrupçõesF
2
iste método não é —™onselh—do em sistem—s de m—ior porteF
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

41. 32 Linguagem C para sistemas embarcados
xot—r que não est—mos utiliz—ndo os ™ol™hetesF vogo —pós fe™h—r os p—E
rênteses já existe um ponto e virgul—F €—r— entender ™omo esse pro™edimento
fun™ion—D e estim—r o tempo de esper— é pre™iso entender ™omo o ™ompil—dor
tr—duz ess— função p—r— —ssem˜lerF
// c ó d i g o em assembler equivalente à f o r ( i =0; i 10; i ++) ;
MOVF r0x00 D W // i n i c i a l i z a W com 0 (1 ciclo )
SUBLW H x0a // c o l o c a o valor 10 (0 x0a ) no r e g i s t r o W (1←
ciclo )
MOVWF r0x00 // muda o valor de W para F (1 ciclo )
_00107_DS_ X
DECFSZ r0x00 D F // d e c r e m e n t a F, se F 0 executa a ←
próxima linha (1 ciclo )
BRA _00107_DS_ // p u l a para o lugar marcado como ←
_00107_DS_ (2 ciclos )
€er™e˜emos pelo ™ódigo —™im— que p—r— re—liz—r um for pre™is—mos de Q
p—ssos de ini™i—liz—çãoF g—d— iter—ção exige P p—ssosX um— ™omp—r—ção e um
pulo 3 D tot—liz—ndo Q ™i™los de ini™i—liz—ção e Q ™i™los de inter—çãoF
ƒe temos um pro™ess—dor tr—˜—lh—ndo — V wrzD ™—d— instrução é exe™uE
t—d— em HFSusF4 €—r— termos um tempo de esper— de HFSs pre™is—mos de I
milhão de instruçõesF ƒe ™olo™—rmos loops en™—de—dos podemos multipli™—r
— qu—ntid—de de instruções que serão exe™ut—d—sF €—r— o˜termos um v—lor
de I milhão de instruções devemos utiliz—r pelo menos Q loops en™—de—dosF
ys v—lores dos loops são o˜tidos de m—neir— iter—tiv—F
unsigned char i D jD kY
for @ i aHY i ` Q R Y iCCA // 3 + 34 * (30.003 + 3) = 1.020.207 ←
instruções
{
for @ j aHY j ` I H H Y jCCA // 3 + 1 0 0 * (297 + 3) = 30.003 ←
instruções
{
for @ k aHY k ` W V Y kCCA Y // 3 + 98 * (3) = 297 instruções
}
}
y ™ódigo —™im— foi projet—do p—r— ger—r um —tr—so de tempo de meio
segundoF gompil—ndo e re—liz—ndo testes práti™os podemos ™on(rm—r que o
tempo re—l é —proxim—d—mente HFSI @sAF ist— dis™repân™i— —™onte™e porque
—gor— temos Q loops en™—de—dos e ™—d— qu—l ™om su— v—riável de ™ontroleF
heste modo o ™ompil—dor pre™is— s—lv—r e ™—rreg—r ™—d— v—riável p—r— re—liz—r
— ™omp—r—çãoF
€er™e˜emos —ssim que p—r— ™onhe™er ™orret—mente o fun™ion—mento do
sistem— é ne™essárioD em —lgum—s situ—çõesD —˜rir o ™ódigo em —ssem˜ler geE
3
iste v—lor só é v—lido qu—ndo est—mos tr—˜—lh—ndo ™om v—riáveis ™h—rF ƒe utiliz—rmos
v—riáveis int o ™ódigo em —ssem˜ler será diferente e teremos que re—liz—r um— nov— —náliseF
4
xo €sgD ™—d— instrução pre™is— de R ™i™los de ™lo™kF €—r— VwrzD I ™i™lo a HFSµsF
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

42. 33 Linguagem C para sistemas embarcados
r—do pelo ™ompil—dor p—r— entender ™omo o este é exe™ut—doF xem sempre
o ™ompil—dor tom— —s mesm—s de™isões que nósF elém disso ele pode ger—r
otimiz—ções no ™ódigoF ixistem dois tipos de otimiz—çãoX um— vis—ndo diE
minuir o tempo de exe™ução do sistem—D deix—ndoEo m—is rápido e outr— que
reduz o t—m—nho do ™ódigo (n—lD poup—ndo esp—ço n— memóri—F
e seguir —present—mos um exemplo de função que ger— del—ys ™om tempo
p—r—metriz—doF
void delay @ unsigned int DL A
{
unsigned char i D j D k Y
while @ DL −−A // e x e c u t a DL vezes .
{
for @ i aHY i ` Q R Y iCCA // 3 + 34 * (30.003 + 3) = 1.020.207 ←
instruções
{
for @ j aHY j ` I H H Y jCCA // 3 + 1 0 0 * (297 + 3) = 30.003 ←
instruções
{
for @ k aHY k ` W V Y kCCA Y // 3 + 98 * (3) = 297 instruções
}
}
}
}
2.9 Operações com bits
All of the books in the world contain no more information
than is broadcast as video in a single large American city in
a single year. Not all bits have equal value. E g—rl ƒ—g—n
xos sistem—s mi™ro™ontrol—dosD existem —lgum—s v—riáveis onde ™—d— ˜it tem
um— interpret—ção ou fun™ion—lid—de diferenteF €or isso é ne™essário re—liz—r
—lgum—s oper—ções que modi(quem —pen—s os ˜its desej—dosD m—ntendo o
rest—nte dos ˜its d— v—riável in—lter—dosF
es oper—ções d— lingu—gem g que nos permitem tr—˜—lh—r ™om —s v—riáE
veisD lev—ndo em ™ont— os v—lores individu—is de ™—d— ˜itD são ™h—m—d—s de
˜itwise oper—tionF
É import—nte ress—lt—r que —s oper—ções de ˜itwise possuem fun™ion—liE
d—de semelh—nte — su—s respe™tiv—s oper—ções lógi™—sF e diferenç— é que —
lógi™— oper— em ™im— d— v—riável ™omo um todo5 enqu—nto — ˜itwise oper—
˜it à ˜itF
5
vem˜r—r que p—r— lingu—gem g um— v—riável ™om v—lor H @zeroA represent— f—lsoD e
qualquer outro v—lor represent— verd—deiroF
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

43. 34 Linguagem C para sistemas embarcados
NOT
e oper—ção xy„ lógi™— retorn— um se o v—lor for zero e H se o v—lor for umF
A !A
H I
I H
e oper—ção ˜itwise xy„ @oper—dor £A exe™ut— um— xy„ lógi™—F ssso signi(™—
que — oper—ção é re—liz—d— p—r— ™—d— um dos ˜its d— v—riávelD não m—is p—r—
— v—riável ™omo um todoF x— t—˜el— seguinte é —present—d— — diferenç— entre
—s du—s oper—çõesF
Declaração Lógico Bitwise
result a ~ A Y
char A a IPY result a 3 A Y // result = 243
// A = 0 b 0 0 0 0 1 1 0 0 // result = 0 // A = 0 b 0 0 0 0 1 1 0 0
// r = 0 b11110011
AND
e oper—ção exh lógi™— @oper—dor 88A retorn— H se —lgum dos v—lores for
zeroD e I se os dois v—lores forem diferentes de zeroF
A B AB
H H H
H I H
I H H
I I I
e oper—ção ˜itwise exh @oper—dor 8A exe™ut— um— exh lógi™— p—r— ™—d—
p—r de ˜its e ™olo™— o result—do n— posição ™orrespondenteX
Declaração Lógico Bitwise
char A a VY
result a A 8 B Y
// result = 0
result a A 88 B Y
char
// A = 0 b 0 0 0 0 1 0 0 0
// A = 0 b 0 0 0 0 1 0 0 0
B a SY // result = 1
// B = 0 b 0 0 0 0 0 1 0 1
// B = 0 b 0 0 0 0 0 1 0 1
// r = 0 b00000000
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

44. 35 Linguagem C para sistemas embarcados
OR
e oper—ção y‚ lógi™— @oper—dor ||A retorn— I se —lgum dos v—lores for difeE
rente de zeroD e H se os dois v—lores forem zeroF
e f e||f
H H H
H I I
I H I
I I I
e oper—ção ˜itwise y‚ @oper—dor |A exe™ut— um— y‚ lógi™— p—r— ™—d— p—r
de ˜its e ™olo™— o result—do n— posição ™orrespondenteX
Declaração Lógico Bitwise
char A a VY
result a A | B Y
// result = 13
result a A | | B Y
char
// A = 0 b 0 0 0 0 1 0 0 0
// A = 0 b 0 0 0 0 1 0 0 0
B a SY // result = 1
// B = 0 b 0 0 0 0 0 1 0 1
// B = 0 b 0 0 0 0 0 1 0 1
// r = 0 b00001101
XOR
e oper—ção ˆy‚ não possui ™orrespondente lógi™— n— lingu—gem gF ist—
oper—ção pode ser represent—d— ™omo e ˆy‚ f a @e 88 3fA||@3e 88 fA
e f e⊕f
H H H
H I I
I H I
I I H
e oper—ção ˜itwise ˆy‚ @oper—dor ¢A exe™ut— um— ˆy‚ lógi™— p—r— ™—d—
p—r de ˜its e ™olo™— o result—do n— posição ™orrespondenteX
Declaração Lógico Bitwise
char A a VY
result a A ” B Y
// result = 15
char
// A = 0 b 0 0 0 0 1 0 0 0
// não existe em C // A = 0 b 0 0 0 0 1 0 0 0
B a SY
// B = 0 b 0 0 0 0 0 1 0 1
// B = 0 b 0 0 0 0 0 1 0 1
// r = 0 b00001101
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

45. 36 Linguagem C para sistemas embarcados
Shift
e oper—ção shift deslo™— os ˜its p—r— — esquerd— @oper—dor ``A ou direit—
@oper—dor bbAF É ne™essário indi™—r qu—nt—s ™—s—s serão deslo™—d—sF
Declaração Shift Esquerda Shift Direita
result a A `` P Y result a A bb P Y
char A a VY // result = 32 // result = 2
// A = 0 b 0 0 0 0 1 0 0 0 // A = 0 b 0 0 0 0 1 0 0 0 // A = 0 b 0 0 0 0 1 0 0 0
// r = 0 b00100000 // r = 0 b00000010
€—r— v—riáveis unsigned e inteir—sD est— oper—ção fun™ion— ™omo — multiE
pli™—çãoGdivisão por potên™i— de doisF g—d— shift multipli™—Gdivide por P o
v—lorF ist— é um— práti™— muito ™omum p—r— evit—r — divisão que n— m—iori—
dos sistem—s em˜—r™—dos é um— oper—ção ™—r— do ponto de vist— de tempo
de pro™ess—mentoF
Não utilizar esta operação com o intuito de multiplicar/dividir variáveis
com ponto xo ou utuante nem variáveis sinalizadas (signed).
im divers—s o™—siões é ne™essário que tr—˜—lhemos ™om os ˜its de m—neir—
individu—lD prin™ip—lmente qu—ndo estes ˜its represent—m s—íd—s ou entr—d—s
digit—isD por exemplo ™h—ves ou ledsF
ƒupondo que temos V leds lig—dos —o mi™ro™ontrol—dorF g—d— led é reE
present—do —tr—vés de I ˜it de um— v—riávelF €—r— lig—rmos ou deslig—rmos
—pen—s um led por vezD não —lter—ndo o v—lor dos dem—isD devemos nos utiE
liz—r de —lguns p—ssos de álge˜r— digit—lF
Ligar um bit (bit set)
€—r— lig—r —pen—s um ˜itD utiliz—remos um— oper—ção y…F ƒupondo dois
oper—ndos e e fF ƒe e é I o result—do de @e | fA é I independente de fF ƒe
e é H o result—do é igu—l —o v—lor de fF
ƒe o o˜jetivo é lig—r —pen—s o ˜it d— posição ˆ devemos ™ri—r um v—lor
onde tod—s —s posições são H's ™om ex™eção d— posição desej—d—F €—r— um—
más™—r— ˜inári— de x ˜its temos @xbaˆAX
€osição x F F F ˆCI ˆ ˆEI F F F H
†—lor H FFF H I H FFF H
ƒe — oper—ção y‚ for exe™ut—d— ™om — más™—r— ™ri—d—D o result—do —preE
sent—rá v—lor I n— posição ˆ e m—nterá os v—lores —ntigos p—r— —s dem—is
posiçõesF ixemploX vig—r —pen—s o ˜it P d— v—riável €y‚„h
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

46. 37 Linguagem C para sistemas embarcados
#define €y‚„h @ * @ volatile unsigned char * A HxpVQ A
// d e f i n e s para portas de entrada e saída
ne—r
#define „‚sƒh @ * @ volatile ne—r unsigned char * A HxpWS A
void main @ void A interrupt
// i n i c i o do programa
H
{
char mascara Y // v a r i á v e l que guarda a máscara
TRISD a H x00 Y // c o n f i g u r a a porta D como saída
PORTD a H x00 Y // l i g a todos os leds ( lógica negativa )
// l i g a o primeiro bit da variável
mascara a I Y // bit = 0 b00000001
// r o t a c i o n a −s e a variável para que o bit 1 chegue na posição←
desejada
mascara a mascara `` P Y // bit = 0 b00000100
// L i g a r o bit 2, desligando o 2o led
PORTD a PORTD | mascara Y
for @ Y Y A Y
// mantém o sistema ligado indefinidamente
}
Desligar um bit (bit clear)
€—r— deslig—r —pen—s um ˜it o pro™edimento é simil—r —o utiliz—do p—r— lig—rF
eo invés de utiliz—rmos um— oper—ção y…D utiliz—remos um— oper—ção exhF
e oper—ção exh tem — ™—r—™terísti™— deD d—dos e e f v—lores ˜ináriosD se e
é ID — respost— de @e 8 fA será o próprio v—lor de fD se — eaHD — respost— é
zeroD independente de fF
xov—mente é ne™essário ger—r um— más™—r—F w—s p—r— est— situ—ção el—
deve possuir todos os ˜its igu—is à um ™om ex™eção de ˆD o ˜it que queremos
deslig—rF
posição x F F F ˆCI ˆ ˆEI F F F H
†—lor I FFF I H I FFF I
ƒe — oper—ção exh for exe™ut—d— ™om — más™—r— ™ri—d—D o result—do
—present—rá v—lor H n— posição ˆ e m—nterá os v—lores —ntigos p—r— —s dem—is
posiçõesF ixemploX heslig—r —pen—s o ˜it P d— v—riável €y‚„hF
#define €y‚„h @ * @ volatile unsigned char * A HxpVQ A
// d e f i n e s para portas de entrada e saída
ne—r
#define „‚sƒh @ * @ volatile ne—r unsigned char * A HxpWS A
void main @ void A interrupt
// i n i c i o do programa
H
{
char mascara Y // v a r i á v e l que guarda a máscara
TRISD a H x00 Y // c o n f i g u r a a porta D como saída
PORTD a H xFF Y // d e s l i g a todos os leds ( lógica ←
negativa )
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados

47. 38 Linguagem C para sistemas embarcados
// l i g a o primeiro bit da variável
mascara a I Y // mascara = 0 b00000001
// r o t a c i o n a −s e a variável para que o bit 1 chegue na posição←
desejada
mascara a mascara `` P Y // m a s c a r a = 0 b00000100
// i n v e r t e −s e o s v a l o r e s d e c a d a b i t
mascara a ~ mascara Y // m a s c a r a = 0 b11111011
// D e s l i g a o bit 2, ligando o 2o led
PORTD a PORTD 8 mascara Y
for @ Y Y A Y
// mantém o sistema ligado indefinidamente
}
É import—nte not—r que ger—mos — más™—r— de m—neir— idênti™— àquel—
utiliz—d— no ™—so —nteriorD onde todos os v—lores são zero e —pen—s o desej—do é
umF hepois re—liz—mos — inversão dos v—loresF iste pro™edimento é re—liz—do
dest— m—neir— porque não s—˜emos o t—m—nho d— p—l—vr— — ser utiliz—d— no
mi™ro™ontrol—dorX V ou IT ˜itsF wesmo —ssim devemos g—r—ntir que todos os
˜its o˜tenh—m o v—lor ™orretoD o que é g—r—ntido pel— oper—ção de neg—çãoF
e opção de ini™i—liz—r — v—riável ™om —pen—s um zero e rot—™ion—r pode não
fun™ion—r poisD n— m—iori— dos sistem—sD — função de rot—ção insere zeros à
medid— que os ˜its são deslo™—dos e pre™is—mos que —pen—s um v—lor sej—
zeroF
Trocar o valor de um bit (bit ip)
€—r— tro™—r o v—lor de um ˜it utiliz—remos ™omo —rtifí™io —lgé˜ri™o — oper—ção
ˆy‚F h—do du—s v—riáveis ˜inári—s e e f D se e é ID o v—lor result—nte de
e ˆy‚ f é o oposto do v—lor de fD se eaHD — respost— se m—ntém igu—l —o
v—lor de fF
€odemos per™e˜er que p—r— tro™—r o v—lor de —pen—s um ˜it — más™—r—
será idênti™— àquel— utiliz—d— p—r— lig—r um ˜itX
posição x F F F ˆCI ˆ ˆEI F F F H
†—lor H FFF H I H FFF H
ƒe — oper—ção ˆy‚ for exe™ut—d— ™om — más™—r— ™ri—d—D o v—lor n— posição
ˆ será tro™—doD de zero p—r— um ou de um p—r— zeroF ixemploX „ro™—r o ˜it
P e T d— v—riável €y‚„h
#define €y‚„h @ * @ volatile unsigned char * A HxpVQ A
// d e f i n e s para portas de entrada e saída
ne—r
#define „‚sƒh @ * @ volatile ne—r unsigned char * A HxpWS A
void main @ void A interrupt
// i n i c i o do programa
H
{
char mascara Y // v a r i á v e l que guarda a mascara
TRISD a H x00 Y // c o n f i g u r a a porta D como saída
Notas de Aula ELT024 - Programação para Sistemas Embarcados