Segunda aula: tipos de dados em linguagem C, Operações aritméticas, Função main(), Rotinas de tempo

1. Tipos de dados, função main e tempo
Prof. Rodrigo Maximiano Antunes de Almeida
Universidade Federal de Itajubá
rodrigomax@unifei.edu.br
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 1 / 48

2. Teclado
Revisão
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 2 / 48

3. Dados Importantes
Teórica:
Local ⇒ Sala I.2.1.11
Horário ⇒ 15:45-17:35 (ter)
Laboratório:
Local ⇒ Sala LEC I / LASER
Horário ⇒
P1: 8:00-9:45 (qui) ELT025 (LASER)
P2: 10:15-12:00 (qui) ELT025 (LASER)
P3: 15:50-17:30 (qui) ELT025 (LECI)
P1: 13:30-15:10 (ter) ELT802 (LECI)
Levar a placa + adaptador de tomada
Datas Importantes *:
Prova 01 ⇒ 17/09
Prova 02 ⇒ 26/11
Sub ⇒ 03/12
* Datas
Todas as datas estão sujeitas a alterações
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 3 / 48

4. Linguagem C
Referência circular (rev)
A função LerTemperatura() faz um teste: se o valor for maior que um
patamar chama a função EnviaSerial() com o código 0x30.
1 #include "serial.h"
2 char LerTemperatura ( void ) ;
3 void AjustaCalor ( char val ) ;
A função LerSerial() receber um valor e repassa para a função
AjustaCalor().
1 #include "temp.h"
2 char LerSerial ( void ) ;
3 void EnviaSerial ( char val ) ;
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 4 / 48

5. Linguagem C
Referência circular (rev)
#include “serial.h”
char LerTemperatura(void);
void AjustaCalor(char val);
temp.h
#include “temp.h”
char LerSerial(void);
void EnviaSerial(char val);
serial.h
#include “serial.h”
char LerTemperatura(void);
void AjustaCalor(char val);
temp.h
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 5 / 48

6. Linguagem C
Referência circular (rev)
Solução: criar uma estrutura de controle para pré compilação.
1 #ifndef TAG_CONTROLE
2 #define TAG_CONTROLE
3 // t o d o o c o n t e ú d o do a r q u i v o vem a q u i .
5 #endif //TAG_CONTROLE
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 6 / 48

7. Linguagem C
Referência circular(rev)
#infdef TEMP_H
#define TEMP_H
#include “serial.h”
char LerTemperatura(void);
void AjustaCalor(char val);
#endif
temp.h
#infdef SERIAL_H
#define SERIAL_H
#include “temp.h”
char LerSerial(void);
void EnviaSerial(char val);
#endif
serial.h
#infdef TEMP_H
//tag já definida,
//pula o conteúdo
#endif
temp.h
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 7 / 48

8. Linguagem C
Tipos de dados em C
Tipos de dados em C
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 8 / 48

9. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Toda informação que é inserida num computador é armazenada em
formato binário
Cada tipo de informação contém uma quantidade diferente de bits
Cada bit pode representar informações diferentes, mesmo dentro de
uma mesma variável
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 9 / 48

10. Linguagem C
Tipos de dados em C
Tipo Bits Bytes Faixa de valores
char 8 1 -128 à 127
int 16 2 -32.768 à 32.767
oat 32 4 3,4 x 10-38
à 3,4 x 1038
double 64 8 3,4 x 10-308
à 3,4 x 10308
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 10 / 48

11. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Quando resolvemos codicar uma informação num formato digital, e
portanto nito, sempre existe perda de
informação
resolução
amplitude
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 11 / 48

12. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Exemplos:
1 f l o a t x = 0 ;
2 while ( x != 4 )
3 {
4 printf ( i ) ;
5 x += 0 . 4 f ;
6 }
1 char x = 0 ;
2 while ( x 2 0 0 )
3 {
4 printf ( i ) ;
5 x++;
6 }
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 12 / 48

13. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Conversão Binário-decimal
Dividir o número por 2
Anotar o valor do resto (0 ou 1)
Se o valor é maior que 0 voltar ao número 1
Escrever os valores obtidos através do passo 2 de trás para frente.
Apresentar o resultado
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 13 / 48

14. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Exercicio 01) Converter os números
18
513
73
60
-15
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 14 / 48

15. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Número 18:
18
2
= 9, resto 0
9
2
= 4, resto 1
4
2
= 2, resto 0
2
2
= 1, resto 0
1
2
= 0, resto 1
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 15 / 48

16. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
A representação de números negativos é feita através do MSB
0 = positivo
1 = negativo
Método de conversão: complemento de dois
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 16 / 48

17. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Complemento de dois
Denir tamanho da palavra
Achar o representação em binário positiva com a mesma magnitude
Inverter todos os bits
Somar um ao resultado
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 17 / 48

18. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Números fracionários (ponto utuante)
São divididos em expoente, mantissa e sinal
Sinal ocupa apenas um bit, como nos inteiros
A mantissa representa os algarismos signicativos
O expoente representa a magnitude
Ponto xo
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 18 / 48

19. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Base Hexadecimal
Possui 16 unidadesdiferentes.
10 algarismos mais 6 letras
Facilita escrita de valores binários
Fácil conversão bin-hex
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 19 / 48

20. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Dec Bin Hex Dec Bin Hex
0 0000 0 8 1000 8
1 0001 1 9 1001 9
2 0010 2 10 1010 A
3 0011 3 11 1011 B
4 0100 4 12 1100 C
5 0101 5 13 1101 D
6 0110 6 14 1110 E
7 0111 7 15 1111 F
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 20 / 48

21. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Exercicio 02) Converter os números
1810 - 100102
51310 - 10000000012
7310 - 10010012
6010 - 1111002
-1510 - 11110012_8bits
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 21 / 48

22. Linguagem C
Conversão Binário, Decimal, Hexadecimal
Exercicio 02) Converter os números
como: 1810= 1-00102
12 = 116
00102 = 216
logo :
100102. = 1216.
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 22 / 48

23. Linguagem C
Modicadores de tamanho e sinal
Modicadores de tamanho e sinal
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 23 / 48

24. Linguagem C
Modicadores de tamanho e sinal
Tipo Bytes Excursão máxima
unsigned char 1 0 à 255
signed char 1 -128 à 127
unsigned int 2 0 à 65.535
signed int 2 -32.768 à 32.767
long int 4 -2.147.483.648 à 2.147.483.647
unsigned long int 4 0 à 4.294.967.295
short int 2 -32.768 à 32.767
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 24 / 48

25. Linguagem C
Modicadores de Acesso
Modicadores de Acesso
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 25 / 48

26. Linguagem C
Modicadores de Acesso
1 #define X ( *( near unsigned char *) 0 xF83 )
2 void main ( void )
3 {
4 while ( X!=X ) ;
5 }
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 26 / 48

27. Linguagem C
Modicadores de Acesso
Compilando o código anterior temos em assembler:
1 // S t a r t i n g pCode b l o c k
2 S_Teste__main code
3 _main :
4 . line 19 // T e s t e . c w h i l e (X!=X) ;
6 RETURN
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 27 / 48

28. Linguagem C
Modicadores de Acesso
1 #define X ( *( v o l a t i l e near unsigned char *) 0 xF83 )
2 void main ( void )
3 {
4 while ( X!=X ) ;
5 }
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 28 / 48

29. Linguagem C
Modicadores de Acesso
1 S_Teste__main code // S t a r t i n g pCode b l o c k
2 _main :
3 _00105_DS_ :
4 . line 19 // T e s t e . c w h i l e (X != X) ;
5 MOVLW 0 x83 // p r i m e i r a p a r t e do e n d e r e ç o
6 MOVWF r0x00
7 MOVLW 0 x0f // s e g u n d a p a r t e do e n d e r e ç o
8 MOVWF r0x01
9 MOVFF r0x00 , FSR0L
10 MOVFF r0x01 , FSR0H
11 MOVFF INDF0 , r0x00 // r e a l i z a p r i m e i r a l e i t u r a
12 MOVLW 0 x83 // p r i m e i r a p a r t e do e n d e r e ç o
13 MOVWF r0x01
14 MOVLW 0 x0f // s e g u n d a p a r t e do e n d e r e ç o
15 MOVWF r0x02
16 MOVFF r0x01 , FSR0L
17 MOVFF r0x02 , FSR0H
18 MOVFF INDF0 , r0x01 // r e a l i z a s e g u n d a l e i t u r a
19 MOVF r0x00 , W
20 XORWF r0x01 , W
21 BNZ _00105_DS_ // f a z o t e s t e p a r a i g u a l d a d e
22 RETURN
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 29 / 48

30. Linguagem C
Modicadores de Acesso
Utilização de const:
1 #define X ( *( v o l a t i l e const near unsigned char *) 0 xF83 )
2 // i n i c i o do programa
3 void main ( void )
4 {
5 X = 3 ;
6 }
A compilação resulta em erro:
1 Teste . c : error 3 3 : Attempt to assign value to a constant ←
variable (=)
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 30 / 48

31. Linguagem C
Modicadores de Posicionamento
Modicadores de Posicionamento
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 31 / 48

32. Linguagem C
Modicadores de Posicionamento
Existem dois modicadores de posicionamento
near
far
Não são padronizadas pela ISO C(99)
Indicam ao compilador a região em que a variável deve ser colocada
near - região de acesso mais rápido
far - região de acesso normal
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 32 / 48

33. Linguagem C
Modicador de persistência
Modicador de persistência
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 33 / 48

34. Linguagem C
Modicador de persistência
A persistência de uma variável pode ser assegurada com o modicador
static
Padronizada pela ISO C(99)
Garante que não haverá perda de informação na variável
Uma região de memória é reservada apenas para a variável em questão
1 // c r i a um c o n t a d o r p e r s i s t e n t e que é
2 // i n c r e m e n t a d o a ca d a chamada de f u n ç ã o
3 i n t ContadorPersistente ( i n t reseta ) {
4 char variavel_persistente ;
5 i f ( reseta ) { variavel_persistente = 0 ; }
6 else { return ( variavel_persistente++) ; }
7 return −1;
8 }
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 34 / 48

35. Linguagem C
Modicador de persistência
1 // c r i a um c o n t a d o r p e r s i s t e n t e que é
2 // i n c r e m e n t a d o a ca d a chamada de f u n ç ã o
3 i n t ContadorPersistente ( i n t reseta )
4 {
5 s t a t i c char variavel_persistente ;
6 i f ( reseta )
7 {
8 variavel_persistente = 0 ;
9 }
10 else
11 {
12 return ( variavel_persistente++) ;
13 }
14 return −1;
15 }
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 35 / 48

36. Linguagem C
Operações Aritiméticas
Operações Aritiméticas
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 36 / 48

37. Linguagem C
Operações Aritiméticas
1 void main ( void )
2 {
3 char var8 ;
4 i n t var16 ;
5 long i n t var32 ;
6 f l o a t pont16 ;
7 double pont32 ;
8 var8 = var8 + var16 ; // 1
9 var8 = var8 + var8 ; // 2
10 var16 = var8 * var8 ; // 3
11 var32 = var32 / var16 ; // 4
12 var32 = pont32 * var32 ; // 5
13 pont16 = var8 / var16 ; // 6
14 pont16 = pont32 * var32 ; // 7
15 pont16 = 40 / 8 0 ; // 8
16 }
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 37 / 48

38. Linguagem C
Função main()
Função main()
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 38 / 48

39. Linguagem C
Função main()
0x58 Testa A
0x57 30
0x56 A recebe
0x55 Limpa A
0x59 ...
0x8D Porta B
0x8C Salva em
0x8B 50
0x8A A recebe
0x8E ...
0x03 0x55
0x02 Pulo
0x01 0x8A
0x04 ...
0x00 Pulo
Endereço Instrução
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 39 / 48

40. Linguagem C
Função main()
O como indicar o ponto de início de um programa depende do
compilador.
Geralmente apenas a criação da função main já é suciente para o
compilador
O linker aloca a função main() em algum lugar disponível na memória
O linker atualiza o vetor de reset colocando um pulo para a função
main
1 void main ( void )
2 {
3 // a q u i e n t r a o c ó d i g o do programa
4 }
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 40 / 48

41. Linguagem C
Função main()
Atenção!
Para sistemas embarcados a função main é a primeira a ser executada,
portanto não pode receber parâmetro nenhum. Como ela é a ultima a ser
executada, também não existe a possibilidade de retornar algum valor.
Deve ser declarada como:
1 void main ( void )
2 {
3 // I n s i r a o c ó d i g o a q u i .
4 }
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 41 / 48

42. Linguagem C
Função main()
Geralmente os sistemas embarcados são feitos para serem
continuamente executados
As rotinas devem ser cíclicas
O sistema só para quando desligado
Atenção!
Nesta situação utiliza-se loops innitos.
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 42 / 48

43. Linguagem C
Função main()
1 void main ( void )
2{
3 for ( ; ; )
4 {
5 // a q u i e n t r a o
6 // c ó d i g o p r i n c i p a l
7 }
8}
1 void main ( void )
2{
3 while ( 1 )
4 {
5 // a q u i e n t r a o
6 // c ó d i g o p r i n c i p a l
7 }
8}
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 43 / 48

44. Linguagem C
Rotinas de Tempo
Rotinas de Tempo
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 44 / 48

45. Linguagem C
Rotinas de Tempo
É muito comum necessitar que o microcontrolador que um tempo sem
fazer nada. Uma maneira de atingir esse objetivo é utilizar um laço for.
1 unsigned char i ;
2 for ( i=0; i 1 0 ; i++) ;
Atenção!
Notar que não estamos utilizando os colchetes.
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 45 / 48

46. Linguagem C
Rotinas de Tempo
1 // c ó d i g o em a s s e m b l e r e q u i v a l e n t e do : f o r ( i =0; i 10; i ++) ;
2 MOVF r0x00 , W // i n i c i a l i z a W com 0 ←
( 1 c i c l o )
3 SUBLW 0 x0a // c o l o c a o v a l o r 10 ( 0 x0a ) no r e g i s t r o W ←
( 1 c i c l o )
4 MOVWF r0x00 //muda o v a l o r de W p a r a F ←
( 1 c i c l o )
5 _00107_DS_ :
6 DECFSZ r0x00 , F // d e c r e m e n t a F , s e F0 e x e c u t a o p r ó x i m o ←
( 1 c i c l o )
7 BRA _00107_DS_ // p u l a p a r a o l u g a r _00107_DS_ ←
( 2 c i c l o s )
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 46 / 48

47. Linguagem C
Rotinas de Tempo
São gastos 3 passos para inicialização, cada um de 1 ciclo.
Cada iteração gasta 2 passos, um de 1 ciclo e um de 2 ciclos
Para um PIC a 8 MHz cada ciclo gasta 0,5 us
Se desejamos um tempo de x segundos são necessárias 2 ∗ 109
∗ x
instruções.
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 47 / 48

48. Linguagem C
Rotinas de Tempo
1 unsigned char i , j , l ;
2 for ( i=0; i 3 4 ; i++) // 3+34*(30 ,003+3) = 1 , 0 2 0 , 2 0 7 i n s t r u ç õ e s
3 {
4 for ( j=0; j 1 0 0 ; j++) // 3+100*(297 + 3 ) = 3 0 , 0 0 3 i n s t r u ç õ e s
5 {
6 for ( k=0; k 9 8 ; k++) ; // 3+98*(3) = 297 i n s t r u ç õ e s
7 }
8 }
ELT024 Tipos de dados, função main e tempo rodrigomax@unifei.edu.br 48 / 48