Sbmc Chapitre 4 - Bonne Pratiques

SYSTÈME A BASE DES MICROCONTROLLEURS

CHAPITRE 4: LES BONNES PRATIQUES DE LA

PROGRAMMATION EMBARQUÉS

MOHAMED MASMOUDI3ÈME ANNÉE INFO - SLE

ENSI-ECOLE NATINALE DES SCIENCES DE L’[email protected]

Mohamed MASMOUDI 2014-2015ENSI

1Mohamed MASMOUDI 2014-2015 3ème année INFO - SLE

Types utilisés

Mohamed MASMOUDI 2014-2015 3ème année INFO - SLE

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Utilisation des types indépendant des compilateurs Les types int et double dépondent de l’environnement de

compilation (nombre de bits à utiliser)

Utilisation des types de taille fixe int16_t, uint8_t , ….typedef signed char int8_t

typedef unsigned char uint8_t

typedef signed int int16_t

typedef unsigned int uint16_t

typedef signed long int int32_t

typedef unsigned long int uint32_t

typedef signed long long int int64_t

typedef unsigned long long int uint64_t

Variables


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Globale et locale Les variables locales sont déclarées dans la fonction les

utilisant. Les variables globales en début de programme. Le linker attribue une adresse fixe et définitive au variables

globale pendant toute la durée du programme. L'utilisation de variables locales améliore considérablement

la lisibilité et la sécurité des données dans un programme en C.

Les variables locales sont par défaut "automatiques" , crées à l'entrée de la fonction qui les déclare et détruites à la sortie. Pour cela elles sont rangées dans la « pile», zone mémoire particulière, destinée primairement au stockage des données de retour des sous programmes.

Variables


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Statique Une variable globale est déjà persistante. L’objectif de la nommer en « static » est simplement de la «

privatiser » au fichier où elle est déclarée. C’est-à-dire qu’elle ne pourra pas être utilisée depuis un

autre fichier.

Externe

/* File file1.c */int b1=0;void next(void){char a1;a1='a';b1=77;}

/* File file2.c */extern int a1;void next1(void){float b1;b1=19.2;a1=13;}

Variables


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Qualificateur Le C définit des qualificateurs pouvant influer sur une

variable : const : pour définir une variable dont la valeur ne doit

jamais changer ;

volatile : désigne une variable dont les accès ne doivent pas être optimiser par le compilateur. Cette variable sera relue depuis son emplacement d’origine à chaque accès. En effet, cela est important lorsque d’autre sources (périphérique matériel, processus, etc…) accède à la variable en même temps ue notre programme.

Une variable peut avoir plusieurs qualificateurs

Opérateur


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Les opérateurs logiques de comparaisons (&& et ||, similaires sémantiquement à leur équivalent binaire & et |) ont une exécution totalement différente.

Dans le cas du ET logique (&&), si l'opérande gauche s'évalue à faux (valeur zéro), on sait déjà que le résultat du ET sera faux et donc ce n'est pas la peine d'évaluer l'opérande droite.

De la même manière si l'opérande gauche d'un OU logique (||) est évalué à vrai, le résultat sera aussi vrai (valeur !=0) et donc l'évaluation de l'opérande droite est inutile.

Opérateur (manipulation des bits)


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Les manipulations de bits sont beaucoup utilisées dans l’embarqué. Pour contrôler un périphérique matériel, on retrouve des registres de 8, 16 ou 32 bits qu’il faut modifier. Exemple Mettre à 1 le bit 4 de a :

unsigned a = 0x000F; /* 0000 0000 0000 1111 */

unsigned b = 0x0010; /* 0000 0000 0001 0000 */

unsigned c = a | b; /* 0000 0000 0001 1111 soit 0x001F */

Mettre à zéro le bit 3 de a : unsigned a = 0x000F; /* 0000 0000 0000 1111 */

unsigned b = 0xFFF7; /* 1111 1111 1111 0111 */

unsigned c = a & b; /* 0000 0000 0000 0111 soit 0x0007 */

Opérateur (manipulation des bits)


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Tester si le bit 2 de a est à 1 :

unsigned a = 0x000F; /* 0000 0000 0000 1111 */

if (a & (1 << 2))

Tester si le bit 3 de a est à 1 et si le bit 15 est à 0 :

unsigned a = 0x000F; /* 0000 0000 0000 1111

if ( a & (1 << 3)!=0 && a&(1<<15)==0 )

Points d’entrées


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Le main() est le point d’entrée d’une application.

Dans un système embarquée sans système d’exploitation, le point d’entrée du programme sera précisé dans la phase d’édition de liens par l’initialisation du vecteur d’interruption.

D’autre point d’entrées définissent les appels aux autres interruptions.

Points d’entrées


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Les appels aux interruption sont définie dans le vecteur table sous forme de pointeurs sur les callbacks des interruptions.

Lors des appels des interruptions il est préférable de minimiser les traitement a fin d’éviter la superposition de plusieurs interruptions. Ceci n’est pas valable dans les interruptions à contraintes temps réel stricte: Traitement d’urgence

Bouton d’alerte Alarme

Traitement fortement temporisé Synthèse vocale Affichage vidéo

Optimisation du code


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Optimisation du code Option -O0 (niveau 0)

Allocates variables to registers Performs loop rotation Eliminates unused code Simplifies expressions and statements

Option -O1 (niveau 1) Performs all -O0 optimizations, and: Removes unused assignments Eliminates local common expressions

Option -O2 (niveau 2) (default optimization level) Performs all -O1 optimizations, and: Performs loop optimizations

Utilisation des FSM


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FSM Finit State Machine

LED_ON LED_OFF

LED_OFF_ON

LED_ON_OFF

Utilisation des FSM


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typedef enum {NO_TRANS=0,LED_ON_OFF=0x01,LED_OFF_ON=0x02

}ledTransition;

• Utilisation des énumérations pour les états et les transitions.

• Utilisation des transition en mode mask (0x01, 0x02, 0x04, 0x08, …) pour pouvoir activer plusieurs transition en même temps.

• Utilisation d’une transtion No_Transition indiquant qu’il n’y a aucune transition active.

typedef enum {LED_ON,LED_OFF

}ledState;

Codage des FSM


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switch(led->state){case LED_ON:

if(led->trans&LED_ON_OFF){led->state=LED_OFF;led->trans=NO_TRANS;GPIO_ResetBits(led->port, led->pin);

}break;case LED_OFF:

if(led->trans&LED_OFF_ON){led->state=LED_ON;led->trans=NO_TRANS;

GPIO_SetBits(led->port, led->pin);}

break;}

Codage des FSM


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void LED_MsRoutine(ledStruct * led){if(led->timeout){

led->timeout--;if(led->timeout==led->duty)

led->trans=LED_OFF_ON;}else{

led->timeout=led->period;led->trans=LED_ON_OFF;

}}

Codage des FSM


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Interruption 1 msvoid Decrement_Delay(){LED_MsRoutine(&leds[0]);

}

Routine pricipaleint main(void){

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);LED_Init(&leds[0],GPIOD,GPIO_Pin_12,500,350);while (1){

LED_Routine(&leds[0]);}

}

Utilisation des librairies


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Chaque librairies comporte deux fichiers:

Un fichier *.c pour les traitements.

Déclaration des Variables.

Déclaration des fonctions.

Un fichier *.h pour les déclaration.

Déclaration des types.

Déclaration des entêtes des fonctions

Utilisation des librairies


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Chaque librairie manipule un objet de type structure.

typedef struct{ledState state;ledTransition trans;GPIO_TypeDef* port;uint16_t pin;uint16_t period;uint16_t duty;__IO uint16_t timeout;

}ledStruct;

void LED_Init(ledStruct * led,GPIO_TypeDef* port,uint16_t pin,uint16_t period,uint16_t duty);

void LED_Routine(ledStruct * led);

void LED_MsRoutine(ledStruct * led);

Documents

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