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framework [2019/07/27 16:37]
huwi [Der Controller]
framework [2019/07/27 16:38]
huwi [Ausgewählte Bausteine]
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 Betriebssystem ist natürlich übertrieben,​ aber das Framework verfügt bereits über wichtige Laufzeitstrukturen,​ die faktisch immer wieder gebraucht werden. Diese sind in der Klasse //​AppKernel//​ zusammengefasst. Dazu gehört natürlich die Kontrolle über die //​Startsequenz//​ und über die //​MainLoop//​. Beides kennen wir aus der klassischen Mikrocontrollerprogrammierung. Wir geben jetzt die Kontrolle über diese beiden wesentlichen Strukturelemente einer Mikrocontrolleranwendung zur Verwaltung an das Framework ab. Keine Panik, so ungewöhnlich ist das nicht und es macht vieles einfacher. ​ Betriebssystem ist natürlich übertrieben,​ aber das Framework verfügt bereits über wichtige Laufzeitstrukturen,​ die faktisch immer wieder gebraucht werden. Diese sind in der Klasse //​AppKernel//​ zusammengefasst. Dazu gehört natürlich die Kontrolle über die //​Startsequenz//​ und über die //​MainLoop//​. Beides kennen wir aus der klassischen Mikrocontrollerprogrammierung. Wir geben jetzt die Kontrolle über diese beiden wesentlichen Strukturelemente einer Mikrocontrolleranwendung zur Verwaltung an das Framework ab. Keine Panik, so ungewöhnlich ist das nicht und es macht vieles einfacher. ​
  
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 Von besonderem Interesse sind für uns die Operationen **onStart** und **onWork**. Der UML Spezialist erkennt scharfen Auges an der kursiven Schrift der beiden Operationen sofort, dass diese virtuell sind, also vom Anwendungsentwickler (das sind Sie) überschrieben werden können. Das bedeutet nichts weiter, als dass Sie diese beiden Operationen in ihrer Applikation selbst noch mal hinschreiben können und das Framework diese automatisch zum richtigen Zeitpunkt aufruft. Das sind sogenannte Ereignishandler. Davon werden wir noch einige sehen. Wie wir diese richtig nutzen, wird im Tutorial beschrieben. Um diesen Aspekt noch etwas näher zu beleuchten, schauen wir uns noch an wie es möglich ist, dass bestimmte Bausteine selbstständig (parallel) ihre Aufgaben erfüllen können. Selbstständig arbeitende Bausteine sind von der Klasse //​AppModul//​ abgeleitet und der //​AppKernel//​ verteilt die betreffenden Ereignisse automatisch an die Bausteine vom Typ //​AppModul//​. Jedes //​AppModul//​ meldet sich auch automatisch beim //​AppKernel//​ an und wird dort in einer Liste geführt. Von besonderem Interesse sind für uns die Operationen **onStart** und **onWork**. Der UML Spezialist erkennt scharfen Auges an der kursiven Schrift der beiden Operationen sofort, dass diese virtuell sind, also vom Anwendungsentwickler (das sind Sie) überschrieben werden können. Das bedeutet nichts weiter, als dass Sie diese beiden Operationen in ihrer Applikation selbst noch mal hinschreiben können und das Framework diese automatisch zum richtigen Zeitpunkt aufruft. Das sind sogenannte Ereignishandler. Davon werden wir noch einige sehen. Wie wir diese richtig nutzen, wird im Tutorial beschrieben. Um diesen Aspekt noch etwas näher zu beleuchten, schauen wir uns noch an wie es möglich ist, dass bestimmte Bausteine selbstständig (parallel) ihre Aufgaben erfüllen können. Selbstständig arbeitende Bausteine sind von der Klasse //​AppModul//​ abgeleitet und der //​AppKernel//​ verteilt die betreffenden Ereignisse automatisch an die Bausteine vom Typ //​AppModul//​. Jedes //​AppModul//​ meldet sich auch automatisch beim //​AppKernel//​ an und wird dort in einer Liste geführt.
  
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 Auffällig ist hier zum einen, dass der Controller jetzt einen Timer hat und zum anderen die widerum virtuellen Operationen //​onTimer10ms,​ onTimer100ms,​ onTimer1s//​. ​ An diese können wir uns als Programmierer sozusagen dranhängen. Den Timer braucht der //​Controller//,​ um als //​AppKernel//​ Zeitereignisse auszulösen. Wir sehen, dass auch die //​AppModule//​ über diese Operationen verfügen. Das ist für uns jetzt weniger interessant,​ da wir noch keine eigenen //​AppModule//​ entwickeln wollen. ​ Auffällig ist hier zum einen, dass der Controller jetzt einen Timer hat und zum anderen die widerum virtuellen Operationen //​onTimer10ms,​ onTimer100ms,​ onTimer1s//​. ​ An diese können wir uns als Programmierer sozusagen dranhängen. Den Timer braucht der //​Controller//,​ um als //​AppKernel//​ Zeitereignisse auszulösen. Wir sehen, dass auch die //​AppModule//​ über diese Operationen verfügen. Das ist für uns jetzt weniger interessant,​ da wir noch keine eigenen //​AppModule//​ entwickeln wollen. ​
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 Der //​DigitalPort//​ oder besser GPIO-Port ist eigentlich keine Klasse sondern eine Strukturdefinition (Bitfeld). Das bedeutet, dass diese keine Operationen anbietet, sondern nur öffentliche Attribute enthält. Der Zugriff erfolgt über den Punkt-Operator. Der //​DigitalPort//​ kann für elementare Ein- und Ausgabefunktionen genutzt werden. Der //​DigitalPort//​ oder besser GPIO-Port ist eigentlich keine Klasse sondern eine Strukturdefinition (Bitfeld). Das bedeutet, dass diese keine Operationen anbietet, sondern nur öffentliche Attribute enthält. Der Zugriff erfolgt über den Punkt-Operator. Der //​DigitalPort//​ kann für elementare Ein- und Ausgabefunktionen genutzt werden.
  
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 === Button === === Button ===
 Die Klasse //Button// ist spezialisiert auf das Handling von Tastern. Eine Benutzerinteraktion über Taster kann effizient und vielfältig geführt werden. Dabei ist die Klasse in der Lage zwischen kurzem Klicken und halten der Taste zu unterscheiden. Die entsprechenden Ereignisse werden an die Applikation gesendet (onEvent). Die Klasse //Button// ist spezialisiert auf das Handling von Tastern. Eine Benutzerinteraktion über Taster kann effizient und vielfältig geführt werden. Dabei ist die Klasse in der Lage zwischen kurzem Klicken und halten der Taste zu unterscheiden. Die entsprechenden Ereignisse werden an die Applikation gesendet (onEvent).
  
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 === Led === === Led ===
 Die Klasse //Led// ist für typische Anwendungen einfacher LEDs konzipiert. Dabei können diese nicht nur ein-, aus- und umgeschaltet werden, sondern vom Programmierer den "​Auftrag"​ bekommen nur kurz aufzublitzen,​ zu blinken oder sogar eine komplexe Blinkfolge auszusenden. Die Klasse //Led// ist für typische Anwendungen einfacher LEDs konzipiert. Dabei können diese nicht nur ein-, aus- und umgeschaltet werden, sondern vom Programmierer den "​Auftrag"​ bekommen nur kurz aufzublitzen,​ zu blinken oder sogar eine komplexe Blinkfolge auszusenden.
  
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 === Uart === === Uart ===
 Zur Klasse //Uart// ist eigentlich nicht viel zu sagen. Diese bietet neben der üblichen Funktionalität zusätzlich die Möglichkeit SRAM-schonend konstante Zeichenketten aus dem FLASH zu senden. Außerdem auch kleinere Konvertierungsfunktionen,​ bei denen beim Senden von numerischen Werten diese in ASCII-Codes umgesetzt werden. Zur Klasse //Uart// ist eigentlich nicht viel zu sagen. Diese bietet neben der üblichen Funktionalität zusätzlich die Möglichkeit SRAM-schonend konstante Zeichenketten aus dem FLASH zu senden. Außerdem auch kleinere Konvertierungsfunktionen,​ bei denen beim Senden von numerischen Werten diese in ASCII-Codes umgesetzt werden.
  
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 === String === === String ===
 Eine besondere Erleichterung im Umgang mit Zeichenketten stellt die Klasse //String// dar. Diese erlaubt einen modernen Umgang mit Zeichenketten. Der Komfort ist jedoch nicht umsonst zu haben. Diese Klasse benötigt natürlich auch entsprechenden Programmspeicher für die gebotene Funktionalität. Eine besondere Erleichterung im Umgang mit Zeichenketten stellt die Klasse //String// dar. Diese erlaubt einen modernen Umgang mit Zeichenketten. Der Komfort ist jedoch nicht umsonst zu haben. Diese Klasse benötigt natürlich auch entsprechenden Programmspeicher für die gebotene Funktionalität.
  
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 === AnalogDevice und Potentiometer === === AnalogDevice und Potentiometer ===
 Für die einfache Erfassung von analogen Daten sind aus dem Framework für das Tutorial die Klassen //​AnalogDevice//​ und //​Potentiometer//​ interessant. Beide Klassen laufen im Free-Run-Modus und können also jederzeit nach dem aktuellen digitalisierten Analogwert gefragt werden. Die Klasse //​AnalogDevice//​ bietet die Rückgabe von 10bit und 8bit Werten, während die Klasse //​Potentiometer//​ die Stellung des Abgriffs in Prozent (0 bis 100) liefert. Für die einfache Erfassung von analogen Daten sind aus dem Framework für das Tutorial die Klassen //​AnalogDevice//​ und //​Potentiometer//​ interessant. Beide Klassen laufen im Free-Run-Modus und können also jederzeit nach dem aktuellen digitalisierten Analogwert gefragt werden. Die Klasse //​AnalogDevice//​ bietet die Rückgabe von 10bit und 8bit Werten, während die Klasse //​Potentiometer//​ die Stellung des Abgriffs in Prozent (0 bis 100) liefert.
  
->>>>>>>>>>>​>​{{:​adc.jpg?​400|}}+>​{{:​adc.jpg?​400|}}
  
 === Sound === === Sound ===
 Für die komfortable Anwendung des Piezoschallwandlers oder mit entsprechender Treiberstufe auch eines Lautsprechers bietet das Framework die Klasse //Sound//. Von der einfachen Tonausgabe über Tonfolgen bis hin zu kleinen Melodien ist der Programmierer mit dieser Klasse in der Lage die Mensch-Maschine-Schnittstelle mit einer akustischen Ausgabe zu versehen. ​ Für die komfortable Anwendung des Piezoschallwandlers oder mit entsprechender Treiberstufe auch eines Lautsprechers bietet das Framework die Klasse //Sound//. Von der einfachen Tonausgabe über Tonfolgen bis hin zu kleinen Melodien ist der Programmierer mit dieser Klasse in der Lage die Mensch-Maschine-Schnittstelle mit einer akustischen Ausgabe zu versehen. ​
  
->>>>>>>>>>>>>>​>​{{:​sound.jpg?​480|}}+>​{{:​sound.jpg?​480|}}
  
 ==== Die Applikation ==== ==== Die Applikation ====