SIDEBAR
»
S
I
D
E
B
A
R
«
[Danish] S&S: gemme data i Arduino ROM/Flash (PROGMEM / F())
Dec 21st, 2016 by miki

Mit svar på et spørgsmål i Facebook-gruppen Danske Arduino Entusiaster omkring Arduino ROM/Flash, PROGMEM og system-inklude-filer.

Spørgsmål

Hej er der en der ved hvor jeg kan hente dett lib. <avr/pgmspace.h> jeg skal bruge denne funktion PROGMEM
så jeg kan gemme et billede i Arduino uden SD kort
det kan være der er en der kender en anden måde at gøre det på.

Svar

pgmspace.h er en inklude-fil som er en del af c-biblioteket til AVR-arkitekturen (avr-libc). C-bibliotekets inklude-filer vil normalt ligge i kompilerens “system include”-sti (se GCC options -I og -isystem). Dermed kan den inkluderes blot med “#include <avr/pgmspace.h>”. Se evt. også Arduino-referencen på https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM.
 
Bemærk at PROGMEM ikke er en funktion, men en storage modifier (lager-modifikator) som fortæller kompileren at den kan placere en en given variabel i ikke-skrivbar lager (ROM/Flash). Der skal efterfølgende anvendes specielle funktioner til at læse data fra en sådan variabel (se referencen).
Arduino-frameworket har dog lavet en nem måde at placere konstant-strenge i Flash på (normalt lagres de i SRAM!), nemlig funktionen F() som kan anvendes direkte i f.eks. printf/write/print (Serial.print(F(“Waiting for connection”));)
 
Hvis du vil inspicere indholdet af pgmspace.h, kan du finde filen i Arduino IDE’ets installations-mappe under hardware/tools/avr/avr/include/avr/pgmspace.h. Det er ikke en man kan/skal redigere manuelt i, da den er tæt koblet med den binære kode i selve biblioteket.
 
Der findes også EEPROM-lager du sikkert vil kunne bruge til samme formål; https://www.arduino.cc/en/Reference/EEPROM

Se svaret på Facebook.

Den videre færd med F()

Da jeg ikke kunne finde en uddybende forklaring på F()-funktionen (som egentlig er en makro) i Arduino-dokumentationen (brugen nævnes meget kort i PROGMEM , Memory og Print), gravede jeg efterfølgende lidt rundt for at lære mere. I de sparsomme Arduino-eksempler er den anvendt udelukkende med konstante strenge, hvilket også viser sig at være et krav (eller i hvert fald noget der kan castes til const char *).

Makroen er defineret af Arduino-frameworket i filen hardware/arduino/avr/cores/arduino/WString.h (referencerne er ifht. min lokale installation af Arduino 1.6.9, pt. er nyeste 1.6.13) således:

#define F(string_literal) (reinterpret_cast<const __FlashStringHelper *>(PSTR(string_literal)))

Altså parametren til F() bruges som parameter til PSTR() (progmem string, er mit bud på navn) som er en makro defineret i pgmspace.h fra avr-libc.

Dens funktion er at caste parametrens type til konstant streng-pointer med PROGMEM modifier;

#define PSTR(s) ((const PROGMEM char *)(s))

Skal vi se på hvad PROGMEM rent faktisk er, så finder vi endnu et sæt makroer der ender med at blive udviddet til kompiler-attributten  __progmem__, igen definieret i pgmspace.h (hardware/tools/avr/avr/include/avr/pgmspace.h):

#define PROGMEM __ATTR_PROGMEM__

#define __ATTR_PROGMEM__ __attribute__((__progmem__))

__progmem__ attributten er en instruks til kompileren (GCC) og linkeren om ved programmering/flashing af programmet at placere disse data i en sektion af hukommelsen der hedder “.progmem“. Se evt. mere om dette i GCC-kompilerens dokumentation. For hver AVR-chip kompileren understøtter er der eksakte definitioner af hvilke hukommelsesadresser .progmem ligger på for netop denne chip.

Dvs. når man i sin kode skriver F(“test”) får man i virkeligheden:

(reinterpret_cast<const __FlashStringHelper *>(((const __attribute__((__progmem__)) char *)(“test”)))

Altså en konstant streng der lagres i AVR-processorens progmem-sektion, og som returværdi får en pointer til en konstant instans af en klasse kaldet “__FlashStringHelper“. Denne klasse må være lavet sådan at den anvender de korrekte mekanismer til at læse fra progmem-området (måske mere om dette i en senere artikel). Arduinos funktion-bibliotek (Serial.print() mm.) er lavet således at de direkte kan tage en parameter af denne type som erstatning for en konstant-streng (og det er netop her Arduino-frameworket viser sin værdi ved at abstrahere sådanne kompleksiteter væk fra programmøren).

What’s with the P in ATmega328P? (breakdown of ATmega chip naming system)
Nov 24th, 2015 by miki

Having used the Arduino prototyping platform (a loose combination of specific pieces of somewhat open/free hardware and a more open/free software stack) for some time for educational and tinkering purposes in my local hackerspace (geeklabs.dk) I have seen and studied the Arduino UNO hardware and lots of its “clones/compatibles/knockoffs” and their common MCU (MicroController Unit);

Atmel ATmega328P

I had begun wondering what the P in the microcontroller model name actually meant. So here is an attempt to decode the Atmel megaAVR chip numbering system. The other existing AVR based series UC3, tinyAVR, XMEGA, Battery & Automotive, will probably employ similar naming schemes.

The remainder of the product name following “ATmega” expresses the available flash memory and the approximate pin count of the package in an integer and optionally other features as either integer or letter (like the initial wondering of P in 328P above).

Starting with the integer, it is a concatenation of two separate integers encoding the flash size and pin count as defined below. The division of the two is non-ambiguous leaving some interpretation to be done.

1st integer: onboard flash size
8 = 4 KiB
8 = 8 KiB
16 = 16 KiB
32 = 32 KiB
64 = 64 KiB
128 = 128 KiB
256 = 256 KiB

2nd integer: total pin number
(none) = standard pin count (differs)
8=28/32-pin
4= 40/44/49-pin
5= 64-pin
0= 100-pin

Suffix (char or integer), multiple possible
P = picoPower (max. consumption 9mA@8MHz,5v vs. 12mA@8Mhz,5v for non-P)
9=LCD controller
U2 = USB controller
U4 = USB controller
A  = ?

Exceptions
Note that some of the product names are completely void of these rules. Others employ different numbering but still with a familiarity to the above.

An example:
ATmega6490A: 64KB flash, 100-pin, LCD Controller

Sources

»  Substance:WordPress   »  Style:Ahren Ahimsa
© 2020 Mikkel Kirkgaard Nielsen, contents CC BY-SA 4.0