Grundlagen der Programmierung II BMI Bakk.
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Grundlagen der Programmierung II
BMI Bakk.
Teil 1
Rainer Schubert
Institut für Biomedizinische
Bildanalyse
Organisation
• Inhalt: Mischung aus Vorlesung und praktischen
Programmierübungen.
• Programmierübungen weitgehend als Hausarbeit
• Prüfung: Schriftlich
Grundlagen der Programmierung II
1
Inhalt
• Einleitung, Motivation und Querbezüge
• Übersicht: Programmiersprachen
– Entwicklung
– Einteilung
– Anwendungsbereiche
– Beispiele
• Hardware-nahe Programmierung
– Prozessoren / Microprozessoren
Grundlagen der Programmierung II
– Bedeutung, Anwendungen
– Aufbau allgemein
– Aufbau PIC
– Programmierung von PICS: Assembler, C
– PIC-Assembler
• Die PIC-Entwicklungsumgebung
– PIC-Kit 2
– Installation, Test
• Hausübungen
Rückblick: Beginn der Vorlesung…
Grundlagen der Programmierung II
2
Warum Assembler als Teil der Grundlagen der
Programmierung
• JAVA kann doch alles!?
• Stimmt, aber:
– Benötigt ein Minimum an Resourcen, z.B. einen „vollständigen“
Rechner mit Prozessor, ausreichend Arbeitsspeicher etc. um
Bibliotheken, Laufzeitumgebung und Ein- und Ausgabe
unterzubringen bzw. zu realisieren.
– Ist nicht pirmär für maximal schnelle und kleine Programme
Grundlagen der Programmierung II
konzipiert.
– Hat viele, mächtige Konzepte (OO, Vererbung, Exceptions,
Dokumentierungstools, abstrakte Datentypen etc.) die sehr
nützlich für die Entwicklung allgemeiner, größerer Projekte
sind, für einfache, v.a. Hardware-nahe Probleme aber
überflüssig und vielfach hinderlich sind.
• Daher: Verschiedene Programmiersprachen haben
durchaus ihre Existenzberechtigung.
Programmiersprachen: Geschichte
• (siehe auch: Stammbaum in Wikipedia)
• Bis ca. 1950: Erste Techniken zum „Programmieren“ von
mechanischen Geräten, z.B. Musterkodierung für Webstühle
• 1950er Jahre: Sehr viele verschiedene Sprachen werden
entwickelt, berühmteste davon ALGOL und Fortran – dabei auch
Entwicklung der Prinzipien des Compilerbaus
• 1960er Jahre: u.a. Basic, C und Algol60
• 1970er Jahre: Pascal
Grundlagen der Programmierung II
• 1980er Jahre: OO-Konzepte, Java, C++
• 1990er Jahre: Weiterentwicklung OO-Sprachen, zusätzlich
Skriptsprachen (durch Internet motiviert)
• Aktuell: „Neben der mittlerweile etablierten objektorientierten Programmierung ist
die Model Driven Architecture ein weiterer Ansatz zur Verbesserung der Software-
Entwicklung, in der Programme aus syntaktisch und semantisch formal
spezifizierten Modellen generiert werden. Diese Techniken markieren gleichzeitig
den Übergang von einer eher handwerklichen, individuellen Kunst zu einem
industriell organisierten Prozess.“ Zitat Wikipedia.
3
Grundlagen der Programmierung II Generationen-Einteilung
Beispiele
• Aus: www.roesler-ac.de, „Hello World“ in 299
Programmiersprachen:
– Assembler-Intel
• ; Hello World for Intel Assembler (MSDOS)
• mov ax,cs
• mov ds,ax
• mov ah,9
• mov dx, offset Hello
Grundlagen der Programmierung II
• int 21h
• xor ax,ax
• int 21h
• Hello:
• db "Hello World!",13,10,"$„
– BASIC
• 10 REM Hello World in BASIC
• 20 PRINT "Hello World!„
4Beispiele 2
– C-ANSI
• /* Hello World in C, Ansi-style */
• #include
• #include
• int main(void)
• {
• puts("Hello World!");
Grundlagen der Programmierung II
• return EXIT_SUCCESS;
– Java
• // Hello World in Java
• class HelloWorld {
• static public void main( String args[] ) {
• System.out.println( "Hello World!" );
• }
• }
Programmiersprachen: Einteilung
• Nach Anwendungsbereichen
– Zitat aus Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Programmiersprache)
„Die überragende Bedeutung von Programmiersprachen für die Informatik drückt sich auch in
der Vielfalt der Ausprägungen und der Breite der Anwendungen von Programmiersprachen aus.
* Systemprogrammiersprachen, Assemblersprachen, C, Bliss usw. erlauben eine hardwarenahe
Programmierung.
* CNC-Programmiersprachen dienen der Erzeugung von Steuerungsinformationen für
Grundlagen der Programmierung II
Werkzeugmaschinen.
* Datenbanksprachen sind für den Einsatz in und die Abfrage von Datenbanken gedacht.
* Skriptsprachen dienen zur einfachen Steuerung von Rechnern, wie bei der
Stapelverarbeitung.
* Sprachen mit visuellen Programmierumgebungen erleichtern die graphische Gestaltung von
Benutzeroberflächen.
* Esoterische Programmiersprachen sind experimentelle Sprachen mit teilweise interessanten
Konzepten.“
5PICkit – Installation 1
• Auspacken…
• Paket enthält 2 CDs: „PICkit-Starter Kit“ und „MPLAB IDE“
• Als erstes CD „PICkit-Starter Kit“ einlegen, Browser öffnet sich,
diesen wieder schliessen und die CD mit dem Windows
Explorer öffnen.
• Das Verzeichnis Install/PICkit 2/ öffnen
• Setup ausführen! Die auftauchenden Dialoge immer mit Next bzw.
Grundlagen der Programmierung II
I agree beantworten bis die Installation startet und erfolgreich
abgeschlossen ist
• Als nächstes die CD „MPLAB IDE“ einlegen
• Browser startet und zeigt foldendes Bild:
PICkit – Installation 2
Grundlagen der Programmierung II
• Hier die Option „Install MPLAB IDE“ anklicken
• GANZ WICHTIG: Als Installationspfad „C:\Program Files\Microchip
einstellen (notfalls erzeugen)!
• eventuell auftauchende Warnungen und Fragen mit Ignore/Next/I agree
etc. beantworten und die IDE installieren.
• Das dauert etwas – Zeit einen Kaffee zu holen… ☺
6PICkit – Installation 3
• Gegen Ende der Installation erscheint folgender Dialog:
Grundlagen der Programmierung II
• Diesen mit „Nein“ beantworten.
• Die Frage, ob der Rechner sofort neu gestartet werden
soll mit „Ja“ beantworten.
PICkit: Anschliessen und Testen 1
• Nach Neustart des Rechners die Prozessor-Platine an
den Programmierer stecken (auf die Ausrichtung der
Pfeile achten!):
Grundlagen der Programmierung II
• Dann mit dem USB-Kabel den Programmierer an den
Rechner anschliessen.
• Der Programmierer sollte als PICkit-USB-Gerät erkannt
werden und die Power-LED am Programmierer sollte
leuchten!
7PICkit: Anschliessen und Testen 2
• Die PICkit-
Programmiersoftware
starten:
• Die LEDs auf dem Board
PICkit 2 v2.50.lnk
sollten kurz aufleuchten
und…
• … dann sollte es so
Grundlagen der Programmierung II
aussehen:
• Wenn Sie jetzt auf
„Read“ klicken, wird der
Inhalt von
Programmspeicher und
EEProm des PICs
ausgelesen…
PICkit: Anschliessen und Testen 3
• Nach dem Auslesen:
• Wichtig:
– Der PIC-Typ
(PIC16F690) sollte
richtig erkannt werden!
– Bis auf weiteres
NIEMALS selbst einen
Grundlagen der Programmierung II
Typ über das Menü
Device-Family
einstellen!!!
• Das Programm jetzt
über File->Exit
beenden
8PICkit: Anschliessen und Testen 4
• Starten Sie die MPLAB Software: MPLAB IDE v8.30.lnk
• Diese Software werden wir in der Folge als
Entwicklungsumgebung nutzen!
•
Grundlagen der Programmierung II
PICkit: Anschliessen und Testen 5
• Als nächstes unter Programmer-
>Select Programmer den PICkit
2 auswählen (das muss nach
jedem Neustart des Programms
und für jedes Projekt eingestellt
werden):
• Danach passieren dann mehrere
Grundlagen der Programmierung II
Dinge gleichzeitig:
– Die LEDs auf dem Board blinken
– Im Outputfenster erscheinen
Meldungen
– Wahrscheinlich wird ein
Warning-Dialog erscheinen
9Grundlagen der Programmierung II PICkit: Anschliessen und Testen 6
• Die Warning-Box schliessen und die Ursache
beheben…
PICkit: Anschliessen und Testen 7
• Über Configure->Select
Device…
• Den richtigen PIC-Typ 16F690
einstellen:
Grundlagen der Programmierung II
10PICkit: Anschliessen und Testen 8
• Danach sollte das Output-Fenster folgende Meldungen
zeigen:
Grundlagen der Programmierung II
• Jetzt über Programmer ->
Settings die Optionen nach
nebenstehendem
Screenshot einstellen:
Testen von MPLAB
• Jetzt erneut die erste CD „PICkit Starter Kit“ einlegen,
mit dem Windows-Explorer öffnen und unter Install-
>Lessons das Setup für die LowPinCountLessons
ausführen:
Grundlagen der Programmierung II
11Erste „Programmierung“
• Starten Sie MPLAB und öffnen mit „Open Workspace“
die Hello-World Übung (zu finden unter
C:\PK2 Lessons\LPC Demo Board\01 Hello World)
• Stellen Sie den Programmer auf PICkit 2 und machen
anschliessend ein „Project->Build All“
• Die restlichen „Lessons“ schauen wir uns jetzt
gemeinsam an und sind Teil der Hausarbeit ☺
Grundlagen der Programmierung II
Hausarbeit 1
• Machen Sie sich weiter vertraut mit der
Entwicklungsumgebung, indem Sie folgende
Dokumente auf der CD lesen und praktisch
nachvollziehen („D“ durch das Symbol Ihres CD-
Laufwerks ersetzen):
– D:\Users Guides\PICkit 2 User Guide
– D:\Users Guides\Low Pin Count User Guide
– D:\PICkit 2 Getting Started\Starter Kit\SK Getting Started with
Grundlagen der Programmierung II
PICkit 2 App.pdf
– D:\PICkit 2 Getting Started\Starter Kit\SK Getting Started with
MPLAB.pdf
• Nächste Einheit: PIC-Architektur und Befehlssatz (wer
Zeit und Lust hat, kann sich darauf vorbereiten und
findet alles Unterlagen zum PIC16F690 auf der
Microchip-HP (www.microchip.com)
12Sie können auch lesen
