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--- programacao-atmega328 [2018/10/17 20:48]
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 Nesta página são apresentados os conceitos básicos para programação de [[ATmega328|ATmega328 e ATmega328p]] utilizando programação em C e o compilador AVR-GCC. A programação é feita tipicamente em um Sistema Operacional Linux.
-Informações sobre a gravação de códigos aqui mostrados nos microcontroladores podem ser encontradas em [[Gravação ATmega328]].
+Informações sobre a compilação e gravação de códigos aqui mostrados nos microcontroladores podem ser encontradas em [[Gravação ATmega328]].
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-=====Instalação do Compilador=====
-Para distribuições de Linux baseadas em Debian (como o Ubuntu), a instalação do compilador é feita através da linha de comando:
-<code>sudo apt-get install gcc-avr gdb-avr  binutils-avr avr-libc</code>
-Para distribuições de Linux baseadas em Arch, a instalação é feita a partir da linha de comando:
-<code>sudo pacman -S avr-gcc avr-gdb  avr-binutils avr-libc</code>
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 =====Portas Digitais=====
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   * Porta C, com 7 pinos;
   * Porta D, com 8 pinos.
-Contudo, não conseguimos trabalhar com pinos separadamente durante a programação, ficando restritos à configuração da porta inteira. Então precisamos fazer operações bit a bit que envolvam bytes representantes das portas (e não bits representantes dos pinos).
+Contudo, não conseguimos trabalhar com pinos separadamente durante a programação, ficando restritos à configuração da porta inteira. Então precisamos fazer operações bit a bit que envolvam bytes representantes das portas e não bits representantes dos pinos (no que é conhecido como [[Máscara de bits]]).
+Para realizar as ações descritas abaixo, é necessário importar no código a biblioteca de entrada e saída do microcontrolador, ou seja, é necessário incluir no início do código:
+<code c>#include <avr/io.h></code>
 ====Direção do Pino====
-Antes de usar um pino, é necessário definir se o mesmo é um pino de entrada ou de saída (se vai ler o sinal elétrico no pino ou se vai escrever um sinal elétrico no mesmo). Esta definição é feita através da configuração dos registradores DDR (Data Direction Register).
+Antes de usar um pino, é necessário definir se o mesmo é um pino de entrada ou de saída (se vai ler o sinal elétrico no pino ou se vai escrever um sinal elétrico no mesmo). Esta definição é feita através da configuração dos registradores DDR (Data Direction Register), sendo que há um registrador DDR para cada uma das portas: DDRB, DDRC e DDRD.
+Um bit configurado como '0' significa que o pino correspondente será de entrada, e caso seja configurado como '1', será saída. Exemplo: caso queiramos que o pino B4 seja configurado como entrada, colocaremos '0' no bit 4 de DDRB; caso queiramos que seja saída, colocaremos '1' no bit 4 de DDRB.
+Desta forma, se formos configurar o pino C3 como entrada e o pino D7 como saída, usaremos os comandos
+<code c>
+DDRC &= ~(1<<DDC3);
+DDRD |=  (1<<DDD7);
+</code>
+Onde DDC3 e DDD7 são macros definidas pela biblioteca AVR e representam, respectivamente, 3 e 7. De forma semelhante, há DDB1, DDB5, DDC0 e DDD4. Os números puros poderiam ser usados no lugar das macros, mas elas são usadas para fins de legibilidade de código, pois explicitam qual pino está sendo configurado.
+Informações sobre os operadores bit a bit e sobre as máscaras de bits podem ser encontradas [[https://www.embarcados.com.br/bits-em-linguagem-c/|aqui]].
+====Entrada Digital====
+Depois que a direção de um pino foi configurada como entrada, o valor presente nele pode ser lido. Assim como na definição da direção da porta, as operações de leitura também são feitas usando bytes, então precisaremos usar a máscara de bits na posição desejada para ler apenas o valor de interesse.
+Para ler o conteúdo de uma porta, usaremos os registradores PIN, sendo que há um registrador desse para cada porta: PINB, PINC e PIND. Além disso, usaremos uma variável do tipo ''unsigned char'' para receber o dado de uma porta, pois é a representação que temos de um byte "puro" na linguagem C.
+Desta forma, se formos ler o conteúdo presente no pino C3, usaremos os comandos
+<code c>
+DDRC &= ~(1<<DDC3);
+unsigned char valor;
+valorLido = (PINC & (1<<PINC3));
+</code>
+Onde PINC3 é uma macro de valor 3 semelhante às macros de DDR.
+Uma coisa que vale notar é que, seguindo o código anterior, se houver sinal baixo na entrada C3, valorLido == 0. Contudo, se houver sinal alto na entrada C3, valorLido == 0b00001000 == 8. Isso não será problema caso valorLido seja usado como variável condicional, pois o C interpreta variável igual a 0 como Falso e variável diferente de 0 como Verdadeiro. Contudo, é preciso cuidado na hora de fazer comparações entre valores lidos de pinos ou caso deseja-se (por algum motivo obscuro) fazer operações matemáticas usando o valor.
+====Saída Digital====
+Depois que a direção de um pino foi configurada como saída, pode-se definir qual valor ele terá. Assim como na definição da direção da porta, as operações de escrita também são feitas usando bytes, então precisaremos usar a máscara de bits na posição desejada para escrever apenas no valor de interesse.
+Para escrever em uma porta, usaremos os registradores PORT, sendo que há um registrador desse para cada porta: PORTB, PORTC e PORTD. Assim como na definição de direção do pino e na leitura do mesmo, há macros usadas para o número do pino a ser escrito, elas são como PB2, PC5 e PD0.
+Desta forma, se quisermos escrever '1' no pino B0 e escrever '0' no pino D7, usaremos os comandos
+<code c>
+DDRB |=  (1<<DDB0);
+DDRD |=  (1<<DDD7);
+PORTB |=  (1<<PB0);
+PORTD &= ~(1<<PD7);
+</code>
+----
+=====Facilitando a Vida=====
+Muitas vezes é chato ficar fazendo as máscaras de bits na mão, então há maneiras de simplificar a programação.
+====_BV====
+A primeira delas é a macro de sistema ''_BV'', acrônimo de "Bit Value". Por exemplo, ''_BV(6)'' é igual a ''(1<<6)''. Desta forma, se quisermos configurar o pino D0 como saída, podemos escrever:
+<code c>
+DDRD |= (1<<DDD0);
+//ou
+DDRD |= _BV(DDD0);
+</code>
+E se quisermos configurar o pino B3 como entrada, podemos escrever:
+<code c>
+DDRB &= ~(1<<DDB3);
+//ou
+DDRD &= ~_BV(DDB3);
+</code>
-Há um registrador DDR para cada uma das portas: DDRB, DDRC e DDRD. E um bit configurado como '0' significa que o pino correspondente será de entrada, e caso seja configurado como '1', será saída. Exemplo: caso queiramos que o pino B4 seja configurado como entrada, colocaremos '0' no bit 4 de DDRB; caso queiramos que seja saída, colocaremos '1' no bit 4 de DDRB.
+====Macros extras====
+Além da macro ''_BV'', podemos definir nossas próprias macros. Algumas macros úteis que podem ser definidas no código são: [(siteEmbarcados>>
+title     : Bits em Linguagem C
+publisher : Embarcados
+url       : https://www.embarcados.com.br/bits-em-linguagem-c/
+)]
+<code c>
+#define setBit(valor,bit) (valor |= (1<<bit))   // Define como '1' um bit em um byte
+#define clearBit(valor,bit) (valor &= ~(1<<bit))   // Define como '0' um bit em um byte
+#define toogleBit(valor,bit) (valor ^= (1<<bit))   // Inverte o valor de um bit
+#define testBit(valor,bit)    (valor & (1<<bit))  // Testa se um bit é '0' ou '1'
+</code>
+=====Referências=====
+~~REFNOTES~~

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