Neben DigitalOut und DigitalIn, die pro Pin arbeiten, gibt es beim mbed zur vereinfachten Bearbeitung von z.B. einem Datenbus die parallel data and communication (siehe Slides 1 bis 8) und hier speziell das BusOut Interface.

BusOut¶

Das BusOut-Interface kann an jedem Pin mit blauer Beschriftung sowie an den integrierten LEDs (LED1-LED4) verwendet werden. Über die BusOut-Schnittstelle kann der Status des Ausgangs-Pins eingestellt und der aktuelle Ausgangsstatus zurückgelesen werden. Setzen Sie den BusOut auf Null, um ihn auszuschalten, oder auf 1, um ihn einzuschalten.

Aufgabe: Schreiben Sie ein Lauflicht für die 4 On-board Leds.

Schreiben Sie ein Programm mit Funktionen, 4-Bit Werte auf die 4 Leds des M3Boards geschrieben werden können:

1. Untersuchen der BusOut-Klasse der mbed-Bibliothek
2. Globale BusOut-Variable erzeugen.
3. Funktion LedBusOn(...) schreiben, die einen Integer/Hex-Wert auf den Led-Bus schreibt.
4. Test der Funktion LedBusOn(i++);

Zusatzaufgabe 1:

• Funktion LedBusAscii(...), die das untere Nibble eines ASCII-Wertes am Led-Bus anzeigt.

Zusatzaufgabe 2:

• Globale Variable mit Array von Pins erzeugen.
• Anmerkung: Bei der Definition des PinName-Arrays muss als Arraygröße 16 angegeben werden obwohl nur 1 Byte (Nibble bei M3) benötigt wird, sonst stürtzt das Programm ab (siehe Konstruktor BusOut):

PinName pinBus[16] = {pin1, pin2, ..., pin8};
PinName pinBusM3[16] = {pin1, pin2, ..., pin3};

• Joystick-Pins

Wie erfolgt die Parameterübergabe beim BusOut? Beispiel.

Vertiefung FastIO¶

Um schneller und effizientere Ausgabe auf die Pins zu erreichen gibt es zwei Möglichkeiten:

• FastIO ersetzt die DigitalOut-Klasse durch Templates und
• die direkete Lower Level GPIO-Programming.

Fragen¶

1. Wie wird ein BusOut definiert? (Beispiel mit 4 Leds)?
2. Definieren Sie den Joystick als BusIn und wie erfolgt die Abfrage welche Tasten gedrückt wurden?

Aufgaben¶

1. [Bus4Leds] Definiere eine 4-Bit Konstante und gebe den Wert auf die vier blauen Leds aus - die nur diejenigen Leds einschaltet, die im Wert gesetzt sind. Schreibe die Funktion selectivLedsOn(wert) und teste diese in der main() Funktion.

2. [JoyLedMap] Gebe für die jeweiligen Joystick Schalter die entsprechende blaue Led aus: right = LED1, left=LED2, up=LED3, down =LED4

3. [TwoLedFunc] Erzeuge die in main() aufgerufenen Funktionen für zwei Leds:

main() {
   ledOn();       // beide Leds einschalten
   ledOff();      // beide Leds ausschalten
   ledX();        // beide Leds gegengleich schalten
   printStatus(); // Anzeigen ob Leds ein oder aus
}

4. [FourLeds] Erzeugefür vier Leds und folgenden Funktionen:

main() {
   lauflicht();       
/*********************************
    D1  D2  D3  D4
    -   -   -   -       Ein Durchgang dauert 2 sec
    X   -   -   -
    -   X   -   - 
    -   -   X   -
    -   -   -   X
    -   -   -   -		X=ON  - = off
*********************************/
   lauflichtbalken();
/*********************************
    D1  D2  D3  D4
    -   -   -   -       Ein Durchgang dauert 2 sec
    X   -   -   -
    X   X   -   - 
    X   X   X   -
    X   X   X   X
    -   -   -   -
    X   X   X   X         X=ON  - = off
**********************************/
}

5. [HexLeds] Erzeuge das folgende HexLeds Programm für vier Leds und folgenden Funktionen:

main() {
   hexleds.eingabe()     // einlesen eines Integer-Wertes von der Tastatur mit scanf("%d", &ein);
   hexleds.ausgabe()     // ausgeben des Integer-Wertes der von der Tastatur eingegeben wurde
   hexleds.hexOut()      // Ausgabe des Wertes in Hex-Darstellung an den 4 Leds
   hexleds.printStatus() // Anzeigen ob Leds ein oder aus
}

Anm.: Überprüfen Sie ob der eingebene Wert zwischen 0 und 15 liegt.

6. [Bankomat] Erzeuge eine Bankomat Nachahmung mit folgenden Funktionen:

random()         // erzeugen eines zufälligen 4-stelligen Pins 
showPin()        // zeigt den Pin-Code an den Leds an
int checkPin()   // Überprüft eine Eingabe mit dem Pin und gibt 1 zurück wenn gleich, sonst 0