Pomocné premenné

sizeof()

Veľkosť, ktorú zaberá dátový typ alebo premenná sa dá zistiť operátorom sizeof.

sizeof(x);    // x je akýkoľvek typ premennej alebo poľa (napr. int, float, byte, array)

Operátor sizeof je vhodný pre prácu s poľami (napr. konštantné reťazce).

char myStr[] = "Tento text vypisujeme po jednom znaku";
int i;

void setup(){
  Serial.begin(9600);
}

void loop() { 
  for (i = 0; i < sizeof(myStr) - 1; i++){
    Serial.print(i, DEC);
    Serial.print(" = ");
    Serial.write(myStr[i]);
    Serial.println();
  }
  delay(5000); 
}
Tento program vypisuje textový reťazec po jedenom znaku z reťazcového  poľa myStr. Dĺžku reťazca zistíme zápisom sizeof(myStr) - 1.  Mínus jedna je tam preto, lebo v cykle začíname od nuly, pretože indexovanie poľa myStr[i] je tiež od nuly.


PROGMEM

PROGMEM je kľúčové slovo pri deklarácii premennej. Hovorí kompilátoru "daj túto informáciu do pamäte flash, namiesto do SRAM". PROGMEM je súčasťou knižnice pgmspace.h, ktorá je k dispozícii len pre AVR architektúru. Takže najprv treba zahrnúť knižnicu v hornej časti programu použitím #include a potom zadefinovaním premennej:

#include <avr/pgmspace.h>

const dataType variableName[] PROGMEM = {data0, data1, data3...};
// dataType je akýkoľvek dátový typ okrem float
// variableName je názov pre pole dát

Arduino prekladač prijíma všetky nižšie uvedené definície, ktoré sú si synonymom. Avšak pokusy ukázali, že v rôznych verziách IDE Arduino, môže PROGMEM pracovať na jednom mieste ale na inom nie. 

const dataType variableName[] PROGMEM = {};   // správny zápis
const PROGMEM  dataType  variableName[] = {}; // správny zápis
const dataType PROGMEM variableName[] = {};   // špatný zápis

Pre väčší počet premenných rovnakého typu, môžeme zadefinovať pole (aj s konštantnou veľkosťou, prípadne ak ju nezadáme, kompilátor ju priradí automaticky) :

const char denvTyzdni[7][9] PROGMEM = {              // [7] počet dní [9] max. počet znakov (+1) 
  {0x4e, 0x65, 0x64, 0x65, 0xbe, 0x61, 0x20, 0x20},  // Nedeľa      (jednotlivé znaky zadané v hex)
  {"Pondelok"},                                      // Pondelok    (zadané ako konštantný reťazec)
  {'U', 't', 'o', 'r', 'o', 'k', ' ', ' '},          // Utorok      (zadané ako znaková konštanta)
  {0x53, 't', 'r', 0x65, 0x64, 0x61, 0x20, 0x20},    // Streda      (kombinácia)
  {0x8A, 0x74, 0x76, 0x72, 0x74, 0x6f, 0x6b, 0x20},  // Štvrtok
  {0x50, 0x69, 0x61, 0x74, 0x6f, 0x6b, 0x20, 0x20},  // Piatok 
  {0x53, 0x6f, 0x62, 0x6f, 0x74, 0x61, 0x20, 0x20}   // Sobota
};

// ...

Upozorňujeme, že premenné musia byť definované buď ako globálne premenné alebo definované pomocou kľúčového slova static.

Používanie PROGMEM vyžaduje dvojfázový postup. Takto zadefinované hodnoty sa zapíšu do pamäte Flash spolu so skompilovaným programom a zostávajú na jednom mieste bez zmeny. Hodnotu už nieje možné meniť ani počas behu programu. Takže po zapísaní dát do pamäte Flash, potrebujeme teraz špeciálnu metódu (funkciu), ktorá je tiež definovaná v knižnici pgmspace.h, na čítanie dáta z pamäte Flash späť do pamäte SRAM, do nejakej svojej zadefinovanej premennej, kde už s načítanou hodnotou v našej premennej môžeme robiť niečo užitočné. Napríklad vypísať reťazec alebo chybovú hlášku na displej, pripadne sériový port.

// ...

Serial.print(FPSTR(denvTyzdni[6]));   // vypíše na port Sobota, [6] = Sobota (indexuje sa od 0 = Nedeľa)

Ďalší príklad s načítaním údajov z pamäte Flash:

#include <avr/pgmspace.h>


// uložíme si nejaké celé čísla do Flash pamäti (zaberajú po dva bajty typu uint16_t čo je aj typ word)
const PROGMEM  uint16_t charSet[]  = { 65000, 32796, 16843, 10, 11234};  

// a aj nejaké znakové pole do premennej singMessage
const char signMessage[] PROGMEM  = {"Tento text je ulozeny vo Flash pamati"};

unsigned int displayInt;
int k;        // počítadlo adresy
char myChar;


void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);

  // sem dáme kód, ktorý sa nám spustí len raz:
  // načítavanie celého čísla z premennej charSet do premennej displayInt (typ unsignet int je aj typ word)
  for (k = 0; k < 5; k++)
  {
    // do premennej displayInt si načítame z Flash pamäti celé číslo z premennej charSet, sú to dva bajty typu word
    displayInt = pgm_read_word_near(charSet + k);  // a preto použijeme: pmg_read_word_near(adresa premennej charset) 
    Serial.println(displayInt);                    // vypíšeme načítaný znak na sériový port
  }
  Serial.println();  // nový riadok

  // načítavanie znakov z premennej singMessage do premennej myChar (typ char = byte)
  int len = strlen_P(signMessage);                 // zistíme si počet znakov v premennej singMessage 
  for (k = 0; k < len; k++)          
  {
    myChar =  pgm_read_byte_near(signMessage + k); // tu použijeme: pmg_read_byte_near(adresa singMessage)
    Serial.print(myChar);                          // a vypíšeme na sériový port
  }

  Serial.println();
}

void loop() {
  // tu môže byť opakujúci sa kód programu

}

Často je vhodné pri práci s veľkým množstvom textu, ako je napríklad projekt s LCD displejom, nastaviť pole reťazcov. Vzhľadom k tomu, že reťazce sú samotné polia, je to v skutočnosti príklad dvojrozmerného poľa. Kód nižšie ilustruje ako použiť pole reťazcov.

/*
 Ako uložiť a načítavať tabuľku reťazcov z Flash

 Informácie nájdete tu:
 http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/pgmspace.html

 Nastavenie tabuľky reťazcov si vyžaduje dva kroky
 Ako prvé si zadefinujeme reťazce
*/

#include <avr/pgmspace.h>

const char string_0[] PROGMEM = "Text 0";   // "Text 0" uložený prvý reťazec, zmeňte si ho na ľubovolný
const char string_1[] PROGMEM = "Text 1";
const char string_2[] PROGMEM = "Text 2";
const char string_3[] PROGMEM = "Text 3";
const char string_4[] PROGMEM = "Text 4";
const char string_5[] PROGMEM = "Text 5";


// Ako druhé si nastavíme tabuľku, ktorá odkazuje na reťazce

const char* const string_table[] PROGMEM = {string_0, string_1, string_2, string_3, string_4, string_5};

char buffer[30];    // uistite sa, že buffer je dosť veľký pre najdlhší reťazec

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  while(!Serial);
  Serial.println("OK");
}


void loop()
{
  /* Použitie tabuľky reťazcov si vyžaduje použitie špeciálnych funkcií pre načítavanie dát. 
     Funkcia strcpy_P skopíruje reťazec z pamäte Flash do premennej "buffer" v pamäti RAM. 
     Uistite sa, aby bola premenná "buffer" dostatočne veľká.
 */
  for (int i = 0; i < 6; i++)
  {
    strcpy_P(buffer, (char*)pgm_read_word(&(string_table[i])));   // kopírovanie (do, odkiaľ(referencia na tabuľku))
    Serial.println(buffer);
    delay( 500 );
  }
}


Spomeňme ešte funkciu  F() macro. Ak použijete napr.

Serial.print("Tento text je ulozeny v RAM");

tak použitý reťazec je normálne uložený v pamäti RAM. Ak váš program používa veľa takýchto textov, môžete si ľahko zaplniť pamäť RAM. Ak máte voľný pamäťový priestor v pamäti Flash, môžete ľahko naznačiť prekladaču, že reťazec má byť uložený vo FLASH pamäti a to pomocou syntaxe:

Serial.print(F("Tento text je ulozeny vo Flash"));