Kurs Raspberry Pi Pico – #5 – Pętle, zmienne i instrukcje warunkowe

W sytuacji, gdy wyprowadzenie RP2040 pełni rolę wejścia sygnału musimy określić stan, w jakim będzie się ono znajdować, gdy będzie ono po prostu wolne. W momencie, gdy przycisk nie będzie wciśnięty, do RPI Pico W nie dociera, żaden sygnał, wejście znajduje się tak naprawdę w stanie nieustalonym. Nie wiemy, co zostanie z niego odczytane i jak zareaguje na to program, dlatego musimy określić domyślny stan tego pinu. Nasz przycisk zwiera wejście do masy, dlatego podciągniemy je programowo do napięcia zasilania tak, aby gdy przycisk nie jest wciśnięty, znajdowało się ono w stanie wysokim. Do tego służy właśnie polecenie gpio_pull_up, gdybyśmy chcieli skorzystać z podciągnięcia w dół, do masy, użylibyśmy polecenia gpio_pull_down.

Ciekawym aspektem podciągania sygnałów do konkretnych stanów jest sam sposób realizacji tego procesu w mikrokontrolerze. W elektronice służą do tego rezystory o odpowiedniej wartości, jednak we wnętrzu RP2040, jak i innych mikrokontrolerów stosuje się tranzystory MOS, których złącze dren-źródło pełni zadanie właśnie takiego rezystora.

Wróćmy jednak do naszego kodu. W nieskończonej pętli while, którą poznaliście ostatnio, umieszczone jest tajemnicze polecenie zaczynające się od słowa kluczowego bool. Instrukcja ta przypisuje do zmiennej state stan sygnału SW_PIN. W języku C zmienne wykorzystywane są bardzo często i można określić jej jako uniwersalne pudełka na dane, którymi mogą być stany logiczne, liczby czy też znaki. To, czym jest dana zmienna, określa słowo kluczowe znajdujące się przed nią. W tym przypadku bool to właśnie zmienna, która może przyjąć stan logiczny prawda lub fałsz. Po powołaniu zmiennej dzięki operatorowi przypisania „=” przyjmuje ona od razu stan odczytany przez funkcję gpio_get. Tak więc po wykonaniu tej instrukcji w zmiennej state znajduje się zapisany stan wyprowadzenia SW_PIN, jeśli przycisk był wciśnięty i pin ten był zwarty do masy, to do zmiennej zapisany zostanie fałsz. W przeciwnym przypadku zmienna przyjmie stan prawda.

Zmiennych, które możemy używać w kodzie, jest całkiem sporo. Większość z nich odwołuje się do danych liczbowych, ale są też takie, w których zapisać możemy znaki alfanumeryczne i stany logiczne. Choć pamiętać trzeba, że z technicznego punktu widzenia dla mikrokontrolera, każda zmienna jest tak naprawdę identycznym ciągiem zer i jedynek. W naszych kodach korzystać będziemy głównie ze zmiennych umożliwiających zapis liczb całkowitych ze znakiem lub bez, do których zapisu służy int i uint. Każda zmienna może być 8, 16, 32 lub 64 bitowa, większa liczba bitów to większy zakres liczb, który zmienna obejmuje. Ale więcej bitów to też więcej miejsca w pamięci, a ta jest ograniczona, dlatego warto wybierać w miarę możliwości jak najmniejsze zmienne.

• int8_t – 8 bitowa zmienna całkowita (-128, +127),
• int16_t – 16 bitowa zmienna całkowita (-16384, 16383),
• int32_t – 32 bitowa zmienna całkowita (-2^31, 2^31-1),
• int64_t – 64 bitowa zmienna całkowita (-2^63, 2^63-1),
• uint8_t – 8 bitowa zmienna całkowita bez znaku (0, 255),
• uint16_t – 16 bitowa zmienna całkowita bez znaku (0,65535),
• uint32_t – 32 bitowa zmienna całkowita bez znaku (0, 2^32-1),
• uint64_t – 64 bitowa zmienna całkowita bez znaku (0, 2^64-1).

Poza zmiennymi dla liczb całkowitych wyróżnić możemy też poznany już wcześniej bool, char, w którym zapisywane są znaki oraz typy stosowane do przechowywania liczb zmiennoprzecinkowych – float i double.

• bool – 8 bitowa zmienna dla stanów logicznych (prawda albo fałsz),
• char – 8 bitowa zmienna dla znaków (-128, +127),
• float – 32 bitowa zmienna dla liczb zmiennoprzecinkowych (2^-38, 2^38-1),
• double – 64 bitowa zmienna dla liczb zmiennoprzecinkowych (2^-308, 2^308-1).