Benutzer:Martin
Aus LaborWiki
Seit dem ersten Mikrokontollerworkshop (2005) bin ich im Labor aktiv. Zu meinen beliebtesten Projkten zählt der Borg3d sowie der Farb Borg 3d die ich entwickelt, erbaut und programmiert habe.
Meine Interessen liegen in der Programmierung von C und C++ auf Microcontrollern wie den AVR, Soc-lm32, Arm Cortex M3 aber auch auf PC.
Ich setze Mac OSX schon seit etlichen Jahren und helfe gerne bei Fragen zu OSX.
Außerdem spiele ich Bass in einer Band und beschäftige mich in meiner Freizeit auch viel mit Musik.
Man kenn mich auch als madex (oder Martin3D wegen den großen Intresse an Dreidiminsionalität).
Meine Vorträge
- Labortage 2022 / Workshop Code Golf
- Vortragsprogramm/2011/Optimierung durch Ganzzahlarithmetik für Microcontroller
- Vortragsprogramm/2010/Lightning Talks Multitasking ohne Betriebssytem im Mikrokontroller
- Farbborgvortrag Labortage 09
- Crashkurs C-Programmierung für 16x16x16 Borg 3D für Felix 3d in Stade
- Grundlagen der 3D-Grafik mit OpenGL
Meine Projekte
- Borg3d
- Farb Borg 3d
- Portierung des Farb Borg 3d auf Cortex M3
- Optisches Stimmgerät Stimmmopped.
- Weitere Projekte auf meiner github-Seite
Mein Sudoku Solver
#include <stdio.h>
#define _ 0
#define S(x) x,
#define D(x) x x x
#define L(x) D(S(x))
#define R(x) D(D(S(x)))
#define E(f,x) f(x)f(x+1)f(x+2)
char sudoku[] = {
1, _, _, _, _, 7, _, 9, _,
_, 3, _, _, 2, _, _, _, 8,
_, _, 9, 6, _, _, 5, _, _,
_, _, 5, 3, _, _, 9, _, _,
_, 1, _, _, 8, _, _, _, 2,
6, _, _, _, _, 4, _, _, _,
3, _, _, _, _, _, _, 1, _,
_, 4, _, _, _, _, _, _, 7,
_, _, 7, _, _, _, 3, _, _,
};
char c[]={E(R,0)E(R,3)E(R,6)},q[]={D(D(E(S,0)E(S,3)E(S,6)))},w[]={D(E(L,0))
D(E(L,3))D(E(L,6))};v(char *b, char *r){int l[]={R(0)0},i=82,f,s;for(;--i;l[s]
|=1<<f){f=*b++;s=*r++;if(f&&s<9&&l[s]&(1<<f))return 0;}return 1;}h(char *b,char
**r){char *o;while(o=*r++)if(!v(b,o))return 0;return 1;}t(char n,char *b,char
**r){char i=1;while(1){if(n>80)return 1;if(!b[n])break;n++;}for(;i<10;i++){
b[n]=i;if(h(b,r))if(t(n+1,b,r))return 1;}b[n]=0;return 0;}p(char*b){char j=0,l=
0,i=82;for(;--i;){printf(" %d",*b++);if((j%3)==2)printf(" ");if(++j==9){if((
l++%3)==2)puts("");j=0;puts("");}}}main(){char *b=sudoku,*r[]={q,c,w,0};p(b);
if(t(0,b,r)){puts("solution:");p(b);}else puts("no solition found");return 0;}
Hilfreiche Funktionen
Da ich viel mit Mikrocontrollern mache, hapert es oft an grundlegenden Ausgabemöglichkeiten. Dann sucht man sich immer den Wolf, oder kopiert die Sachen aus alten Projekten, so dass ich hier einfach mal so ein paar optimierte Lösungen zum rauskopieren liegen habe. Viele sind auf Geschwindigkeit getrimmt, oder haben besondere lieb gewonnene Eigenschaften.
char* itoa(signed long val) {
/** Die Ausgabe von itoa(i) ist identisch zu
* sprintf(buf, "%d", i);
* für den gesamten signed 32 bit Bereich. Selbst auf dem PC wesentlich schneller.
*/
static char buf[13]; // vorsicht beim nächsten Aufruf von itoa ist str weg.
char *sBuf = &buf[12];
unsigned char negative = val < 0;
unsigned long value, valueOld;
*sBuf = 0;
if (negative)
value = (unsigned long) -val;
else
value = (unsigned long) val;
do {
valueOld = value;
value /= 10; // auch div 10
*--sBuf = '0' + valueAlt - (value * 10); // schneller als % 10
} while (value);
if (negative)
*--sBuf = '-';
return sBuf;
}
Ohne Multiplikation und Division
char *itoa(int32_t zahl) {
static uint32_t subtractors[] = {1000000000,100000000,10000000,1000000,
100000,10000,1000,100,10,1};
static char string[12];
char *str = string, n;
uint32_t u, *sub = subtractors;
uint8_t i = 10;
if (zahl < 0) {
*str++ = '-';
u = (uint32_t) -zahl;
} else
u = (uint32_t) zahl;
while (i > 1 && u < *sub) {
i--;
sub++;
}
while (i--) {
char n = '0';
while (u >= *sub) {
n++;
u -= *sub;
}
*str++ = n;
sub++;
}
*str = 0;
return string;
}
Ohne Multiplikation und Division mit fester Breite
char *itoaFixedWidth(int32_t zahl) {
static uint32_t subtractors[] = {1000000000,100000000,10000000,1000000,
100000,10000,1000,100,10,1};
static char string[12];
char n, *str = string, sign = zahl < 0 ? '-' : ' ';
uint32_t *sub = subtractors;
uint32_t u = zahl < 0 ? (uint32_t) -zahl : (uint32_t) zahl;
uint8_t i = 10;
*str++ = ' ';
while (i > 1 && u < *sub) {
i--;
sub++;
*str++ = ' ';
}
*(str-1) = sign;
while (i--) {
n = '0';
while (u >= *sub) {
u -= *sub;
n++;
}
*str++ = n;
sub++;
}
*str = 0;
return string;
}
Schnelle Division / 10 mit Hilfe von Multiplikation und Schieben
// (uint64_t val) 26 bis 11184819 korrekt, (uint32_t val) 19 bis 81920 korrekt
#define BITS 19
#define MUL (((1L << BITS)/10) + 1)
unsigned long div10(unsigned long val) {
return ((unsigned long) val * MUL) >> BITS;
}
getestet mit:
void main() {
int i;
printf("Multipilkator %d fuer %d Bits\n", MUL, BITS);
for (i = 0; i < 99999999; i++) {
if ((i/10) != div10(i)) {
printf("Error At %d: %d != %d\n", i, i/10, div10(i));
return;
}
}
}
Konfortable Ausgabe
char *itoaUint32VarLen(uint32_t value, uint8_t fillWith0, uint8_t lenghtInChars) {
static uint8_t sBuf0[12]; // maximum Value -2147483649 = 12
uint8_t *sBuf = &sBuf0[11], *sBufWerteBegrenzung;
uint32_t valueAlt; // Alte Wert für schneller % 10 Berechnung
*sBuf = 0;
if (value == 0) {
*--sBuf = '0';
lenghtInChars--;
} else while (value) {
if (!lenghtInChars) {
sBufWerteBegrenzung = sBuf;
while (sBufWerteBegrenzung < &sBuf0[11])
*sBufWerteBegrenzung++ = '9';
break;
}
valueAlt = value;
value /= 10;
*--sBuf = '0' + valueAlt - (value * 10); // schneller als *--sBuf = '0' + (valueAlt % 10)
lenghtInChars--;
}
while (sBuf > sBuf0 && lenghtInChars--) // mit Nullen auffüllen
*--sBuf = fillWith0 ? '0' : ' ';
return *sBuf;
}
Formatierte Augabe
char *itoaInt16Formated(int16_t value) {
static uint8_t sBuf0[7];
uint8_t *sBuf = &sBuf0[6];
uint8_t minus;
uint16_t valueAlt; // Alte Wert für schnellere % 10 Berechnung
uint16_t valueCalc; // muss unsigned weil signed short kann kein 32768
*sBuf = 0;
if (value < 0) { // Vorzeichen behandeln
minus = '-';
valueCalc = -value;
} else {
minus = ' ';
valueCalc = value;
}
do {
valueAlt = valueCalc;
valueCalc = div10(valueCalc); // schneller als valueCalc /= 10;
*--sBuf = '0' + valueAlt - (valueCalc * 10); // schneller als *--sBuf = '0' + (valueAlt % 10)
} while (valueCalc);
*--sBuf = minus; // Minuszeichen vor die höchstwertigste Stelle setzen
while (sBuf > sBuf0) // mit Leerzeichen auffüllen
*--sBuf = ' ';
return sBuf;
}
Mit dem IAR Compiler egiebt das folgenden AVR Assembler Output. Ohne externe Abhängigkeiten.
itoaInt16Formated:
MOV R3, R26
MOVW R23:R22, R25:R24
MOVW R25:R24, R17:R16
LDI R30, LOW((??sBuf0 + 6))
LDI R31, HIGH((??sBuf0 + 6))
LDI R16, 0
ST Z, R16
TST R17
BRPL ??itoaInt16Formated_0
LDI R26, 45
MOV R16, R24
NEG R17
NEG R16
SBCI R17, 0
RJMP ??itoaInt16Formated_1
??itoaInt16Formated_0:
LDI R26, 32
MOV R16, R24
??itoaInt16Formated_1:
MOV R18, R16
OR R18, R17
BREQ ??itoaInt16Formated_2
??itoaInt16Formated_3:
MOVW R21:R20, R17:R16
LDI R16, 205
LDI R17, 204
CLR R2
MUL R17, R21
MOVW R19:R18, R1:R0
MUL R17, R20
MOV R17, R0
ADD R18, R1
ADC R19, R2
MUL R16, R21
ADD R17, R0
ADC R18, R1
ADC R19, R2
MUL R16, R20
ADD R17, R1
ADC R18, R2
ADC R19, R2
MOVW R17:R16, R19:R18
LSR R17
ROR R16
LSR R17
ROR R16
LSR R17
ROR R16
MOV R18, R20
SUBI R18, 208
MOV R20, R16
LDI R19, 10
MUL R20, R19
SUB R18, R0
ST -Z, R18
MOV R18, R16
OR R18, R17
BRNE ??itoaInt16Formated_3
??itoaInt16Formated_2:
OR R24, R25
BRNE ??itoaInt16Formated_4
LDI R16, 48
ST -Z, R16
??itoaInt16Formated_4:
ST -Z, R26
LDI R16, LOW(??sBuf0)
LDI R17, (??sBuf0) >> 8
CP R16, R30
CPC R17, R31
BRCC ??itoaInt16Formated_5
??itoaInt16Formated_6:
LDI R18, 32
ST -Z, R18
CP R16, R30
CPC R17, R31
BRCS ??itoaInt16Formated_6
??itoaInt16Formated_5:
MOVW R17:R16, R31:R30
MOVW R25:R24, R23:R22
MOV R26, R3
RET
atoi
int atoi(const char *c) {
int result = 0;
int sign = 1;
if (!c)
return 0;
while (*c == ' ')
c++;
if (*c == '-') {
sign = -1;
c++;
}
while (*c >= '0' && *c <= '9') {
result *= 10;
result += *c++ - '0';
}
return result * sign;
}
hexdump nur mit putchar
void hexDump(char *description, void *basisAddr, void *startAddr, unsigned long len) {
unsigned char i = 0;
unsigned long tempAdr;
char hex[] = "0123456789abcdef";
unsigned char buff[17], *ptrBuf;
unsigned char *pc = (unsigned char*) startAddr;
if (description != NULL) {
while (*description)
putchar(*description++);
putchar('\n');
}
while (len--) {
if (i >= 16) {
i = 0;
putchar(' ');
putchar(' ');
ptrBuf = buff;
while (*ptrBuf)
putchar(*ptrBuf++);
putchar('\n');
}
if (i == 0) {
putchar(' ');
putchar(' ');
tempAdr = pc - (unsigned char*) basisAddr;
putchar(hex[(tempAdr >> 28) & 0xf]);
putchar(hex[(tempAdr >> 24) & 0xf]);
putchar(hex[(tempAdr >> 20) & 0xf]);
putchar(hex[(tempAdr >> 16) & 0xf]);
putchar(hex[(tempAdr >> 12) & 0xf]);
putchar(hex[(tempAdr >> 8) & 0xf]);
putchar(hex[(tempAdr >> 4) & 0xf]);
putchar(hex[tempAdr & 0xf]);
putchar(' ');
}
putchar(' ');
putchar(hex[(*pc >> 4) & 0xf]);
putchar(hex[*pc & 0xf]);
if ((*pc < 0x20) || (*pc > 0x7e))
buff[i] = '.';
else
buff[i] = *pc;
buff[i + 1] = '\0';
pc++;
i++;
}
while (i++ < 16) {
putchar(' ');
putchar(' ');
putchar(' ');
}
putchar(' ');
putchar(' ');
ptrBuf = buff;
while (*ptrBuf)
putchar(*ptrBuf++);
putchar('\n');
}