From 892b3fb080d6eb51d2f3b173025952ce50feff1e Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Peter Gerwinski <peter.gerwinski@hs-bochum.de>
Date: Thu, 14 Jan 2021 16:47:46 +0100
Subject: [PATCH] Notizen und Beispiele 14.1.2021
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20210114/Makefile | 8 ++++
20210114/bit-operations.txt | 78 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++
20210114/blink-0.c | 9 +++++
20210114/blink-1.c | 18 +++++++++
20210114/blink-2.c | 16 ++++++++
20210114/blink-3.c | 18 +++++++++
6 files changed, 147 insertions(+)
create mode 100644 20210114/Makefile
create mode 100644 20210114/bit-operations.txt
create mode 100644 20210114/blink-0.c
create mode 100644 20210114/blink-1.c
create mode 100644 20210114/blink-2.c
create mode 100644 20210114/blink-3.c
diff --git a/20210114/Makefile b/20210114/Makefile
new file mode 100644
index 0000000..7ae33df
--- /dev/null
+++ b/20210114/Makefile
@@ -0,0 +1,8 @@
+%.elf: %.c
+ avr-gcc -Wall -Os -mmcu=atmega328p $< -o $@
+
+%.hex: %.elf
+ avr-objcopy -O ihex $< $@
+
+download:
+ ./download.sh
diff --git a/20210114/bit-operations.txt b/20210114/bit-operations.txt
new file mode 100644
index 0000000..72160be
--- /dev/null
+++ b/20210114/bit-operations.txt
@@ -0,0 +1,78 @@
+a = 0100 1111 Bit Nr. 4 auf 1 setzen
+ ^
+ 0100 1111
+ | 0001 0000 bitweise Oder-Verknüpfung mit Bit-Maske
+ --------- ~~~~~
+ 0101 1111 b = a | mask;
+
+a = 0100 1111 Bit Nr. 4 auf 0 setzen
+ & 1110 1111 bitweise Und-Verknüpfung mit Bit-Maske
+ --------- ~~~~~
+ 0100 1111 b = a & mask;
+
+ a = a & mask;
+ a &= mask;
+
+a = 0100 1111 Bit Nr. 6 auf 0 setzen
+ & 1011 1111 bitweise Und-Verknüpfung mit Bit-Maske
+ --------- ~~~~~
+ 0000 1111 a &= mask;
+
+Woher bekomme ich die Maske?
+
+ Verschiebe-Operationen:
+ 1001 0010 << 2 = 0100 1000 (Die 1 ganz links wurde aus der 8-Bit-Zahl herausgeschoben und geht verloren.)
+ 1001 0010 >> 2 = 0010 0100 (Die 1 rechts wurde aus der 8-Bit-Zahl herausgeschoben und geht verloren.)
+
+ Zahl << 3 = Zahl * 2 hoch 3 = Zahl * 8
+
+ Was wurde herausgeschoben?
+
+ 1001 0010 >> 2
+ ~~
+ = 1001 0010
+ & 0000 0011 Maske für die 2 Bits, die gleich herausgeschoben werden
+ ---------
+ 0000 0010 Wert ermittelt, der durch ">> 2" verloren gehen wird
+
+Bei Bitverschiebungen schiebt man normalerweise Nullen hinein.
+Ausnahme: negative Zahlen (int) nach rechts schieben --> mit Einsen aufgefüllt
+ (in der Praxis eher unüblich)
+
+Daher verwendet man für Bit-Operationen normalerweise vorzeichenlose Variablen (unsigned)
+anstelle von vorzeichenbehafteten (int)
+
+Maske bauen: 1 << Nr. des Bits
+
+a = 0100 1111 Bit Nr. 4 auf 1 setzen
+ ^
+ 0100 1111
+ | 0001 0000 Maske = 1 << 4
+ ---------
+ 0101 1111 a |= 1 << 4;
+
+a = 0100 1111 Bit Nr. 6 auf 0 setzen
+ & 1011 1111 Maske = ~(1 << 6)
+ ---------
+ 0000 1111 a &= ~(1 << 6);
+
+a = 0100 1111 Zweites Bit von links auf 0 setzen
+ & 1011 1111 Maske = ~(0x80 >> (2 - 1))
+ ---------
+ 0000 1111 a &= ~(0x80 >> 1);
+
+Exklusiv-Oder
+
+a = 0100 1111 Bit Nr. 4 umklappen
+ ^
+ 0100 1111
+ ^ 0001 0000 Maske = 1 << 4
+ ---------
+ 0101 1111 a ^= 1 << 4;
+
+a = 0100 1111 Bit Nr. 6 umklappen
+ ^
+ 0100 1111
+ ^ 0100 0000 Maske = 1 << 6
+ ---------
+ 0000 1111 a ^= 1 << 6;
diff --git a/20210114/blink-0.c b/20210114/blink-0.c
new file mode 100644
index 0000000..eebbd9e
--- /dev/null
+++ b/20210114/blink-0.c
@@ -0,0 +1,9 @@
+#include <avr/io.h>
+
+int main (void)
+{
+ DDRD = 0x7c; /* binär: 0111 1100 */
+ PORTD = 0x40; /* binär: 0100 0000 */
+ while (1);
+ return 0;
+}
diff --git a/20210114/blink-1.c b/20210114/blink-1.c
new file mode 100644
index 0000000..1b1b89b
--- /dev/null
+++ b/20210114/blink-1.c
@@ -0,0 +1,18 @@
+#include <avr/io.h>
+
+#define F_CPU 16000000l
+#include <util/delay.h>
+
+int main (void)
+{
+ DDRD = 0x7c;
+ PORTD |= 0x40;
+ while (1)
+ {
+ _delay_ms (500);
+ PORTD &= ~0x40;
+ _delay_ms (500);
+ PORTD |= 0x40;
+ }
+ return 0;
+}
diff --git a/20210114/blink-2.c b/20210114/blink-2.c
new file mode 100644
index 0000000..008bfd0
--- /dev/null
+++ b/20210114/blink-2.c
@@ -0,0 +1,16 @@
+#include <avr/io.h>
+
+#define F_CPU 16000000l
+#include <util/delay.h>
+
+int main (void)
+{
+ DDRD = 0x7c;
+ PORTD = 0x40;
+ while (1)
+ {
+ _delay_ms (250);
+ PORTD ^= 0x40;
+ }
+ return 0;
+}
diff --git a/20210114/blink-3.c b/20210114/blink-3.c
new file mode 100644
index 0000000..590b619
--- /dev/null
+++ b/20210114/blink-3.c
@@ -0,0 +1,18 @@
+#include <avr/io.h>
+
+#define F_CPU 16000000
+#include <util/delay.h>
+
+int main (void)
+{
+ DDRD = 0x7c;
+ PORTD = 0x40;
+ while (1)
+ {
+ while ((PIND & 0x02) == 0)
+ ; /* just wait */
+ PORTD ^= 0x40;
+ _delay_ms (200);
+ }
+ return 0;
+}
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