Question

我想为arduino创建一个程序，以便能够添加和删除控制某些引脚的规则，无论何时我想要而不是硬编码。例如，像这样的规则：

如果pin1 = HIGH且pin2 = LOW，则pin3 = HIGH

我想谈谈这个：

if(pin1 == HIGH && pin2 == LOW){
   digitalWrite(pin3, HIGH);
}

假设我们通过命令行将规则作为字符串传递。我怎么能把这个字符串转换成规则？这样的事情可能吗？

Answer 1

你的第二段代码：

if(pin1 == HIGH && pin2 == LOW){
   digitalWrite(pin3, HIGH);
}

由IDE编译为机器代码。然后将该机器代码上传到Arduino然后执行。

因此你不能像这样发送一些字符串

if pin1=HIGH and pin2=LOW then pin3=HIGH

到Arduino因为在你的程序转换成所需的形式后，Arduino方面缺少完整的IDE和编译器。一个C ++编译器工具链很大 - 几十兆字节！ Arduino上没有这个地方。

您可以做什么：为您的规则创建一个简单语言，并为那些在Arduino上运行的语言开发一个解释器。

也许你也不需要重新发明轮子 - 谷歌用于在AVR CPU上运行的简单BASIC解释器并适应其中一个。

Answer 2

您要求的是可能，但您需要做很多工作。

方法1（想大）：

您正在寻找的是与PAL（可编程阵列逻辑）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）如何工作等效的软件实现。如果您阅读本文，您将了解如何在硬件中完成此操作：

Wikipedia article on PLD's

PAL可以在一组输入和输出之间创建任意组合逻辑规则，即任何可以表达为AND的逻辑方程，OR和NOT的逻辑方程都可以编程。它通过“烧”一组保险丝来编程，这些保险丝将输入连接到逻辑门然后连接到输出。上传到这些设备的只是一组0和1。

您可以在软件中使用0和1的数组来实现这样的事情来表示保险丝。硬代码将在阵列上运行并计算输出。您需要开发使用正确的保险丝加载阵列的方法。

编程PAL的常用方法是使用VHDL语言。这种语言的编译器采用与您类似的表达式，并将其转换为PAL可以使用的AND，OR和NOT的集合。搜索将对这种语言进行无休止的讨论，例如：

A VHDL tutorial

您必须创建采用文本输入并确定保险丝的编译器。你将承担一些重要的任务：

特定于域的语言解析器（I can recommend ANTLR），
PAL编译器（我不建议任何人自己这样做）和
用于模拟PAL的Arduino代码。

当你创建自己的等效VHDL和PAL时，你可能会认为你可以把PAL芯片放在原型板上并完成。

方法2（更实用）：

实现相同结果的更简单方法是真值表。真值表相当于某些逻辑表达式。要实现真值表，请将逻辑表达式转换为每个输入大小写一行的表。以下是驱动输出的两个输入的真值表的示例：

IN1  IN2  OUT
0    0    1
0    1    0
1    0    1
1    1    1

这种真值表实现的代码如下所示：

const int IN1 = 6;
const int IN2 = 7;
const int OUTA = 13;

byte table[4] = {1, 0, 1, 1};

void loop() {
  int in1;
  int in2;
  byte outbit;
  size_t ix;
  //
 in1 = digitalRead(IN1);
 in2 = digitalRead(IN2);
 ix = in2 * 2 + in1;
 outbit = table[ix];
 digitalWrite(OUTA, outbit);
}

逻辑规则的完整表达式是4个字节的数组。要“编程”一个新的输出方程式，您只需发送一组新的4个值，对于您发送“0 0 1 0”的特定方程式。您的程序将收到值列表并将它们存储在表数组中。一旦存储了新的值/规则，输出的功能就会改变。

只要您有足够的RAM来存储表，这种类型的可编程逻辑就是可行的。对于4个输入，您只需要16个值，对于5个，您只需要32个。

您的问题在电子设计中引起了强烈关注：您需要为正确的问题选择合适的设备。代码并不总是更好或更容易。避免锤钉式陷阱（当你的唯一工具是锤子时，每个问题看起来像钉子）。 PAL / CPLD和微控制器是一个强大的组合。

Answer 3

要添加@ jdr5ca提到的真值表方法，理解arduino中使用的控制器以及使用ardiuno库是个好主意。

引脚0到7是端口D，引脚8到15端口B.每个端口表示为三个单字节寄存器 - PORT_是输出/偏置电阻，PIN_是输入状态，DDR_是方向。当您调用digitalRead(pin)时，代码会看到引脚位于哪个范围内，为该端口读取PIN_，然后进行位移并屏蔽该值以仅提供该引脚的状态。这对于一次读取一个引脚很方便，但是比你读几个引脚更方便。

因此，如果您创建一个包含256个条目的真值表，您可以使用一条线从输入0到7的值写入引脚8到15的输出，而不是将寄存器解码为引脚，然后再次对它们进行编码： / p>

byte table[256] = {0};

void loop() {
   PORTB = table[PIND];
}

然后，您可以添加要从序列中读取的内容，并在运行中将新值加载到表中。

Arduino - 创建动态规则

3 个答案: