20140422 (LCD 코드 최적화, 문자열, 숫자 출력, DDRAM, Cursor or Display option, 링크드리스트 삽입삭제)

47일차

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ATMega128 LCD 제어

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- 코드 최적화

소스 코드에 중복된 부분이 많으니

중복된 부분을 지워주는 최적화

- main.c

#include "smart.h"


int main(void)
{
  LCD_INIT();
  Data_a();

  while(1);
  return 0;
}

void Inst_Clear(void)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DDRA = (1<<PIN_RS) | (1<<PIN_RW) | (1<<PIN_E);  // RS, RW, E Port initialize output.
  DDRC = 0xFF;  //  all port initialize output.

  PORTA = (0<<PIN_RS) | (0<<PIN_RW) | (0<<PIN_E);  //  A
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA | (1<<PIN_E);  // B
  DELAY(500);

  PORTC = 0x01;   //  Clear
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA & ~(1<<PIN_E);  // D
  DELAY(500);

  return;
}

void Inst_Return(void)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DDRA = (1<<PIN_RS) | (1<<PIN_RW) | (1<<PIN_E);  // RS, RW, E Port initialize output.
  DDRC = 0xFF;  //  all port initialize output.

  PORTA = (0<<PIN_RS) | (0<<PIN_RW) | (0<<PIN_E);  //  A
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA | (1<<PIN_E);  // B
  DELAY(500);

  PORTC = 0x02;   //  Return
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA & ~(1<<PIN_E);  // D
  DELAY(500);

  return;
}

void Inst_Entry(void)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DDRA = (1<<PIN_RS) | (1<<PIN_RW) | (1<<PIN_E);  // RS, RW, E Port initialize output.
  DDRC = 0xFF;  //  all port initialize output.

  PORTA = (0<<PIN_RS) | (0<<PIN_RW) | (0<<PIN_E);  //  A
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA | (1<<PIN_E);  // B
  DELAY(500);

  PORTC = 0x04;   //  I/D = 1(Increase 1, Decrease 0), S = 0
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA & ~(1<<PIN_E);  // D
  DELAY(500);

  return;
}

void Inst_Display(void)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DDRA = (1<<PIN_RS) | (1<<PIN_RW) | (1<<PIN_E);  // RS, RW, E Port initialize output.
  DDRC = 0xFF;  //  all port initialize output.

  PORTA = (0<<PIN_RS) | (0<<PIN_RW) | (0<<PIN_E);  //  A
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA | (1<<PIN_E);  // B
  DELAY(500);

  PORTC = 0x0C;   //  Display light ON, cursor ON, blinking of cursor ON
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA & ~(1<<PIN_E);  // D
  DELAY(500);

  return;
}

void Inst_Cursor(void)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DDRA = (1<<PIN_RS) | (1<<PIN_RW) | (1<<PIN_E);  // RS, RW, E Port initialize output.
  DDRC = 0xFF;  //  all port initialize output.

  PORTA = (0<<PIN_RS) | (0<<PIN_RW) | (0<<PIN_E);  //  A
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA | (1<<PIN_E);  // B
  DELAY(500);

  PORTC = 0x14;   //  Cursor SET, Moving right.
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA & ~(1<<PIN_E);  // D
  DELAY(500);

  return;
}

void Inst_Function(void)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DDRA = (1<<PIN_RS) | (1<<PIN_RW) | (1<<PIN_E);  // RS, RW, E Port initialize output.
  DDRC = 0xFF;  //  all port initialize output.

  PORTA = (0<<PIN_RS) | (0<<PIN_RW) | (0<<PIN_E);  //  A
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA | (1<<PIN_E);  // B
  DELAY(500);

  PORTC = 0x3C;   //  8bit, 2Line, 5x11
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA & ~(1<<PIN_E);  // D
  DELAY(500);

  return;
}

void Data_a(void)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DDRA = (1<<PIN_RS) | (1<<PIN_RW) | (1<<PIN_E);  // RS, RW, E Port initialize output.
  DDRC = 0xFF;  //  all port initialize output.

  PORTA = (1<<PIN_RS) | (0<<PIN_RW) | (0<<PIN_E);  //  A
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA | (1<<PIN_E);  // B
  DELAY(500);

  PORTC = 'A';   //  8bit, 2Line, 5x11
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA & ~(1<<PIN_E);  // D
  DELAY(500);

  return;
}

void LCD_INIT(void)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DELAY(500);
  Inst_Function();
  Inst_Entry();
  Inst_Cursor();
  Inst_Display();
  Inst_Clear();
  Inst_Return();
}

소스코드에서           으로 된 부분은 다 중복된 부분이다.

- 이것을 간결화 한 코드

           으로 된 부분이 수정된 곳.

- smart.h (헤더파일에 추가된 부분)

......

#define INST_CLEAR      0x01  //  Clear
#define INST_RETURN    0x02  //  Return
#define INST_ENTRY      0x06  //  I/D = 1(Increase 1, Decrease 0), S = 0
#define INST_FUNCTION 0x3C  //  8bit, 2Line, 5x11
#define INST_CURSOR   0x14  //  Cursor SET, Moving right.
#define INST_DISPLAY   0x0F  //  Display light ON, cursor ON, blinking of cursor ON
......

- main.c

#include "smart.h"


int main(void)
{
  LCD_INIT();
  Data_A();

  while(1);
  return 0;
}

void LCD_Inst(unsigned char ucInst)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DDRA = (1<<PIN_RS) | (1<<PIN_RW) | (1<<PIN_E);  // RS, RW, E Port initialize output.
  DDRC = 0xFF;  //  all port initialize output.

  PORTA = (0<<PIN_RS) | (0<<PIN_RW) | (0<<PIN_E);  //  A
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA | (1<<PIN_E);  // B
  DELAY(500);

  PORTC = ucInst;  // Instruction
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA & ~(1<<PIN_E);  // D
  DELAY(500);

  return;
}

void Data_a(void)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DDRA = (1<<PIN_RS) | (1<<PIN_RW) | (1<<PIN_E);  // RS, RW, E Port initialize output.
  DDRC = 0xFF;  //  all port initialize output.

  PORTA = (1<<PIN_RS) | (0<<PIN_RW) | (0<<PIN_E);  //  A
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA | (1<<PIN_E);  // B
  DELAY(500);

  PORTC = 'A';   //  8bit, 2Line, 5x11
  DELAY(10000);

  PORTA = PORTA & ~(1<<PIN_E);  // D
  DELAY(500);

  return;
}

void LCD_INIT(void)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DELAY(500);
  LCD_Inst(INST_FUNCTION);
  LCD_Inst(INST_ENTRY);
  LCD_Inst(INST_CURSOR);
  LCD_Inst(INST_DISPLAY);
  LCD_Inst(INST_CLEAR);
  LCD_Inst(INST_RETURN);
}



이런식으로 중복된 곳을 찾아 처리하면 훨씬 소스를 간단히 간결화 할 수 있다.

최적화된 소스에 좀 더 기능을 넣어보자.

LCD_Data 소스에서 'a'만 출력이 아니라 인자를 받아

인자를 출력하는 소스.

void LCD_Data(unsigned char ucData)
{
  ...

  PORTC = ucData;   //  charactor.
  DELAY(10000);
  ...

}




         으로 블록된 부분만 수정하면 인자로 문자를 받아 출력이 가능하다.

- 좀 더 기능을 추가해 문자열을 출력.

void LCD_Str(const unsigned char * cString)
{
  while(0 != *cString)
  {
    LCD_Data(*cString);
    ++cString;
  }
}



- 또 기능을 추가해 숫자를 출력.

숫자의 경우 153이란 숫자를 출력하려면

문자 3글자가 출력되어야 한다.

간단히 char형으로 (최대 255까지 가능하니 3글자만 필요) 구현해 보자.

void LCD_Num(unsigned char ucNum)
{
  static unsigned char ucBuff[] = "123";    //  3자리 확보 보기 쉽게

  ucBuff[0] = '0' + (ucNum / 100);
  ucBuff[1] = '0' + ( (ucNum % 100) / 10);
  ucBuff[2] = '0' + ( (ucNum % 100) % 10);

  LCD_Str(ucBuff);
}



ucBuff[] = "123" 초기값을 123으로 넣어준 이유는

3글자를 받는데 이것도 문자열로 취급해야 하니 맨 마지막에 NULL이 들어가야 하므로

"123" 해주면 3자리 확보하고 맨 마지막에 NULL이 들어간다.

static을 붙여준 이유는 자주 쓰게 되면 메모리를 계속 할당 해제할 경우

느려지게 되므로 속도를 높이고자 사용하였다.

자주 쓰지 않는다면 static을 붙이지 않는게 좋다.

실습 화면

- LCD_Num을 이용해 자료형들의 크기 확인

int main(void)
{
  LCD_Init();
  LCD_Num(sizeof(char));
  LCD_Num(sizeof(int));
  LCD_Num(sizeof(double));
  LCD_Num(sizeof(char *));
  LCD_Num(sizeof(int *));
  LCD_Str("                         ");
  LCD_Num(sizeof(short));
  LCD_Num(sizeof(float));
  LCD_Num(sizeof(long));
  LCD_Num(sizeof(long double));
  LCD_Num(sizeof(long long));
  
  while(1);
  return 0;
}



char                 :    1

char *              :    2

int                    :    2

int *                 :    2

short                :    2

long                 :    4

float                 :    4

double             :    4

long double      :    4

long long         :    8            (단위 : byte)

- DDRAM

LCD_Inst(INST_SET_DDRAM | 0x40);

이런식으로 명령을 주게 되면 2번째 줄부터 출력을 실행한다.

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--- Cursor or Display R/L, S/C 옵션에 대하여...

도대체 R/L, S/C 의 옵션이 뭘 하는지 알아보기

우선 Cursor or Display 옵션은 DDRAM의 메모리를

바꾸지 않고 화면에 출력하는 위치를 조절할 수 있다.




  LCD_Init();

//  LCD_Inst(0x06);  // entry I/D = 1(2 1/0),   S = 0(1 ON(1)/OFF(0))
//  LCD_Inst(0x14);  //  S/C = 0(8 1/0), R/L =  1(4 1/0)

//  여기까지 이게 적용됨.
  LCD_Inst(INST_SET_DDRAM | 0x02);
  LCD_Str("abc");
  LCD_Inst(INST_SET_DDRAM | 0x42);
  LCD_Inst(0x06);  // entry I/D = 1(2 1/0),   S = 0(1 ON(1)/OFF(0))
  LCD_Inst(0x??);  //  S/C = (8자릿수 1/0), R/L =  (4자릿수 1/0).
  LCD_Str("123");



- C, R 옵션을 줬을 경우

123이 C,R 옵션이 적용됨.

원래 옵션에서 R의 옵션이 더 더해져 오른쪽으로 한 칸 더 이동했다.

- C, L 옵션을 줬을 경우

123이 C,R 옵션에서 L 옵션이 더해져 왼쪽으로 한 칸 더 이동했다.

- S, R 옵션을 줬을 경우

123 뿐만 아니라 abc 까지. 화면 전체가 오른쪽으로 더 이동했다.

- S, L 옵션을 줬을 경우

위와 마찬가지로 abc, 123 화면 전체가 왼쪽으로 더 이동했다.

- C

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Single Linked List

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--- 리스트에 삽입과 삭제

- 삽입의 경우

1. 중간에 삽입

2. 맨 뒤에 삽입

3. 맨 앞에 삽입

이 세가지 경우의 순서에 따라 코드를 작성.

각 앞뒤의 리스트를 잃어버리지 않고 잘 연결하는 것이 중요.

- 삭제의 경우

1. 중간에 삭제

2. 맨 끝 삭제

3. 맨 앞 삭제

4. 없는 문자 삭제

이 경우에 따라 작성.

- 삽입

Node * Node_Insert(Node * Head, char cData)
{
  Node * stpNew;
  Node * stpFront;
  Node * stpRear;

  stpFront = Head;
  stpRear = Head;
  stpNew = malloc(sizeof(Node));

  stpNew->data = cData;
  stpNew->next = NULL;

  while(0 != stpRear)  //  삽입 위치 검색
  {
    if(stpNew->data < stpRear->data)  // 삽입 위치 판단
    {
      break;
    }
    stpFront = stpRear;
    stpRear = stpRear->next;
  }

  if(Head != stpRear)  // 처음인지 그 이후인지 확인.
  {  // 중간, 끝
    stpNew->next = stpRear;
    stpFront->next = stpNew;
  }
  else  // 맨 앞
  {
    stpNew->next = Head;
    Head = stpNew;
  }
  
  return Head;
}







- 삭제

Node * Node_Del(Node * Head, char cData)
{
  Node * stpFront;
  Node * stpRear;

  stpFront = Head;
  stpRear = Head;

  while(0 != stpRear)  //  삭제 위치 검색
  {
    if(cData == stpRear->data)  // 삭제 위치 판단
    {
      break;
    }
    stpFront = stpRear;
    stpRear = stpRear->next;
  }

  if(0 == stpRear)  //  없는 문자일 경우
  {
    return Head;
  }
  else if(Head != stpRear)  // 중간, 끝
  {
    stpFront->next = stpRear->next;
  }
  else    // 처음
  {
    Head = Head->next;
  }

  free(stpRear);

  return Head;
}