TEMA VI. PROGRAMACIÓN

Transcripción

1 TEMA VI. PROGRAMACIÓN I. INTRODUCCIÓN Hoy vivimos en un mundo tecnificado, los móviles, los Ipod, los juegos, ect, están a la orden del día y siempre comentamos que los jóvenes se desenvuelven mucho mejor que nosotros en este mundo. La enseñanza de lenguajes de programación en los niveles de la E.S.O. y de Bachiller ayuda a que estos jóvenes adquieran destrezas en la elaboración de sus propios juegos, máquinas etc. El enseñar a programar siempre nos pone en la disyuntiva de elegir el lenguaje de programación a utilizar, Visual Basic, C++, Delphi, o cualquier otro de los existentes en el mercado. Nosotros deseamos utilizar una forma de enseñanza de programación que se realiza mediante Diagramas de flujo que es una forma de enseñanza muy visual y de fácil entendimiento por parte del alumnado y que posteriormente puede ser trasladado a cualquier lenguaje, pues lo que impartimos es la representación gráfica de una secuencia de instrucciones de un programa que ejecuta un computador para obtener un resultado determinado. Tiene una gráfica especial y las operaciones son determinadas por la lógica del programa. A la parte de la informática que desarrolla estas operaciones se le llama programación lógica. II. DIAGRAMA DE FLUJO Para realizar un diagrama de flujo se utilizan una serie de normas muy sencillas. En los diagramas de flujo se presuponen los siguientes aspectos: Existe siempre un camino que permite llegar a una solución (finalización del algoritmo). Existe un único inicio del proceso. Existe un único punto de fin para el proceso de flujo (salvo del rombo que indica una comparación con dos caminos posibles). Desarrollo del diagrama de flujo Los pasos a seguir para construir el diagrama de flujo son : Establecer el alcance del proceso a describir. De esta manera quedará fijado el comienzo y el final del diagrama. Frecuentemente el comienzo es la salida del proceso previo y el final la entrada al proceso siguiente. Identificar y listar las principales actividades/subprocesos que están incluidos en el proceso a describir y su orden cronológico. Si el nivel de detalle definido incluye actividades menores, listarlas también. Identificar y listar los puntos de decisión. Construir el diagrama respetando la secuencia cronológica y asignando los correspondientes símbolos. Asignar un título al diagrama y verificar que esté completo y describa con exactitud el proceso elegido. Recomendaciones 1/13

2 A su vez, es importante que al construir diagramas de flujo, se observen las siguientes recomendaciones: Evitar sumideros infinitos, burbujas que tienen entradas pero no salidas. Evitar las burbujas de generación espontánea, que tienen salidas sin tener entradas, porque son sumamente sospechosas y generalmente incorrectas. En los diagramas de flujo se utilizan formas. Cada forma representa un tipo diferente de operación, aparece una pequeña línea de texto dentro de cada caja para explicar de que operación se trata. El número de cajas es limitado por lo que su aprendizaje es muy sencillo. Las líneas de conexión (el flujo de control) deben entrar a un elemento por su parte superior. El flujo de control debe salir siempre por la parte inferior del elemento excepto en los elementos de decisión en los que puede salir lateralmente. El flujo de control no debe dividirse. Las formas que utilizaremos en un diagrama de flujo son las siguientes: subrutina Inicio o Stop. Este símbolo indica el comienzo o el final de un programa o de una flujo. Salida. Este símbolo indica donde hay una salida de datos desde el diagrama de Pregunta o Decisión Permite tomar una decisión en función de las entradas o del valor de variables. Siempre tendremos dos posibles salidas según que la respuesta sea afirmativa (Yes Si ) o negativa ( No ) Proceso u Operación general: este símbolo se utiliza para llevar a cabo una acción como por ejemplo, sonar un pitido, hacer una pausa, controlar una variable, etc. Procesos definidos : en el Crocodile Technology este símbolo ejecuta una llamada a una subrutina. El programa Crocodile Technology incorpora una serie de formas que definen de manera clara la acción que realiza. Veamos cada una de ellas. Accedamos a Biblioteca de elementos y a continuación seleccionemos Diagramas de flujo, tendremos la siguiente ventana: Analicemos cada uno de ellos 2/13

3 Iniciar (Start) este símbolo indicará el comienzo del programa principal. Cuando se arrastra a la zona de trabajo tendremos la siguiente barra de control. Observamos que podemos darle nombre al diagrama de flujo. Al hacer click sobre el botón (play) comienza la ejecución del diagrama de flujo y automáticamente se convierte en el botón de parada (Stop). Supongamos que en nuestro diagrama de flujo utilizaremos dos variables x e y, si activamos el menú contextual y hacemos click sobre podremos fijar los valores máximos que pueden alcanzar nuestras variables en la simulación, superados estos valores el programa la variable volvería a tomar el valor 0. Estos valores máximos son 255 ó Detener (Stop) este símbolo indicará que el programa ha finalizado su ejecución. Para que el programa se vuelva a ejecutar deberemos pulsar el botón de play. Subrutina. Es similar a la orden de Comienzo (Inicio). Una subrutina es un proceso que se ejecuta siempre que así lo desee el programa principal, por medio de la orden, por lo tanto es un sub programa que se puede ejecutar tantas veces como el programa principal lo desee. Las subrutinas son muy cómodas puesto que nos permiten dividir el programa principal en tareas mas pequeñas además de presentar la ventaja de ser utilizadas en diferentes programas. Por ejemplo podemos hacer una subrutina que nos sume dos variables, guardarla y usarla en tantos programas como deseemos. Las subrutinas deben tener nombres diferentes. Volver (Return) este comando es muy importante pues debe ser siempre la última orden de la subrutina. Este comando hace que el programa continúe en la siguiente orden a la llamada de la subrutina. 3/13

4 Definir variable Cada variable que utilicemos en nuestro proceso debe ser definida (creada) antes de que el proceso la utilice pues en caso contrario el programa generaría un error. Las variables pueden tener cualquier nombre pero la primera letra debe ser una consonante, por ejemplo, son nombres correctos Contador, X01, Resultado, etc. Son nombres incorrectos 0X1, PP 01. La creación de una variable consta de dos partes : Nombre de variable y valor inicial que tendrá la variable en el proceso. Incrementar variable (Agregar ) cada vez que el programa ejecuta este proceso, la variable ve aumentado su valor en la cantidad indicada. Por ejemplo, incrementar la variable Contador en 2 unidades. Aleatorio genera un numero entero y lo asigna a una variable. El número aleatorio estará comprendido entre 0 y el valor máximo asignado a la variable en el proceso Inicio. Retardo o Pausa cuando el programa encuentra esta acción debe hacer una pausa o retardo determinada por el tiempo que le hemos programado. Llamada a subrutina Esta orden se utiliza conjuntamente con las dos siguientes comentadas anteriormente (Comienzo de subrutina y Retorno ). La llamada debe tener el mismo nombre que la subrutina. 4/13

5 En el ejemplo, cada vez que se produce la llamada a la subrutina Velocidad se pasa el control a esta subrutina cuya misión es aumentar el valor de la variable Contador en dos unidades y cuando se encuentra con la orden Volver el programa continúa con el comando Retraso 5s. Es necesario tener en cuenta que dentro de una subrutina se puede realizar una llamada a otra subrutina pero no a ella misma. Enviar y Recibir Estas ordenes se utilizan con microprocesadores para realizar trasmisión de datos entre dos o mas microprocesadores. El comando siguientes: realiza el envío de datos, estos datos pueden ser los. Podemos transmitir una variable existente en nuestro programa. Cada uno de los canales analógicos de nuestro microprocesador ( 1 4 canales).. El valor ( en decimal) de las entradas digitales del microprocesador. Supongamos que nuestro micro tenga 8 entradas digitales y que tengamos activadas ( en 1) las entradas 0, 2,3,5,7 mientras que las otras quedan inactivas (en 0), el dato que se enviará será el 173 que es el equivalente en decimal del numero binario bit Valor bit Valor decimal = (bit x valor bit) /13

6 El comando recibe los datos desde el otro programa (diagrama de flujo) y los introduce y utiliza en su diagrama. Los nombres de variables en cada diagrama puede ser diferente, por ejemplo, si el diagrama A envía la variable x, al recibirla podemos asignar el valor a otra variable y. Pregunta / Decisión. Se utiliza para testear el valor de una variable. En una pregunta la respuesta sólo puede tener dos posibles respuestas (Si No)., y cada una de las salidas deberá tener asociada una acción. en la barra de propiedades podemos variar la situación de las salidas ( Si No ) de la pregunta Testear una variable significa comparar su valor con otra variable o bien con una constante. Las comparaciones que se pueden realizar son las siguientes = Igual 6/13

7 > Mayor que >= Mayor o igual que < Menor que <= Menor o igual que <> Distinto El bloque Decisiones presenta dos opciones que analizaremos a continuación :, este bloque convierte una variable en digital y nos permite testear cada uno de sus bits, veamos un ejemplo para entenderlo mejor. Cuando trasladamos este icono a la zona de trabajo se nos convierte en Estamos construyendo un telecontrol, un microprocesador realiza un proceso, por ejemplo, encender las luces y con otro, situado a distancia, nos encargamos de saber cuales de las luces se ha activado y cuales no. Supongamos que el interruptor de la luz de salón se encuentra en el bit 5 de las entradas digitales del microprocesador emisor, Supongamos que el emisor nos envía el dato de sus salidas digitales y que este valor es 173, que convertido en digital sería Supongamos que deseamos testear el bit 5 de la luz de salón, pues dependiendo de su estado realizaremos una acción u otra diferente La pregunta quedaría de la siguiente forma este bloque es similar al anterior pero se testea el estado de las entradas del microprocesador., por ejemplo, en el diagrama siguiente comprobamos si se ha activado la entrada 1, si es afirmativo encendemos el pilto en caso contrario lo apagamos. 7/13

8 Como es obvio este comando se utilizará siempre con microprocesadores y además nos permite seleccionar tanto entradas digitales como analógicos. Se utiliza para introducir los valores de entrada del microprocesador en una variable. Esta entrada puede ser bien todas las entradas digitales o bien una canal de entrada analógica. Se utiliza para cambiar el estado de los pines de salida del microprocesador, al picar sobre salidas seleccionaremos el estado que deseamos para cada salida ( Inactivo, activada, cambiar de activada a desactivada o viceversa o desactivada) 8/13

9 Por ejemplo, en la figura tenemos que el microprocesador posee dos salidas, al pasar el programa por esta acción se activará la salida 1 y se desactiva la salida 0. es similar a la anterior pero en este caso el valor de la variable x se convierte en binario y se envia a las salidas digitales del microprocesador. En el ejemplo l valor de la variable 69 se convierte en binario Y se envía a la salida del microprocesador activándose los bits correspondientes. 9/13

10 Los microprocesadores poseen unas celdas donde podemos guardar datos que no se pierden aunque se le quite la alimentación al microprocesador (memoria EEPROM), la cantidad de estas celdas depende del tipo de microprocesador utilizado, en la siguiente tabla tenemos una referencia de algunos de ellos. Por ejemplo, en el diagrama siguiente leemos el registro 5 (supongamos que sea el valor 50) del microprocesador y lo asignamos a la variable y, creamos la variable z y la variable x como la suma de las anteriores y guardamos el nuevo valor en el registro 5. Si por cualquier circunstancia se desconecta la alimentación, las variables z, x, y se borrarían ( toman el valor 0) pero el registro 5 mantendría el último valor almacenado (75). lo utilizamos para asignar a una variable el tiempo (en µseg) que tenemos pulsada una 10/13

11 entrada. En el ejemplo hemos mantenido pulsada la entrada 0 durante 216 µseg antes de soltar el pulsador. dispone que en la salida escogida se produzca un pulso de duración determinada. este diagrama consigue poner un pulso de 255 µseg en la lámpara situada en la salida 0. microprocesador se utiliza para emitir una señal determinada a través de una de las salidas del 11/13

12 La salida 0 se configurará para emitir de forma continua una señal de 250Hz con una duración de 0.5sg. comando para realizar el control de motores de baja potencia colocados en los terminales del microprocesador. Importante No conectar directamente los motores a los pins del micro pues estos no soportan intensidades grandes. Usar siempre dispositivos como drivers (adaptadores de potencia). Se pueden conectar hasta 4 motores (A, B, C, y D), el motor A entre los terminales 0 y 1, el motor B entre los terminales 2 y 3, el motor A entre los terminales 4 y 5 y el motor D entre los terminales 6 y 7. y las órdenes que se pueden dar al motor son. 12/13

13 En este bloque encontramos dos opciones que nos pueden dar información de lo que está ocurriendo durante la simulación así como de la programación en BASIC del diagrama. este cuadro nos representa, en la pantalla, el valor instantáneo de cada una de las variables utilizadas en el diagrama de flujo. el visor de BASIC nos pone en un recuadro la traducción al lenguaje BASIC del diagrama de flujo realizado. Este programa en BASIC puede ser utilizado posteriormente para programar un microprocesador que admita este lenguaje. 13/13