DESCRIPCIÓN DEL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN P-0

Transcripción

1 DESCRIPCIÓN DEL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN P-0 Este documento define los elementos de programación del lenguaje P-0, basado en un subconjunto del lenguaje de programación Arduino. 1.- PROGRAMA Un programa escrito en P-0 está estructurado en dos secciones: Declaraciones de variables globales Declaraciones de rutinas Denominaremos rutinas a los procedimientos y funciones. Reglas para Identificadores Son nombres que denotan variables, parámetros y rutinas. Pueden incluir letras y dígitos cumpliendo las restricciones siguientes: Un identificador no puede comenzar con un dígito. Un identificador no puede tener espacios en blanco ni caracteres especiales. Comentarios Pueden incluirse comentarios con la misma sintaxis que en el lenguaje C: de línea (comienzan con // ) o de bloque (entre /* y */). DECLARACIONES DE VARIABLES GLOBALES En esta sección se declaran las variables globales definidas por el programador y, opcionalmente, se les puede asignar un valor. Estas variables son visibles en todas las rutinas declaradas. Declaración de variable global: Una sola variable: Dos o más variables del mismo tipo: <tipo> <nombre_de_variable> [= <expresión_cte>] ; <tipo> (<nombre_de_variable> [= <expresión_cte>], )* <nombre_de_variable> [= <expresión_cte>]; Una <expresión_cte> está formada por literales constantes combinados por operadores. En este lenguaje, las variables de tipo array (Sección 2) no admiten inicialización en el momento de la declaración. float pi = 3.14; int i, cte=2*4; // i se queda sin inicializar, mientras que cte vale 8 int matriz [10][10]; //crea un array de dos dimensiones; sus elementos se quedan sin inicializar

2 DECLARACIONES DE RUTINAS En esta sección se declaran los procedimientos y funciones que se van a usar en el programa. [<tipo>] <nombre_rutina> (<declaraciones_parametros>) [ <declaraciones_de_variables> ] <instrucción_1>;... <instrucción_n>; El <tipo> que devuelve una función, al que se denomina rango, se indica antes del nombre de la misma. El <tipo> es optativo: si no se especifica, se interpreta que la rutina es un procedimiento. En caso de que la rutina sea una función, su última instrucción debe ser la devolución de un valor del <tipo> indicado (véase Devolución de valores dentro del apartado 3: Instrucciones). Las declaraciones de variables locales en una rutina siguen la misma sintaxis que las variables globales, pero sólo son visibles en la rutina donde se declara. Las declaraciones de los parámetros van separadas por comas y siguen la misma sintaxis que las declaraciones de variables, aunque no se pueden inicializar. Los parámetros se pasan por valor. float potencia ( float base, int exponente) int i; float pot=1.0; for( i=1; i<=exponente; i++ ) pot = pot*base; return pot; Es obligatoria la declaración de dos procedimientos: setup() y loop(). El primero constituye la preparación del programa y el segundo la ejecución. En setup() se incluyen las inicializaciones de variables y es la primera rutina que se ejecuta (una sola vez) en el programa. El procedimiento loop() incluye el código a ser ejecutado continuamente (leyendo entradas/salidas de la placa, etc ). int ledpin=13; setup() pinmode (ledpin, OUTPUT); // Establece ledpin como salida loop() digitalwrite(ledpin, HIGH); // Activa ledpin delay(1000); // Pausa un Segundo digitalwrite(ledpin, LOW); delay(1000);

3 En P-0 no se permiten las referencias adelantadas, es decir, no se pueden hacer referencias a elementos que no hayan sido definidos previamente. Se permiten llamadas recursivas en procedimientos y funciones. Por ejemplo: int fib (int n) int res; if (n < 2) res= n; else res= fib(1) + fib(2); return res; 2.- TIPOS (a) Los tipos predefinidos simples en P-0 son: byte (1 byte), boolean (1 byte), char (1 byte), int (2 bytes), long (4 bytes) y float (4 bytes). (b) Los tipos predefinidos compuestos en P-0 son los arrays. Los elementos de los arrays deben ser de tipos predefinidos simples. Sus dimensiones deben ser literales. El primer valor del índice para acceder a los elementos de un array es 0. int matriz[100][100]; //declaración de array bidimensional de enteros char string[20]; //declaración de una variable tipo array de 20 caracteres Los tipos predefinidos (simples y compuestos) se interpretan como tipos abstractos de datos, es decir, como conjuntos de valores y operaciones abstractas. TAD CHAR Valores a, b, <, >,<=,>=, ==,!=: CHAR, CHAR -> BOOLEAN Prioridades (de mayor a menor) <, >,<=,>=, ==,!= En los TAD byte, int y float, los operadores de predecremento/preincremento tienen una prioridad igual que el menos unario; los operadores de posdecremento/posincremento tienen la prioridad más baja.

4 TAD BYTE Valores 0,1,2..., +, -, *, /: BYTE, BYTE -> BYTE <, >,<=,>=, ==,!=: BYTE, BYTE -> BOOLEAN -, --, ++ : BYTE -> BYTE Prioridades (de mayor a menor) -, --,++, *, /, +, -, <, >,<=,>=, ==,!=,--,++ TAD INT Valores...,-2,-1,0,1,2..., +, -, *, /: INT, INT -> INT <, >,<=,>=, ==,!=: INT, INT -> BOOLEAN -, --, ++ : INT -> INT Prioridades (de mayor a menor) -, --,++, *, /, +, -, <, >,<=,>=, ==,!=,--,++ Las constantes de tipo entero INPUT y OUTPUT se consideran predefinidas. Indican el tipo de un pin digital, es decir, si es entrada o salida. INPUT tiene el valor de 1 y OUTPUT vale 2. TAD FLOAT Valores..., 1.2, -2.34,..., +, -, *, /: FLOAT, FLOAT -> FLOAT <, >,<=,>=,!=, : FLOAT, FLOAT -> BOOLEAN -, --, ++: FLOAT -> FLOAT Prioridades (de mayor a menor) -, --,++, *, /, +, -, <, >,<=,>=, ==,!=,--,++ TAD BOOLEAN Valores true, false ==,!=: BOOLEAN, BOOLEAN -> BOOLEAN &&, : BOOLEAN, BOOLEAN -> BOOLEAN!: BOOLEAN ->BOOLEAN Prioridades (de mayor a menor) ==,!=,!, &&,. Las constantes de tipo boolean HIGH y LOW se consideran predefinidas. Indican si la señal de un pin digital es alta o baja, respectivamente. HIGH tiene el valor true y LOW vale false. TAD ARRAY de elementos de tipo T (predefinido simple) Valores (opaco) [] []: ARRAY, INT,..., INT -> T Se permiten las siguientes conversiones automáticas de tipos: De char a byte. Se toma el código ASCII del char. De char a int. Se toma el código ASCII del char. De byte a char. El byte se interpreta como código ASCII. De byte a int. De boolean a char. El boolean se interpreta como código ASCII. De boolean a int. El boolean se interpreta del siguiente modo: true como 1 y false como 0. De int a float. El int se interpreta como un número real.

5 boolean b= HIGH; int i= b; //ahora i vale 1 float f= i; //ahora f vale INSTRUCCIONES ASIGNACIÓN La asignación presenta la forma x = e; donde x es una expresión representando una localización de memoria (una variable local o global) y e es una expresión representando un valor del mismo tipo que x, o de un tipo compatible (véanse las conversiones automáticas de tipos). Dado que P-0 define sólo argumentos por valor, éstos no pueden aparecer en la parte izquierda de las asignaciones. También existen asignaciones compuestas con operaciones aritméticas que se pueden aplicar a los tipos numéricos: *=,+=, -= y /=. Por ejemplo: x *= 3; es equivalente a x = x * 3; cont = cont - cantidad; //cont y cantidad son variables de tipo int DEVOLUCIÓN DE VALORES Toda función debe devolver un valor al contexto. Para ello existe la instrucción explícita: return <expresión> ; Donde la expresión debe ser del mismo tipo que el rango de la función, o bien de un tipo compatible (véase la conversión automática de tipos). LLAMADA A UNA RUTINA La sintaxis para invocar una rutina es la siguiente: nombre_rutina (lista de expresiones) Existen dos localizaciones desde la que se puede llamar una rutina en P-0: 1. Si es una función, dentro de una expresión. 2. Si es un procedimiento, la llamada en sí constituye una instrucción

6 CONDICIONAL Presenta la forma: if (<expresión_lógica>) (<instrucción_simple>; <bloque>) [ else (<instrucción_simple>; <bloque>) ] if (cont>=cant) cont = cont - cantidad; else cont = cont +1; p = j; ITERACIÓN WHILE Presenta la forma: while (<expresión_lógica>) (<instrucción_simple>; <bloque_de_instrucciones>) while (cont<100) cont = cont + 1; while (cont <> 5) cont = cont +1; i = j; ITERACIÓN FOR Presenta la forma: for (<asignación> ; <expresión_lógica> ; <incremento o decremento> ) (<instrucción_simple>; <bloque_de_instrucciones>) for (cont =1 ; cont!= 5 ; cont++) delay(1000);

7 En el condicional y la iteración, las llaves sólo son obligatorias en caso de que el cuerpo contenga más de una instrucción. Por ejemplo: for (cont =1 ; cont!= 5 ; cont++) delay(1000); FUNCIONES PREDEFINIDAS de E/S pinmode(pin, modo) El pin es el número de pin físico (0 a 13) Modo es como va a trabajar INPUT OUTPUT digitalread(pin) Lee el estado del pin Si es alto regresa un HIGH Si es bajo regresa un LOW digitalwrite(pin, valor) Escribe en el pin el valor establecido LOW HIGH de tiempo y matemáticas unsigned long millis() Mide el tiempo desde que se inicia el programa delay(ms) Es un atraso se mide en milisegundos delaymicroseconds(us) Es un atraso se mide en microsegundos min(x, y) Selecciona el valor mínimo entre X ó Y max(x, y) Selecciona el valor máximo entre X ó Y abs(x) Devuelve el valor absoluto de x