여기에서는 이전 포스트에 이어서 포트를 이용한 LED 실습을 진행한다.

LED실험 2

 두 번째 LED실험도 앞의 실험과 비슷하다. 이번에는 다음과 같은 순서로 1→2→3→4→1→2→3→4→1→… 계속 시차를 두고 반복하는 실험이다.


[표 1] 두 번째 LED 실험

순서

LED상태

이진수

16진수

1

●●●○○●●●

0b00011000

0x18

2

●●○●●○●●

0b00100100

0x24

3

●○●●●●○●

0b01000010

0x42

4

○●●●●●●○

0b10000001

0x81


프로그램 예는 다음과 같다.


#define F_CPU 16000000

#include <avr/io.h>

#include <util/delay.h>

#include "Am8USBasp.h"

int main(void) {

   uchar ucA, ucaRelay[4] = {0x18, 0x24, 0x42, 0x81};

   InitAM8();

   while(1) {

       for (ucA=0; ucA<4; ucA++) {

           LED(ucaRelay[ucA]);

           _delay_ms(200);

       }

   }

}


이 예를 보면 typedef 명령어로 unsigned char형은 byte형으로 재정의하였으며 앞으로도 이것은 계속 사용할 것이다. 그리고 LED로 순차적으로 내보낼 데이터는 배열로 처리하였음을 눈여겨 보기 바란다.


LED실험 3

 다음 [표 2]에 설명한 바와 같이 1→2→ … →13→14→1→2→ … 의 순서로 14가지 패턴을 반복하면 마치 LED한개가 좌우로 왕복하는 듯이 보이는 예제이다. 이 세 번째 LED실험은 앞의 것들과 달리 조금 복잡해 보인다.


[표 2] 세 번째 LED 실험

순서

LED상태

이진수

16진수

1

●●●●●●●○

0b00000001

0x01

2

●●●●●●○●

0b00000010

0x02

3

●●●●●○●●

0b00000100

0x04

4

●●●●○●●●

0b00001000

0x08

5

●●●○●●●●

0b00010000

0x10

6

●●○●●●●●

0b00100000

0x20

7

●○●●●●●●

0b01000000

0x40

8

○●●●●●●●

0b10000000

0x80

9

●○●●●●●●

0b01000000

0x40

10

●●○●●●●●

0b00100000

0x20

11

●●●○●●●●

0b00010000

0x10

12

●●●●○●●●

0b00001000

0x08

13

●●●●●○●●

0b00000100

0x04

14

●●●●●●○●

0b00000010

0x02


 이번 프로그램을 이전 실험과 같이 14개의 데이터를 포트에 순차적으로 내보내는 식으로 프로그램을 작성할 수도 있으나 그렇게 하면 너무 비효율적인 프로그램이 된다. 그래서 비트이동 연산자와 반복문을 이용하면 좀 더 간단하게 프로그램이 가능하다. 프로그램 예는 다음과 같다.


#define F_CPU 16000000

#include <avr/io.h>

#include <util/delay.h>

#include "Am8USBasp.h"

typedef enum DIR {UP, DOWN} EDIR;

int main(void) {

   uchar ucLed = 1;

   EDIR eDir = UP;

   InitAM8();

   while(1) {

       if (eDir == UP) {

           ucLed <<= 1;

           if (ucLed == 0x80)

               eDir = DOWN;

       } else { // if (eDir == DOWN)

           ucLed >>= 1;

           if (ucLed == 0x01)

           eDir = UP;

       }

       LED(ucLed);

       _delay_ms(200);

   }

}


LED실험 4 : LED탑 쌓기

 마지막으로 아래와 같은 패턴을 보여주는 프로그램을 작성해보자. 벽돌로 하나씩 탑을 쌓는 것처럼 보여서 ‘LED 탑 쌓기’실험이라고 이름을 붙여 보았다.


[표 3] 네 번째 LED 실험

순서

LED상태

이진수

16진수

1

○●●●●●●●

0b01111111

0x7F

2

●○●●●●●●

0b10111111

0xBF

3

●●○●●●●●

0b11011111

0xDF

4

●●●○●●●●

0b11101111

0xEF

5

●●●●○●●●

0b11110111

0xF7

6

●●●●●○●●

0b11111101

0xFB

7

●●●●●●○●

0b11111110

0xFD

8

●●●●●●●○

0b11111110

0xFE

9

○●●●●●●○

0b01111111

10

●○●●●●●○

0b10111111

11

●●○●●●●○

0b11011111

12

●●●○●●●○

0b11101111

13

●●●●○●●○

0b11110111

14

●●●●●○●○

0b11111101

15

●●●●●●○○

0b11111110

16

○●●●●●○○

0b01111111

17

●○●●●●○○

0b10111111

18

●●○●●●○○

0b11011111

19

●●●○●●○○

0b11101111

20

●●●●○●○○

0b11110111

21

●●●●●○○○

0b11111101

22

○●●●●○○○

0b11111110


이 실험은 이제 포트에 데이터를 순차적으로 내보내는 식으로는 프로그램이 거의 불가능하다. 이번에도 역시 비트이동연산자와 반복문을 조합하여 프로그램을 작성할 수 있다.


#define F_CPU 16000000

#include <avr/io.h>

#include <util/delay.h>

#include "Am8USBasp.h"

int main(void) {

  uchar ucaLEDTower[8] = {0x00, 0x01, 0x03, 0x07, 0x0F, 0x1F, 0x3F, 0x7F };

   uchar ucled, uck, ucl;

   InitAM8();

   while (1) {

       for (uck=0;uck<8;uck++) {

           ucled = 0x80;

           for (ucl=0;ucl<8-uck;ucl++) {

               LED( ucled | ucaLEDTower[uck] );

               _delay_ms(200);

               ucled >>= 1;

           }

       }

   }

}


위 프로그램은 길이는 짧지만 한 줄씩 읽어가면서 분석해 볼 여지가 있다. 다중 반복문을 사용하고 있는데 내부 반복문에서는 LED가 위에서 아래로 한 칸씩 떨어지는 것을 비트쉬프트 연산자로 처리하고 있으며 이 때 PORTB로 내보내는 데이터를 배열 byaLEDTower[]과 OR연산을 하여 마치 벽돌이 쌓여 있는 듯한 효과를 내는 것이다. 배열 byaLEDTower[]은 벽돌이 쌓인 모양의 데이터를 가지고 있다. 바깥 반복문에서는 떨어지는 루틴을 8번 반복하게끔 하는데 떨어지는 곳의 높이를 점차로 높인다.


 이번 포스트에서는 LED를 이용하여 간단한 예제들을 살펴보았다. 독자가 C언어의 문법을 잘 숙지하고 있다면 어떻게 동작이 되는지 쉽게 분석해 볼 수 있을 것이다.




Posted by 살레시오

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