C++ și GPIO

Introducere

Laboratorul acesta durează 2 săptămâni (s3 - s4).

În prezentarea acestui laborator mă voi baza pe următoarele afirmații:

• Știți deja Java (mare parte din prezentarea limbajului C++ se va face ca o paralelă la Java)
• Cunoașteți principii mai avansate de programare orientată pe obiecte (ce e o clasă, ce e un obiect, moștenire, clase abstracte, polimorfism)

C++

Limbajul de programare C++ a fost dezvoltat de Bjarne Stroustrup în laboratoarele Bell în anii 1980. Inițial acest limbaj a fost denumit "C cu clase".

Pentru scopul acestui laborator priviți-l ca fiind un fel de "Java cu pointeri".

Sintaxa clasică de C funcționează perfect și în C++, clasele fiind doar o adiție.

Presupunând că știți deja C:

• Intrarea în program se face tot prin funcția "int main(int argc, char **argv)"
• O clasă se declară cu următoarea sintaxa:

class Ceva

{

    public:

        Ceva(int var);

        int a;

        void f(void);

    private:

        int p;

    protected:

        int pr;

};

• Reguli generale pentru organizarea codului:
  • În fișierele *.h se declară clase după exemplul de mai sus (doar declarații, fără implementări)
  • În fișierele *.cpp cu același nume de definesc metodele clasei după sintaxa

/*Constructor - funcționează la fel ca în Java și nu returnează niciun tip de date*/

Ceva::Ceva(int var)

{

    this->a = var;

}

/*Destructor - spre deosebire de Java, unde eliberarea memoriei se face implicit, în C++ memoria trebuie eliberată manual, dar doar pentru obiectele care au fost alocate dinamic (cele crete prin pointer cu new vor fi dealocate cu delete)*/

~Ceva::Ceva(void)

{

}

/*Metodă oarecare*/

void Ceva::f(void)

{

}

• Metode de a instanția o clasa
  • static

Ceva x(5); /*se observă apelul înspre constructorul care ia un parametru .. în caz că mai multi constructori sunt definiți, se alege cel corespunzător în funcție de parametrii pasați*/

• dinamic

Ceva x = new Ceva(5); /*x reprezintă un pointer spre un obiect de tip Ceva și trebuie tratat ca atare (când nu mai e nevoie de el trebuie dealocat folosind delete)*/

• Moștenirea se realizează conform:

class Shape 

{

   public:

      /*metodă virtuală, ceea înseamnă aproximativ ce înseamnă abstract pentru Java*/

      virtual int getArea() = 0; 

      /*= 0 face clasa Shape sa fie și ea clasă abstractă (interfața) și nu poate fii instanțiată*/

      void setWidth(int w);

      void setHeight(int h);

   protected:

      int width;

      int height;

};

/* Clase ce moștenesc Shape */

/*se specifică public și la clasa moștenită, dacă se dorește accesarea atributelor definite în clasa moștenită*/

class Rectangle: public Shape 

{

   public:

      int getArea();

};

class Triangle: public Shape 

{

   public:

      int getArea();

};

Pentru un tutorial de C++ consultați fișierul.

GPIO

GPIO este primul și cel mai simplu periferic pe care îl vom studia.

GPIO vine de la General Purpose Input Output.

Acest periferic se ocupă cu transmiterea valorilor digitale simple la pinii plăcuței asociați cu acest periferic.

Valorile digitale cu care acesta lucrează sunt 0 și 1, ele traducându-se în 0 volți și respectiv 3.3 volți în cazul Raspberry Pi.

Pentru manipularea pinilor digitali vom folosi biblioteca bcm2835 a cărei documentație se găsește pe link.