Prof. Stefano1

PROGRAMAÇÃO EM LINGUAGEM C

Prof. Stefano

• Histórico• Estrutura de um programa• Constantes e variáveis• Operadores• Declarações de Controle• Exercícios

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• A primeira linguagem de programação de alto nível com real aceitação foi FORTRAN, na década de 50, para análise e resolução de problemas matemáticos;

• Em 1959 surgiu o COBOL, voltada para aplicações comerciais;

• A linguagem C foi desenvolvida em 1972, por Dennis Ritchie, para utilização com o sistema operacional UNIX;

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Histórico

• Estrutura básica de um programa em C:

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Estrutura de um programa

void main() {

}

void main() { TRISB = 0x00; do {

PORTB = 0; Delay_ms(500); PORTB= 255; Delay_ms(500); } while(1); }

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Estrutura de um programaNo ambiente do MikroC digite o programa abaixo

void main() { TRISB = 0x00; do {

PORTB = 0; Delay_ms(500); PORTB= 255; Delay_ms(500); } while(1); }

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Estrutura de um programaIdentificando os elementos do programa

Configura as portas

Laço do ....while(condição)

Escreve 0 nas portas

Espera 500 ms

Escreve 25510 nas portas

Espera 500 ms

Início do programa

• Exercício: Altere o programa para que os leds pares e ímpares pisquem alternadamente;

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Estrutura de um programa em C

Constantes e variáveis• Identificadores: São nomes arbitrários dados as

funções, variáveis, constantes. Os identificadores podem ser1 letras de A à Z, números de 0 à 9 e “_“(underline). Não pode começar com número.– Exemplos:

• Temperatura_media• Temp• _T1• Contador

81 – Depende de cada compilador

Constantes e variáveis• Constantes: são elementos que tem um valor fixo,

não podendo ser mudados durante a execução do programa;– Exemplo: π = 3,1415927.... Em vez de escrever toda vez o

número podemos nomear uma constante PI = 3,1415927 e durante programa utilizar PI;

• Variáveis: são elementos que permitem a alteração do seu valor durante a execução do programa. É recomendável que no início do programa seja atribuído um valor inicial a elas, que elas sejam inicializadas;– Exemplo: Calcule consumo médio de combustível de um

automóvel. CONSUMO= KM/L9

Em linguagem C as variáveis podem assumir diferentes tipos, de acordo com a sua utilização:

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Tipos de variáveis

Tipo Bits Faixa

unsigned char 8 0 até 255

signed char 8 -128 até 127

unsigned short int 8 0 até 255

signed short int 8 -128 até 127

unsigned int 16 0 até 65535

signed int 16 -32768 até 32767

unsigned long int 32 0 até 4294967295

signed long int 32 -2147483648 até 2147483647

float 32 ± 1,17549435082E-38 até ± 6,80564774407E38

double 32 ± 1,17549435082E-38 até ± 6,80564774407E38

long double 32 ± 1,17549435082E-38 até ± 6,80564774407E38

Representação numérica:

Decimal: não precisa de nenhuma representação especial, mas não pode começar com zero ou será considerado como base octal;

Hexadecimal: começa com 0x (0X): Exemplo: 0x3F;

Binário: começa com 0b (0B): Exemplo: 0b1100;

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Tipos de variáveis

Operadores• Operador é um símbolo que faz com que

compilador execute alguma operação matemática ou lógica;

• Os principais operadores são aritméticos, de relação, lógicos e bit a bit;

• A seguir serão apresentados os principais elementos de cada operador. Este tópico será visto em maiores detalhes na linguagem de programação aplicado diretamente ao compilador utilizado;

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Operadores• Operador Aritmético

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Operador Operação realizada

+ Soma

- Subtração

* Multiplicação

/ Divisão

% Resto da divisão

+ + Incremento

- - Decremento

• Exercício: Altere o programa anterior para que os leds sejam incrementados utilizando um contador;

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Operadores

void main() { unsigned char contador=0; TRISB = 0x00;PORTB=0; do {

Delay_ms(500); PORTB= contador; contador++; Delay_ms(500); } while(1); }

Qual o tempo totalentre cada

incremento?

• Exercício: Altere o programa anterior para que os leds mostrem o resultado da operação matemática;

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Operadores

void main() {unsigned char soma=0; TRISB = 0x00; do {

soma= 16 + 6/3 -3; //15 PORTB= soma; Delay_ms(1000); soma= (6*2 + 8)/10 + 40; //42 PORTB= soma; Delay_ms(1000); } while(1); }

Operadores• Operador de Relação: eles testam as relações nas

expressões. Seu resultado é 1 se for verdadeiro ou 0 se for falso;

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Operador Operação realizada

= = Igual a

! = Não igual a

> Maior que

< Menor que

> = Maior ou igual a

< = Menor ou igual a

Operadores• Exemplos de Operador de Relação: • 4 = = 3; retorna 0 - FALSO• 3 = = 3; retorna 1 - VERDADEIRO• 7 > = 3; retorna 1 – VERDADEIRO• 4 < = 3; retorna 0 - FALSO• 4 ! = 3; retorna 1 – VERDADEIRO• 4 > 3; retorna 1 – VERDADEIRO

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• Exercício: Altere o programa anterior para que quando o contador chegar em 255 o programa saia do laço e termine a execução;

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Operadores

void main() {unsigned char contador=0; TRISB = 0x00;do {

PORTB = 0; Delay_ms(500); PORTB= contador; contador++; Delay_ms(500); } while(contador < 255);

}

Operadores• Operadores lógicos: realizam operações lógicas nas

expressões. Os operandos são considerados verdadeiros(1) ou falsos(0). Seu resultado é 1 se for verdadeiro ou 0 se for falso;

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Operador Operação realizada

& & AND

| | OR

! NOT (Negado)

Operadores• Exemplos de Operador Lógico: a) (3 > 1) & & (2= = 2); 1 & & 1; resulta em 1 - verdadeiro

b) (3 > 7) | | (2= = 2); 0 | | 1 ; resulta em 1 - verdadeiro

c) !{(3 > 1) & & (2= = 2)} ; !{ 1 & & 1}; !{ 1} ; - resulta em 0 - falso

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Operadores• Operadores Bit a Bit: eles testam as relações dos

operadores nas expressões bit a bit;

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Operador Operação realizada

& AND

| OR

^ XOR

~ NOT

> > SHIFT RIGHT,desloca bits a direita

< < SHIFT LEFT, desloca bits a esquerda

Operadores• Exemplos de Operador Bit a Bit: a) v1= 101101, v2=110011, v3 = v1 & v2; AND v1 = 1 0 1 1 0 1 v2 = 1 1 0 0 1 1 v3 = 1 0 0 0 0 1

b) v1= 110001, v2=010111, v3 = v1 | v2; OR v1 = 1 1 0 0 0 1 v2 = 0 1 0 1 1 1 v3 = 1 1 0 1 1 1

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• Exemplo: Implemente o programa abaixo e acompanhe a variação na saída de acordo com a variação na entrada;

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Operadores

void main() { TRISA = 0xFF; TRISB = 0x00;TRISC= 0x00; do {

PORTB = PORTA & 0x0F; PORTC = PORTA && 0x0F;

} while(1); }

Operadores• Exemplos de Operador Bit a Bit: c) v1= 101101, v2=110011, v3 = v1 ^ v2; XOR v1 = 1 0 1 1 0 1 v2 = 1 1 0 0 1 1 v3 = 0 1 1 1 1 0

d) v1= 110001, v2 = ~ v1 ; NOT v1 = 1 1 0 0 0 1 v2 = 0 0 1 1 1 0

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• Exemplo: Implemente o programa abaixo e acompanhe a variação na saída;

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Operadores

void main() { TRISB = 0x00; do {

PORTB = ~PORTB; Delay_ms(500);

} while(1); }

Operadores• Exemplos de Operador Bit a Bit: e) v1= 000101, v2=v1 << 2; SHIFT LEFT (x 2) = 001010; <<1 v2 = 010100; <<2

f) v1= 010100, v2=v1 >> 2; SHIFT RIGHT (÷ 2) = 001010; >> 1 v2 = 000101; >> 2

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• Implemente um programa que desloca os leds do PORTB para direita;

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Operadores

void main() { TRISB = 0x00; PORTB = 0xA0; do {

PORTB = PORTB>>1; Delay_ms(100); } while(1); }

Acompanhe asimulação para

ver o que acontececom a saída

• Exercício: Implemente um programa que desloca os leds do PORTB para a esquerda;

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Operadores

• O controle do fluxo normal de um programa é um poderoso recurso em qualquer linguagem de programação;

• A seguir veremos as diferentes formas de fazer este controle;

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Controle de fluxo de um programa

Controle de fluxo de um programa

• Declaração de controle condicional IF

IF.......THEN....ELSESE......ENTÃO...SENÃO

• Ele é utilizado para executar um determinado comando se uma determinada condição for verdadeira. A opção ELSE não é obrigatória.

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IF (true) THEN CommandsTrueELSE CommandsFalse

IF (verdadeiro) THEN ComandosVerdadeiroELSE ComandosFalso

• Caso 1: somente verdadeiro:

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Controle de fluxo de um programa

void main() { TRISB = 0x00; TRISA = 0xFF;do { if (PORTA.F0 = = 1)

{ PORTB = 0X0F; }

Delay_ms(1000); PORTB = 0XF0 ;

} while(1); }

if (true) { CommandsTrue}

• Exercício: Implemente um programa para que toda vez que uma entrada (PORTA.0) estiver sendo acionada (1) um contador é incrementado e o valor mostrado em PORTB. O intervalo de incremento no contador é de 300ms.

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Controle de fluxo de um programa

• Caso 2: com verdadeiro e falso:

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Controle de fluxo de um programa

void main() { TRISB = 0x00; TRISA = 0xFF;do { if (PORTA.0 = = 1)

PORTB = 0X0F; else PORTB = 0XF0 ;

} while(1); };

if (true) { CommandsTrue}else{ CommandsFalse}

• Exercício: Implemente um programa para que toda vez que uma entrada (PORTA.0) estiver sendo acionada (1) somente os leds pares de PORTB devem estar ligados, caso contrário os ímpares.

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Controle de fluxo de um programa

• Exercício: Implemente um programa que tenha um contador que é incrementado a cada 300 ms e seu valor mostrado na PORTB. Enquanto o valor do contador for menor que 50 a saída PORTC.0 fica em 1, caso contrário somente a saída PORTC.1 fica em 1.

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Controle de fluxo de um programa

• Desafio: Considere que na saída PORTB tenhamos 8 leds ligados. Elabore um programa para que somente 1 led esteja ligado e que o acendimento se desloque entre os 8 leds, de uma ponta para outra, em um movimento de ida e volta. O incremento no deslocamento deverá ser a cada 300 ms e em laço infinito. Utilize o IF para selecionar o sentido do deslocamento do led.

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Controle de fluxo de um programa

• Caso 3: IF aninhado:

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Controle de fluxo de um programa

if (true1) { Commands1}else if(true2) { Commands2 } else if (true3) { Commands3 }

else { Commands4 }

true1 ?

Commands1

N

V

true2 ?

N

V

true3 ?

N

V

Commands2

Commands3

Commands4

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Controle de fluxo de um programavoid main() {unsigned char contador=0; TRISB = 0x00; TRISC = 0x00;do { PORTB=contador; if (contador < 20)

PORTC = 0X01; else if (contador < 40) PORTC = 0X03 ; else if (contador < 70) PORTC = 0X07 ;

else PORTC = 0X0F ;contador++;

} while(1); }

• Exercício: Altere o programa anterior para que as saídas da PORTC (C.0, C.1 e C.2) tenha seu nível lógico alterado de acordo com a tabela abaixo.

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Controle de fluxo de um programa

Contador C.0 C.1 C.2

Contador>127 0 0 0

31<NIVEL≤127 1 0 0

15<NIVEL≤31 1 1 0

NIVEL≤15 1 1 1

• Desafio: A) Considere que na entrada PORTA tenhamos 8 chaves ligadas simbolizando os sensores de segurança de uma casa. Elabore um programa, utilizando o IF aninhado para testar os sensores, um de cada vez, para que, enquanto algum dos sensores estiver atuado (1) todos os leds da saída PORTB devem ficar ligados, caso contrário desligados.

• B) Implemente um programa para resolver o problema acima sem utilizar o IF aninhado. Compare os dois programas e avalie qual é a melhor solução.

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Controle de fluxo de um programa

Controle de fluxo de um programa

• Declaração de controle condicional WHILE

WHILE (true) { }ENQUANTO (verdadeiro) { }

• Faz a verificação da condição ANTES de executar o comando. Enquanto a condição permanecer verdadeira o(s) comando(s) é/são executados.

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WHILE (true){Comandos}

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Controle de fluxo de um programa

pergunta ?

Comandos

N

V

while(true){Comandos}

• Exemplo WHILE:

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Controle de fluxo de um programa

void main() {unsigned char contador=0; TRISB = 0x00;while(contador < 31) { PORTB = contador;

Delay_ms(300); contador++;

}}

Qual é o valor finalque aparece na saída??

Controle de fluxo de um programa• Exercício: Na esteira abaixo quando o sensor S1 for

acionado por uma peça o motor M1 deve ser ligado e quando a peça acionar o sensor S2 o motor deve ser desligado. Implemente um programa em C que atenda o solicitado.

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S1

M1

S2

S1 = PORTA.0S2 = PORTA.1M1 = PORTB.0

• Resolução:

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Controle de fluxo de um programa

void main() { TRISB = 0x00; TRISA = 0xFF;do { while(PORTA.f0 = = 0);

PORTB.f0 = 1;

while(PORTA.f1 = = 0);

PORTB.f0 = 1;

} while(1); }

Controle de fluxo de um programa• Exercício: Na esteira abaixo a peça é colocada na posição

dada pelo sensor S1, e com isso o motor M1 é ligado, levando a peça até o sistema de aquecimento. Neste instante o motor M1 é desligado e a peça espera 3 segundos, sendo o motor M1 ligado novamente para levar a peça para o resfriamento, quando então o motor M1 é desligado novamente, aguardando agora 4 segundos neste estágio. Após decorrido o tempo o motor M1 é ligado novamente para levar a peça até a posição dada pelo sensor S4, quando o motor é desligado novamente. Implemente um programa em C que atenda o solicitado.

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S1 = PORTA.0S2 = PORTA.1S3 = PORTA.2S4 = PORTA.3M1 = PORTB.0

• Resolução:

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Controle de fluxo de um programa

Controle de fluxo de um programa

• Declaração de controle condicional DO ... WHILE

DO { }WHILE (true) FAÇA{ } ENQUANTO (verdadeiro)

• Executa a ação ANTES de verificar a condução. Enquanto a condição permanecer verdadeira o(s) comando(s) é/são executados.

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DO { Comandos }WHILE (true);

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Controle de fluxo de um programa

pergunta ?

Comandos

N

V

do { Comandos }while (true);

• Exemplo:

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Controle de fluxo de um programa

void main() {unsigned char contador=0;

TRISB = 0x00;do {

PORTB= contador; contador++; Delay_ms(300); } while(contador < 31); }

• Exemplo:

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Controle de fluxo de um programa

void main() { TRISB = 0x00;PORTB=0x01; do{ do {

PORTB= PORTB<<1; delay_ms(300); } while(PORTB!=128); do {

PORTB= PORTB>>1; delay_ms(300); } while(PORTB!=1); }while(1); }

EXERCÍCIOS DE REVISÃO

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Exercícios de revisão

Exercícios de revisão• Exercício : No sistema abaixo quando uma peça é colocada na

posição dada pelo sensor S1 o motor M1 é ligado, levando a peça até o sensor S2 e caindo na caixa de saída. Sabe-se que a caixa suporta até 20 peças. Implemente um contador(CONT) para que somente quando somente 20 peças caírem na caixa o motor M1 é desligado e a lâmpada L1 é ligada, alertando ao operador da necessidade de trocar a caixa. Implemente um algoritmo que atenda o solicitado.

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S1 = PORTA.0S2 = PORTA.1M1 = PORTB.0L1= PORTB.1

• Resolução:

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Exercícios de revisão

Exercícios de revisão• Exercício: No exercício anterior foi acrescentado o

botão B1 no painel para que quando o operador trocar a caixa ele irá apertar o botão a lâmpada L1 irá apagar, o motor M1 é ligado novamente, o contador é zerado e o ciclo se inicia novamente.

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S1 = PORTA.0S2 = PORTA.1B1= PORTA.2M1 = PORTB.0L1= PORTB.1

• Resolução:

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Exercícios de revisão

Exercícios de revisão• Exercício: No sistema de seleção da página seguinte

quando uma caixa é colocada na posição dada pelo sensor S1 o motor M1 é ligado levando a caixa até o sensor S5, quando então é desligado. Implemente um programa para que de acordo com o tipo de caixa, dada pela figura e identificada no sistema através do acionamento dos sensores S2,S3 e S4, somente a lâmpada correspondente fique ligada. Esta lâmpada somente poderá ficar ligada até a caixa correspondente chegar ao sensor S5. O sistema é contínuo.

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Exercícios de revisão

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S1 = PORTA.0S2 = PORTA.1S3 = PORTA.2S4 = PORTA.3S5 = PORTA.4

M1= PORTB.0L1= PORTB.1L2= PORTB.2L3= PORTB.3

• Resolução:

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Exercícios de revisão

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REFERÊNCIAS

• Robert Schildt. C completo e total.• User´s Manual MikroC• Fábio Pereira. Programação em C• Notas de aula do Prof. Stefano