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ArduinoでBrainf*ck

昨日会社で骨董ものの逆ポーランド記法電卓をもらった。

逆ポーランド記法だと計算がスタックへのプッシュ/ポップを逐次行っていくだけで済むのでシンプルらしい。

 

それで何となくデジタル回路的なことなにかやりたいなあ、と思いつき、昨夜は何となく名著「CPUの創りかた」を眺めたりしていた。

C++でデジタル回路シミュレータを作ってCPUのエミュレーションしようかなあとか思って少しコードを書いてみたが、思ったよりも難しくて断念。回路のトポロジーの表現が難しい。出来なくはないと思うがかなり時間食いそうで今は難しい。

 

で、何かないかなあ、と考えていたら、以前C言語でBrainf*ckインタプリタ作ったなあと思い出した。以前の自分の記事を引用する。

 

”Brainf*ckにはたった8つの命令しかない。例えば'>'はポインタのインクリメント、'+'はポインタがさす値のインクリメントのような具合。あとはジャンプとか入出力がある。”

 

そういうことでかなりな低級言語。

これをArduinoで動かしてみよう!

まずは、シリアル通信を使って、コードをArduinoに送信すると、結果がシリアル通信で送られてくるものを作りたい。

コードは記事の最後。ほぼ以前作ったインタプリタの流用。

例えば

+++++++++[>++++++++>+++++++++++>+++++<<<-]>.>++.+++++++..+++.>-.------------.<++++++++.--------.+++.------.--------.>+.

はBrainf*ck版Hello worldだが、これを送信すれば

 

という感じに返ってきます。

案外簡単。

最終的にはシリアル通信を使わないオフラインBrainf*ckコンピュータを作りたいなあ。

入出力端子を制御する拡張命令を加えれば多少は役に立つ?

 

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600); 
}

void loop() 
{
  // put your main code here, to run repeatedly:
  static char cmd[256];
  static int n = 0;
  static int mode = 0;//0=input, 1=output
  //static int N = 100;
  static int ptr = 0;
  static char mem[256];
  for(int i=0;i<256;i++) mem[i] = 0;
  
 
  if(mode==0)
  { 
    char c = Serial.read();
    if(c=='¥n') mode = 1;
    else if(c!=-1) cmd[n++] = c;
    //Serial.print("Humidity: "); 
  }
  else if(mode==1)
  {
    Serial.print("¥n");
    Serial.print("code: ");
    for(int i=0; i<n; i++)
    {
      Serial.print(cmd[i]);
    }
    Serial.print("¥n");

   for(int i=0;i<n;i++)//命令を実行していく
    {
        //printf("%d¥n",i);
        switch(cmd[i])
        {
            case '>' :
                ptr++;
               break;
            case '<' :
                ptr--;
                break;
            case '+' :
                mem[ptr]++;
                break;
            case '-' :
                mem[ptr]--;
                break;
            case '.' :
               // putchar(mem[ptr]);
               //Serial.print(mem[ptr],DEC);
               Serial.print(mem[ptr]);
                break;
            case ',' :
                //mem[ptr] = getchar();
                //mem[ptr]
                break;
            case '[' :
                if(!mem[ptr])
                {
                    int n1 = 1;//[の個数
                    int n2 = 0;//]の個数
                    i++;
                    while(n1!=n2)//右に走査していき、[の個数=]の個数になったらbreak
                    {
                        if(cmd[i]==']') n2++;
                        else if(cmd[i]=='[') n1++;
                        i++;
                        
                    }
                    i--;
                }
                break;
            case ']' :
                if(mem[ptr])
                {
                    int n1 = 0;//[の個数
                    int n2 = 1;//]の個数
                    i--;
                    while(n1!=n2)//左に走査していき、[の個数=]の個数になったらbreak
                    {
                        if(cmd[i]==']') n2++;
                        else if(cmd[i]=='[') n1++;
                        i--;
                        
                    }
                    i += 2;
                    i--;
                }
                break;
        }
    }


    
    mode = 0;
    n = 0;
  }
 
 
  
}

ジャジャガッチ | Arduino | 22:36 | comments(0) | trackbacks(0) |

Arduino 温湿度センサ

Groveの温湿度センサと7セグLEDを組み合わせてみた。

簡単過ぎて勉強にはならない(笑)

 

// Example testing sketch for various DHT humidity/temperature sensors
// Written by ladyada, public domain

#include "DHT.h"
#include "TM1637.h"
#define CLK 4//pins definitions for TM1637 and can be changed to other ports       
#define DIO 3
TM1637 tm1637(CLK,DIO);
#define DHTPIN 2     // what pin we're connected to

// Uncomment whatever type you're using!
#define DHTTYPE DHT11   // DHT 11 
//#define DHTTYPE DHT22   // DHT 22  (AM2302)
//#define DHTTYPE DHT21   // DHT 21 (AM2301)

// Connect pin 1 (on the left) of the sensor to +5V
// Connect pin 2 of the sensor to whatever your DHTPIN is
// Connect pin 4 (on the right) of the sensor to GROUND
// Connect a 10K resistor from pin 2 (data) to pin 1 (power) of the sensor

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() 
{
    Serial.begin(9600); 
    Serial.println("DHTxx test!");
 tm1637.init();
  tm1637.set(BRIGHT_TYPICAL);//BRIGHT_TYPICAL = 2,BRIGHT_DARKEST = 0,BRIGHTEST = 7;
    dht.begin();
}

void loop() 
{
    // Reading temperature or humidity takes about 250 milliseconds!
    // Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor)
    float h = dht.readHumidity();
    float t = dht.readTemperature();

    // check if returns are valid, if they are NaN (not a number) then something went wrong!
    if (isnan(t) || isnan(h)) 
    {
        Serial.println("Failed to read from DHT");
    } 
    else 
    {
        Serial.print("Humidity: "); 
        Serial.print(h);
        Serial.print(" %¥t");
        Serial.print("Temperature: "); 
        Serial.print(t);
        Serial.println(" *C");
        tm1637.display(0,(int)(h/10));
        tm1637.display(1,(int)(h-(int)(h/10)*10));
        tm1637.display(2,(int)(t/10));
        tm1637.display(3,(int)(t-(int)(t/10)*10));
    }
}

ジャジャガッチ | Arduino | 23:35 | comments(0) | trackbacks(0) |

Arduino 7セグメントLED(Grove)

この前電子部品屋で買ってきたものの一つが7セグメントLED。

Arduino向けのモジュールなのできっと簡単に使えるんだろうということで買ってみた。

どうもGroveというArduino向けモジュール群のひとつらしい。

 

メーカHPでTM1637向けライブラリをダウンロードし、IDEにインクルードする。

サンプル(IDE中でスケッチ例という項目にいろいろある)を参考に、数値をランダムに表示してみた。

 

#include "TM1637.h"
#define CLK 2//pins definitions for TM1637 and can be changed to other ports       
#define DIO 3
TM1637 tm1637(CLK,DIO);
void setup()
{
  tm1637.init();
  tm1637.set(BRIGHT_TYPICAL);//BRIGHT_TYPICAL = 2,BRIGHT_DARKEST = 0,BRIGHTEST = 7;
}
void loop()
{
  
  delay(150);
  for(int i=0; i<4; i++)
  {
    tm1637.display(i,random(16));
  }
  delay(300);
}

 

すごい楽!!

 

 

ジャジャガッチ | Arduino | 00:20 | comments(0) | trackbacks(0) |

Arduino始めました

昨年からなんだけど、Arduino始めました。

きっかけは、PICマイコンをusb制御しようと思ったときに、コンパイラの種類とかライブラリのバージョンによってコンパイルできたり出来なかったり安定しなくて不満が出たこと。

特にコスト面、サイズ面の制約もなかったので、試しに、ということでArduino。

 

一応知らない人のためにArduinoとは何ぞやということを説明しておく。

Arduinoは有名なマイコンボードで、USB接続することでピンの0 / 1を制御出切る。

ただ、ものすごくお手軽。

ハードウェア的にはUSBでPCと接続すればそれでok。それだけでプログラムの書き込み、電源供給が出来る。

ソフトウェアも非常に簡単。

例えばLチカ(LEDチカチカ)ならば

 

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
pinMode(2, OUTPUT);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(2, HIGH);   // LEDをオン
  delay(1000);                  // 1秒待つ
  digitalWrite(2, LOW);    // LEDをオフ
  delay(1000);
}

 

だけ。

関数もそれほど多くなく、日本語リファレンスもあるので容易にやりたいことを実現できる。

3000円くらいで買えるし、超オススメ。もう当分PICは触らない。

もちろん、きっちり最適化したいときはPICじゃないと無理な場合はあるから、そこは用途に応じて使い分けましょう。

 

ジャジャガッチ | Arduino | 23:14 | comments(0) | trackbacks(0) |
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