Beginning C for Arduino, Second Edition Learn C Programming for the Arduino

Contents at a Glance......Page 6
Contents......Page 8
About the Author......Page 20
About the Technical Reviewer......Page 22
Acknowledgments......Page 24
 Assumptions About You......Page 26
 Resources......Page 27
 Why Choose This Book?......Page 28
 Assumptions About You......Page 29
  Types of Memory......Page 30
 Making the Choice......Page 31
  Board Size......Page 32
 Breadboard......Page 33
 Installing and Verifying the Software......Page 35
  Attaching the USB Cable......Page 38
  Port Selection......Page 39
  Writing Your First Program......Page 43
   What the Program Does......Page 44
  Compiling and Uploading a Program......Page 46
 Summary......Page 49
 The Building Blocks of All Programming Languages......Page 50
  Expressions......Page 51
  Statements......Page 52
  Statement Blocks......Page 53
  Function Blocks......Page 54
  1. Initialization Step......Page 55
  4. Output Step......Page 56
 A Revisit to Your First Program......Page 57
  The setup() Function......Page 58
  The loop() Function......Page 59
 The Blink Program......Page 61
   Single-Line Comments......Page 63
   When to Use Comments......Page 64
   How to Find Information About Library Functions......Page 65
  The loop() Function......Page 68
 Summary......Page 70
Chapter 3: Arduino C Data Types......Page 72
 Keywords in C......Page 73
 The boolean Data Type......Page 74
  Binary Numbers......Page 75
 The char Data Type and Character Sets......Page 76
  Generating a Table of ASCII Characters......Page 77
 The byte Data Type......Page 78
 The long Data Type......Page 79
 The string Data Type......Page 80
 String Data Type......Page 82
  Which Is Better: String or strings Built from char Arrays?......Page 83
 The void Data Type......Page 84
  Array Generalizations......Page 85
  Symbol Tables......Page 86
  lvalues and rvalues......Page 87
  Understanding an Assignment Statement......Page 88
  The Bucket Analogy......Page 89
 Using the cast Operator......Page 91
   Silent Casts......Page 92
 Summary......Page 93
 Relational Operators......Page 96
 The if Statement......Page 97
  What if Expression1 Is Logic False?......Page 98
 A Modified Blink Program......Page 99
  The Circuit......Page 100
  Circuit Resistor Values......Page 101
  The Modified Blink Program......Page 102
   const Keyword......Page 103
 Software Modifications to the Alternate Blink Program......Page 105
 The if-else Statement Block......Page 106
 Cascading if statements......Page 107
  Two Types of Increment Operators (++)......Page 109
   Two Flavors of the Decrement Operator(--)......Page 110
 The switch statement......Page 111
  A switch Variation, the Ellipsis Operator ( …)......Page 114
 The C Preprocessor......Page 115
  Output Step......Page 118
  Termination Step......Page 119
 Summary......Page 121
  Condition 1: Initialization of Loop Control Variable......Page 124
 Using a for Loop......Page 125
 Program to Show Expression Evaluation......Page 127
 The while Loop......Page 130
  When to Use a while Loop......Page 131
  The sizeof() Operator......Page 132
 The do-while Loop......Page 133
 The break and continue Keywords......Page 134
  The break Statement......Page 135
 A Complete Code Example......Page 136
  Step 5. Termination......Page 137
  Listing 5-5 Is SDC......Page 139
  Getting Rid of a Magic Number......Page 140
 Loops and Coding Style......Page 141
 Portability and Extensibility......Page 142
 Summary......Page 143
Chapter 6: Functions in C......Page 146
  Function Name......Page 147
  Function Arguments......Page 148
  Function Signatures and Function Prototypes......Page 150
 Function Body......Page 151
  Overloaded Functions......Page 152
  Good Functions Avoid Coupling......Page 153
  Function Design Considerations......Page 154
  Function Name......Page 155
 Logical Operators......Page 156
  Logical AND Operator (&&)......Page 157
  Logical NOT (!)......Page 158
 Writing Your Own Function......Page 159
   Arguments vs. Parameters......Page 160
 Leap Year Calculation Program......Page 161
 Passing Data into and Back from a Function......Page 164
  Pass-by-Value......Page 165
 Summary......Page 167
 The Three Scope Levels......Page 169
  Statement Block Scope......Page 170
   What Does Out of Scope Mean?......Page 171
 Function Block Scope......Page 172
  Name Collisions and Scope......Page 173
 Global Scope......Page 176
  Global Scope and Name Conflicts......Page 177
  The register Storage Class......Page 178
  The static Storage Class......Page 179
  Adding a Second Source Code File to a Project......Page 180
   Why a New Source Code File?......Page 183
 #include Preprocessor Directive......Page 184
  A common #include Idiom......Page 185
 Summary......Page 186
 Defining a Pointer......Page 190
  Pointer Type Specifiers and Pointer Scalars......Page 191
   Pointer Scalars......Page 192
  Why All Arduino Pointers Use Two Bytes for Storage......Page 193
  Pointer Initialization......Page 194
  Using the Address-Of Operator......Page 195
  The Indirection Operator (*)......Page 196
   Using Indirection......Page 197
   Using the Indirection Operator in an Assignment......Page 198
   Summary of Pointer Rules......Page 199
 Why Are Pointers Useful?......Page 200
 Modified Blink Program......Page 204
 Pointers and Arrays......Page 205
  The Importance of Scalars......Page 208
  Pass-by-Value vs. Pass-by-Reference......Page 210
 Your Turn......Page 213
  One Solution......Page 214
  Debug Statements Using the Serial Object......Page 217
 Summary......Page 218
 Relational Operations and Test for Equality Using Pointers......Page 221
 Pointer Arithmetic......Page 222
 Two-Dimensional Arrays......Page 227
  How Many Dimensions?......Page 230
 Two-Dimensional Arrays and Pointers......Page 231
 Pointers to Functions......Page 233
  Arrays of Pointers to Functions......Page 235
  enum Data Type......Page 236
 The Right-Left Rule......Page 240
 Summary......Page 241
 Structures......Page 243
  Declaring a Structure......Page 244
  Defining a Structure......Page 245
   The Dot Operator......Page 246
  Escape Sequences......Page 248
  Memory Requirements for a Structure......Page 249
  Returning a Structure from a Function Call......Page 250
  Using Structure Pointers......Page 252
  Arrays of Structures......Page 255
 Unions......Page 256
 EEPROM Memory......Page 257
   Data Logging......Page 258
  Shields......Page 266
   Other Uses for SD Storage......Page 269
 typedef......Page 271
 Summary......Page 272
 Preprocessor Directives......Page 276
  #undef......Page 278
  #line......Page 279
  #if, Conditional Directives......Page 280
  #include......Page 281
 Parameterized Macros......Page 282
 Decimal to Binary Converter......Page 284
   Bitwise AND......Page 286
   Bitwise OR......Page 288
   Bitwise NOT (~)......Page 289
   Bitwise Shift Left (<<)......Page 290
 One More Example......Page 291
  Parameterized Macros . . . Continued......Page 292
 Summary......Page 293
 The Linker......Page 300
  Arduino Libraries......Page 301
  The Arduino Core Libraries......Page 303
   Using the Forums......Page 304
   Using a Core Library......Page 305
   Contributed Libraries......Page 306
  Other Libraries......Page 308
 Writing Your Own Library......Page 310
  The Library Header File......Page 311
  The Library Code File (Dates.cpp)......Page 312
 A Sample Program Using the Dates Library......Page 315
  Adding the Easter Program As Part of the Library......Page 317
  Keyword Coloring (theme.txt)......Page 318
 Summary......Page 320
Chapter 13: Interfacing to the Outside World......Page 322
 An SPI Program......Page 323
 Interrupts and Interrupt Service Routines (ISR)......Page 328
  Interrupt Details......Page 330
  An External Interrupt Program......Page 331
 An Alternative Interrupt Program......Page 333
 Ultrasonic Sensor Program......Page 334
  My Solution......Page 337
 Conclusion......Page 341
  Encapsulation......Page 344
  Inheritance......Page 345
 The OOP Class......Page 346
  Inside an OOP Class......Page 347
  public vs. private in a Class......Page 348
 The EEPROM.cpp File......Page 350
 Add julian() to Dates......Page 352
 Adding a private Class Member......Page 353
 Constructors and Destructors......Page 355
 Conclusion......Page 359
 Starter Kits......Page 361
 Shields, Boards, Sensors......Page 364
  Bezels......Page 369
  Domestic Parts Suppliers......Page 370
 Electronic Components......Page 371
 Online Component Purchases......Page 372
 Experiment!......Page 373
Index......Page 374