MCU Java Source

Что это такое

Это кросс-компилятор из языка Java в С, который позволяет писать прошивку для микроконтроллера на Java.

Основные возможности

Исходный код пишется на Java, а не C.
Исходный код на Java переводится программой в исходный код на C, который компилируется и прошивается в контроллер. МК (микроконтроллер) ничего не интерпретирует.
Не нужно вручную работать с регистрами! Пишите, например, timer.setMode(TimerMode.FAST); вместо неудобного TCCR1B |= (1<<WGM12); TCCR1A |= (1<<WGM10); Работа с регистрами ведется автоматически программой MCU Java Source. Теперь нужно помнить только принцип работы устройств МК (таймеров, UART, АЦП), а не регистры и биты.
Установка регистров МК при включении питания делается отдельно в функции init() и сильно оптимизирована.
Внутренние устройства МК (например, таймеры) представлены как Java объекты.
Прерывания представлены как слушатели объектов (listeners, например ExternalInterruptListener, TimerCompareListener). Естественно, методы addXxxListener() тоже работают.
UART использует входящие и исходящие потоки (input and output streams), как привычно в Java.
Пользовательские объекты
Удобная документация (Javadoc) для всех доступных объектов и методов (функций).
Перед переводом исходный код компилируется Java-компилятором. Это предотвращает множество ошибок.
Для приложений, сильно оптимизированных под конкретный МК, возможно работать с регистрами напрямую, через класс Register, если невозможно сделать требуемое действие другим способом.
Можно добавить новые МК и даже платформы, если для них существует С-компилятор.

Чем программа является и не является

MCU Java Source - это:

Инструмент, позволяющий писать программы для МК на Java.

MCU Java Source не является:

JVM (Java Virtual Machine, виртуальная Java машина) для МК. Весь Java код переводится в C на уровне исходников, потом компилируется в машинный код.
Инструментом для AVR32 с аппаратной JVM. Эта программа предназначена для простых и дешевых МК.

Поддерживаемые платформы МК / устройства

AVR

Компилятор - avr-gcc (или пакет WinAVR)

ATmega8
ещё МК скоро будут добавлены.

Элементы исходного кода Java

Поддерживаемые (уже реализованные)

final. Примитивные поля с атрибутом final превращаются в #define . Строки и примитивные массивы заносятся в память программ и достаются оттуда во время использования. Никакой ручной работы с памятью программ - всего лишь сделайте поле final!
Слушатели. Только слушатели прерываний поддерживаются. Слушатели прерываний превращаются в обработчики прерываний.
Переменные/поля. Только примитивные (и примитивные массивы) переменные переходят в исходный код С, работа с объектами MCU Java source интерпретируется программой, объекты пользователя пока не поддерживаются.
volatile переходит в исходный код С. Используйте его, когда переменная используется и в фоновой нити (методы init(), start()), и в прерывании.
byte и boolean типы поддерживаются через typedef unsigned char.
Ввод/вывод. Классы InputStream и OutputStream используются в UART. Так как кодировщики/декодировщики кодовых страниц (charset, encoding) не вмещаются в МК, используется только кодировка по умолчанию. Поэтому нет классов BufferedReader, BufferedWriter, вместо них используются BufferedInputStream, BufferedOutputStream.
Объекты пользователя.
Библиотека внешних устройств (частично):

Многоразрядный светодиодный индикатор (Multi digit LED display)
Символьный ЖКИ (Character LCD)
ЖКИ от Nokia 3310 (Nokia 3310 LCD)

Ещё не реализованные

Библиотека внешних устройств (частично реализована), таких, как I²C EEPROM, датчик температуры.
Анонимные классы и операторы типа method(new MyListener())
Static initializers и instance initializers будут добавлены в функцию start()
@Section аннотация. Будет обозначать, куда помещать константы - во Flash или EEPROM. Сейчас по умолчанию Flash. Например:
@Section(Section.EEMEM) private static final String MESSAGE = "Hello, EEPROM!";
Двухнитевая модель: фоновая нить и нить прерываний (обработки событий). (Two-threaded model: background thread and interrupt (Event Dispatch) thread). Задачи (Task implements Runnable) , как в TinyOS 2.0. Задачи будут выполнятся в фоновой нити, а запланировать можно из любого места.
Симулятор: Java исходник можно скомпилировать и выполнить на компьютере. То есть, программа будет симулироваться.

Не известно, как сделать

synchronized полнстью игнорируется. Используйте volatile вместо него.
Исключения. Код на языке С их не поддерживает.
static полностью игнорируется, поскольку в C это имеет совсем другой смысл.

Системные требования

Windows или Linux
Java 6 JDK

Как это работает

Исходный код Java компилируется, а также преобразовывается в XML вид (java-ml) с помощью модифицированной версии Java2XML. Потом каждый XML элемент обрабатывается программой MCU Java Source Translator. Все примитивные переменные не изменяются, все объекты переводятся. Для перевода методов, которые работают с регистрами МК, есть отдельный переводчик для каждого МК. Все слушатели преобразовываются в обработчики прерываний. Классы объектов пользователя не обрабатываются через XML, они вызываются через reflection. Результат перевода - XML вид исходного кода на С. Потом исходный код С создается из XML.

Главная | Учебники | Скачать