Hrvatsko društvo za robotiku - Uvod u robotiku - vježbe

...
	uint8_t _wall; // 1 byte stores statuses ...
	uint8_t _surface; // 1 byte stores surface ...
...

Pogledajmo dio koda iz mrm-robot-maze.h, prikazan lijevo.

Prva riječ u redu je "uint8_t", što znači da deklariramo varijablu tipa bajt, koja se sastoji od 8 bitova. U ovom času nećemo detaljno proučavati ova 2 pojma, koji se uče u osnovnoj školi. Ukratko, bit ima 2 stanja (ima-nema, je-nije, 0-1, itd.). Bajt se sastoji od 8 bitova.

Druga riječ je ime varijable. U prvom redu je to "_wall". "_" obično ide na početak imena interne varijable klase.

Kako programiramo mikrokontroler, moramo prihvatiti činjenicu da raspolažemo s malo memorije i moramo ju koristiti štedljivo. Svaki "_wall" sprema podatke o zidovima oko pločice. Znači, za svaku pločicu je jedan "_wall", koji sprema više podataka. Mogli smo staviti za svaku pločicu 4 varijable: "ZidGore", "ZidDolje", "ZidLijevo", "ZidDesno", gdje bi svaka spramala postoji li zid i koje je vrste. Međutim, mi smo sve uspjeli utrpati u jednu varijablu. Zašto i kako?

Odgovor na "zašto" je lagan: zato da trošimo 1 bajt po pločici, umjesto 4. Pločica može biti jako puno i zgodno je trošiti samo četvrtinu memorije.

Odgovor na "kako" je: koristili smo bitove. Prva 2 bita su jedan zid, druga 2 drugi, itd.

	01000100

Pogledajmo bajt s lijeve strane. Sastoji se od 8 bitova. Svaki bit može biti u 2 stanja. Uobičajeno se koristi 0 za jedno stanje, 1 za drugo. Što 0 i 1 znače, to je na nama da odredimo, ovo je samo način kako zapisati podatak u varijablu. Znači, prvi bit je "0", drugi je "1", itd.

	01 00 01 00

Ako malo razmaknemo parove bitova, recimo da je zid gore označe kao 3. par (ne znači da je tako u programu, ovo je samo primjer), "01".

Kako pročitati iz varijable što je zapisano u 3. paru?

	_wall = 0b01000100;

Drugim riječima, recimo da program ide kao lijevo i da se u varijablu "_wall" spremi broj iz našeg primjera. Ako konstanta počinje s "0b", onda je ona binarna i u tom slučaju će broj biti baš kao što želimo. Ovdje se nećemo baviti bazama brojevnog sustava.

Uglavnom, kako kasnije u programu pročitati koji su bitovi na 5. i 6. mjestu (naš par)?

	_wall = _wall >> 2;

Poslužit ćemo se operacijom "bit shift", koja pomiče sve bitova nadesno za dani broj mjesta. U našem slučaju pomičemo za 2 mjesta, kako bi 7. i 8. bit nestali, a 5. i 6. se pomaknuli na njihovo mjesto.

	00 01 00 01

Nakon izvršene operacije će u "_wall" ostati upisan broj s lijeve strane. Razmaci su tu za lakše čitanje, inače se ne upisuju. Još samo da maknemo ostatak od 6 lijevih bitova.

	_wall = _wall & 0b00000011;

Koristimo još jednu operaciju na bitovima, logičko "i". Operacija se piše "&". Rezultat će biti usporedba svakog bita s lijeve i desne strane operatora i izvršenje logičke "i" operacije. Nju opet nećemo objašnjavati jer je iz osnovnoškolske informatike.

Efektivno će iz "_wall" biti odrezano prvih 6 bitova jer su tu nule. Zadnja 2 će ostati netaknuta.

Sad je u "_wall" ostao samo "01", 3. par, što smo i htjeli.

Što znači "01", što druge kombinacije, to sami određujemo. Recimo "00" bi moglo biti "ne zna se ima li zida". "01" zid i na njemu nema žrtve. Itd. Još jedan način pakiranja podataka u bitove.