42-Embedded_Pool

Built with the tools and technologies:

Table of Contents

• Guides par Module
• Overview
• Initialization on Windows avec terminal WSL
• Few Embedded notions

Guides par Module

Chaque module contient un guide détaillé sur le sujet traité :

Module	Sujet	Guide
Module00	Makefiles	MAKEFILE_GUIDE.md
Module01	Timers	TIMERS_GUIDE.md
Module02	UART	UART_GUIDE.md
Module03	PWM	PWM_GUIDE.md
Module04	Interrupts	INTERRUPTS_GUIDE.md
Module05	ADC	ADC_GUIDE.md
Module06	I2C	I2C_GUIDE.md
Module07	EEPROM	EEPROM_GUIDE.md
Module08	SPI	SPI_GUIDE.md

Overview

Initialization on Windows avec terminal WSL

Ouvrir Windows Powershel en tant qu'administrateur, puis :

Étape	Commande	Objectif
1	usbipd list	List les ports et trouve le microcontrolleur
2	usbipd detach --busid x-x	Libère le port x-x
3	usbipd attach --wsl --busid x-x	Attache au bon WSL

Et finalement sur le terminal WSL :

Étape	Commande	Objectif
4	ls /dev/ttyUSB*	Quelque chose comme /dev/ttyUSB0
5	make flash (ou avrdude ...)	Flashe le code

Few Embedded notions

Les concepts

Un microcontrôleur doit parfois échanger des données avec un autre appareil :

• ton PC (via USB),
• un autre microcontrôleur,
• un capteur ou module externe (GPS, Bluetooth, etc.). Il existe deux grands types de communication :

Type	Exemple Description
Parallèle	ancien bus IDE, vieux écrans plusieurs fils → chaque bit passe sur un fil séparé
Série	USB, UART, SPI, I2C… 1 seul fil pour envoyer les bits un à un, l’un après l’autre

Les outils

• avr-gcc → Compile ton code C pour l’architecture AVR
• avr-objcopy → Convertit le binaire en format .hex
• avrdude → Transfère le programme sur la carte via USB

Les ports (= groupes de broche)

• Port B = broches numériques 8 à 13 (souvent reliées à LEDs, SPI, etc.)
• Port C = broches analogiques (A0–A5)
• Port D = broches 0–7 (souvent RX/TX, boutons, etc.) Chacun de ces ports est contrôlé par 3 registres.

Les registres

Un registre est une petite zone mémoire directement à l’intérieur du microcontrôleur, souvent de 8 bits. Chaque bit représente un interrupteur matériel 🕹️, qui contrôle une fonction très précise du processeur ou d’un périphérique (GPIO, Timer, UART, etc.). En C, les registres sont déclarés sur la librairie <avr/io.h>.

Nom	Signification	Exemple
DDRx	Data Direction Register	configure la direction (entrée ou sortie)
PORTx	Output Register	crit un état logique/valeur (HIGH ou LOW)
PINx	Input Register	lit l’état logique/valeur d’une broche (si c'est une entrée)

Les bits

1 octet = 8 bits

Exemple : 0b10101100 (le 0b indique du binaire en C). Chaque bit correspond à une puissance de 2 :

bit:   7  6  5  4 3 2 1 0
val: 128 64 32 16 8 4 2 1

Opérateur	Nom	Exemple	Résultat
&	ET logique	a & b	1 si les deux bits sont 1
|	OU logique	a | b	1 si au moins un bit est 1
^	XOR (OU exclusif)	a ^ b	1 si un seul des deux bits est 1
~	NON logique	~a	inverse tous les bits
<<	Décalage à gauche	1 << 3 → 0b00001000	utile pour positionner un bit
>>	Décalage à droite	0b1000 >> 3 → 0b00000001	inverse du précédent

Exemple :

• PORTB |= (1 << PB0); → met à 1 le bit 0 sans toucher aux autres bits.
• PORTB &= ~(1 << PB0); → met à 0 le bit 0 sans affecter les autres.
• if (PINB & (1 << PB1)) { // le bouton relié à PB1 est pressé } → l'input de la broche B
• (1 << 0) = 0001 → est un mask, 1 << 0 veut dire : décale le 1 de zéro position → donc (1 << 0) = 0b00000001 (en binaire) = 1 (en décimal).

Le pull-up

Une résistance qui "tire vers le haut" (VCC) le signal quand rien n'est connecté.

Sans pull-up : ❌ PROBLÈME

        VCC (+5V)
           │
         [SW1]
           │
           ├──────→ PD2 (lecture)
           │
          ??? ← Pin FLOTTANTE (lecture aléatoire)

Avec pull-up : ✅ STABLE

        VCC (+5V)
           │
           ├─── [Pull-up ~47kΩ] ← Maintient HIGH par défaut
           │                 │
         [SW1]              │
           │                │
           ├────────────────┴──→ PD2 (lecture)
           │
          GND (0V)

Activation dans le code

DDRD &= ~(1 << PD2);    // 1. Configurer en ENTRÉE
PORTD |= (1 << PD2);    // 2. Activer pull-up interne

États

Bouton	Circuit	PD2
Relâché	VCC → Pull-up → PD2	HIGH (5V)
Appuyé	VCC → SW1 → GND	LOW (0V)

Logique de lecture

if (!(PIND & (1 << PD2)))  // Si LOW → bouton appuyé

L'anti-rebond (= debouncing effect)

Les boutons mécaniques ont des rebonds pendant 5-50ms :

Appui physique :
        ┌─────────────────────
        │
────────┘

Signal électrique réel :
        ┌─┐ ┌──┐  ┌──────────
        │ │ │  │  │
────────┘ └─┘  └──┘
        ↑─────────↑
        Rebonds (5-50ms)

Technique de debouncing

if (!(PIND & (1 << PD2)))       // 1. Détection initiale
{
    _delay_ms(50);              // 2. Attendre stabilisation (50ms)
    if (!(PIND & (1 << PD2)))   // 3. Confirmer que toujours appuyé
    {
        // Action (incrément, etc.)

        while (!(PIND & (1 << PD2)));  // 4. Attendre relâchement
        _delay_ms(50);                 // 5. Anti-rebond du relâchement
    }
}

Pourquoi la double vérification ?

• Filtre les parasites électriques
• Garantit que c'est un vrai appui stable
• Évite les faux positifs

screen : terminal série en ligne de commande

screen est un terminal virtuel qu’on peut attacher directement à un périphérique série (/dev/ttyUSB0, /dev/ttyACM0, etc.). Il sert à écouter et envoyer des données sur le port série de ton microcontrôleur.

Action	Commande
Lancer screen	screen /dev/ttyUSB0 115200
Quitter proprement	Ctrl + A, puis Ctrl + D ou taper :quit
Détacher	Ctrl + A, D
Lister les sessions	screen -ls
Rejoindre une session	screen -r
Forcer la fermeture	sudo fuser -k /dev/ttyUSB0