Flowcode — графический язык программирования микроконтроллеров. Часть 1. К появлению шестой версии

Matrix Multimedia Flowcode 6

Предисловие С. Степанова

Еще совсем недавно фирма Matrix Multimedia представляла свой программный продукт Flowcode только как «один из самых передовых в мире графических языков программирования для микроконтроллеров серий PICmicro, AVR и ARM». Растущую популярность Flowcode, в первую очередь среди начинающих, обуславливают наглядность алгоритма в виде блок-схем (flow-chart) и возможность быстрого получения работоспособного кода для микроконтроллера без углубления в его архитектуру.

С выходом в сентябре 2013 г. очередной 6-й версии Flowcode разработчики обозначили новый вектор развития программы: «Программа Flowcode позволяет вам быстро и легко разрабатывать сложные электронные и электромеханические, управляющие и измерительные системы с использованием микроконтроллеров на сложных промышленных интерфейсах или на Windows совместимых персональных компьютерах».

Все это наглядно показано на представленной ниже диаграмме к пользовательскому интерфейсу Flowcode 6:

Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом новой книги В.Н. Гололобова «Flowcode 6. Заметки к появлению новой версии». Полностью эта книга опубликована в «Радиоежегоднике» вып. №29.

Flowcode. К появлению шестой версии

Не так давно появилась шестая версия программы Flowcode. К использованию графического языка программирования и любители, и профессионалы относятся по-разному, кому-то нравится, кому-то нет, между тем популярность программы Flowcode растет.

Рассказывая о программе, желательно повторять все операции, о которых идет речь – так можно избежать ошибок и опечаток, связанных с изменениями в программе на момент ее выхода в свет. То, что опечатки могут иметь место в руководствах и файлах помощи, можно убедиться самостоятельно, если внимательно прочитать, например, упражнения.

Для рассказа я использую пробную версию, а подробность и полнота описания будут ограничены сроком действия пробной версии.

Получить пробную версию программы Flowcode 6 можно на сайте Matrix Multimedia: http://www.matrixmultimedia.com/index.php, достаточно зарегистрироваться на сайте, чтобы активировать программу после установки. Установка проста и ничем не отличается от установки любой программы в Windows. С первым запуском программы после установки потребуется ввести ваш логин и пароль, которые вы использовали при регистрации. С приобретением программы больше проблем. Как заявлено производителем, расчет только в валюте Великобритании. Правда, есть возможность обратиться к региональным распространителям программы. Но начинать лучше с демонстрационной версии, чтобы убедиться в необходимости покупки.

Вот, что пишут о программе ее создатели:

Программа Flowcode позволяет вам быстро и легко разрабатывать сложную электронику и электромеханические системы. Инженеры используют Flowcode для разработки систем управления и измерения на базе микроконтроллеров, сложных индустриальных интерфейсов или совместимых с Windows персональных компьютеров.

Разработка

Создайте модель электронной системы, используя разделы System designer и Component library. Затем разработайте программу для управления системой. Dashboard designer позволяет вам разработать HMI.

Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ) (англ. Human machine interface, HMI) — широкое понятие, охватывающее инженерные решения, обеспечивающие взаимодействие человека-оператора с управляемыми им машинами (Wiki).

Сomponent creator позволит вам собрать части и протестировать движение электромеханической системы.

Симуляция

Симулятор покажет вам, как ваша система будет работать. Трехмерный симулятор покажет движение вашей электромеханической системы под воздействием электронных стимулов. Dashboard HMI покажет реальные общие значения. Интерфейс Application Program позволит вам соединить вашу встроенную систему с функциями PC и инструментами других производителей.

Внутрисхемный тест

Скомпилируйте вашу разработку в микроконтроллер или соедините его с интерфейсом PC. Пройдите программу в чипе и одновременно на экране. Dashboard HMI поможет вам наблюдать воплощение вашей системы, а API позволит вам интегрировать данные от сторонних производителей инструментов в вашу систему.

Реализация

Когда вы убедились, что с вашей разработкой все в порядке, воспроизведите вашу систему для использования другими. Если вы полноправный автор, вы можете изготовить один или сотни тысяч устройств. Используйте автоматический документатор, чтобы помочь другим лучше разобраться с вашим проектом.

Подготовил: Гололобов В.Н. по заказу Радиоежегодник

Визуальное программирование

Материал из Seo Wiki — Поисковая Оптимизация и Программирование

Визуальное программирование — способ создания программы для ЭВМ путём манипулирования графическими объектами вместо написания её текста.

• графический язык программирования — который прежде всего язык программирования (со своим синтаксисом)
• визуальные средства разработки — как правило, под ними подразумевают средства проектирования интерфейсов или какую либо CASE-систему для быстрой разработки приложений или SCADA-систему для программирования микроконтроллеров.

Языки визуального программирования могут быть дополнительно классифицированы в зависимости от типа и степени визуального выражения, на следующие типы:

• языки на основе объектов, когда визуальная среда программирования предоставляет графические или символьные элементы, которыми можно манипулировать интерактивным образом в соответствии с некоторыми правилами;
• языки, в интегрированной среде разработки которых на этапе проектирования интерфейса применяются формы, с возможностью настройкой их свойств. Примеры: Delphi и C++ Builder фирмы Borland, С#
• языки схем, основанные на идее «фигур и линий», где фигуры (прямоугольники, овалы и т. п.) рассматриваются как субъекты и соединяются линиями (стрелками, дугами и др.), которые представляют собой отношения. Пример: UML.

Визуально-преобразованные языки являются невизуальными языками с наложенным визуальным представлением (например, среда Visual C++ для языка C++). Естественно-визуальные языки имеют неотъемлемое визуальное выражение, для которого нет очевидного текстового эквивалента (например, графический язык G в среде LabVIEW).

В современных разработках делаются попытки интегрировать подход визуального программирования с программированием потоков данных (англ. dataflow programming), чтобы иметь непосредственный доступ к состоянию программы для онлайновой отладки, или автоматизированная генерация и документирование программы. Языки потоков данных также позволяют делать автоматическое распараллеливание, которое может стать одним из величайших достижений программирования в будущем. [1]

Графические (Визуальные) языки программирования

Это незаконченный список, который может быть никогда не будет удовлетворять каким-либо стандартам по своей завершенности. Вы можете дополнить его, ссылаясь на источники.

• Дракон-схемы — графический язык программирования, используется для программирования в ракетно-космической технике («Буран», «Морской старт», «Тополь»). Существует бесплатный Дракон-редактор. Этот язык имеет наиболее строгое теоретическое обоснование.
• Язык последовательных функциональных схем SFC (Sequential Function Chart) — графический язык программирования широко используется для программирования промышленных логических контроллеров PLC.

В SFC программа описывается в виде схематической последовательности шагов, объединённых переходами.

• LD — язык релейно-контактных схем
• FBD — язык Функциональных блоковых диаграмм.
• Язык CFC (Continuous Flow Chart) — ещё один высокоуровневый язык графического программирования. CFC — это дальнейшее развития языка FBD. CFC был специально создан для проектирования систем управления непрерывными технологическими процессами.
• G, язык, используемый в среде разработки LabVIEW
• VisSim это визуальный язык программирования предназначенный для моделирования динамическая систем, а также проектирования, базируюшегося на моделях, для встроенных микропроцессоров.

Визуальная среда разработки XOD IDE

Графический язык программирования XOD IDE заменяет строчки кода на наглядные визуальные объекты — ноды, что облегчает задачу новичкам. Каждая нода — это функция или аппаратный модуль (датчик, кнопка и т. д.), представленные в виде блока с входными и выходными данными. Сосредоточьтесь на проекте: вам не придётся учить сложный синтаксис языков программирования, чтобы воплотить свои идеи. Для реализации алгоритма достаточно объединить ноды в блок-схему, и она станет симуляцией вашей системы в сборе.

Тестирование кода упрощается за счёт того, что ноды способны наглядно отображать контрольные данные. Далее XOD конвертирует визуальную схему в код C++, который компилируется в бинарный код и заливается на подходящий микроконтроллер.

Где скачать XOD

Среда разработки постоянно развивается и обновляется, поэтому мы приводим ссылку на первоисточник, где всегда лежит самая свежая версия.

Какое железо поддерживает XOD

XOD IDE работает практически со всеми контроллерами, которые поддерживаются в среде Arduino IDE.

Но этим дело не ограничивается: в XOD существуют библиотеки и готовые ноды для многих популярных датчиков и модулей. На официальном сайте представлен полный список поддерживаемового оборудования.

Обзор графических библиотек C++

Графические библиотеки для C++ позволяют сделать разработку UI приложений максимально быстрой и удобной. Рассказываем, на какие стоит обратить внимание.

Примечание Вы читаете улучшенную версию некогда выпущенной нами статьи.

SFML (Simple and Fast Multimedia Library) — одна из самых удобных и быстрых графических библиотек для C++. Её неоспоримое преимущество — минимальные требования к уровню знаний языка и лёгкость освоения: всего за несколько дней можно написать вполне полноценную программу. К примеру, первое графическое приложение «SFML works!» можно написать всего за минуту. Ещё одно преимущество — кроссплатформенность: SFML работает под Windows, Linux (только X11, но не Wayland) и Mac OS, планируется выход под Android и iOS.

SFML библиотека используется по большей части небольшими стартапами и программистами, для которых создание игр — хобби. SFML популярен среди небольших команд благодаря тому, что разработка графической части программы не требует написания больших объёмов кода.

Qt представляет собой целый набор инструментов для быстрого и удобного проектирования GUI. Конечно же, здесь можно писать и игры — почему бы и нет? — но Qt привлекает программистов в основном тем, что она является быстрой, удобной, гибкой и кроссплатформенной. Во многом Qt обогнала даже SFML: библиотека доступна как на Windows, Linux и Mac OS, так и на мобильных платформах — Windows Mobile, Android и iOS.

MyTona , Удалённо , От 100 000 ₽

Qt расширяет C++ с помощью МОК (Мета-объектного компилятора) и предоставляет дополнительные функции (например, сигналы и слоты). Также имеет платную службу поддержки (как и платную лицензию). Для Qt есть большой выбор IDE: QtDesigner, QtCreator, QDevelop, Edyuk, а также доступна интеграция с Visual Studio, Eclipse и XCode.

Qt является open source продуктом, в разработке которого можно принять участие. О других open source проектах для C++ читайте в нашей статье.

Вы можете пройти готовый курс по данной библиотеке.

Cairo

Cairo — библиотека для отрисовки векторных изображений под Linux, Windows и Mac OS. К примеру, такой крупный проект, как Mozilla, использует Cairo в браузерном движке Gecko. Также Cairo лежит в основе некоторых операционных систем (MorphOS, AmigaOS) и приложений (InkScape, Synfig, Graphite). При использовании библиотеки будьте готовы к отсутствию русскоязычных ресурсов.

Cairo может взаимодействовать с OpenGL бэкендом с поддержкой GPU, что, конечно, открывает целый список полезных функций.

Cocos2D-X

Кроссплатформенная библиотека Cocos2D-X призвана упростить разработку мобильных игр. Поддерживает все те же платформы, что и Qt. Из плюсов стоит отметить доступность, удобство эксплуатации и создание отдельного конструктора игр, основанного на библиотеке Cocos Creator. В списке игр, основанных на движке, есть всемирно известная BADLAND, работающая на всех доступных платформах.

Если при создании игры вам нужно работать с графикой и анимацией в больших объёмах, то лучше использовать Unity вместо Cocos2D-X. Unity имеет возможность плавной интеграции с такими инструментами, как Photoshop, Maya или Blender. В Cocos2D-X вся графика добавляется извне и на неё ссылаются из кода.

В Рунете нет уроков по этой библиотеке, но на английском языке есть отличный курс от разработчиков.

Juce — кроссплатформенный фреймворк, предназначенный для создания приложений и плагинов на языке C++.

Документации по Juce много, но не на русском языке. Поэтому можно скачать книгу «Программирование на C++ с JUCE 4.2.x: Создание кроссплатформенных мультимедийных приложений с использованием библиотеки JUCE на простых примерах».

Juce больше популярен среди разработчиков аудио — ПО благодаря набору интерфейсов-оболочек для построения аудио плагинов.

wxWidgets

wxWidgets — одна из старейших, но в то же время наиболее известных графических библиотек для отрисовки GUI. Её основной плюс — производительность. Если QT использует низкоуровневый код лишь для таких элементов, как кнопки и полосы прокрутки, то wxWidgets для каждой системы свой, и благодаря этому все элементы отображаются максимально похожими на системный стиль.

Важная особенность wxWidgets заключается в использовании «родных» графических элементов интерфейса операционной системы везде, где это возможно. Это существенное преимущество для многих пользователей, поскольку они привыкают работать в конкретной среде, а изменения интерфейса программ часто вызывают затруднения в их работе.

В Сети есть урок по работе с библиотекой от её разработчиков.

SDL 2.0

SDL — кроссплатформенная 2D-библиотека, предназначенная для написания приложений (в основном игр). Поддерживаются Windows, Linux, Mac OS, а также Android, Windows Mobile и iOS. Преимущества библиотеки — быстрота, надёжность и лёгкость в эксплуатации. Также в библиотеке реализованы профессиональные инструменты для работы со звуком — это большой плюс при разработке крупных проектов.

Комбинируется с wxWidgets и хорошо интегрируется с OpenGL.

Существует целый цикл уроков, размещённый на Habr.

Пожалуй, одна из самых известных графических библиотек. GTK+ — графический фреймворк, широко применяемый во многих системах. Изначально он задумывался как компонент GIMP, но за 20 лет после выпуска первой стабильной версии он нашёл применение в сотнях других приложений.

Сейчас GTK+ — это полноценный графический фреймворк, не уступающий тому же QT. Он поддерживает разные языки программирования и продолжает развиваться.

В своё время библиотека создавалась в качестве альтернативы Qt, которая была платной. GTK+ — один из немногих фреймворков, которые поддерживают язык C. Библиотека кроссплатформенная, но есть мнение, что программы на Linux выглядят более нативно, чем на Windows или Mac OS (GTK+ хорошо поддерживается даже на KDE). Интересно, что из-за некоторых проблем с кроссплатформенностью Wireshark перешла на Qt.

Пример первой программы можно посмотреть на Википедии.

Fast Light Toolkit

FLTK (произносится как «‎фуллтик») — графическая библиотека, которая работает на Windows, Linux (X11) и Mac OS. Поддерживает 3D графику с помощью OpenGL и имеет встроенный GLUT симулятор. Есть встроенный софт для создания интерфейсов — FLUID. Документация по библиотеке находится здесь.

Nana — это кроссплатформенная библиотека для программирования GUI в стиле современного C++. Поддерживаемые системы: Windows, Linux (X11) и Mac OS (экспериментально). Поддержка С++11\17 даёт возможность использовать современные фичи C++: лямбды, умные указатели и стандартную библиотеку. Так как это не фреймворк, использование Nana не будет оказывать влияния на архитектуру программы.

Здесь можно посмотреть документацию и примеры.

Заключение

Всегда следует учитывать особенности той или иной технологии. Выпишите список функций своего приложения, ещё раз прочитайте описания всех графических библиотек C++, и только после этого выбирайте то, что подойдёт вам больше всего.