Fiche de révision : Programmation C++ sur Arduino

📋 Plan du Cours

1. Langages compilés et interprétés
2. IDE et fonctionnement Arduino
3. Boîtier et composants électroniques
4. Variables constantes et types
5. Opérations et chaînes de caractères
6. Alternatives et conditions
7. Portée des variables
8. Boucles et répétitions
9. Fonctions et tableaux
10. Principes du Clean Code

📖 1. Langages compilés et interprétés

★ À maîtriser

📌 Un langage compilé transforme d’abord le code source en code binaire grâce à un compilateur, puis le système d’exploitation exécute directement ce code avec les données d’entrée.

📌 Un langage interprété utilise un interpréteur pour exécuter le code source et traiter les données d’entrée à chaque exécution, en temps réel.

Compléments

• Les langages compilés cités sont le C, le C++ et le Pascal, tandis que les langages interprétés cités sont Python, Java, Ruby et Bash.

💡 Astuce mémo

Compilé : source → binaire → processeur ; interprété : source + interpréteur à chaque exécution

📖 2. IDE et fonctionnement Arduino

🔑 Notions clés & Définitions

• IDE Arduino : L’environnement de développement officiel utilisé pour écrire, compiler et téléverser du code sur les microcontrôleurs compatibles Arduino.

★ À maîtriser

• L’interface comprend:
  • un éditeur de texte
  • une barre d’outils
  • une zone de messages

📌 Dans un nouveau sketch Arduino, setup() est exécutée une seule fois au démarrage du contrôleur, tandis que loop() est exécutée en boucle.

Compléments

• L’IDE Arduino fonctionne sous Windows, macOS et Linux et utilise une version simplifiée du C++ avec un compilateur GCC.

💡 Astuce mémo

Écrire → compiler → téléverser → exécuter

📖 3. Boîtier et composants électroniques

★ À maîtriser

• Le boîtier comprend notamment: un clavier, un écran TFT couleur de 2,8 pouces à 240 × 320 pixels, quatre LED, quatre boutons poussoirs, un servomoteur, un potentiomètre, un joystick

Compléments

• Le boîtier contient un Arduino Mega 2560 Pro Mini doté d’une architecture AVR 8 bits, d’une fréquence de 16 MHz, de 256 kB de mémoire Flash, de 8 kB de SRAM et de 4 kB d’EEPROM.

• Le boîtier contient un ESP32 Dev Module à architecture Xtensa LX6 double cœur 32 bits, cadencé jusqu’à 240 MHz, avec 520 kB de SRAM et 4 MB de mémoire Flash.

📖 4. Variables constantes et types

🔑 Notions clés & Définitions

• Variable : Une zone mémoire dont la valeur peut changer pendant l’exécution du programme.
• Constante : Une donnée dont la valeur ne change pas pendant l’exécution du programme.

📝 Points essentiels

📌 En C, toute variable utilisée doit être déclarée avec un nom et un type avant son utilisation, et une variable non initialisée peut contenir une valeur imprévisible.

📌 Un identifiant C peut contenir des lettres, des chiffres et le caractère souligné, mais il doit commencer par une lettre ou un souligné et ne peut pas être un mot réservé.

💡 Astuce mémo

Variable = valeur modifiable ; constante = valeur protégée

📖 5. Opérations et chaînes de caractères

🔑 Notions clés & Définitions

• Modulo : L’opération qui calcule le reste d’une division entière et nécessite deux opérandes entiers.

★ À maîtriser

• La division est entière lorsque ses deux opérandes sont entiers, tandis qu’elle est réelle lorsqu’au moins un opérande est réel.

📌 Une chaîne C de type char[] se termine par le caractère nul \0 et consomme moins de mémoire, tandis qu’un objet String est plus simple à manipuler mais consomme davantage de mémoire.

Compléments

• En ASCII, 'A' correspond à 65, 'a' à 97 et '0' à 48.

💡 Astuce mémo

Parenthèses → multiplications/divisions → additions/soustractions

📖 6. Alternatives et conditions

🔑 Notions clés & Définitions

• Alternative : Une instruction qui exécute des séquences différentes selon qu’un état vaut true ou false.

★ À maîtriser

📌 L’opérateur = affecte la valeur de droite à la variable de gauche, tandis que l’opérateur == compare deux valeurs et produit un résultat booléen.

• Les opérateurs logiques sont:
  • && pour le ET
  • || pour le OU inclusif
  • ! pour le NON

Compléments

📌 Dans une structure switch case, default correspond au cas else et le dernier break est facultatif.

💡 Astuce mémo

= affecte une valeur ; == compare deux valeurs

📖 7. Portée des variables

🔑 Notions clés & Définitions

• Portée locale : Déclarée dans une fonction et accessible uniquement à l’intérieur de cette fonction.
• Portée globale : Déclarée en dehors des fonctions, accessible dans tout le programme et persistante pendant toute son exécution.
• Portée de bloc : Déclarée entre des accolades et accessible uniquement à l’intérieur de ce bloc.

📝 Points essentiels

📌 Une variable déclarée avec static conserve sa valeur entre les appels d’une fonction, contrairement à une variable locale classique.

💡 Astuce mémo

Une variable reste visible dans sa pièce : fonction, bloc ou programme entier

📖 8. Boucles et répétitions

🔑 Notions clés & Définitions

• Boucle while : Évalue sa condition avant chaque itération et peut donc ne jamais exécuter son bloc.
• Boucle do while : Évalue sa condition à la fin du bloc et exécute donc toujours celui-ci au moins une fois.
• Boucle for : Regroupe une initialisation, une condition évaluée avant chaque itération et une incrémentation exécutée à la fin de chaque itération.

📝 Points essentiels

📌 Dans une boucle, la variable de test doit être initialisée avant la boucle, utilisée dans une condition claire et mise à jour dans le bloc pour éviter une boucle infinie.

💡 Astuce mémo

while peut s’exécuter zéro fois ; do while s’exécute au moins une fois

📖 9. Fonctions et tableaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Fonction : Regroupe un bloc d’instructions sous un nom afin de faciliter la réutilisation, la lisibilité et la maintenance du programme.
• Tableau : Rassemble en mémoire plusieurs valeurs de même type, chacune étant désignée par un indice.

📝 Points essentiels

📌 Le type de retour d’une fonction doit correspondre à la valeur renvoyée par return, tandis qu’une fonction qui ne renvoie rien utilise le type void.

📌 Les indices d’un tableau Arduino commencent à 0, de sorte qu’un tableau de cinq éléments utilise les indices 0 à 4.

📖 10. Principes du Clean Code

🔑 Notions clés & Définitions

• Clean Code : Une approche qui vise à produire un code clair, lisible et facile à maintenir par les humains comme par le compilateur.

★ À maîtriser

📌 Le principe du lieu de modification unique consiste à limiter le nombre de lignes à changer lors d’une évolution, notamment en utilisant des constantes symboliques et des fonctions réutilisables.

Compléments

📌 Les noms de variables et de fonctions doivent être explicites, refléter leur rôle et éviter les abréviations cryptiques.

• Un code propre recommande: une indentation cohérente, des lignes de moins de 80 caractères, des lignes vides pour aérer le code, un style constant pour les accolades et les espaces

💡 Astuce mémo

Code lisible → maintenance, débogage et évolution simplifiés

📊 Tableaux de synthèse

Langages compilés et interprétés