Форт (Forth) и MSP430 для изучения, Программирование и исследование на Форт Опции

[Kopa]

Есть интересное направление -
например, в частности, использование Форт языка для быстрого и эффективного изучения возможностей контроллера MSP430 и внешней периферии.
4e4th

Код

4E4th on the LaunchPad - 8/16K
Recently we had a meeting in the Lower Rhine region dreaming about a small nice affordable board with a modern MCU and a compact Forth inside.

There it is!

The TI LaunchPad with 4E4th on it. 16K FLASH - 8K Forth and 8K for our own apps. The 4E4th is covered in a 20Pin DIL MSP430G2553.
Now our goal is to supply a TI LaunchPad ready with the MSP430G2553 and Forth inside - all for 4€ - plug in the USB, open the terminal, and there we go! CamelForth430 is the kernel of 4E4th.

I think these are exciting developments.

Michael

P.S. Возможно окажется полезным инструментарием проект немецкого Форт сообщества.
В репозитарии есть ещё некоторые Форт системы для MSP430.
Хотчется услышать мнение участников местного форума.

C MSP430 близко не работал, но "ностальгия" по системе команд PDP-11 осталась
И если приобрести launch pad ($4,6) то можно многое сделать используя Форт идеалогию.
Есть и другие Форт системы для MSP430, но наверное без "продвижителя" данного направления тема "заглохнет":)

Сообщение отредактировал Kopa - Sep 20 2012, 17:15

[Xenia]

Еще позволю себе запузырить камень в огород Форта . Обычно у микропроцессоров flash-памяти (ПЗУ) много, а SRAM (ОЗУ) на порядок меньше. А Форт, зараза , требует ОЗУ для размещения своих программ, поскольку большинство Форт-определений - это новые функции, прирастающие к основному ядру. А раз так, то не только Форт-программа строится в ОЗУ, и само ядро тоже в ОЗУ сидит.

Между тем, ОЗУ в МК дорого. Его и на массивы + стеки остро не хватает, а тут еще и Форт на эту память зарится, пытаясь разместить в ней код.

Перспективу использования Forth в микропроцессорах вижу там, где последним приходится выполнять терминальные (т.е. словесно-буквенные) команды с клавиатуры. Например, в роботехнике или станках с ЧПУ. И тут, чтобы не маяться, программируя интерпретатор, вполне можно соорудить простенькую Форт-систему. Причем, основные программы могут быть скомпилированы и залиты в ПЗУ, а ядро Форта их использует путем прямого вызова, как подпрограммы. Ну, а что сверх того, то пишется на самом Форте.

Когда-то я и сама писала нечто похожее на Форт-систему (правда на платформе x86), только не на языке Forth, а на C/C++ . Всё это компилируется в стандартный экзешник, при запуске которого сразу попадаешь в Форт-интерпретатор с уже предопределенным (!) набором команд. В том числе и те функции Форта, которые для этого языка являются стандартными и системо-образующими, тоже были вложены в него "от рождения", а не определены средствами самого Форта, как это обычно положено. Ну, а поверх всего этого уже можно было загружать чисто фортовский текстовый исходник, который достраивал ядро до полного приложения. Вот только ... я этого не делала , а всё, что мне было нужно, написала на Си и откомпилировала всё целиком. Т.е. от Форта там остались только рожки да ножки - тело каждого из определений содержало единственный вызов CALL, уходящий в ассеблерно-сишную часть программы. Однако всё это ничуть не мешало создавать новые определения на базе старых и в дальнейшем использовать такую Форт-систему обычным образом, как это в языке Форт водится.

Короче говоря, в моем исполнении Форт использовался укороченным образом - лишь в качестве интерпретатора и запуска функций, ранее скомпилированных без использования Форта. Однако это обстоятельство ничуть не мешало в реальном времени создавать новые макроопределения средствами Форта, а так же использовать Форт, как калькулятор или музыкальный плеер . Т.е. во всех моих применениях Форт использовался не для построения алгоритмов, а лишь для запуска готовых функций из заранее приготовленного списка.

Можно сказать, что в этом качестве Форт выполнял роль продавца-раздатчика уже готовой продукции. И вот эта роль, несмотря свою непрестижность, вполне может востребована при работе с МК. При этом ОЗУ расходуется минимально, а ПЗУ на всю катушку. Да и сам код программист пишет на любимом ему языке, не связываясь с Фортом , и скомпилированную прошивку во флешь тоже заливает обычным образом. Особенность же здесь только та, что подключив к такому МК терминал (клавиатура+экран) через UART или USB канал, обнаруживаем, что с таким МК можно разговаривать на человеческом языке . Односложно, правда, но это не такая уж большая беда. Более того - не изменяя прошивку, можно "доучить" МК, послав ему с консоли Форт-программу (send file). Одно только плохо - при отключении питания такой МК напрочь забудет, чему он учился на Форт-языке, но свои прошитые во флеш умения, несомненно, сохранит. И, тем не менее, такой механизм дает возможность для проведения испытаний новых идей "на лету", прежде чем внести их в следующий вариант прошивки. Например, (хотя бы для отладочных целей) целесообразно предопределить в том Форте команды чтения и записи в порты. Причем не просто записи, но и изменения отдельных битов порта. От этого уже будет большое подспорье при наладке, когда с клавиатуры можно изменять и выставлять уровень на любой ноге (из тех, что на это способны).

[chu]

Да и сам код программист пишет на любимом ему языке, не связываясь с Фортом , и скомпилированную прошивку во флешь тоже заливает обычным образом.

А программисты, для которых любимый язык - Forth, если есть такая возможность, пишут прямо на нем, не заморачиваясь с компиляцией и заливкой прошивок "обычным способом".

[SBE]

А программисты, для которых любимый язык - Forth, если есть такая возможность, пишут прямо на нем, не заморачиваясь с компиляцией и заливкой прошивок "обычным способом".

Не могу сказать, что форт мой любимый язык, но несколько не мелких проектов я на нем сделал для микроконтроллеров. По опыту могу сказать, что на деле с ним, увы, приходится заморачиватся и с кросс-компиляцией и с заливкой прошивок.
"Сразу на нем" может быть удобно и легко, но ИМХО когда малюсенькая программка, нет ограничений по памяти и быстродействию, и есть полностью подходящая форт-система. Для микроконтроллеров это не очень типично. Как правило такое бывает либо когда освоение/обучение, либо "пробы пера".

[zhevak]

"Сразу на нем" может быть удобно и легко, но ИМХО когда малюсенькая программка, нет ограничений по памяти и быстродействию, и есть полностью подходящая форт-система. Для микроконтроллеров это не очень типично. Как правило такое бывает либо когда освоение/обучение, либо "пробы пера".

+1
Форт идеально подходит либо только под надуманные задачи, либо только тогда, когда для его применения созданы идеальные условия. А много ли их?

Немного не в тему.
Когда я освоил 51-е ядро я думал, что это еще один пунктик в моей Си-Ви (резюме) к архитектуре i8080, i8086/88, Z80. Это было хорошо! Это было нужно.
Потом пришла очередь изучать AVR. Еще один плюс в си-ви. Я стал еще чуть-чуть круче. Через несколько лет жизнь заставила освоить MSP430. Я стал еще "умнее", еще прокаченнее. Не предела совершенству! Потом настала очередь за ARM7 от ATMEL и от NXP. Сейчас мода пошла на Кортексы. Не отставать же!

И вот тут я понял, точнее -- прочувствовал на себе принцип "бритвы Оккама". А я только затронул STM32 и немножечко вкусил LPC1114. У меня в голове уже начинают путаться регистры преиферийных устройств, опции компиляторов. Я уже начал забывать, что у ATMEL-овских процов отсустсвует поддтяжка к земле, но присутствует функция подавления дребезга. Я уже не могу вспомнить опорные напряжения для компараторов и АЦП для разных процов. Это какой-то кошмар из многократно дублированных сущностей. Знать их (и соответственно так же и использовать) на поверхностном уровне уже не поучится, приходится копать глубоко. Но у каждого проца своя специфика... Зная тот или иной проц, его ядро, уже не получается пропускать мимо ушей новости, связанные с ним. Объемы перерабатываемой информации стали колоссальными, и я не побоюсь этого слова -- неподъемными для меня. В общем, у меня случилось обжорство.

Добавьте сюда еще и то, что количество компиляторов и других рабочих инструментов резко возросло из-за того, что я задвинул на Шindows и переехал на ПМЖ на Линух. (К стати, прошло уже много лет, и я не жалею ни капли!)

Я не плачусь, я не жалуюсь на свою судьбу. В конце концов, я этого сам хотел. Но я утверждаю, что возможности мозга не безграничны, как нам это втирали в школе. Кроме того, в сутках не 48 часов. Иначе говоря, поддерживать актуальность такой масса знаний становится невмоготу. (Не поверхностных знаний, а реально глубоких!) Знания морально стареют и их надо периодически подновлять. При этом, эти знания (собаки!) -- их невозможно вытереть из мозга. Они тма сидят, они мешаются, они дают ложные ассоциации. Они путаются под ногами...

Поэтому я призываю -- не отвлекайтесь на посторонние незначительные финтифлюшки, бантики и бубенчики. У вас не так много времени и возможности ваши небеспредельны. Работайте на одну глобальную цель, а не распыляйтесь на множество мелких.

Да, прибудет с вами мудрость!

Парадокс старости в том, что ты получил богатый опыт, а применить его времени уже не осталось. (с) Станислав Лэм (цитату написал не точно, по памяти)

[chu]

Форт идеально подходит либо только под надуманные задачи, либо только тогда, когда для его применения созданы идеальные условия.

"

В 1971 г. Чарльз Мур разработал язык для управления оптическим телескопом и, считая его языком четвертого поколения, назвал FOURTH (четвертый). Однако на ЭВМ, на которой он работал, символьные имена могли иметь только пять букв. Так FOURTH стал FORTH (Форт). Несмотря на конкуренцию других языков программирования, в частности языка Си, Форт мало-помалу стал завоевывать популярность, особенно при решении задач управления сложными объектами в реальном масштабе времени.

Язык Форт использовался для математического обеспечения корабля многоразового использования типа Шаттл, разведывательного 1802 (Avco Inc.) и других искусственных спутников Земли, для разработки телеигр (CameFORTH), при создании фильмов Star Wars, Batlle Beyond the Stars и Star Trek, для системы управления полетами в аэропорту Эр-Рияда (400 ЭВМ и 36 000 датчиков) [24]. В 1976 г. Комитет международного астрономического союза принял Форт в качестве стандартного языка программирования. Позднее Форт применялся для создания экспертных систем, систем искусственного зрения, автоматизации анализа крови и кардиологического контроля, систем машинного перевода с 20 языков (Craig M100 – карманный переводчик) и т. д.

В СССР этот язык используется для систем управления базами данных экономических задач, для программ управления экспериментом, мониторинга состояния пациентов.
"(с) Ю. А. Семенов
Баян, конечно...

Некоторые непримиримые критики форта говорят "подумаешь - телескоп, моторчиками крутить". Хочу уточнить: Форт-система еще обеспечивала сбор и предварительную обработку данных. И эта работа была выполнена одним человеком. И представьте себе ресурсы того компьютера, на котором все это сработалось. И теперь вообразите, какой потенциал заложен... Как пример - и Xenia и SBE используют лишь малую толику того, что изначально присуще форту...

Я отдаю себе отчет, что времена меняются, мир меняется, появляются новые задачи, изменяется точка зрения на старые задачи. Появляются новые языки для их описания ( и решения). Но такое (!) их количество?! С моей точки зрения - этот факт свидетельствует, что "программирование", как технология, как отрасль человеческой деятельности, как "инструмент преобразования мира", находится в тупике ( или в болоте, если вспомнить термин - "мэйнстрим")...
Ясно, что используя лексикон сантехника, невозможно решать задачи хирурга. Но разговаривают они на одном, к примеру - на русском, языке.
Эх, "понесли ботинки митьку"
Абзац.
"Будь осторожен со своими мыслями, они - начала поступков" (с) толи лао-цзы толи конфуций - непомню, короче -
Thinking Forth

[zhevak]

В 1971 г. Чарльз Мур разработал язык для управления оптическим телескопом и, считая его языком четвертого поколения, назвал FOURTH (четвертый). Однако на ЭВМ, на которой он работал, символьные имена могли иметь только пять букв. Так FOURTH стал FORTH (Форт). Несмотря на конкуренцию других языков программирования, в частности языка Си, Форт мало-помалу стал завоевывать популярность, особенно при решении задач управления сложными объектами в реальном масштабе времени.

Язык Форт использовался для математического обеспечения корабля многоразового использования типа Шаттл, разведывательного 1802 (Avco Inc.) и других искусственных спутников Земли, для разработки телеигр (CameFORTH), при создании фильмов Star Wars, Batlle Beyond the Stars и Star Trek, для системы управления полетами в аэропорту Эр-Рияда (400 ЭВМ и 36 000 датчиков) [24]. В 1976 г. Комитет международного астрономического союза принял Форт в качестве стандартного языка программирования. Позднее Форт применялся для создания экспертных систем, систем искусственного зрения, автоматизации анализа крови и кардиологического контроля, систем машинного перевода с 20 языков (Craig M100 – карманный переводчик) и т. д.

В СССР этот язык используется для систем управления базами данных экономических задач, для программ управления экспериментом, мониторинга состояния пациентов.
[/i] "(с) Ю. А. Семенов
Баян, конечно...

Баян-не баян, суть дела не меняет.

Давайте посмотрим на даты и зададим себе вопрос -- были-ли в те времена какие-то другие более эффективные средства для создания и отладки целевого программного обеспечения? В те времена не то, что Линукса или прасти-оспади -- Шindows -- не было даже ДОС-а. Не было замечательной серии Турбо-компиляторов фирмы Борланд. Не было персональных компьютеров в том виде, в каком мы имеем их сейчас. Персональные компы начали свое наступление где-то со средины 80-х, когда стали широко доступны i8080 (и его клоны), Z80, 6502 и другие. Когда на базе 8088 начали клепать налево и направо IBM PC. Только с прорывом харда начал развиваться софт. А до того -- был какой-то зоопарк Jurassic Park.

Да. Вы правильно подметили. На фоне динозавров того древнего Парка Форт имел неоспоримое преимущество среди других языков и технологий. Но Вы не заметили одного -- мир изменился. Мир изменился качественно.

"Будь осторожен со своими мыслями, они - начала поступков" (с) толи лао-цзы толи конфуций - непомню, короче -
Thinking Forth

Во-во! И я о том же! Мыслите правильными концепциями, а не ставьте из с ног на голову. Конкретно -- обратная польская запись повлияет на восприятие мира и приведет к извращенным понятиям.

Общество удивительно устроено. Что бы мы ни делали, всегда в обществе будут и лодыри-тунеядцы-пьяницы. Это закон природы. Даже если мы их будем периодически как-то удалять из общества, они все равно будут в нем появляться. Я это явление объясняю как наглядную демонстрацию закона "смотрите, как не надо жить". Общество само вырабатывает малое количество "яда", для своего же блага. Дабы остальные граждане практически могли видеть что есть "зло". То есть случайно скатившийся в "зло" человек, автоматически становится ярким примером того как не надо жить. 99% граждан это видят и отходят от "помойной ямы". Не будь этих пьяниц, было бы не совсем понятно, почему пить одеколон "некомильфо". А выпив одеколон -- индивидуум превращается в предупреждающий знак для других.

Возможно, тоже самое сегодня происходит с Фортом. Есть и всегда будет небольшая группа людей, которые несут на себе функцию предупреждения -- "Смотрите, что с вами будет, если вы будет писать на Форте вместо С/С++". Поэтому, это явление даже не плохо в меру его ограниченности.

Мне надо бы было привести какой-то другой пример, а то ассоциация с пьяницами очень не приличная. Но я ничего другого придумать не могу. Единственное, что ямогу сказать, что Форт -- это не абсолютное зло, как, например, водка. Форт -- это такая технология, которая должна подсказать людям -- "Туда ходить не надо!"

Ладно. Поживем -- увидим!
Если в Форте есть что-то стоящее, то не смотря ни на что, он расширит свое присутствие. Если вообще ничего нет -- схлопнется в ноль. Размер сектора, который занимают те или иные технологии, это естественный (объективный) фактор. Если Форта 10 раз меньше, чем С/С++, то столько же в нем и пользы. Мощность множества (математическое понятие) различных технологий и языков дает куда более объективную картину, чем ты тут друг другу рисуем.

Может уже закончим, а?

[chu]

Конкретно -- обратная польская запись повлияет на восприятие мира и приведет к извращенным понятиям.

Это Вы погорячились.

Возможно, тоже самое сегодня происходит с Фортом. Есть и всегда будет небольшая группа людей, которые несут на себе функцию предупреждения -- "Смотрите, что с вами будет, если вы будет писать на Форте вместо С/С++". Поэтому, это явление даже не плохо в меру его ограниченности.
...
Форт -- это такая технология, которая должна подсказать людям -- "Туда ходить не надо!"

"В начале 1980-x на основе языка Форт Джон Уорнок и Чак Гешке из Adobe Systems создали язык PostScript[7], широко используемый для управления устройствами печати и послуживший основой для создания формата PDF. " (с) Форт(язык программирования) - Википедия
"Формат PDF стал международным стандартом" http://www.lenta.ru/news/2007/12/05/pdf/

Если Форта 10 раз меньше, чем С/С++, то столько же в нем и пользы.

Неочевидное утверждение. Например, если судить по ТВ-рекламе, то у нас с Вами три большие проблемы - перхоть, кариес и месячные.

Может уже закончим, а?

Не могу сказать, что форт мой любимый язык, но несколько не мелких проектов я на нем сделал для микроконтроллеров. По опыту могу сказать, что на деле с ним, увы, приходится заморачиватся и с кросс-компиляцией и с заливкой прошивок.
"Сразу на нем" может быть удобно и легко, но ИМХО когда малюсенькая программка, нет ограничений по памяти и быстродействию, и есть полностью подходящая форт-система. Для микроконтроллеров это не очень типично. Как правило такое бывает либо когда освоение/обучение, либо "пробы пера".

Я полностью согласен с Вами, если речь идет о любительских "самопальных" фортах.
Но если рассматривать профессиональные (коммерческие) системы типа SwiftX, то извините-подвиньтесь...