LLR — Low Level Runtime (AVR)

Runtime minimalista para microcontroladores AVR em C, desenvolvido diretamente sobre registradores, sem dependência do Arduino core ou camadas de abstração.

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Visão geral

O LLR é um ambiente de execução leve para AVR que fornece:

• Controle direto de GPIO via registradores
• Driver UART simples para comunicação serial
• Shell interativo básico
• Loop principal determinístico

A proposta é operar o mais próximo possível do hardware.

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Hardware suportado

• ATmega328P
• ATmega16P
• Arduino Uno R3 (modo bare metal)
• Arduino Nano

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Filosofia

• Controle direto do hardware
• Ausência de abstrações desnecessárias
• Comportamento previsível e determinístico
• Código próximo do metal

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Funcionalidades

GPIO

Interface direta para controle de pinos:

• Configuração de saída
• Escrita digital (HIGH/LOW)
• Toggle de estado

Implementado diretamente sobre:

• DDRx
• PORTx

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UART

Driver serial básico:

• Transmissão bloqueante
• Recepção bloqueante
• Comunicação via terminal serial

Sem interrupções ou buffers avançados.

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Shell

Interface de comando via UART:

• Buffer fixo de entrada
• Echo de caracteres
• Suporte a backspace
• Parser simples de comandos

Prompt padrão:

user[~]$:

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Comandos disponíveis

• arduino-led → alterna o LED onboard (PB5)
• write → teste de comunicação UART

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Arquitetura

Execução baseada em loop principal:

reset
  → inicializa GPIO
  → inicializa UART
  → entra em shellLoop()

Não há:

• scheduler
• multitarefa
• RTOS
• interrupções no fluxo principal

O sistema é inteiramente baseado em polling.

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Build

Dependências

• avr-gcc
• avr-libc
• avrdude
• make

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Compilação

make

Gera:

• build/main.elf
• build/main.hex

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Gravação

make flash

Configuração padrão:

• MCU: ATmega328P
• Porta: /dev/ttyUSB0
• Baud: 115200

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Execução

Após a gravação, conectar via serial:

screen /dev/ttyUSB0 9600

ou:

minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 9600

Saída esperada:

user[~]$:

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Uso

Exemplo de comandos:

arduino-led

Alterna o estado do LED onboard.

write

Retorna resposta simples via UART.

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Estado do projeto

• GPIO: funcional
• UART: funcional
• Shell: funcional
• Interrupções: não implementado
• Multitarefa: não implementado
• Scheduler: não implementado

O sistema opera em um único fluxo de execução.

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Objetivo

O projeto serviu como estudo de:

• Arquitetura de microcontroladores
• Programação em baixo nível
• Comunicação serial
• Estrutura de sistemas embarcados

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Autor

Guilherme Sodré -- Em homenagem à Eric Souza (Senai-SG)

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