0.はじめに

この記事では、SPIKE-RTの文法を一部抜粋して取り上げます。
以下のようなレイアウトで行きます。(一部例外あり)
①見出し
②文法（syntax.c）
③説明、使い方
④例文（example.c）
⑤説明
環境構築については以下の記事を参照ください。

1. モーター

デバイスポインタの宣言

syntax.c

pup_motor_t *motorポート;

デバイスポインタを設定します（void Main(intptr_t exinf){} の前に置きます）。

example.c

pup_motor_t *motorA;

Aポートのモーター用デバイスポインタを宣言しています。

モーターを宣言

syntax.c

motorポート = pup_motor_get_device(PBIO_PORT_ID_ポート);

指定したポートと PUP モータデバイスポインタを結びつけます。

example.c

motorA = pup_motor_get_device(PBIO_PORT_ID_A);

Aポートに接続されたモーターを取得して motorA にセットしています。

モーターを反時計回りに初期化

syntax.c

pup_motor_setup(motorポート, PUP_DIRECTION_COUNTERCLOCKWISE, true);

モーターを反時計回りでセットアップします。

example.c

pup_motor_setup(motorA, PUP_DIRECTION_COUNTERCLOCKWISE, true);

Aモーターを反時計回りに初期化しています。

モーターを時計回りにセットアップ

syntax.c

pup_motor_setup(motorポート, PUP_DIRECTION_CLOCKWISE, true);

example.c

pup_motor_setup(motorA, PUP_DIRECTION_CLOCKWISE, true);

Aモーターを時計回りに初期化しています。

モーターを回転

syntax.c

pup_motor_set_speed(motorポート, 一秒あたりの回転度);

モーターの回転速度を度/秒で指定します（0で停止します）。

example.c

pup_motor_set_speed(motorA, 1000);

Aモーターを 1000度/秒で回転させています。

モーターをストップ

syntax.c

pup_motor_stop(motorポート);

example.c

pup_motor_stop(motorA);

Aモーターを停止しています。

モーターを角度維持させる

syntax.c

pup_motor_hold(motorポート);

モーターの角度を維持します（動かしても元の位置に戻ります）。

example.c

pup_motor_hold(motorA);

Aモーターが現在の角度を維持しています。

モーターの角度をリセット

syntax.c

pup_motor_reset_count(motorポート);

example.c

pup_motor_reset_count(motorA);

Aモーターの角度を0にリセットしています。

モーターの角度を取得

syntax.c

int angleポート = pup_motor_get_count(motorポート);

example.c

int angleA = pup_motor_get_count(motorA);

Aモーターの角度を angleA に取得しています。

角度を指定して回転

角度を指定して回転させる方法と、ｍｍや角度で旋回、直進する車用のプログラムについては以下を参照してください。

2. カラーセンサー

デバイスポインタの宣言

syntax.c

pup_device_t *colorポート;

PUPデバイスポインタを宣言します（void Main(intptr_t exinf){} の前に置きます）。

example.c

pup_device_t *colorA;

AポートのPUPデバイスポインタを宣言しています。

カラーセンサーを宣言

syntax.c

colorポート = pup_color_sensor_get_device('ポート');

指定したポートをカラーセンサーとして取得します。

example.c

colorA = pup_color_sensor_get_device('A');

Aポートをカラーセンサーとして取得しています。

反射光の測定

syntax.c

pup_color_sensor_reflection(colorポート);

ポートの反射光を測定します（if、while、for の条件に使えます）。

example.c

int reflect_A = pup_color_sensor_reflection(colorA);

Aポートの反射光を reflect_A に代入しています。

周辺光の測定

syntax.c

pup_color_sensor_ambient(colorポート);

ポートの周辺光を測定します。

example.c

int ambient_A = pup_color_sensor_ambient(colorA);

Aポートの周辺光を ambient_A に代入しています。

RGB値の測定

syntax.c

pup_color_rgb_t rgb = pup_color_sensor_rgb(colorポート);

RGB値を取得します。

example.c

pup_color_rgb_t rgb = pup_color_sensor_rgb(colorA);
char rgb_str[32];
sprintf(rgb_str, "R:%d G:%d B:%d", rgb.r, rgb.g, rgb.b);

AポートのRGB値を取得し、文字列に整形しています。

カラーセンサーのLEDを点灯

syntax.c

pup_color_sensor_light_set(colorポート, 明るさ1, 明るさ2, 明るさ3);

カラーセンサーの3つのLEDを個別に明るさ設定します（0で消灯します）。

example.c

pup_color_sensor_light_set(colorA, 100, 100, 100);

AポートのカラーセンサーLEDを最大明るさで全灯しています。

色の実際の取得について

RGB値の扱い方や色判定の実例は上記資料を参照ください。

3. 距離センサー

デバイスポインタの宣言

syntax.c

pup_device_t *ultrasonicポート;

PUPデバイスポインタを宣言します（void Main(intptr_t exinf){} の前に置きます）。

example.c

pup_device_t *ultrasonicA;

AポートのPUPデバイスポインタを宣言しています。

距離センサーの宣言

syntax.c

ultrasonicポート = pup_ultrasonic_sensor_get_device('ポート');

指定したポートを距離センサーとして取得します。

example.c

ultrasonicA = pup_ultrasonic_sensor_get_device('A');

Aポートを距離センサーとして取得しています。

距離を測定

syntax.c

pup_ultrasonic_sensor_distance(ultrasonicポート);

ポートの距離を測定します（if、while、for の条件に使えます）。

example.c

int distance = pup_ultrasonic_sensor_distance(ultrasonicA);

Aポートの距離を distance に代入しています。

距離センサーのLEDを点灯

syntax.c

pup_ultrasonic_sensor_light_set(ultrasonicポート, 左上, 右上, 左下, 右下);

距離センサーの4つのLEDを個別に明るさ設定します（0で消灯します）。

example.c

pup_ultrasonic_sensor_light_set(ultrasonicA, 100, 100, 100, 100);

Aポートの距離センサーLEDを最大明るさで全灯しています。

4. フォースセンサー

デバイスポインタの宣言

syntax.c

pup_device_t *forceポート;

PUPデバイスポインタを宣言します（void Main(intptr_t exinf){} の前に置きます）。

example.c

pup_device_t *forceA;

AポートのPUPデバイスポインタを宣言しています。

フォースセンサーを宣言

syntax.c

forceポート = pup_force_sensor_get_device('ポート');

指定したポートをフォースセンサーとして取得します。

example.c

forceA = pup_force_sensor_get_device('A');

Aポートをフォースセンサーとして取得しています。

押し込み具合を測定

syntax.c

(int)pup_force_sensor_force(forceポート);

押し込み具合を取得します（小数が返るため int にキャストします）。

example.c

int force = (int)pup_force_sensor_force(forceA);

Aポートの押し込み具合を force に代入しています。

触れられているか測定

syntax.c

pup_force_sensor_touched(forceポート);

フォースセンサーが触れられているかを判定します。

example.c

pup_force_sensor_touched(forceA);

Aポートのフォースセンサーが触れられているかを判定しています。

5. ハブ

電流の測定

syntax.c

hub_battery_get_current();

ハブの電流（mA）を取得します（if、while、for の条件に使えます）。

example.c

int current = hub_battery_get_current();

電流を変数 current に代入しています。

電圧の測定

syntax.c

hub_battery_get_voltage();

ハブの電圧（mV）を取得します。

example.c

int voltage = hub_battery_get_voltage();

電圧を変数 voltage に代入しています。

センターボタンを光らせる

syntax.c

hub_light_on_color(PBIO_COLOR_カラー);

ハブのセンターボタンを指定した色で光らせます
（使える色：PBIO_COLOR_NONE, PBIO_COLOR_BLACK, PBIO_COLOR_BLUE, PBIO_COLOR_GREEN,
PBIO_COLOR_YELLOW, PBIO_COLOR_RED, PBIO_COLOR_WHITE, PBIO_COLOR_BROWN,
PBIO_COLOR_ORANGE, PBIO_COLOR_PURPLE, PBIO_COLOR_CYAN, PBIO_COLOR_LIGHT_GRAY,
PBIO_COLOR_DARK_GRAY）。

example.c

hub_light_on_color(PBIO_COLOR_RED);

センターボタンを赤色で光らせています。

数を表示

syntax.c

hub_display_number(数);

指定した数値を表示します。

example.c

hub_display_number(1);

1 を表示しています。

文字列を表示

syntax.c

hub_display_text_scroll("文字列", 速さ);

文字列を指定した速さでスクロール表示します。

example.c

hub_display_text_scroll("hello", 100);

"hello" を速さ 100 でスクロール表示しています。

指定したピクセルを点灯

syntax.c

hub_display_pixel(行, 列, 明るさ);

指定したピクセルを点灯します（明るさ 0 で消灯します）。
行は上から 0、列は左から 0 です。

example.c

hub_display_pixel(0, 0, 100);

左上のピクセルを明るさ 100 で点灯しています。

全てのピクセルを消灯

syntax.c

hub_display_off();

ディスプレイの全てのピクセルを消灯します。

example.c

hub_display_off();

全てのピクセルを消灯しています。

センターライトを HSV で光らせる

syntax.c

hub_light_on_hsv(h, s, v);

HSV 形式でセンターライトを光らせます。

example.c

hub_light_on_hsv(0, 100, 100);

赤色で光らせています。

ボタン

syntax.c

hub_button_is_pressed((hub_button_t *)&press);

どのボタンが押されたかを判定します
（press & HUB_BUTTON_CENTER / LEFT / RIGHT を if などに使います）。

example.c

int press;
hub_button_is_pressed((hub_button_t *)&press);
if (press & HUB_BUTTON_CENTER) {
    hub_display_text_scroll("CENTER", 100);
}

センターボタンが押されたときに "CENTER" と表示しています。

IMU の初期化

syntax.c

hub_imu_init();

IMU を初期化します（IMU を使う場合は最初に必ず呼びます）。

example.c

hub_imu_init();

IMU を初期化しています。

IMU で加速度を取得

syntax.c

hub_imu_get_acceleration(accel);

加速度を取得します（accel[0] が X、accel[1] が Y、accel[2] が Z）。

example.c

float accel[3];
hub_imu_get_acceleration(accel);
if (accel[0] <= 100) {
    hub_display_text_scroll("x is shaking.", 100);
}

X軸の加速度が 100 以下のときにメッセージを表示しています。

IMU で角速度を取得

syntax.c

hub_imu_get_angular_velocity(angv);

角速度を取得します（angv[0] が X、angv[1] が Y、angv[2] が Z）。

example.c

float angv[3];
hub_imu_get_angular_velocity(angv);
if (angv[0] <= 100) {
    hub_display_text_scroll("x is shaking.", 100);
}

X軸の角速度が 100 以下のときにメッセージを表示しています。

IMU で温度を測定

syntax.c

hub_imu_get_temperature();

温度（℃）を取得します。

example.c

if (hub_imu_get_temperature() <= 25) {
    hub_display_text_scroll("it is cold!", 100);
}

25℃ 以下のときに「寒い」と表示しています。

スピーカーのボリュームを設定

syntax.c

hub_speaker_set_volume(ボリューム);

スピーカーの音量を設定します。

example.c

hub_speaker_set_volume(100);

音量を最大に設定しています。

指定した周波数で音を鳴らす

syntax.c

hub_speaker_play_tone(周波数, 秒数 * 1000 * 1000);

指定した周波数の音を、指定した秒数だけ鳴らします。

example.c

hub_speaker_play_tone(260, 1 * 1000 * 1000);

ドの音（260Hz）を 1 秒鳴らしています。

6. C言語基本文法

〇秒待つ

syntax.c

dly_tsk(秒数 * 1000 * 1000);

指定した秒数だけ待ちます。

example.c

dly_tsk(1 * 1000 * 1000);

1秒待っています。

if文

syntax.c

if (条件) {
    処理;
}

条件が真のときに処理を実行します。

example.c

if (x > 10) {
    hub_display_number(1);
}

x が 10 より大きいときに 1 を表示しています。

if / else 文

syntax.c

if (条件) {
    処理1;
} else {
    処理2;
}

条件が真なら処理1、偽なら処理2を実行します。

example.c

if (x == 0) {
    hub_display_text_scroll("ZERO", 100);
} else {
    hub_display_text_scroll("NOT ZERO", 100);
}

x が 0 のときとそれ以外で表示を切り替えています。

AND（&&）・OR（||）

syntax.c

条件1 && 条件2
条件1 || 条件2

AND は両方真のとき、OR はどちらかが真のときに成立します。

example.c

if (x > 10 && y < 5) { ... }
if (x == 0 || y == 0) { ... }

複数条件を組み合わせています。

比較演算子（==, !=, >=, <=）

syntax.c

a == b
a != b
a >= b
a <= b

値を比較します。

example.c

if (temp <= 25) { ... }

温度が25以下かどうかを判定しています。

while文

syntax.c

while (条件) {
    処理;
}

条件が真の間、処理を繰り返します。

example.c

while(1){
  処理
}

で「ずっと」を作ることが出来ます。

example.c

while (hub_button_is_pressed(&press) == 0) {
    dly_tsk(1000);
}

ボタンが押されるまで待っています。

for文

syntax.c

for (初期化; 条件; 更新) {
    処理;
}

決まった回数だけ処理を繰り返します。

example.c

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    hub_display_number(i);
}

0〜4 を順番に表示しています。

int（整数）

syntax.c

int 変数名;

整数を扱います。

example.c

int count = 10;

count に 10 を代入しています。

syntax.c

static int = 変数

で、何回呼び出しても、前回の値を記憶する変数を作ることが出来ます。

float（小数）

syntax.c

float 変数名;

小数を扱います。

example.c

float speed = 1.5;

speed に 1.5 を代入しています。

変数の値を変える

example.c

x = x + 1
x += 1
//どちらもxに1を足す。

くわしい四則計算については、これの3つ下に書いてあります。

配列（リスト）を作る文法

syntax.c

型名 配列名[要素数];

配列は、同じ型の値をまとめて扱うための仕組みです。複数の値をひとつの名前で管理でき、インデックス（0から始まる番号）を使って個々の要素にアクセスします。

以下の例では、3つの角度をまとめて配列として定義し、順番に読み出しています。

example.c

int angles[3] = {90, 180, 360};

for(int i = 0; i < 3; i++) {
    printf("角度%d: %d\n", i, angles[i]);
}

配列の要素を取得する文法

syntax.c

配列名[インデックス];

配列の要素は、インデックス（0から始まる番号）を使って取得します。
インデックスを指定することで、特定の位置にある値を読み出したり、書き換えたりできます。

以下の例では、3つの角度を保存した配列から、2番目の値を取得しています。

example.c

int angles[3] = {90, 180, 360};

int second = angles[1];  // 2番目の要素を取得（180）

sprintf（文字列の整形）

syntax.c

sprintf(バッファ, "書式", 値);

数値を文字列に変換してバッファに入れます。

example.c

char buf[32];
sprintf(buf, "X:%d", x);

x の値を文字列に変換しています。

四則計算（+ - * /）

syntax.c

a + b
a - b
a * b
a / b

基本的な計算を行います。

example.c

int total = a + b;

a と b を足した結果を total に代入しています。

定義（#define）

syntax.c

#define 名前 値

定数を定義します。

example.c

#define MAX_SPEED 1000

MAX_SPEED を 1000 として定義しています。

複数の命令を同時に実行する（見た目上の同時実行）

syntax.c

#define 名前  do { 処理1; 処理2; ... } while(0)

複数の命令を 1 つの定義にまとめて、連続して実行します。
この方法は、実際には順番に実行されますが、処理が高速なため同時に動いているように見えます。

定義は通常、#include の後、void Main(intptr_t exinf){} より前に書きます。

example.c

#define MOVE_AND_BEEP()  do { pup_motor_set_speed(motorA, 500); hub_speaker_play_tone(440, 500000); } while(0)

MOVE_AND_BEEP() を呼び出すと、Aモーターを回転させ、同時に音を鳴らしているように見えます。

syntax.c

void 名前() {
    処理1;
    処理2;
    ...
}

複数の命令をまとめる

複数の命令を 1 つのブロックとしてまとめます。
関数は void Main(intptr_t exinf){} より前に書きます。

example.c

void move_and_beep() {
    pup_motor_set_speed(motorA, 500);
    hub_speaker_play_tone(440, 500000);
}

move_and_beep() を呼び出すと、モーターを回し、音を鳴らします。

void関数に引数を入れる文法

syntax.c

void 関数名(引数の型 引数名) {
    // 引数を使った処理
}

voidは「戻り値がない」という意味であり、引数を入れられないという意味ではありません。
void関数でも、通常の関数と同じように引数を受け取り、その値を計算に利用できます。

以下の例では、角度(angle)を引数として受け取り、関数内で計算に使用しています。

example.c

void move_and_beep(int angle) {
    pup_motor_set_speed(motorA, 500);

    // angleを使って音の長さを計算
    int duration = angle * 10000;

    hub_speaker_play_tone(440, duration);
}

7.終わりに

ここまで、SPIKE-RTの基本の文法をまとめてきました。ここで紹介している物は一部ですが、これだけで、かなり書けるようになるはずです。SPIKE-RTのAPIがのっている

を参考にしました。こちらにはもっとくわしく文法がのっていますので、是非参考にしてみてはいかがでしょうか。