EVIA Paradigma
EVIA Paradigma ist visuelle Programmierung für alle, die sehen möchten, was die Maschine erhält. Das Diagramm ist das Programm; die Sprache ist eine Einstellung. Verbinde Blöcke auf einer Arbeitsfläche, führe sie aus und wähle dann, was daraus wird: C99 bis C++20 mit Clang oder GCC, ein Arduino-Sketch, Bare-Metal-C für einen AVR- oder PIC32-Chip oder SystemVerilog, Verilog oder VHDL für ein FPGA.
EVIA 0.6.7 herunterladen Quellcode auf GitHub
Windows und Linux; macOS-Versionen folgen später. Kostenlos und Open Source, MIT-Lizenz.
Start, Set, Input, Print, If/Else, For, While und Do-While sind Blöcke; die Verbindungen dazwischen bestimmen den Ablauf. Drücke Run, und der gerade ausgeführte Block wird hervorgehoben. Ausdrücke verarbeiten Zahlen und Text mit && || !, Vergleichen und den üblichen Rechenoperationen.
Eine Klasse hat Felder mit Anfangswerten, einen Konstruktor und Methoden. Jede Methode ist ein eigenes Blockdiagramm von Enter bis Exit. Jedes Exit wird zu einer Ausgabe des aufrufenden Blocks. Blöcke mit demselben Objektnamen verwenden dasselbe Objekt. Speichere Klassen als Module (.eviam) und importiere sie in andere Programme.
Ein Diagramm beschreibt, was ein Programm tut, nicht in welcher Sprache es geschrieben ist. Dieselbe Arbeitsfläche wird zu acht C- und C++-Standards, einem Arduino-Sketch, Bare-Metal-AVR- oder PIC32-C oder SystemVerilog, Verilog-2001 und VHDL für ein FPGA. Run führt das Diagramm selbst aus, damit du seine Ausgabe mit jeder Variante vergleichen kannst. Wenn ein Ziel einen Block nicht unterstützt, nennt der Fehler diesen Block, statt die Bedeutung des Programms unbemerkt zu ändern.
Wähle in der Werkzeugleiste C99, C11, C17, C++98, C++11, C++14, C++17 oder C++20. Structured erzeugt if/else, Schleifen und switch; Goto macht aus jedem Block ein Label und aus jeder Verbindung einen Sprung. Safe-Werte behalten Text und alle Prüfungen des Interpreters bei; Fast-Werte sind einfache double-Werte ohne Laufzeitprüfungen. Die C-Laufzeit enthält nur, was dein Programm verwendet, und lässt sich daher sauber mit -Wall -Wextra -Wpedantic -Werror kompilieren.
Klicke mit der rechten Maustaste auf einen Block und wähle View source code: Die generierte Datei wird geöffnet und genau die Zeilen, aus denen der Block besteht, werden hervorgehoben. Das funktioniert auch für eine ganze Methode oder Klasse und in jeder gewählten Sprache. Compile & Run kompiliert den Code direkt mit Clang oder GCC; unter Windows installiert die App llvm-mingw oder WinLibs GCC für dich, Visual Studio ist nicht erforderlich.
Pin Mode, Digital Write and Read, Analog Read and Write, Delay und Millis sind ebenfalls Blöcke. Ein Arduino-Sketch lässt sich für Uno, Nano, Mega 2560, Leonardo, Micro und Pro Mini sowie ESP32, ESP32-S2, -S3, -C3, -C6 und -H2 erstellen. UART, SPI, I2C und MQTT sind ebenfalls Blöcke. Run simuliert einen Uno auf deinem Computer und zeigt jede Pin-Änderung in der Ausgabe. So kannst du ein Programm ausprobieren, bevor ein Board auf deinem Schreibtisch liegt.
AVR C erstellt Programme für ATmega328P, ATmega2560 oder ATmega32U4 ohne den Arduino-Kern: Ports, Timer, PWM, ADC und UART werden in lesbarem C eingerichtet. avr-gcc kompiliert das Programm auf etwa 4 KB; Upload überträgt es mit avrdude auf das Board. Jedes Beispiel wird im simavr-Simulator ausgeführt und mit dem Interpreter verglichen.
Neu in 0.5: PIC32 C bietet dasselbe für neun PIC32MX-Chips mit Microchips XC32. UART, SPI und I2C sind in Run und allen drei Board-Sprachen Blöcke. Der PIC32-Code wird mit Microchips Geräte-Headern geprüft, wurde aber noch nicht mit XC32 kompiliert oder auf einem Chip ausgeführt.
Neu in 0.6: FPGA-Unterstützung. SystemVerilog, Verilog-2001 und VHDL wandeln dasselbe Diagramm in Hardware für Artix-7- (Nexys A7, Arty A7, Basys 3) und Cologne-Chip-GateMate-Boards um. Die Ausgabe wird mit Run verglichen simuliert und mit Open-Source-Werkzeugen synthetisiert, aber noch nicht mit Vivado verarbeitet oder auf ein Board geladen.
Neu in 0.6.5: MQTT. Fünf Blöcke veröffentlichen die Zahlen eines Programms bei einem Broker und lesen Befehle zurück: auf einem PIC32MX mit WLAN-Modul an UART2, auf einem ESP32 mit dessen eigenem WLAN und in Run gegen einen Broker auf deinem Rechner. Der erzeugte Client wird gegen einen echten Broker geprüft; ein WLAN-Modul oder ein Chip war dabei nicht im Spiel. Dazu kommen zwei Beispiele, eines davon für das PIC32 Ethernet Starter Kit II. 0.6.7 — neu: MQTT kann beim MX695, beim MX795 und beim Starter Kit auch über den eigenen Ethernet-Anschluss des Chips hinausgehen, als Anwendung für ein MPLAB X Harmony-Projekt; das ist experimentell und wurde noch nicht gegen echtes Harmony gebaut. Auch die Oberfläche selbst ist jetzt auf Englisch, Russisch oder Armenisch, wählbar in den Einstellungen.
Drehe über einem Diagramm am Mausrad, um den Zoom zwischen 25 % und 300 % zum Mauszeiger hin anzupassen. Blöcke, Text und Verbindungen bleiben scharf, und du kannst bei jeder Größe weiterarbeiten. Ctrl+0 setzt auf 100 % zurück, Ctrl+9 passt das ganze Diagramm ein. Neu in 0.6.1: Halte die mittlere Maustaste gedrückt und ziehe, um die Arbeitsfläche zu verschieben – aus einem leeren Bereich oder von einem Block aus.
File, New Project erstellt einen Ordner mit dem Programm, einem Modulordner, einer README und einem Git-Repository. Commit, push und pull findest du im Git-Menü; Connect to GitHub veröffentlicht das Projekt mit dem Konto, das dein Git bereits verwendet. Die App fragt niemals nach einem Passwort und speichert auch keines.
evia --run program.evia und evia --gen program.evia --lang c11 -o program.c für Skripte und Makefiles.Die vollständige Anleitung mit allen Screenshots gibt es als PDF in sieben Sprachen: English, Русский, Հայերեն, Deutsch, 简体中文, 繁體中文, 日本語. Sie ist auch in der App unter Help, Tutorial und in der README verfügbar.
File, New Project. Lasse Create a Git repository aktiviert.
Ziehe Set, For und Print auf die Arbeitsfläche, verbinde sie und drücke Run.
Edit, New Class: Füge Counter die Felder total und calls hinzu.
Ziehe Counter.add(x) in die Schleife und nenne das Objekt c.
Klicke mit der rechten Maustaste auf einen Block und wähle View source code.
Wechsle zu C11 oder einem beliebigen C++-Standard; der Code wird neu generiert.
Git, Commit und dann Connect to GitHub.
Module, Beispiele und die Anleitung (F1).
Dasselbe Blink-Diagramm wird zu Hardware für Artix-7- und GateMate-Boards. Das vollständige Tutorial (Schritt 10) ist im PDF oben; die Anleitung enthält ein FPGA-Thema (F1).
Sprache: SystemVerilog, Verilog-2001 oder VHDL. Board: Nexys A7, Arty A7, Basys 3 oder ein GateMate-Board.
File, Open Example, FPGA Boards, Blink. Pins haben Namen wie LED0, SW3, BTNC und JA1.
Drücke F7. Die Pin-Zuordnungen stehen im ersten Kommentar; die Kommandozeile schreibt sie in eine separate Datei.
Vivado oder die Open-Source-Werkzeuge werden in Settings ausgewählt. Upload programmiert das Board.
java -jar evia-paradigma.jar --gen examples/fpga/blink.evia --lang sv --board nexys-a7-100t -o blink.sv
# writes blink.sv and blink.xdc
java -jar evia-paradigma.jar --gen examples/fpga/blink.evia --lang vhdl --board olimex-gatemate -o blink.vhd
# writes blink.vhd and blink.ccfIn der Simulation mit dem Interpreter verglichen und mit Open-Source-Werkzeugen synthetisiert. Noch nicht mit Vivado ausgeführt oder auf ein echtes Board geladen.
Jeder Installer enthält eine eigene Java-Laufzeitumgebung; weitere Installationen sind nicht nötig. Zum Kompilieren des generierten Codes brauchst du Clang oder GCC (unter Windows richtet die App einen der beiden Compiler ein).
| System | Datei | Hinweise |
|---|---|---|
| Windows 10 / 11, x64 | EVIA-Paradigma-0.6.7-windows-x64.exe | Noch nicht digital signiert: Wähle bei der SmartScreen-Warnung More info und dann Run anyway. |
| Ubuntu 22.04+ / Debian 12+ | evia-paradigma_0.6.7_amd64.deb | sudo apt install ./evia-paradigma_0.6.7_amd64.deb |
| Jedes System mit Java 25 | evia-paradigma-0.6.7.jar | java -jar evia-paradigma-0.6.7.jar |
Bei jeder Änderung generiert CI jedes Beispiel- und Testprogramm in allen 32 Kombinationen aus Sprache, Ablauf und Werten, kompiliert es mit Warnungen als Fehler, führt es aus und vergleicht stdout, stderr und Exit-Code mit dem Interpreter.
| Umgebung | Compiler | Identisch mit dem Interpreter |
|---|---|---|
| Linux, alle 8 C- und C++-Standards | Clang 23 | 416 von 416 |
| Linux, alle 8 C- und C++-Standards | GCC 13 | 416 von 416 |
| Windows, C99, C17, C++98, C++14, C++20 | llvm-mingw Clang 23, statisch | 260 von 260 |
| Windows, C99, C17, C++98, C++14, C++20 | WinLibs GCC 16, statisch | 260 von 260 |
| Board-Beispiele, Bare-Metal-AVR-C in simavr (ATmega328P, 2560, 32U4) | avr-gcc 14 | 30 von 30 |
| Arduino-Uno- und Mega-2560-Sketches in simavr | arduino-cli, arduino:avr | 15 von 15 |
| FPGA-Designs in Simulation (SystemVerilog, Verilog-2001, VHDL) | Icarus Verilog, GHDL | 27 von 27 |
Die Arduino-Sketches werden auch für alle 12 Boards einschließlich ESP32 kompiliert (70 Builds, keine Warnungen). Die PIC32-Beispiele werden nur auf Syntax geprüft, anhand der Geräte-Header von Microchip (144 von 144). Jedes FPGA-Beispiel und jeder Test wird mit yosys für Artix-7 synthetisiert; GateMate-Designs werden platziert, geroutet und zu Bitstreams gepackt. Vivado, openXC7 und echte Boards gehören nicht zu CI. Außerdem werden die App, Module, Projekte, Git sowie Zoomen und Verschieben in einem echten Fenster geprüft. Siehe GitHub Actions. Der MQTT-Client wird auf dem Build-Rechner übersetzt und gegen einen echten Broker geprüft.
java -jar evia-paradigma.jar --run program.evia
java -jar evia-paradigma.jar --gen program.evia --lang c11 -o program.c
clang -std=c11 -O2 -o program program.c -lm