Szybki start z WinAVR cz.1.pdf

1 Z 14

Artykuł pochodzi ze strony XYZ HOBBY ROBOT ( xyz.isgreat.org )

Szybki start z WinAVR, cz.1

30.11.08 ABXYZ

Pakiet programów WinAVR zawiera niezłej jakości, całkowicie

darmowy (GPL) kompilator języka C (AVR GCC) wraz z kompletem

narzędzi do tworzenia programów dla 8bitowych mikroprocesorów

AVR ATMEL. Jednak, w odróŜnieniu od programów komercyjnych,

jak np. CodeVisionAVR, WinAvr nie dostarcza Ŝadnego IDE (ang.

Integrated Development Environment) zintegrowanego

środowiska programistycznego, tj. aplikacji pozwalającej: edytować

teksty źródłowe programów, kompilować, debugować (szukać

błędów śledząc instrukcja po instrukcji wykonanie programu),

programować pamięć układu AVR. Po instalacji WinAvr

otrzymujemy w katalogu zbiór programów, z których większość

działa w konsoli tekstowej (w wierszu poleceń), i z którymi nie

wiadomo co dalej zrobić. W artykule opisałem jak, wykorzystując

programy z pakietu WinAVR, szybko skompilować przykładowy

program w języku C i zaprogramować układ AVR.

Instalacja WinAVR

Zaczynamy od pobrania z Internetu i instalacji najnowszej wersji

WinAVR, szukać naleŜy pod adresem: http://winavr.sourceforge.net

/download.html Obecnie najnowszą wersją jest 20090313. Pobrany

plik instalacyjny WinAVR20090313install.exe ma rozmiar 22 MB,

instalowane pliki zajmą na twardym dysku 123 MB. Program

instalujący zapyta między innymi o nazwę katalogu na dysku gdzie

WinAVR ma być zamontowany i które komponenty pakietu mają

być zainstalowane. MoŜemy tu nic nie zmieniać i przyjąć domyślne

opcje jakie proponuje instalator. Ja skróciłem nazwę katalogu

docelowego do "C:\WinAVR", poniewaŜ zwykle w tym miejscu inne

programy (programy wykorzystujące kompilator avrgcc) poszukują

pakietu WinAVR.

2 Z 14

Instalator pakietu WinAVR.

Dodatkowo, jeśli uŜywamy programatora przyłączanego do portu

równoległego komputera, naleŜy uruchomić skrypt:

C:\WinAVR\bin\install_giveio.bat

Więcej szczegółowych informacji na temat instalowanych

programów moŜna znaleźć przeglądając plik:

C:\WinAVR\WinAVRusermanual.html

Wraz z kompilatorem AVRGCC, jako biblioteka standardowa,

dołączona jest specjalna biblioteka AvrLibc , jej szczegółowa

dokumentacja dostępna jest teŜ w katalogu:

C:\WinAVR\doc

W tym katalogu znajdują się teŜ dokumentacje i instrukcje obsługi

wszystkich programów z pakietu WinAVR, warto tam zajrzeć.

Kompilacja przykładowego programu

PoniŜej znajduje się przykładowy programik w języku C, efektem

jego działania będzie miganie dwóch diod LED przyłączonych do

portów we/wy AVRa. Skompilujemy przykładowy program,

następnie, wykorzystując programator ISP załadujemy go do

pamięci Flash układu AVR.

/* Programik do testowania środowiska WinAVR

układ ATmega

PB0,PB1 diody LED (PBx>R>LED>GND);

PD0 przycisk (PD0>Button>GND) */

#include <avr/io.h>

#include <util/delay.h>

int main( void )

{

DDRB |=

|= _BV( 0 )|

)|_BV( 1 );

);

PORTB |=

|= _BV( 0 );

);

PORTB &=

&= ~_BV( 1 );

);

DDRD &=

&= ~_BV( 0 );

);

PORTD |=

|= _BV( 0 );

);

while ( 1 )

{

PORTB ^=

^=_BV( 0 );

);

_delay_ms((PIND & _BV( 0 ))?

^=_BV( 1 );

);

))? 1000 : 200 );

);

}

Listing przykładowego programu w języku C, programik powoduje migotanie dwóch diod

LED przyłączonych do portów we/wy AVRa

Sprzęt. UŜyty sprzęt to płytka stykowa z układem atmega16 oraz

dwa popularne (schematy z Internetu) typy programatorów ISP:

stk200 i usbasp. Niektóre programatory wymagają instalacji

sterowników oraz dodatkowej konfiguracji, więc naleŜy zapoznać

się dokładnie z instrukcją obsługi programatora lub opisem

schematu. Jeśli brak instrukcji i potrzebnego oprogramowania

(sterowników), moŜna poszukać w Internecie, na stronie

producenta/sprzedawcy sprzętu.

Tworzymy gdzieś na dysku katalog projektu, na przykład: "Moje

);

PORTB ^=

))?

3 Z 14

dokumenty\winavr\start\". Następnie uruchamiamy "ulubiony"

edytor tekstu; ja najchętniej uŜywam gvim'a, lecz tym razem

uŜyjemy dołączonego do WinAVR edytor pn (Programmers

Notepad).

Start>Programy>WinAvr>Programmers Notepad [WinAVR]

Programmers Notepad jest niewielkim edytorem tekstu, posiada podświetlanie składni wielu

języków programowania, moŜliwość tworzenia projektów i pracy z wieloma plikami

jednocześnie, ma szerokie moŜliwości konfiguracji.

Wklejamy tekst przykładowego programu do edytora i zapisujemy

plik pod nazwą "main.c" w katalogu naszego projektu.

File>Save As

Aby skompilować przykładowy program, potrzebujemy w katalogu

projektu plik Makefile; jest to specjalny plik tekstowy z regułami

dla programu make. Program make automatyzuje proces kompilacji

programów. By utworzyć odpowiedni dla naszego projektu plik

Makefile, posłuŜę się dołączonym do WinAVR programem MFile.

Start>Programy>WinAvr>MFile [WinAVR]

4 Z 14

Program MFile jest kreatoremedytorem plików Makefile, z jego pomocą, szybko i łatwo,

wygenerujemy gotowy plik Makefile wybierając odpowiednie opcje z menu; bez

konieczności poznania reguł tworzenia takich plików.

W programie MFile, w kolejnych pozycjach menu "Makefile"

ustawiamy parametry jak poniŜej:

Main file name: main

Po kliknięciu w pozycję menu "Main file name" pokaŜe się

okienko z polem tekstowym, gdzie naleŜy wpisać nazwę pliku

programu, w którym znajduje się funkcja main programu;

nazwę pliku naleŜy wpisać bez rozszerzenia ".c" .

MCU type: ATmega16

Z listy wybiera się typ mikrokontrolera AVR.

Output format: ihex

Wybiera się format pliku wynikowego, moŜna wybrać: plik

w formacie hex, plik binarny lub plik z kodem w asemblerze.

Optimization level: s

Optymalizacja kodu, moŜna wybrać jeden z trzech

poziomów(1,2,3) lub wyłączyć optymalizację(0) albo wybrać

optymalizacja względem rozmiaru kodu(s).

C Standard level: gnu99

Wybór standardu języka C, pozostawiamy bez zmian.

Debugging format: ELF/stabs

Wybór formatu pliku do debugowania, pozostawiamy bez

zmian.

C/C++ source file(s): (pomijamy, program składa się tylko

z jednego pliku)

Jeśli tekst program podzielony jest na wielu plików, to naleŜy

wpisać nazwy wszystkich plików z wyjątkiem pliku

zawierającego funkcje "main". Nazwy plików trzeba rozdzielić

spacją i tym razem naleŜy wpisać je wraz z rozszerzeniami.

Assembler source file(s): (pomijamy)

Wpisuje się nazwy plików z kodem w asemblerze.

printf() options: none/standart (nie uŜywamy funkcji "printf"

)

Funkcja printf ze standardowej biblioteki jest bardzo

5 Z 14

rozbudowana i moŜe zająć znaczną część pamięci programu

uC. Dla zaoszczędzenia pamięci moŜna zrezygnować z uŜycia

funkcji "printf" lub wybrać jej wersję okrojoną.

scanf() options: none/standart (nie uŜywamy funkcji "scanf")

Podobnie jak z funkcją printf.

Programmer: stk200 (uŜyjemy programator zgodny

z popularnym STK200)

Wybiera się typ programatora. Jeśli uŜywanego typu

programatora brak liście (MFile go nie zna), moŜna wpisać go

ręcznie patrz dalej w tekście.

Port: lpt2 (programator podłączony do portu drukarki lpt2)

Wybiera się rodzaj i numer portu we/wy komputera do

którego przyłączono programator. Ja mam w komputerze dwa

porty równoległe: LPT1 i LPT2.

Mfile działa jak zwykły edytor tekstu, by móc ręcznie edytować

treść tworzonego pliku Makefile trzeba zaznaczyć w menu

"Makefile" opcję "Enable Editing of Makefile". Wiec robimy to, bo

dodatkowo chcemy wpisać z jaką częstotliwością ma pracować

mikrokontroler, a takŜe kilka innych informacji, a czego nie moŜna

zrobić poprzez menu.

Będziemy programować nowego ATmega16, który domyślnie

skonfigurowany jest do pracy z wewnętrznym oscylatorem RC

1MHz. Jeśli trzeba podać częstotliwość sygnału taktującego

procesor, na przykład uŜyjemy w programie funkcji _delay_ms, to

teŜ najlepiej wpisać tę informację w pliku Makefile. Odnajdujemy

w nowo tworzonym pliku Makefile fragment tekstu zaczynającym

się od:

#Processor frequency

i zaraz po nim dopisujemy linię

F_CPU = 1000000

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: