Лабораторная работа №1. Написание и отладка программы
с помощью AVR STUDIO. Программирование микроконтроллера.
Цель работы – обучение способам создания и отладки, в режиме симулятора интегрированной среды AVR STUDIO, проекта управляющей программы, а также программирования кристалла микроконтроллера с помощью программы PonyProg.
Краткая теория
Известные интегрированные среды разработки программ, повышающие производительность труда программиста, позволяет избежать рутинной работы. Интегрированные пакеты для разработки программ, выпускаемые разными производителями, схожи между собой по функциям, по различным сервисным возможностям, удобству работы и качеству генерируемого машинного кода.
Например пакет программ AVR StudioVersion3.52 (см. рис. 6.3.1.) является интегрированной средой разработки (ИСР) для МК серии AVR Этот программный продукт включает в себя:
встроенный редактор текста, для набора исходной программы,
транслятор с языка ассемблер,
программный симулятор ЦПУ, памяти и устройств ввода/вывода
поддержку внешних устройств, таких как – внутрисхемный эмулятор (ВСЭ) ICEPRO, ICE200 и программатора типа AVRISP и STK500/501.
Рис. 6.3.1. Главное окно AVR Studio.
Компания Atmelраспространяет данный продукт совершенно бесплатно, что является огромным преимуществом в начале освоения программирования МК и изучении его архитектуры.
Как и в реальной ИСР, здесь вы можете легко писать исходный текст программы на ассемблере, подключить внешний компилятор для С, отлаживать текст написанной программы используя встроенный программный симулятор.
Обзор avr Studio
Для установки AVRStudioтребуетMicrosoftWindows9x/NT/2000
Как уже говорилось, AVRStudioпозволяет отслеживать текст программы с помощью внутрисхемного эмулятора или программного симулятора. Для выполнения (отслеживания) текста программы она сначала должна быть откомпилирована, чтобы сгенерировать объектный файла, который загружается вAVRStudio.
Рис. 6.3.2. AVR Studio в процессе отладки исходного текста.
Ключевое окно в AVRStudioявляется окно источника (Sourcewindow), где отображается исходный текст программы (см. рис. 6.3.2). Когда открывается объектный файл, то автоматически создается окно источника. Оно показывает выполняемую программу и имеет название, соответствующее имени открытого файла. Указатель программного счетчика (желтая стрелка) всегда показывает на строчку, которая будет выполняться. Полоса статуса (Statusbar) указывает является ли исполнительное устройство ВСЭ или программным симулятором. Окно источника дает информацию о логике программы. В дополнении к этому,AVRStudioможет показывать другие окна, которые предоставляют пользователю достаточный контроль состояния каждого элемента исполнительного устройства (ВСЭ или симулятор). Перечислим некоторые доступные окна:
Смотровое окно (Watchwindow) – показывает значения и адреса определенных переменных.
Окно РОН (Registerwindow) – показывает состояние РОН. Регистры могут быть изменены при остановке выполнения программы.
Окно памяти (Memorywindow) – показывает содержимое памяти программ, памяти данных, регистров ввода/вывода и содержимое энергонезависимой памятиEEPROM. Ячейки памяти могут быть отражены в различных форматах: шестнадцатеричном, десятичном или двоичном формате или какASCIIсимволы. Содержимое памяти, также как и регистры, может быть изменено по желанию при остановке программы.
Окно регистров ввода/вывода (I/Owindow). Показывает содержимое регистра состояния, таймеров,EEPROMрегистров, портов ввода/вывода и т.д.
Окно процессора (Processorwindow). Показывает важную информацию о выполнении программы включая Счетчик Команд (ProgramCounter), Указатель Стека (StackPointer),флаги регистра состояния (Flags), Счетчик Циклов (CycleCounter) и др.