6. Устройства, генерирующие ширину импульса в микроконтроллерах

Тема 6. Устройства, генерирующие ширину импульса в микроконтроллерах.

Общие сведения AVR Studio - это среда разработки и отладки для микроконтроллеров семейства AVR. Эта среда предлагает интерфейс программного симулятора (имитатора) и внутрисхемного эмулятора AVR RISC. Кроме того, AVR Studio поддерживает набор разработчика STK500, позволяющий программировать AVR- устройства, а также новый встроенный эмулятор JTAG. После установки AVR Studio на рабочем столе появится ярлык или . Необходимо будет открыть AVR Studio (далее будет описан интерфейс для AVR Studio 4.0). В открывшемся окне необходимо будет выбрать в главном меню Project►New Project. Появит

1. В списке «Project type» выбираем тип проекта «AVR GCC».
2. Проверяем, чтобы папка проекта «Location» была установлена как «D:\DDMP» или «C:\DDMP».
Если выбирается другая папка, проверьте чтобы в пути к папке и в имени папки не было пробелов и русских букв.
3. В поле «Project Name» вводим имя проекта, например, «lab1».
4. Нажимаем кнопку «Next».
Появится следующее окно:

1. В нём выбираем в списке «Debug platform» - «AVR simulator»

2. Затем в списке «Device» выбираем тип процессора в проекте – «ATmega64»
3. Нажимаем кнопку «Finish».
Основное окно программы примет вид:

По центру располагается окно, где необходимо будет писать исполняемый код. Пример исполняемого кода:
int main(void)
{
// до цикла while (1) пишутся стартовые настройки
while (1)
{
//внутри цикла пишется основной (рабочий) код,
//который повторяется бесконечно
}
}
Слева в окне «AVR GCC» показана структура файлов, входящих в состав проекта, в частности в
группе «Source Files» располагается основной файл с исполняемым кодом.
Компиляция программы
Для компиляции проекта необходимо выбрать в меню Build -> Build. Процесс компиляции программы отобразится в нижнем окне в виде ряда строк текста. Если программа компилируется без ошибок и предупреждений, то в последней строке отобразится сообщение вида «Build succeeded with 0
Warnings...». Если программа компилируется с ошибками, необходимо их устранить, следуя подсказкам компилятора и повторить процесс компиляции.
Отладка программы
Корректно скомпилированный проект можно подвергнуть отладке на симуляторе, встроенном в
среду AVR Studio. Для этого после компиляции выбираем в меню Debug -> Start Debugging. При этом
окно среды примет вид:

Справа в окне «IO View» представлен набор периферийных модулей, которые имеются в составе выбранного микроконтроллера (ATmega64). Это АЦП, компаратор, таймеры, порты ввода/вывода и т.д. Развернув соответствующую группу, можно проконтролировать (и при необходимости изменить) значение регистров специальных функций микроконтроллера, влияющих на работу данного модуля. Слева расположено окно «Processor», в котором представлены регистры микроконтроллера, также расположены два счётчика («Cycle Counter» и «Stop Watch»), позволяющие замерить время выполнения части программы соответственно в циклах тактовой частоты и в секундах. Для обнуления значений счётчиков необходимо щёлкнуть правой кнопкой мыши над окном «Processor» и появившемся всплывающем меню выбрать «Reset Cycle Counter» или «Reset Stop Watch». Для корректного отображения времени в секундах («Stop Watch») необходимо прописать в настройках симулятора действительное значение частоты кварцевого резонатора, используемого для тактирования микроконтроллера (меню Debug->AVR Simulator Options, поле «Frequency»), частота вводится в МГц.
Отладка может функционировать в двух режимах – режиме свободного выполнения и пошаговом режиме. В пошаговом режиме каждая следующая строка исходного кода выполняется за один шаг, после чего выполнение программы приостанавливается, давая возможность проанализировать значения переменных, регистров специальных функций и т.д. В режиме свободного выполнения программа автоматически выполняется строка за строкой до тех пор, пока не встретит точку останова, после чего возвращается в пошаговый режим. Отладчик всегда запускается в пошаговом режиме. При этом в центральном окне с исходным кодом можно видеть жёлтую стрелку – маркер строки кода, которая будет выполнена на следующем шаге отладки. Для выполнения следующего шага отладки следует выполнить команду меню Debug- >Step Into (горячая клавиша F11). Для перевода отладчика в режим свободного выполнения следует выполнить команды меню Debug->Run (горячая клавиша F5). Перед этим можно установить точки останова. Это делается с помощью команды меню Debug->Toggle Breakpoint (горячая клавиша F9)
Запись программы в учебный стенд Для записи в стенд необходим файл с именем «ИмяПроекта.hex» из папки «DDMP\default». Он автоматически обновляется в данной папке после каждой успешной компиляции.