Die Softwareumgebung für Linux

Der folgende Guide beschreibt die Installation und de Benutzung des AVR Toolkit 9;10 Ubuntu OS.

Installier die folgende Software:

1. Linux software packages

• gcc-avr – GNU C-language Compiler für den AVR
• avrdude – Programm um die HEX-Dateien in den Controller zu laden.
• avr-libc – C-Sprache libraries um Code für die AVR Plattform zu schreiben

Um die Packages zu installieren, nutze den Terminalbefehl:

sudo apt-get install gcc-avr avrdude avr-libc

oder Graphische Installationssoftware (wie das Ubuntu Softwarecenter oder Synaptic Packet manager).

2. HomeLab library

Die Bibliothek vereinfacht das schreiben von Programmcode, da “lower-level” Funktionen schon fertig sind. Besuche die HomeLab webseite und lade die Datei Homelab library vX.X.run, wobei XX für die Versionsnummer steht. Führe den folgenden Befehl aus um die Bibliothek zu installieren:

sudo sh homelab_library_vX.X.run

Stelle sicher, dass die Installation erfolgreich war.

3. KontrollerLab

KontrollerLab ist eine IDE (integrated development environment) um AVR Software zu schreiben, kompilieren, debuggen und zu laden.Downloade die KontrollerLab software und speicher sie in einem Ordner (z.B., ~/Documents/AVR/KontrollerLab). Führe folgenden Befehl im dem Ordern aus:

sudo dpkg -i kontrollerlab*.deb

Falls es Probleme mit Paketabhängikeiten gibt, führe den Befehl aus welcher die fehlende Pakete installiert:

apt-get install –f

Schließ den Programmierer an den Computer an und schau ob der Computer ihn erkennt. Schreibe den Befehl “lsusb” ins Terminalfester und es sollte eine Liste der angeschlossenen USB Geräte ausgeben. Der Name des Programmieres ist: “Future Technology Devices International, Ltd FT 232 USB-Serial (UART) IC”.

Um den Port zu erhalten an welchem der Programmierer angeschlossen ist, überprüfe /dev mit dem Befehl cd /dev (setzt /dev als aktuellen Ordner) und dir (zeigt den Inhalt des Ordners an). Da der Programmieren ein USB-Serielles Interface ist, ist es als “ttyUSBx” benannt, wobei “x” den Index des Interface anzeigt. Wenn es kein anderes USB-Serielles Gerät gibt ist diese Nummer null.

Um ein AVR Programm zu schreiben, muss ein Projekt erstellt werden, welches alle notwendigen Dateien enthält: Quellcode, Headerdateien, kompilierte Programme, usw.. Um die Prjekte klar voneinander zu trennen, sollte für jedes Projekt ein eigener Ordner erstellt werden. (Diese Option gibt es auch im Projekt Wizard)

Folge diese Schritte um ein Projekt zu erstellen:

1. Öffne KontrollerLab (Applications → Programming → KontrollerLab) und starte ein neues Projekt im File → New → New project Menu . Ein Fenster öffnet sich wo der Projektort festgelegt werden muss. IN diesem beispiel ist der Ort ../Homelab/blinkingLED/.

2. Das Projekt muss mindestens eine C-Datei haben in der der Programmcode geschrieben wird. Dateien können mit dem File → New → New Menu hinzugefügt werden. Im öffeneden Fenster wähle C source als Dateityp und gibt den Namen der Datei an.

3. Danach muss das Projekt für das Homelab Kit konfiguriert werden. Im Project → Configure Project menu öffne das Konfigurationsfenster und wähle den Common Tab. PCU Type sollte ATmega128 sein und die Taktfrequenz 14745600,0 Hz. Ausserdem die Namen der HEX und MAP Dateien sollte hier angegeben werden. Wenn man den Set as default Knopf drückt macht diese Einstellungen als Standardeinstellung für alle neuen Projekte. Dies sollte gemacht werden mann nur mit dem HomeLab AVR Microcontroller arbeitet. Da die HEX und MAP Dateien als Standard gespeichert werden, sollte man ihnen allgemeine Namen geben, z.B. “out.hex”.

Beachte! da die HomeLab Library nicht mit im Linker Konfigurationstab eingefügt werden kann, muss der Befehl “-lhomelab” hinter dem namen der MAP Datei hinzugefügt werde.

Wende die Einstellungen im Compiler Tab so an wie auf dem folgenden Screenshot gezeigt. Bevor man OK drückt, sollte man die Compilerkonfiguration auch als Standard einstellen.

4. Konfigurier den Programmieren in dem man das Konfigurationfenster aus dem Project → Configure Programmer Menu öffnet. Wähle “AVRDUDE” als Programmierer. Im “AVRDUDE” Tab setz den programmierer Typ jtagmkI und den Connection Port als /dev/ttyUSBx (wobei “x” der Portindex ist.). stelle diese Konfiguration ebenfalls als Standard ein.

5. Zum Schluss, plazier die Fenster im KotnrollerLab da es so einfacher ist und bereite dich darauf vor, dein erstes Programm zu schreiben.

Nachdem die Konfiguration abgeschlossen ist, ist es Zeit zu programmieren.

1. Schließ den Programmierer am Controllermodul an. Überprüfe nocheinmal pb der Programmierer richtig am JTAG Socket angeschlossen ist. Das Kabel muss vom Board zeigen (Siehe Bild). Nun schließ die Stromversorgung an und überprüfe ob die grüne LED leuchtet.

2. Schreib das folgende Programm in das Kontrollerlab Datei Editor Fenster und kompilier es:

#include <avr/io.h>
#include <homelab/delay.h>
 
int main(void)
{
	// Set pin PB7 as an output
	DDRB = 0x80;
 
	// Lõputu tsükkel
	while (true)
	{
		// Inverting pin PB7
		PORTB ^= 0x80;
		hw_delay_ms(500);
	}
}

Toolbar

Stelle sicher, dass das Outputfenster die Nachricht “File compiled successfully” zeigt. Falls die “ Error(s) Occurred:” Nachricht erscheint, überprüfe den Programmcode auf Fehler.

3. Um das Programm in den Controller zu laden drücke den Ignite Knopf. Nach dem es erfolgreich in den Controller geladen wurde, sollte “Project built and uploaded successfully” erscheinen.

Falls alles richtig gemacht wurde sollte die rote LED auf dem Controller in 1-Sekunden Intervallen blinken.

Manchmal wird in es in AVR Programmen notwendig Floating-Point Variablen zu nutzen. Um mit ihnen zu rechnen und sie mit printf-Typ Funktionen darzustellen, folgende Set-Upänderungen müssen in der Konfiguration des Projekts vorgenommen werden:

1. Öffne das Project Configurations Fenster und den Linker Tab. Check die erste Zeile in der Linker flags Liste (Siehe Bild).

2. drücke OK und schließe das Fenster.