Tarkvara paigaldamine ja seadistamine Windows keskkonnas

AVR mikrokontrolleri progammeerimiseks on vaja koodi kirjutamise keskkonda, vastava keele kompilaatorit ja kompileeritud programmi kontrollerisse laadimise tarkvara. Üldjuhul kasutatakse spetsiaalset integreeritud arenduskeskkonda (IDE), mis sisaldab enamus vajalikke funktsioone. Alljärgnevalt on tooduud tüüpiline arenduskeskkond Windowsplatvormile koos Kodulabori spetsiifilise lisadega. Tarkvara on valitud nii, et kogu komplekt on tasuta kasutatav ja kasutaja võib seda paigaldada soovitud arvutile.

Soovitav tarkvarapakett hõlmab endas järgnevaid programme ja funktsionaalsust:

Enne paigaldamist tuleks hankida alljärgnev tarkvara, kas tootja kodulehelt või Kodulaboriga kaasas olevalt plaadilt.

Takvara tuleks paigalda järgnevas järjekorras:

1. AVRStudio4
2. WinAVR (Muuda kataloogi nimi: C:\Winavr)
3. Kodulabori teek
4. Virtuaalne COM pordi ajur (CDM 2.02.04.exe)
5. Ühenda USB programmaator arvutiga ja lase Windowsil teostada automaatne paigaldus.

Windows olekuribal peaks nägema umbes sellist (Pilt 1) teadet.

Pilt 1 Programmaatori paigaldamine

Vajadusel kontrollida milline port omistati USB konverterile (sõltub palju virtuaalseid porte on arvutisse eelnevalt paigaldatud ja kasutusele võetud). Selleks avada Windowsis 'Device manager' (Pilt 2) ja pordid (Pilt 3).

Pordi numbrit näed sulgudes – näiteks: USB Serial Port (COM19)

Pilt 2 'System Properties' dialoog (Device manager)

Pilt 3 Pordid (COM & LPT)

NB! AVR Studio mõned versioonid ja silumise funktsioon lubavad kasutada ainult COM1…COM4 jadaporte. Juhul kui arvuti omistas suurem pordi numbri kui COM4 tuleks see ümber defineerida vahemikku COM1 … COM4. Selleks avada port 'Properties – Settings and Advanced'. NB! Vajab administraatori õigusi.

Pilt 4 COM porti numbri muutmine

Omista port vahemikus COM1 … COM4 Kui port on juba kasutuses ('in use') võib selle siiski omistada, kuid on olemas võimalus et kunagi hiljem tekib mingil virtuaalporti kasutaval seadmel konflikt (tegelikult on see vähe tõenäoline). Võib juhtuda, et 'Device manager' ei kajasta kohe muudatusi, mida just tehti. Et olla kindel, sulgeda ja avada 'Device manager' korraks uuesti, et uuendada seal olevad andmed (Pilt 5).

Pilt 5 Sobiv COM port on omistatud (peale 'Device manager' sulgemist ja uuesti avamist)

AVR programmi kirjutamiseks tuleb luua uus projekt, mis tüüpiliselt sisaldab endas palju erinevaid faile, nn. programmi algkood, päisfailid, kompileeritud programm, jne. Selleks et projektid oleks korrektselt eristatavad tuleks iga projekti jaoks luua uus kataloog (seda võimalust pakub ka uue projekti loomise abimees).

Uue projekti loomiseks tuleb läbida järmised sammud:

1. Avada AVR Studio ja vajutada nupule uus projekt - 'New Project' (vaikimisi pakub seda ka AVR Studio). Juhul kui vastava aken automaatseltei avane, valida menüüst 'Project' - 'New project'. Peale sobivate sisestusta vajutada nupule 'Next'.

Pilt 6 AVR Studio uus projekt

2. Järgnevalt avaneb aken, kus tuleb märkida kompilaator ja failide algseaded. Kompilaatoriks märkida WinAVR ja paremas akna osas projekti nimi ning algkoodi faili nimi. Algkoodi faili nimi peaks kindlasti lõppema laiendiga .c, mis tagab algkoodi korrektse värvikoodi. Aknas on võimalik veel märkida valikud automaatseks projekti nimega kataloogi tekitamiseks ja algkoodi faili avamiseks. Mõlemad valikud on mõistlik ära märkida. Samuti tuleks näidata kataloog, kuhu vastav projektikataloog tekitatakse. NB! Kui kompilaatori valikus puudub WinAVR, siis ei ole see korrektselt paigaldatud ja tulek enne C keele progrmmi kirjutamist kindlasti teha. Peale sobivate sisestusta vajutada nupule 'Next'.

Pilt 7 AVR Studio kompilaatori valimine

3. Järgnevalt avaneb aken, kus tueb märkida kasutatav silumise platvorm ja mikrokontrolleri tüüp. Kodulaboris on kasutatavaks silumise platvormiks JTAG ICE ja mikrokontrolleriks ATmega128. Peale sobivate sisestusta vajutada nupule 'Finish'.

Pilt 8 AVR Studio siluri ja mikrokontrolleri valik

4. Järgnevalt avaneb programmeerimise kasutajaliides, kuhu saab hakata kirjutama uut programmi.

Pilt 8 AVR Studio kasutajaliides

Kui arenduskeskkond on esimest korda paigaldatud ja seadistatud on mõistlik testida, kas kõik sai tehtud õieti. Selleks on lihtsaim viis teha üks väike programm, see ära kompileerida ja laadida kontrollerisse.

1. Ühendada programmaator ATMega128 plaadiga (Pilt 9). NB! Kontrollida, et programmaator on ühendatud õigesse pistikusse (JTAG) ja õiget pidi (kaabel on suunatud kontrolleri plaadist eemale - vaata pilti 9).Peale programmaatori ühendamist ühendada kontrolleri toide (roheline LED kontrolleri plaadil peab süttima).

Pilt 9 ATMega128 ja programmaatori ühendamine

Sisestada lihtne C kood ja kompileerida see käsuga 'Compile' - F7.

#include <avr\io.h>
int main(void) 
{
	DDRB = 0xFF;
	PORTB = 0xFF;
}

Kontrollida, et kompileerimine õnnestuks. Selleks peab teadete aknasse tekkinud kompilaatori väljund olema järgmine: 'Build succeeded with 0 Warnings…'

2. Avada koodi laadimise aken nupust 'Program AVR' - 'Auto Connect'. Tulemuseks peaks avanema kompileeritud faili mikrokontrollerisse laadimise aken (Pilt 10). Kontrollige, et avatud oleks kaart 'Program'.

Pilt 10 Kompileeritud programmi laadimine kontrollerisse

Kui eelpool toodud aken ei avane ja avaneb aken 'Connection Failed' (Pilt 11), siis ei saa programm programmaatoriga ühendust. Esmalt tuleks kontrollida, kas mikrokontrolleril on järel toide ja kas programmaator on ühendatud õieti (JTAG pistikusse, kaabel õiges suunas). Kui see on korras, siis tuleks kontrollida, mis COM pordi numbri on Windows programmaatorile omistanud. Kui see on suurem 9-st, siis ei pruugi tarkvara seda leida. Pordi numbri muutmist vaata eelnevast peatükist.

Pilt 11 Ühenduse puudumine programmaatoriga

3. Kui ühendus olemas, valida 'Flash' sektsioonis olevasse sisendfaili aknasse ('Input HEX faile') kompileeritud fail (tavalisel asub alamkataloogis 'default'), mis on sama nimega, mis projektki ja laiendiga hex, nt. Labor1.hex. Peale õige faili valimist vajutada nupule 'Program', mis laeb valitud programmi kontrollerisse. Kui kõik õnnestus tekib akna allosasse teade:

Plaadil olev LED PB7 peaks süttima (ON).

4. Muuta koodi järgnevalt:

#include <avr\io.h>
int main(void) {
DDRB = 0xFF;
PORTB = 0x00;
}

5. Kompileerida projekt uuesti ja laadida see eelpool seletatud viisil kontrollerisse. Plaadil olev LED PB7 peaks nüüd ära kustuma (OFF).

Kui LED töötab nii nagu eelpool kirjeldatud, on tarkvara edukalt paigaldatud ja esimene programmi kompileeritud. Palju õnne!

Silur on …

Programmi käivitamiseks siluri reziimistuleks see esmalt kompileerida ('Build' - F7) ja käivitada kompileeritud programm käsuga 'Run' - F5.