Порядок работы учебного стенда НТЦ-31.100
1. Подключить стенд к персональному компьютеру. Для этого необходимо подключить прилагаемый к стенду кабель к разъему «USB» стенда и к одному из разъемов USB персонального компьютера.
2. Выключатель «Питание» на задней панели стенда установить в положение «Вкл.».
3. Загрузить на персональном компьютере интегрированную среду разработки программ для микроконтроллеров семейства AVR «IAR Embedded Workbench for Atmel AVR kickstart».
4. Открыть рабочую среду с проектом.
5. Скомпилировать проект.
6. Запустить отладчик скомпилированной программы, при этом скомпилированная программа автоматически загрузится во FLASH-память программ микроконтроллера стенда. После загрузки отладчик находится в состоянии пошаговой отладки, в точке старта отлаживаемой программы.
7. Выполнить все необходимые действия, связанные с отладкой программы.
8. Закрыть отладчик.
9. По окончании работы со стендом выключатель «Питание» установить в положение «Выкл.».
1.3. Контрольные вопросы
1. Перечислите характерные черты архитектуры однокристальных микроконтроллеров.
2. Какие структурные элементы входят в состав микроконтроллеров семейства AVR?
3. Каковы основные структурные элементы учебного стенда НТЦ‑31.100?
4. Опишите органы управления лабораторного стенда.
5. Каков порядок работы со стендом?
Содержание отчета по лабораторной работе: цель работы, задание, ход выполнения работы, вывод.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
ИЗУЧЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА И СИСТЕМЫ КОМАНД
МИКРОКОНТРОЛЛЕРА СЕМЕЙСТВА AVR
Цель работы. Изучить состав и особенности выполнения команд микроконтроллера, программное обеспечение лабораторного стенда, освоить технику программной симуляции работы микроконтроллера семейства AVR на примере построения элементарных конструкций.
В ходе выполнения работы необходимо:
– составить фрагменты программ для выполнения заданных операций;
– набрать тексты программ в редакторе программы AVRStudio, откомпилировать и загрузить в отладчик;
– исследовать выполнение команд, входящих в состав программ;
– составить отчет о выполнении работы.
Теоретическая часть
2.1. Общие сведения о системе команд микроконтроллеров семейства AVRMega
Система команд микроконтроллеров AVR семейства Mega весьма развита и насчитывает в различных моделях от 130 до 135 различных команд, которые по функциональному признаку могут быть разделены на следующие группы:
– арифметические команды и команды сдвига;
– логические команды;
– команды передачи управления;
– команды пересылки данных;
– команды битовых операций;
– команды управления системой.
Большинство команд имеют формат в одно 16-разрядное слово. Исключение составляют команды у которых одним из операндов является 16-битный адрес. Длительность выполнения команд составляет от одного до четырех тактов задающего генератора (зависит от типа команды).
В приложении 1 приведены основные сведения о командах, такие, как мнемоническое обозначение команды, ее описание, число тактов, необходимых для ее выполнения, а также флаги регистра состояния, на которые воздействует эта команда.
2.2. Интегрированная среда AVR Studio
Для работы с данной средой необходимо запустить ярлык AVR Studio 4. В меню выбираем Project->Project Wizard. Откроется диалог создания нового или открытия существующего проекта (рис. 2.1). Нажимаем на кнопку New Project. Теперь нам предлагают выбрать тип проекта. Так как мы будем писать прошивку на языке Assembler, выбираем тип проекта AVR GCC. Здесь же выбираем имя проекта, имя файла, содержащего код (надо поставить галочку "Create initial file", если не стоит) и путь, где проект будет сохранен. Если установить флаг "Create folder", в выбранном каталоге будет создан подкаталог с именем, совпадающим с именем проекта.
Рис. 2.1. Диалог создания нового или открытия существующего проекта
Далее мастер предлагает выбрать отладчик (рис. 2.2). Если у вас нет аппаратного отладчика, выбирайте AVR Simulator. Это эмулятор микроконтроллера, позволяющий отладить вашу прошивку, отложив сборку устройства. Кроме того, необходимо выбрать тип микроконтроллера, под который пишется прошивка. Пример введенных данных на этом этапе создания проекта представлен на рис. 2.2.
После написания кода для сборки прошивки нажимаем клавишу F7 или выбираем пункт меню Buid->Build. Программа должна написать в окне Build о том, что сборка прошла успешно. Теперь можно запустить отладку прошивки. Для этого нажмите комбинацию клавиш Ctrl+Alt+Shift+F5 или выберите пункт меню Debug->Startdebugging. Выполнение отладки сразу же остановится на первой команде вашей программы.
Ниже, в табл. 2.1 перечислены основные команды, которые могут понадобиться при отладке программы.
Рис. 2.2. Окно выбора отладчика
Таблица 2.1
Основные команды отладчика
| Горячая клавиша | Команда | Описание команды |
| Ctrl+Alt+Shift+F5 | StartDebugging | Запуск процесса отладки |
| Ctrl+Shift+F5 | StopDebugging | Прерывание процесса отладки |
| F10 | StepOver | Сделать шаг без захода в функцию |
| F11 | StepInto | Сделать шаг с заходом в функцию |
| Shift+F11 | StepOut | Выполнить программу до выхода из текущей функции |
| Ctrl+F10 | RuntoCursor | Выполнить программу до той строки кода, где установлен курсор |