Radioelektronik Audio-HiFi-Video 7/2003
Program AVR Studio
to niezwykle przydatne
narzêdzie w procesie
edytowania, symulowania
i uruchamiania aplikacji
opartych na mikrokontro-
lerach AVR firmy ATMEL.
Dodatkow¹ korzyci¹ dla
programistów 8-bitowych
mikrokontrolerów AVR
jest zintegrowany z AVR
Studio Asembler.
M
ikrokontrolery AVR s¹ coraz
powszechniej wykorzystywa-
ne przez projektantów syste-
mów mikroprocesorowych.
W banerze reklamowym firma ATMEL prze-
konuje, ¿e ich AVR s¹ prawdopodobnie 12
razy szybsze ni¿ mikrokontrolery, które w³a-
nie u¿ywasz. Bez w¹tpienia AVR o archi-
tekturze RISC (Reduced Instruction Set
Computing) s¹ zdecydowanie szybsze ni¿
tradycyjne mikrokontrolery CISC (Complex
Instruction Set Computer). Podstawowym
narzêdziem dla projektantów systemów
opartych na uk³adach AVR jest przedstawio-
ny w artykule program AVR Studio . Pe³n¹
i najnowsz¹ wersjê AVR Studio mo¿na
pobraæ bezp³atnie ze strony internetowej
firmy ATMEL.
AVR Studio umo¿liwia edycjê, symulacjê
i uruchamianie aplikacji z mikrokontrolerami
AVR. Program ten wspomaga projektan-
tów systemów mikroprocesorowych w pro-
cesie projektowania, programowania, debu-
gowania i rozwoju aplikacji. AVR Studio 4 za-
wiera wiele przydatnych narzêdzi: mena-
d¿er projektów, edytor plików ród³owych,
debuger, symulator i interfejs do obs³ugi
zewnêtrznych emulatorów. Z programem
zintegrowany jest równie¿ asembler. Do
AVR Studio do³¹czona jest tak¿e rozbudo-
wana instrukcja (pomoc) prezentuj¹ca
szczegó³owo nie tylko mo¿liwoci i funkcje
samego programu, ale równie¿ i dok³adny
opis asemblera, ³¹cznie z list¹ instrukcji
oraz wytyczne do pracy z zestawami uru-
chomieniowymi, programatorami i emulato-
rami wspó³pracuj¹cymi z AVR Studio.
Debuger i symulator
Debugowanie, czyli wykrywanie i usuwanie
b³êdów, to niezwykle wa¿ny etap w procesie
tworzenia oprogramowania. Jego w³aciwe
przeprowadzenie ma du¿y wp³yw na jakoæ
stworzonego oprogramowania i satysfakcjê
u¿ytkownika. B³êdy w oprogramowaniu sy-
stemów mikroprocesorowych mo¿na wykry-
waæ wykorzystuj¹c narzêdzia sprzêtowe
takie jak zestawy uruchomieniowe lub emu-
latory oraz programowe czyli symulatory.
AVR Studio umo¿liwia uruchamianie opro-
gramowania mikrokontrolerów AVR zarów-
no na platformie sprzêtowej, z wykorzy-
staniem emulatorów takich jak ICE50 lub
JTAG ICE, jak te¿ i programowej, czyli z u¿y-
ciem wbudowanego w AVR Studio symula-
tora. Je¿eli do komputera nie jest do³¹czony
zewnêtrzny emulator, AVR Studio automa-
tycznie przechodzi do pracy z wewnêtrz-
nym symulatorem. Je¿eli AVR Studio wykry-
je do³¹czony emulator, automatycznie prze-
³¹cza siê w tryb pracy z emulatorem.
W AVR Studio debugowanie wygl¹da i prze-
biega zawsze tak samo, niezale¿nie od te-
go, czy u¿ytkownik korzysta z symulatora
czy te¿ emulatora. W rzeczywistoci wy-
stêpuj¹ jednak istotne ró¿nice. Emulator
pracuje znacznie szybciej ni¿ symulator.
Ponadto, emulator w przeciwieñstwie do
symulatora umo¿liwia wykrywanie b³êdów
w rzeczywistym rodowisku sprzêtowym.
W symulatorze mo¿liwy jest podgl¹d za-
wartoci wszystkich rejestrów, co z kolei
nie zawsze jest mo¿liwe w emulatorze. Znaj-
duj¹cy siê na dole okna AVR Studio pasek
statusu informuje o rodzaju u¿ytego narzê-
dzia (emulatora lub symulatora).
Wbudowany w AVR Studio symulator obs³u-
guje wszystkie uk³ady z rodziny AVR i
umo¿liwia ledzenie zawartoci CPU, uk³a-
dów wejciowych i wyjciowych mikrokon-
trolera oraz pamiêci. Umo¿liwia symulacjê
pracy wewnêtrznej i zewnêtrznej pamiêci
SRAM, portów, timerów, liczników, wszyst-
kich przerwañ, pamiêci EEPROM, a nawet
w mo¿liwym zakresie UARTu i SPI (Se-
rial Port Interface). Symulacj¹ programów
mo¿na sterowaæ korzystaj¹c z opcji w me-
nu Debug. W menu dostêpne s¹ funkcje
uruchomienia, zatrzymania i resetu progra-
mu, przerwania realizacji programu w miej-
scu ustawienia kursora, wykonywania pro-
gramu krok po kroku. Mo¿liwe jest równie¿
zdefiniowanie pu³apek programowych, czy-
li miejsc, w których realizacja programu ma
byæ zatrzymana.
AVR Asembler
Do pisania prostych, niewielkich aplikacji
z powodzeniem mo¿na wykorzystaæ wbudo-
wany w AVR Studio asembler. Równie¿
i programy lub wybrane procedury, których
czas realizacji jest krytyczny warto kodo-
waæ w asemblerze. Program mo¿na wpro-
wadziæ korzystaj¹c ze zintegrowanego
z AVR Studio edytora. Na sk³adniê asemble-
ra sk³adaj¹ siê: mnemoniki instrukcji, etykie-
ty i dyrektywy. Instrukcje i dyrektywy mog¹
byæ bezargumentowe, b¹d mieæ jeden lub
wiêcej argumentów. Instrukcje okrelaj¹
operacje, jakie ma realizowaæ mikrokontro-
ler. Mnemoniki to kombinacje paru liter, two-
rz¹ce symboliczne skróty nazw operacji re-
alizowanych przez instrukcje. Dyrektywy
steruj¹ prac¹ asemblera, a etykiety umo¿-
liwiaj¹ symboliczn¹ prezentacjê adresów
Rys. 1. AVR Studio to narzêdzie niezbêdne
do pisania i uruchamiania programów
na mikrokontrolery AVR ATMEL
Rys. 2. Okno wyboru narzêdzia do wykrywania i usuwania b³êdów (programowego symulatora
lub jednego z zewnêtrznych sprzêtowych emulatorów) oraz mikrokontrolera
