Создание шаблонов проекта IAR EWARM (и не только для ARM). Создание проекта Что имеет смысл переделать в контроллере

Не Keil’ом единым…
Есть такая компания, называется она IAR Systems. Делает много вещей, в том числе и среды разработки и компиляторы для различных архитектур, список которых довольно обширен. Также в числе продуктов компании есть отладчики, наборы разработчиков и т.д. Более подробно со всем этим разнообразием можно ознакомиться на их родном сайте iar.com

Нас же сейчас интересует среда для разработки приложений для архитектуры ARM, в частности Cortex-M3. Есть в их ассортименте и такой продукт и называется он EWARM, что является сокращением от Embedded Workbench for ARM, что в свою очередь, в моем вольном переводе на великий и могучий, звучит примерно как «Среда разработки для встроенных систем на архитектуре ARM», впрочем, за точность я не ручаюсь…

Данная среда поддерживает большое количество микропроцессоров и микроконтроллеров построенных на базе архитектуры ARM разных версий. Полный список можно посмотреть на их сайте Т.к. это серьезная среда разработки, то она поддерживает различные отладочные интерфейсы и средства сопряжения как производства самой IAR так и сторонних компаний, имеет встроенный отладчик, симулятор и т.д.

Но по причине отсутствия у меня какого либо девайса для внутрисхемной отладки рассказать я про все это не могу. А пользоваться симулятором как-то в голову даже не приходило. Я по старинке, пишу, заливаю в контроллер и смотрю что происходит. (Зато их есть у меня. И я вам скоро выдам пример того, какой это рулез. прим. DI HALT)

Есть мнение, что компилятор С/С++ у IAR один из самых лучших, но за это я не ручаюсь, хотя кое какие мои сравнения с Keil uVision v3 показали его превосходство.

В общем, это мощнейшая полноценная среда для разработчика. Кому интересно, изучайте описания на официальном сайте Есть ли версия для линукса я на сайте нигде не углядел, поэтому точно не скажу. (Боюсь, что как всегда;) Впрочем, там есть могучий и универсальный GCC и обязательно есть поддержка ARM. Так что если есть желающие показать старт проекта под линухом — ждем с распростертыми обьятьями. Пишите на [email protected] прим. DI HALT)

На момент написания данной статьи доступна версия 6.10 (я же буду рассказывать на примере версии 5.4).

Сколько стоит данное чудо я, к сожалению, на их официальном сайте найти так и не смог, а лазить по сайтам дилеров как-то недосуг… На наше счастье, данный продукт доступен в демо режиме для ознакомления. (Я тоже полазил, не нашел. Кейл стоит около 3 килобаксов. IAR, думаю, в тех же пределах. Вполне подьемно для коммерческого применения прим. DI HALT)

И здесь есть 2 варианта

• 1. Полнофункциональная версия с ограничением использования в 30 дней.
• 2. Версия без ограничения по времени использования но генерирующая код не более 32Кб. Под наши ковыряния хватит с лихвой.

Обе версии, кроме того имеют следующие ограничения:

• Они не включают исходный код библиотек.
• Они не включают поддержку MISRA C (что это такое, к сожалению не знаю).
• Имеют ограниченную техническую поддержку.
• Версия с ограничением кода в 32Кб не имеет поддержки расширенной отладки (что это такое, к сожалению не знаю)

Ну и как всегда есть вариант найти на просторах сети дистрибутив включающий все, что нужно для снятия этих ограничений.
Итак, выбираем для себя вариант, который подойдет больше всего, скачиваем и устанавливаем. Здесь вопросов возникнуть не должно, все тривиально.

После установки можно приступать к созданию проекта. Запускаем IAR Embedded Workbench и видим следующее окно:

Project->Create New Project

Открывается окошко создания нового проекта.
На данном этапе можно выбрать из шаблонов, что именно мы хотим создать, но выбор там не велик, а все шаблоны содержат пустые заготовки файлов с нужным расширением и заголовками. Поэтому не ломаем голову а выбираем

Создался новый проект содержащий только один файл main.c который содержит только одну пустую функцию main(). А вы хотели большего? Дальше все ручками.

На данном этапе желательно нажать на кнопку с изображением трех дискеток или через меню

File->Save All.

EWARM попросит ввести имя WorkSpace (воркспейс может содержать множество проектов) и не мудрствуя лукаво я назвал его также LEDTest.

В отличие от Keil’a EWARM не попросил указать целевое устройство и все остальное, поэтому лезем в свойства проекта и начинаем его настраивать.

По аналогии с Microsoft Visual Studio EWARM позволяет создавать произвольное число конфигураций и по умолчанию создает в проекте 2 конфигурации Debug и Release, что подразумевает 2 набора параметров, одни для компиляции кода содержащего отладочную информацию и другой для кода без нее. Выбираем наиболее подходящую для себя.

Я, например, сразу выставляю Release и настраиваю только ее, но это дело вкуса и наличия или отсутствия у вас средств отладки.

Итак, идем в меню

ST->ST STM32F10xxY

Где Y соответствует семейству имеющегося у вас микроконтроллера. Я выберу ST STM32F10xxE .

Output (вывод)
Здесь указываем что мы хотим получить навыходе, исполняемую программу или библиотеку. Оставляем без изменения – Executable. Также здесь можно прописать пути куда ложить откомпилированную программу/библиотеку, объектные файлы и файлы листингов. Меняем, если душа того просит.

Library Configuration (конфигурация runtime библиотеки языка С). Это тема отдельной телепередачи:-) но сейчас можно смело поставить None и пройти дальше.

Library options (опции стандартной библиотеки языка С)
Здесь настраивается работа функций printf и scanf. Вернее поддержка различных ключей строки форматирования. Ниже кратко расписано какая опция что поддерживает, а более подробно можно прочитать в документации идущей в комплекте с EWARM. Поддержка более сложных ключей форматирования увеличивает размер кода т.к. обработчики строки форматирования разные по сложности реализации. В данном проекте нам это не важно т.к. данными функциями мы пользоваться не будем. А в последущием я освещу данный вопрос подробнее.

MISRA-C: 2004 и MISRA-C: 1998. Настройки расширений MISRA-C. Что это такое, я честно не знаю. :-)

C/C++ Compiler (настройки компилятора С/С++)
Здесь настраивается поддержка расширений языков С/С++, режимы оптимизации компилятора, генерация отладочной информации, пути к инклудам и т.д. Здесь пока можно ничего не трогать.

Assembler
Соответственно настройки языка ассемблера. Здесь пока можно ничего не трогать.

Output Converter (конвертация вывода)
Вот это нам нужно. Дело в том, что по умолчанию EWARM генерирует исполняемый файл в формате ELF, что какбы намекает, что Unix и прочие линуксы IAR’у не чужды.

Но нам то они ни к чему, поэтому смело тыкаем галку Generate additional output (генерировать дополнительный выходной файл) и в списке Output format (формат выходного файла) выбираем подходящий для себя, вернее для используемого вами программатора, формат.

Выбор особо не велик и реально для большинства будет состоять из двух вариантов: Intel extended, в простонародье именуемый HEX или binary. Я лично пользуюсь вариантом binary. Здесь же, если того требуют ваши религиозные убеждения, можно задать имя выходного файла отличающееся от дефолтного.

Custom build (пользовательская сборка)
Здесь можно задать дополнительные утилиты и их параметры которые будут использоваться при сборке проекта, но нам это ни к чему — пропускаем.

Build Actions (действия при сборке)
Здесь можно указать команды которые нужно выполнить перед сборкой или после. Поступаем аналогично предыдущему пункту.

Категория Linker (линковщик)
Вот и добрались до второго, после указания целевого устройства, важного момента! Ибо от линковщика, вернее его настроек, очень сильно зависит запуститься ваш проект в микроконтроллере или нет т.к. именно линковщик располагает код и различные таблицы (например векторов прерываний) по нужным адресам.

Вкладка Config (конфигурация). Здесь содержится ссылка на используемый файл конфигурации линковщика. Это очень важный файл т.к. именно в нем прописана конфигурация нашего микропроцессора в части памяти (ее наличия или отсутствия, адресации и размера), размещения таблицы векторов прерываний, размеры стека и кучи. По умолчанию проставлена ссылка на файл конфигурации идущий в комплекте с EWARM’ом и едином для всех устройств на базе ядра Cortex, что не есть хорошо, т.к. устройства все разные, объемы флеша и ОЗУ у них разные и т.д. К счастью, есть возможность отредактировать этот файл самостоятельно, что дает широчайший простор творчеству, либо с использованием кнопки Edit… находящейся здесь же.

Самостоятельная конфигурация файла настроек линковщика, занятие бесспорно увлекательное и плодотворное, но оно выходит далеко за рамки данной статьи т.к. только об этом можно написать не одну статью. Подробно все описано в руководстве пользователя, идущем в комплекте с EWARM. Скажу лишь, что там можно создавать сегменты памяти, указывать их тип, размер, размещение и еще много чего. Иногда это очень нужно, но это уже в более серьезных проектах.
Поэтому ограничимся нажатием кнопочки Edit… Правда перед этим нужно решить один концептуальный вопрос.

Дело в том, что как я уже сказал выше, данный файл является заготовкой для всей архитектуры Cortex, поэтому если вы его измените, а потом захотите создать проект для другого контроллера, того-же NXP LPC17XX, то его опять придется редактировать уже под этот процессор. Тут есть 3 варианта решения:

• Сказать себе, что кроме STM32F меня ничего не интересует и отредактировать данный файл.
• Скопировать данный файл в той-же папочке где он лежит (а лежит он, как можно догадаться, в папке диск:путь куда установили EWARM\arm\CONFIG\) во что-то типа STM32F10XXX.icf и редактировать его.
• Скопировать его в папочку с проектом переименовав во что-то типа STM32F10XXX.icf и редактировать его.

Итак, выбираем вариант себе по душе (я лично пользуюсь 3-им вариантом а путь прописываю так:

$PROJ_DIR$\stm32f103re.icf

Переменная $PROJ_DIR$ разворачивается в путь до папки с проектом автоматически, т.е. путь получается относительным. Таким образом можно папку с проектами копировать потом куда угодно и файл не «потеряется» в отличие от использования жесткого пути), выбираем свой файл отредактировав путь или нажав кнопку выбора файла (кнопка с «…» справа от едита) и нажимаем кнопку Edit…

В появившемся окошке в первой вкладке Vector Table задаем адрес таблицы векторов прерываний. Что это такое, для тех кто не в курсе, я не буду раскрывать. (Я тоже не скажу:), т.к. все уже сказано в разделе про . Тут все точно также, только векторов больше. прим DI HALT)

Адрес может быть либо 0х00000000 либо 0х08000000. Я предпочитаю ставить 0х08000000 т.к. он указывает на начало внутренней флеш памяти, а адрес 0х00000000 может мэпиться на флешку а может и нет, в зависимости от состояния входов BOOT в момент инициализации контроллера, но это нужно уже курить даташит на устройство.

Вкладка Memory Regions (регионы памяти).
Здесь задается 2 важных для работы контроллера вида памяти ROM (ПЗУ) и RAM (ОЗУ) вернее их адреса начала и окончания. ROM — это наша внутренняя флеш память. Начинается она с адреса 0х08000000, это заложено в архитектуре контроллера. А вот заканчивается у каждого по разному. Зависит от объема который есть в вашем контроллере.

У меня ее 512Кб, а у вас может быть 32, 64, 128, 256. Т.е. адрес окончания этой области памяти вычисляете сами. Для меня он будет равен 0x0807FFFF (адрес начала 0x08000000 + размер флеша (512*1024) – 1 в шестнадцатеричном формате). Для вас это может быть 0x08007FFF, 0x0800FFFF, 0x0801FFFF и т.д. Желательно указывать точный размер чтобы полученная прошивка не превысила этот размер, а так линковщик ругнется в случае чего. Но нам это не грозит пока. Аналогично заполняем поля для RAM, зная из чтения даташита, что она начинается с адреса 0x20000000 и посчитав где она закончится.

Если ошибетесь в этих адресах, особенно начальных, например нолик пропустите или лишний напишите, то программа просто не будет работать.

Вкладка Stack/Heap Sizes (размеры стека и кучи)
Параметры говорящие сами за себя.
Стек нужен для передачи параметров функциям, сохранения точек возврата из них и т.д. Сильно большим его делать не имеет смысла т.к. зря будет расходоваться ОЗУ, а если сделать сильно маленьким, то может не хватить (особенно если будет использоваться много вложенных функций). Поставим его равным 0x200 т.е. 512 байт. В нашем проекте этого более чем достаточно.
Куча – это часть ОЗУ выделенная для функций работы с памятью языка С/С++ таких как malloc, оператор new и т.д. В данном проекте мы их использовать не планируем, поэтому ставим 0.

Все, нажимаем кнопочку Save.

В остальных вкладках категории Linker настраиваются подключаемые внешние библиотеки, пути к ним, настройка имени выходного файла, настройки генерации листингов, расчета контрольных сумм и т.д. Нам в данном проекте ничего из этого не понадобиться, а объяснять все слишком долго. Будут конкретные вопросы — спрашивайте в комментах.

Категория Debuger (отладчик)
Здесь настраиваются аппаратные средства внутрисхемной отладки либо отладка в симуляторе. Как я уже говорил, аппаратных средств у меня нет, а симулятором я не пользуюсь. Поэтому рассказать тут особо ничего не могу.

С облегчением жмем кнопку Ок справа-внизу окошка, и применяем выбранные параметры.

Теперь можно смело нажать кнопку F7 или в меню

Project->Make

и откомпилировать наш проект.

В папочке которую вы указали для выходных файлов программы (если ничего не меняли, то это будет, в зависимости от выбранной конфигурации, папка Debug/exe либо Release/exe в папке с проектом) увидим 2 файла. Один с раширением.out и второй.bin или.hex, в зависимости от того, что вы указали в качестве дополнительного выходного файла.

Все, наша первая программа готова! Можно прошивать ее в контроллер и она заработает! Не верите? А вы попробуйте.

На этом позвольте закончить мою первую статью т.к. она и так получилась не маленькой. А к написанию более функционально насыщенной программы мы перейдем на следующем нашем шаге.

PS:
Хочу еще пару слов сказать о прошивке контроллера. Как я написал в эпиграфе, если ничего нет, но очень хочется… Если у вас нет аппаратного прошивальщика и/или отладчика, то это не большая проблема. Дело в том, что прошить контроллер STM32F можно с использованием обычного интерфейса USART, в простонародье это называется через COM порт. В идеале, если на плате с микроконтроллером распаян преобразователь уровней USART в TTL и заведен на порт USART1 контроллера (ножки PA.8 PA.9). Если нет, то тоже не большая беда. Можно немного распотрошить любой кабель-переходник USBCOM (в крайнем случае покупается в магазине), там внутри стоит микросхема с TTL уровнями, и пользоваться им подключаясь напрямую к ножкам контроллера. Про выставление уровней BOOT0/1 и как входить в режим бутлоадера можно узнать из даташита. А прошивать можно программой Flash Loader Demo производства самой ST Microelectronics. Я пользуюсь именно ей. Правда почему-то найти ее на сайте ST невозможно, поэтому прикладываю ее к своей статье, спасибо за нее нашим китайским братьям!

В данной статье речь пойдет о том, какие шаги необходимо выполнить для создания минимального и удобного проекта под микроконтроллер серии STM32 в среде разработки IAR. Этот пост скорее напоминалка для меня самого дабы не забыть мелких нюансов IDE в ответственный момент. Ведь в любой момент я смогу просто зайти на эту страницу и скачать готовый стартап проект. Ну а Вам, дорогие читатели, самим решать, чего полезного можно почерпнуть из этого поста! Ну что ж, приступим?

Естественно, в первую очередь необходимо скачать и установить программу IAR. Дальше необходимо скачать полезную библиотеку от производителя процессора, которая называется STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0 (версия в Вашем случае может отличаться). После этого, запускаем установленную среду разработки. Создаем новый проект Project->Create New Project…

Выбираем пустой проект


Получаем


Создаем желаемые условные разделения внутри проекта (с помощью команд Add->Add Group… )

Добавляем необходимые файлы


В результате дерево проекта должно выглядеть следующим образом

Переходим к настройке проекта. Выбираем процессор




Устанавливаем галочку в настройках для использования библиотеки CMSIS

Добавляем путя к библиотечным файлам, а также добавляем определения (Defines) в настройки препроцессора C/C++


Кроме этого есть возможным получать на выходе будущей сборки проекта выходные файлы разного формата. Одним из возможных форматов является обычный двоичных файл. Для его генерации нужно зайти в настройки проекта и установить их следующим образом

Ради приличия считаю должным, упомянуть о самой программе, которую мы собираемся скомпилировать. Что она должна делать? Это своего рода «Hello World» в мире встроенных систем. Иными словами — будем мигать светодиодом. Рассмотрим исходный код главного файла:

Что тут творится? В первую очередь настраиваем систему тактирования микропроцессора и выбираем внутренний источник тактирования (HSI, 8 MHz). Дальше подаём тактирование на порт GPIOD, который «висит» на шине APB2. После, настраиваем 5-ый пин порта GPIOD на выход (к этому пину подключаем светодиод). Ну а дальше видим бесконечный цикл в котором и происходит поочерёдное включение и выключение светодиода. Между включением и выключением также добавлены циклы. Они выполняют роль задержки, дабы человеческий глаз успевал замечать мигание светодиода.

Теперь проект должен без особых проблем собраться по нажатии клавиши F7 . Нами была создана возможно первая прошивка для микропроцессора STM32F103. Поздравляю! На выходе получим желаемый двоичный файл. В одной из следующих статьей рассмотрим способ загрузки полученного бинарного файла, собственно в сам микропроцессор. Это сделать очень просто, если у Вас имеется в наличии переходник USB-UART.

Мы продолжаем изучение программирования микроконтроллеров STM32.

Прежде всего познакомимся с фирмой производителем — ST Microelectronics .

Переходим в раздел Products -> Microcontrollers . Выбираем вкладку STM32 ARM Cortex .

Фирма ST производит микроконтроллеры STM32 в трех основных сегментах:

• Ультранизкопотребляющие
• Общего назначения
• Высокопроизводительные.

На данной схеме указано соответствие названия микроконтроллера и ядра ARM Cortex, примененного в нем.

Микроконтроллер STM32F303VCT6 , с которым нам предстоит познакомиться поближе, стоит в самой середине указанной схемы и может работать на тактовой частоте до 72 МГц. Производительность микроконтроллера оценена в 90 миллионов операций в секунду.

На страницах с описанием микроконтроллеров каждого семейства обозначены основные периферийные модули, а также приведены базовые линейки микроконтроллеров этого семейства.

Пакет IAR может использоваться в двух режимах – это

• режим 30-дневной полнофункциональной версии
• режим с ограничением по объему компилируемого кода.

Для STM32 это 32 килобайта кода (из имеющихся 256 килобайт Flash-памяти). Но для учебных задач вполне достаточно, поэтому будем использовать именно этот вариант.

Запускаем скачанный архив и переходим в раздел Install IAR Embedded Workbench.


Программа IAR начинает свою установку. Принимаем лицензионное соглашение и указываем папку, куда будет установлена среда разработки. Можно оставить по умолчанию.

Дальше нам предлагается выбрать драйвера USB-устройств, которые нам понадобятся. Поскольку мы будем пользоваться программатором ST-link, я рекомендую убрать остальные драйвера, что немного ускорит процесс установки.

Устанавливаем программное обеспечение для STM микроконтроллеров, и на этом программа IAR завершает свою установку.

Теперь устанавливаем лицензионную информацию. Запускаем IAR License Manager, и нам предлагается ввести лицензионный ключ. Для этого необходимо зарегистрировать продукт на сайте IAR Systems. Если Вы уже имеете лицензионный ключ, можете ввести его. Если нет, переходим на сайт. Регистрация бесплатная. И нажимаем кнопку Register.

В соответствующей форме вводим тип лицензии – code size limited и заполняем обязательные поля. E-mail необходимо указать корректно, поскольку туда придет подтверждающее письмо. Также требуется указать отрасль, в которой будет применяться среда разработки IAR и указать производителя микроконтроллеров, для которых мы планируем применять эту среду – ST Microelectronics.
Отвечаем на несколько вопросов и подтверждаем регистрацию. Получаем соответствующее письмо подтверждения на указанный адрес электронной почты.

Лицензия успешно активирована, программа IAR готова к работе. Можем запустить IAR Systems. Выбираем язык интерфейса и видим окно среды разработки.


Слева – рабочая область проекта.
Справа – код программы, и снизу – окно состояния проекта, где будут выводиться предупреждения и ошибки компиляции.

Многофункциональная среда разработки приложений на языках C, C++ и ассемблере для целого ряда микроконтроллеров от различных производителей.

Основные преимущества пакета – дружественный пользовательский интерфейс и непревзойденная оптимизация генерируемого кода. Кроме этого реализована поддержка различных операционных систем реального времени и JTAG -адаптеров сторонних компаний.

В настоящее время IAR Embedded Workbench поддерживает работу с 8-, 16-, 32-разрядными микроконтроллерами от , ARM, NEC, Micronas, Dallas Semiconductor/ , Ember, Luminary, OKI, Samsung, TI/Chipcon, Silicon Labs и . Для каждой платформы существует своя среда разработки, в частности ARM микроконтроллерам соответствует версия пакета IAR Embedded Workbench for ARM.

Программная среда включает в себя:
1. C/C++ компилятор – один из самых эффективных в своем роде. В нем также присутствует полная поддержка ANSI C.
2. Транслятор ассемблера, включающий в себя макроассемблер для программ реального времени и препроцессор для C/C++компилятора.
3. Компоновщик, поддерживающий более тридцати различных выходных форматов для совместного использования с внутрисхемными эмуляторами.
4. Текстовый редактор, настроенный на синтаксис языка Си и имеющий удобный пользовательский интерфейс, автоматическое выделение ошибок программного кода, настраиваемую инструментальную панель, подсветку блоков, а также удобную навигацию по именам подпрограмм, макросов и переменных.
5. Симулятор и отладчик в кодах Си и ассемблера. Отладчик позволяет просматривать области EEPROM, DATA, CODE, а также регистры ввода/вывода, устанавливать точки останова и аппаратные флаги, обрабатывать прерывания с предсказанием. Кроме этого предусмотрен контроль стека и любых локальных переменных, режим пошагового выполнения программы. Тип отладчика и его настройки устанавливаются в свойствах проекта. Если отладчик отсутствует, то на помощь приходит симулятор, который, однако, не имеет возможности эмулировать работу процессора.
6. Менеджер проектов, облегчающий контроль и управление рабочими модулями.
7. Дополнительные утилиты для работы с оптимизированной CLIB/DLIB библиотекой.

Интегрированная система помощи облегчает написание программ в данной среде. Предусмотрено взаимодействие с утилитой AVR Studio. Помимо прочего в IAR Embedded Workbench существует возможность самостоятельного управления оптимизацией отдельных модулей проекта, что упрощает процесс отладки, а также позволяет ускорить работу программы или сэкономить на памяти.

IAR Embedded Workbench была разработана IAR Systems, более двадцати лет являющейся одной из ведущих компанией по созданию C/C++ компиляторов для встраиваемых микроконтроллерных устройств и систем. Ее штаб-квартира находится в старинном городе Уппсала (Швеция). В настоящее время программы IAR Systems используют по всему миру более сотни тысяч разработчиков, производителей телекоммуникационного и промышленного оборудования, медицинской и компьютерной техники, среди которых такие гиганты, как Apple Computer, Cisco Systems, Motorola, Hewlett-Packard и Siemens.

IAR Embedded Workbench является коммерческим продуктом, его стоимость составляет около 3000 долларов за одну пользовательскую лицензию. Однако, в качестве дополнения к полнофункциональной версии, существует бесплатный вариант среды программирования с единственным ограничением на размер выходного кода до 4 или 8 КБ в зависимости от модели контроллера. Этот вариант подойдет для первого знакомства с программой, а также написания небольших приложений. Можно найти и взломанную версию, но для ее нормальной работы придется отключать выход в интернет.

Язык интерфейса IAR Embedded Workbench – английский.

Рассматриваемая среда работает под управлением только операционной системы Microsoft Windows версий 95, 98, NT, 2000, XP, Vista, 7 (не имеет значения 32- или 64-битных).

Распространение программы: платная. Есть бесплатная версия с ограничениями на размер кода в зависимости от МК

FAQ. Компилятор IAR C для микроконтроллеров AVR фирмы Atmel

В. Полетаев

Frequently asked questions
ответы на часто задаваемые вопросы по компилятору IAR C для микроконтроллеров AVR фирмы Atmel дает В. Полетаев ([email protected])

Существует несколько версий компилятора - 1.40, 1.41, 1.50, но по некоторым причинам наибольшее распространение в России получила версия 1.40c. Версия компилятора смотрится в файле ewa90d.txt - не путать с версией оболочки.

Вопрос: Я установил IAR Embedded Workbench и “патчи” к нему. Что мне ещё нужно?

Ответ: Версия 1.40 поставляется с не совсем корректными.xcl-файлами для линкера. Кроме того, описания регистров микроконтроллеров в нём неполные. Для нормальной работы имеет смысл либо взять комплект.xcl- и h-файлов от более новой версии компилятора, либо с сайта фирмы Atmel (ftp://www.atmel.com/pub/atmel/avr030.zip ; ftp://www.atmel.com/pub/atmel/io_def.zip).

Файлы из этих архивов следует переписать в соответствующие каталоги вместо поставлявшихся с компилятором.

При работе в Embedded workshop правильное имя.xcl-файла следует указывать отдельно для каждой target в Project|Options|XLINK|Include|XCL file name, включив Override default.

Вопрос: С чего начать?

Кроме того, рекомендуется посетить на сайте фирмы Atmel раздел http://www.atmel.com/atmel/products/prod201.htm и скачать оттуда ряд документов:

• AVR030: Getting Started With C for AVR (http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc1483.pdf). Хороший пример для быстрого начала работы. В качестве приложения к нему идёт ftp://www.atmel.com/pub/atmel/avr030.zip - сборник правильных.xcl-файлов для различных конфигураций микроконтроллеров.
• AVR032: Linker Command Files for the IAR ICCA90 Compiler (http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc1079.pdf). Здесь описывается, как составлять.xcl-файлы. Просто пересказ документации от IAR. Как приложение идёт ещё один пример с.xcl-файлами, но более ранний. Лучше пользоваться вариантом от Getting Started.

В этом разделе есть ещё ряд документов, посвящённых работе с Си и заслуживающих внимательного ознакомления, из которых особенно отмечу AVR035: Efficient C Coding for AVR (http://www.atmel.com/atmel/acrobat/doc1497.pdf).

Для эффективной работы следует также взять с http://www.atmel.com/atmel/products/prod200.htm последнюю редакцию datasheet и errata на выбранный микроконтроллер и тщательно их изучить, особенно errata.

Вопрос: Отличается ли IAR C от стандартного ANSI C?

Ответ: Да. В IAR C входят различные расширения, связанные с реализацией компилятора для микропроцессора с гарвардской архитектурой (два адресных пространства - для кода и данных) и для более эффективной работы в ограниченных условиях микроконтроллеров. Подробнее смотрите AT90S C Compiler Programming Help, раздел Language extensions.

В исполняющей системе (библиотеке) отсутствуют функции, связанные с вызовами операционной системы (операции с файлами и пр.).

Вопрос: Можно ли разместить таблицы (строки и т. д.) в ПЗУ?

Ответ: Можно. Для этого существует расширение языка - зарезервированное слово flash. Переменная, описанная с применением данного слова, размещается в адресном пространстве кода и доступна только по чтению.

Flash char aaa = “aaa”; flash char bbb = “bbb”; flash char ccc = “ccc”; flash char flash *xxx = {aaa, bbb, ccc, 0};

Если используется более чем один уровень вложенности, как в вышеприведённом примере (массив указателей на строки), то flash должен стоять для каждого уровня.

Вопрос: Как передать строку char flash * в функцию? Прямое написание строки в параметрах функции не проходит: printf_P(“Строка\n”);

Ответ: Вариант 1.

Описать её отдельно:

{ static flash char str = “Строка\n”; printf_P(str); }

Вариант 2. Пользоваться явным преобразованием типа:

Printf_P((char flash *)(int)“Строка\n”);

Можно слегка сократить запись при помощи #define:

#define F (char flash *)(int) printf_P(F“Строка\n”);

В этом варианте строка будет размещаться в сегменте CSTR. По умолчанию данный сегмент размещается в адресном пространстве данных, поэтому для корректной работы надо исправить XCL-файл. Надо убрать упоминание CSTR из строки:

Z(DATA)CSTR,CONST=9000-FFFF

(если эта строка присутствует в исходном XCL-файле) и вставить его в строку:

Z(CODE)INTVEC,RCODE,CDATA0, CDATA1,CCSTR,SWITCH, FLASH,CODE=0-1FFFF

Вариант 3. Использовать ключ –E.

Этот вариант возможен только при работе с компилятором из командной строки. После указания данного ключа компилятор размещает строковые данные в сегменте CSTR и данные типа const - в CONST, причём считает, что эти сегменты расположены в адресном пространстве кода.

В этом варианте также требуется исправление XCL-файла с переносом CSTR и CONST в строку -Z(CODE).

Кроме того, в этом варианте могут возникнуть проблемы с использованием библиотеки, оттранслированной без ключа –E.

Ну и наконец, в этом варианте компилятор выдаёт предупреждающее сообщение Dangerous configuration, которое можно отключить только вместе со всеми предупреждениями, что неудобно.

На мой взгяд, наиболее приемлимыми являются первый и второй варианты.

Вопрос: Как преобразовать указатель char * в char flash *?

Ответ: Воспользоваться промежуточным int:

Char *s; char flash *p; p = (char flash *)(int)s;

Вопрос: Где размещаются переменные типа const?

Ответ: Это зависит от установленных опций компилятора. По умолчанию (если не задан ни один из параметров –y или –E) эти переменные размещаются в сегменте CONST, который считается находящимся в адресном пространстве данных. Данный режим делался с расчётом на использование внешней энергонезависимой памяти данных и в большинстве случаев не применяется. Кроме того, в этом режиме компоновщик помещает эти переменные в область кода по тем же адресам, что может вызвать серьёзные проблемы.

Если установлен режим –y –“Writable constants and strings”, то компилятор строит код в полном соотвествии со стандартом ANSI, размещая константы и строки в адресном пространстве данных. Их начальные значения сохраняются в адресном пространстве кода в сегментах CDATA0 или CDATA1 для констант и CCSTR - для строк, а в момент запуска они переписываются в ОЗУ в сегменты IDATA0/IDATA1 и ECSTR, соответственно. Основной недостаток данного режима - непроизводительное использование ОЗУ.

Вариант с указанием ключа –E рассматривался выше. Одновременное использование ключей –y и –E невозможно.

Для написания оптимального варианта программы лучше не пользоваться const, а описывать неизменяемые данные как flash, что приведёт к их явному размещению в памяти программ без лишнего расхода ОЗУ.

Вопрос: Как удобнее работать с битами в регистрах внешних устройств?

Ответ: Для начала описать полезный макрос:

#define Bit(n) (1 << (n)) Для установки бита n в порту p: p |= Bit(n); Для сброса бита: p &= ~Bit(n); Для проверки бита: if ((p & Bit(n)) != 0) ...

Полный перечень всех битов доступен на сайте фирмы Atmel в разделе software, файл io_def.zip. Следует поместить эти.h-файлы из этого архива в каталог C:\IAR\EW22DEMO\A90\INC\ вместо существующих.

Вопрос: У меня не работает printf. Что делать для правильного вывода информации в последовательный порт?

Ответ: Во-первых, включить в свою программу отдельную функцию putchar:

Int putchar(int c) { while ((USR & (1 << UDRE)) == 0); UDR = c; return c; }

Стандартный putchar в библиотеке представляет один оператор RET и не выполняет никакого вывода.

Для доступа к именованным названиям битов регистров следует взять правильный.h-файл из io_def.zip.

Эту функцию следует включать только при компиляции под target=release, иначе под отладчиком может отказаться работать окно Terminal I/O. Простейший способ это сделать - определить для target=debug символ DEBUG (Project|Options|ICCA90|#define, ввести символ) и окружить определение putchar директивами условной компиляции (например, #ifndef DEBUG … #endif).

Во-вторых, следует вставить в начало своей программы процедуру установки скорости обмена последовательного порта. Например, для кварца 5,53 МГц и скорости обмена 115200 бод надо установить:

UBRR = 2; UCR = 0x18;

В-третьих, обычный printf будет работать только с включенным режимом –y –“Writable constants and strings”.

В-четвёртых, надо правильно выбрать вариант функции printf. Подробности смотрите в AT90S C Compiler Programming Help, Configuration, Input and output.

Стандартная функция printf требует для своей работы минимум 134 байт ОЗУ в стеке. Это страшное расточительство, поэтому есть сокращённые версии printf, обладающие значительно меньшими возможностями форматирования (в частности, не поддерживают задание поля ширины вывода), зато не требующие для работы так много ОЗУ.

В качестве окончательного решения проблемы я бы порекомендовал сделать следующее:

Взять за основу файл C:\IAR\ \EW22DEMO\A90\ETC\intwri.c и произвести в нём следующие изменения:

• добавить строку #include “pgmspace.h”;
• заменить описание функции на int printf_P (const char flash *format, ...);
• изменить тип массива hex с const на flash: static flash char hex = “0123456789ABCDEF”.

После этого не забыть внести нужные изменения в XCL-файл (перенести CSTR в раздел CODE).

Разумеется, надо вставить putchar и инициализацию порта.

После этого забыть про существование printf и пользоваться только printf_P.

Вопрос: Мне не хватает ОЗУ. Что делать?

Если кратко - включить оптимизацию по размеру. По возможности, использовать байтовые (char) переменные. Hе перегружать стек локальными переменными большого размера. Стараться делать функции большого (в меру!) размера - так компилятор разложит максимум переменных по регистрам. Об эффективности лучше судить по листингу с включенным режимом insert mnemonics. Передавать в функции лучше не более 2 входных переменных - так они лягут в регистры. Размещать константы в ПЗУ, с ключевым словом flash.

Внимательно изучить используемый.xcl-файл - он приведён в поставке только для примера и кое-где неэффективен. Поставить нижнюю границу всех DATA сегментов (RSTACK, CSTACK, IDATA1, UDATA1, ECSTR) в 60 - так будет достигнуто полное, без дырок, использование ОЗУ. Уточнить размеры аппаратного (RSTACK) и программного (CSTACK) стеков.

Вопрос: У меня не работает порт A. Почему?

Ответ: Порт A используется как шина адреса-данных при работе с внешним ОЗУ. Если оно не используется, то в.xcl-файле следует закомментировать строку -e?RSTACK_IN_EXTERNAL_RAM=? C_STARTUP.

Вопрос: Можно ли создать выходной файл в двоичном виде?

Ответ: Да. Для этого следует указать в качестве выходного формата mpds. Полученный файл с расширением.tsk и будет образом ПЗУ.

Вопрос: Как заменить библиотечный модуль на свой?

Ответ: Проще всего поместить исходный файл с ним в свой рабочий каталог проекта и подключить его к файлу проекта. Дальше оболочка сама разберётся с его типом (.c или.s90) и позаботится о его пристыковке раньше библиотечного.

Вопрос: Как лучше отлаживать программу?

Ответ: Если нужно отладить алгоритм, не зависимый от работы периферии, можно воспользоваться C-SPY. Преимущество - отладка на уровне исходного текста (но можно посмотреть и ассемблерный текст), недостаток - периферия практически отсутствует.

Если нужна работа со стандартной периферией, можно воспользоваться Atmel AVR studio 3.0, которая достаточно точно эмулирует поведение кристаллов. Для передачи в неё файла следует указать xlink’у тип выходного формата debug. Если в окне исходного текста в Astudio символы искажены, то следует установить подходящий моноширинный фонт (например, terminal для ДОС-кодировки русских букв или Courier для Windows) в меню Edit|Fonts… ВHИМАHИЕ! IAR адресует память программ побайтно, в то время как Atmel - пословно. Поэтому, если в map-файле от компоновщика подпрограмма имеет адрес 1234h, то в astudio надо указывать адрес 1234h/2=091Ah.

Вопрос: EWA90 работает только под Windows?

Ответ: Оболочка - да. Однако есть command-line версии компилятора, ассемблера и компоновщика, которые прекрасно работают под MS-DOS, используя встроенный DOS Extender от Phar Lap Software, Inc.

Основная сложность при работе с ними - огромное количество ключей. Рекомендую для начала поработать в виндовой оболочке, а затем взять список ключей из шапки листинга и поместить его в make-файл.

Вопрос: Периодически при компиляции совершенно правильного файла выдаётся системная ошибка. Что делать?

Ответ: Повторить компиляцию. Это какая-то ошибка в компиляторе, которая иногда возникает.

Ответ: На российском сайте фирмы Atmel есть подборка практических рекомендаций: http://www.atmel.ru/AVR/AVR.htm и http://www.atmel.ru/Spec/Spec.htm .

Ответы на вопросы по AVR, задаваемые посетителями сайта ATMEL, можно найти на http://www.atmel.ru/FAQ/FAQ.htm .

Можно задать вопросы российским представителям Atmel - фирме ЭФО через конференцию Atmel на сайте http://www.efo.ru .

Большое число специалистов по AVR регулярно общается и в конференции по микроконтроллерам на сайте Телесистем -