Настройка рабочего окружения в Linux для программирования микроконтроллеров AVR
В этой статье мы рассмотрим шаги, которые нужно предпринять, чтобы получить рабочую среду для программирования микроконтроллеров архитектуры Atmel AVR на языке Си в Linux. Мы адресуем эту статью в большей степени новичкам в Linux, поэтому обратим внимание на некоторые моменты, которые продвинутым пользователям могут показаться элементарными.
Дистрибутивов Linux существует огромное количество, мы будем исходить из того, что вы используете Debian или один из дистрибутивов, основанных на Debian, например популярный дистрибутив Ubuntu. В дистрибутивах, основанных не на Debian, изменится только процедура установки программных пакетов. Мы будем использовать только свободное программное обеспечение, с открытым исходным кодом и, разумеется, полностью бесплатное.
Без чего не обойтись
Необходимый минимум программного обеспечения, которое нам понадобится:
gcc-avr — это та часть мощной GNU Complier Collection (GCC), которая будет осуществлять кросс-компиляцию для целевой архитектуры микроконтроллеров AVR. GCC используется для сборки самого Linux, он поддерживает стандарты языка Си ISO C90 (ANSI-C), ISO C99, а также собственные расширения языка Си. GCC поддерживает огромное количество архитектур процессоров. Код, скомпилированный с помощью GCC для одной из платформ, потребует минимальных правок (или не потребует правок вообще) при компиляции для другой целевой платформы.
binutils-avr — ассемблер, компоновщик и некоторые полезные утилиты.
avr-libc — стандартная библиотека Си для Atmel AVR.
avrdude — утилита для работы с программаторами.
Это необходимый минимум для создания приложений для AVR и прошивки микроконтроллеров. Для отладки пригодятся следующие пакеты:
gdb-avr — отладчик для AVR.
avarice — интерфейс между avr-gdb и AVR JTAG ICE.
simulavr — симулятор Atmel AVR.
Чтобы установить нужные программные пакеты, откроем терминал и выполним следующую команду:
sudo apt-get install gcc-avr binutils-avr avr-libc avrdude gdb-avr avarice simulavr
Подождем некоторое время, пока пакеты будут загружены из репозитория и установлены и посмотрим, что теперь есть хорошего в нашей системе:
ls /usr/bin | grep avr
Это список программ, которые мы получили. Удобство использования Linux заключается не только в том, что все необходимое мы загрузили и установили одной командой, но и в том, что у нас теперь есть исчерпывающа справка по использованию этих инструментов. Чтобы воспользоваться этой справкой, достаточно набрать в терминале
man
Пробегите глазами, например, man avr-gcc, man avr-objdump, man avrdude. Нажмите клавишу ‘h’, когда находитесь внутри команды man, чтобы получить список клавиш для перемещения по странице справки.
В принципе, того, что у нас есть сейчас, достаточно для того, чтобы заниматься разработкой для AVR, используя любой текстовый редактор. Тем, кто хорошо знает Linux и способен написать удобные псевдонимы команд или скрипты, чтобы не писать каждый раз изрядное количество опций к командам, возможно, больше ничего и не понадобится. Но большинству пользователей, думаю, хотелось бы использовать удобную графическую среду разработки, позволяющую писать код, компилировать, отлаживать и загружать его в микроконтроллер.
Интегрированная среда разработки
Мы установим мощную IDE Eclipse, которую сможем использовать не только для программирования микроконтроллеров, но и при желании, для написания программ практически на любом языке для host-платформы. Eclipse — это кросс-платформенный инструмент для построения интегрированных сред разработки, реализуемых в виде плагинов, написанный на Java. Вы можете использовать Eclipse не только на Linux, но и в других операционных системах. Единственный минус этого решения — требовательность к объему оперативной памяти в некоторых случаях. Если на вашей машине меньше 2 Gb оперативной памяти, то мы рекомендовали бы добавить планочку, на всякий случай.
Не будем бегать по сети в поисках Eclipse, посмотрим, что доступно в репозитории:
apt-cache search eclipse
Нам понадобится базовый пакет eclipse и инструменты разработчика на C/C++ eclipse-cdt. Устанавливаем, особо не рефлексируя:
sudo apt-get install eclipse eclipse-cdt
Запустим Eclipse и добавим плагин для удобной работы с AVR, который, помимо всего прочего, обеспечит нам возможность работать с различными моделями программаторов. При запуске Eclipse попросит указать директорию, где будут храниться исходники проектов, выбирайте любое имя на свое усмотрение (директория не должна существовать, Eclipse создаст ее самостоятельно). После того, как Eclipse запустился, пройдем по меню
Help -> Install new software. -> Add.
Нам предлагают ввести URL репозиторя, содержащего нужный нам плагин. Узнать URL можно, посетив сайт marketplace.eclipse.org. Забьем в строку поиска «AVR» и найдем AVR Eclipse Plugin, распространяемый под свободной лицензией. На странице плагина нужно догадаться кликнуть по зеленой стрелочке, чтобы получить URL репозитория: http://avr-eclipse.sourceforge.net/updatesite/.
Копируем этот URL в поле «Location» в оконе «Add repository» Eclipse, жмем «Ok». Eclipse подгрузит список доступного ПО из репозитория, отмечаем чекбокс напротив AVR Eclipse Plugin и жмем «Next». Последующие шаги мастера установки проходим, ни от чего не отказываясь. После установки плагина Eclipse захочет перезапуститься, в наших интересах ему это позволить. IDE готова к работе. Теперь разберемся с программатором.
Подключаем программатор
Для начала воткнем в машину тот программатор, который есть под рукой. Допустим, у нас оказался AVR-910. Для этого программатора понадобится драйвер Prolific, этот драйвер уже присутствует в стандартном ядре Linux и дополнительных телодвижений не потребуется. Если же под рукой оказался популярный программатор AVR910 by PROTTOSS, то возможно, придется его немного допилить.
После втыкания программатора в разъем USB, у нас появится новое устройство. В Linux устройства отображаются в файловую систему и мы можем читать, писать в них и изменять права доступа так же, как мы делаем это с обычными файлами. Устройств в каталоге /dev довольно много, поэтому, чтобы быстро обнаружить новое, воспользуемся стандартными консольными утилитами в терминале:
ls /dev > /tmp/dev1 # сохраним список устройств в /dev во временный файл /tmp/dev1
# присоединим программатор
ls /dev > /tmp/dev2 # сохраним список устройств в /dev во временный файл /tmp/dev2
comm -3 /tmp/dev1 /tmp/dev2 # найдем различия в списках устройств
Мы обнаружили, что в каталоге /dev появилось устройство ttyUSB0. Посмотрим, сможем ли мы с ним работать, хватит ли у нас прав:
ls -l /dev/ttyUSB0
crw-rw—- 1 root dialout 188, 0 окт. 22 14:49 /dev/ttyUSB0
Мы видим, что для устройства заданы разрешения на чтение и запись для пользователя root и группы dialout. Пользователи, не входящие в эту группу, работать с устройством не смогут. Проверим список групп, в которые мы входим:
groups
owlet adm cdrom sudo dip plugdev lpadmin sambashare vboxusers
Так как группы dialout мы не видим, то придется добавить себя в эту группу:
sudo usermod -a -G dialout `whoami` # команда whoami — в обратных кавычках
Теперь нужно выйти из системы и войти снова, чтобы вхождение в группу стало актуальным. Перезагружать систему не обязательно, просто завершим текущий пользовательский сеанс и войдем снова. Проверим принадлежность к группе:
groups
owlet adm dialout cdrom sudo dip plugdev lpadmin sambashare vboxusers
Все в порядке, запускаем Eclipse и.
Настройка Eclipse и первый проект
. попробуем создать проект:
File -> New -> C Project
Придумаем имя проекта и выберим тип — AVR Cross Target Application -> Empty Project. Жмем «Finish», и переходим к настройкам проекта — в панели Project Explorer жмем правой кнопкой мыши на нашем проекте и выбираем «Properties» в выпавшем меню. Чего тут только нет. Нас интересуют вкладки «AVR» и «C/C++ Build».
Сначала идем в AVR -> AVRDude -> Programmer -> Programmer Configuration -> New. . Придумываем имя нашему программатору (например, AVR-910). Теперь нужно выбрать тип программатора. В списке доступных типов мы не находим ничего, похожего на 910. Поэтому кликаем все подряд. Когда доберемся до «Atmel Low Cost Serial Programmer», то увидим в окошке справа:
id = «avr910»;
desc = «Atmel Low Cost Serial Programmer»;
type = avr910;
Это то, что нужно, оставляем этот выбор. Теперь выберем устройство, как мы помним, у нас это /dev/ttyUSB0. Записываем это в поле «Override default port». Это все, жмем «Ok». И устанавливаем только что созданный профиль в качестве значения в поле «Programmer configuration». Идем дальше.
AVR -> Target Hardware -> MCU Type. Если программатор подключен к макетной плате с микроконтроллером (или микроконтроллер воткнут в программатор), то пробуем нажать «Load from MCU». Если MCU Type прочитался и установился корректно, то скорее всего, тип программатьора на предыдущем шаге мы выбрали верно. Если это не так, то нужно еще раз проверить тип программатора, его работоспособность, наличие контакта на макетке. Устанавливаем MCU Clock Frequency в то значение, которое у нас имеется.
Можно еще походить по вкладкам AVR -> AVRDude -> . и обнаружить настройки чтения и записи Fuse и Lock-битов и некоторые другие опции, но пока нам это не нужно и мы идем дальше.
Вкладка C/C++ Build -> Settings -> AVR Compiler -> Miscellaneous -> Other flags — добавляем опцию -g для того, чтобы в ассемблерном листинге мы смогли видеть исходные строки на Си. Посмотрите другие разделы C/C++ Build -> Settings -> AVR Compiler — тут можно установить настройки оптимизации компилятора и другие полезные параметры.
Сохраняем изменения в параметрах проекта и добавим одно полезное сочетание клавиш в нашу IDE: Window -> Preferences -> General -> Keys ищем команду Upload Progect и назначаем сочетание клавиш (например, Ctrl+Alt+U). И там же мы видим, что на комаду Build All уже назначено сочетание Shift+Ctrl+B. Эти две комбинации мы будем вызывать для перекомпиляции исходников и прошивки микроконтроллера.
Теперь нам осталось создать файл main.c (жмем правой лапкой мышки на проекте, New -> File), написать тестовую программу скомпилировать ее и прошить железку. Можно посмотреть ассемблерный листинг получившегося кода, открыв файл .lss, который появится в директории «Debug» или «Release» в проекте (в зависимости от текущего профиля) после компиляции.
Если все прошло удачно, скорее сносите проприетарные операционные системы со своей машины и будьте свободны. О средствах отладки для AVR под Linux мы напишем в следующей статье.
Источник
Электроника для всех
Блог о электронике
AVR Studio в Linux.
Печально, но факт, что Atmel штампует свое замечательное IDE только для семейства OS Windows. Поэтому пользователям Linux приходится по-всякому извращаться, чтобы заполучить себе на машину этот удобнейший инструмент разработчика. Существует два очевидных решения этой задачи. Первый — запускать студию в Windows, которая крутится на виртуальной машине (отдельную машину с Win не рассматриваем). Второй — запускать программу посредством Wine.
Первый способ хорош 100%-й совместимостью и полным отсутствием софтверных граблей. Железные же практически полностью висят на разработчиках виртуальных машин и обычно стремятся к нулю. Однако, виртуальная машина отжирает у хост-машины ценные системные ресурсы. Кроме того, стоит учесть, что налог на Windows не зависит от того насколько виртуальна машина, на которой бегает эта операционная система. Ну и окно-в-окне, особенно при неудачно реализованном механизме переключения между системами, удовольствия не доставляет. Если вас эти ограничения не смущают, это вполне себе вариант. В Википедии есть прекрасная сводная таблица виртуальных машин, которая может вам пригодиться.
Способ запуска программ (любых) посредством Wine — вполне себе самодостаточен. Стоит помнить, что проект постоянно развивается. Сегодняшний Wine не чета тому, который мне довелось пощупать при первом знакомстве. Сайт проекта: http://www.winehq.org/. Этот вариант распишу подробно.
Итак. Для начала обновляем Wine. Это обязательно нужно сделать, т.к. в состав дистрибутивов обычно входит стабильный, а значит достаточно старый релиз. Последний стабильный релиз — 1.0.1 (октябрь 2008 года). У меня сейчас стоит версия 1.1.33, на момент написания статьи отрелизилась 1.1.36 (8 января 2010 года). Идем в раздел Downloads на сайте, ищем СВОЙ дистрибутив и внимательно читаем инструкции по установке. В моем случае это Debian, о нем и пойдет речь дальше. Если у вас не Debian — ставите по-своему.
Подключаем репозиторий Вайна. Нужно добавить строчку в файл /etc/apt/sources.list (с правами root’а):
Скачаем ключик для доступа к репозиторию:
Обновим список пакетов и установим программу:
После установки последуем инструкции от aor_dreamer с форума AVR Freaks.
Качаем и запускаем скрипт winetricks:
В открывшемся окне ставим следующие флажки:
После того как скрипт отработает (придется принять участие и посоглашаться с лицензиями MS) качаем AVR Studio с оффсайта Atmel и устанавливаем:
Запускаем (это путь, куда студия становится по умолчанию):
По желанию можно написать простенький скрипт для запуска и повесить его на рабочий стол (правильную картинку можно взять здесь).
Осталась небольшая проблемка. AVR Studio отказалась видеть подключенный аналог STK500 (модифицированный HVProg). Интерфейс с ПК в моей версии реализован посредством FT232RL, которая видна в системе как /dev/ttyUSB0. Студия же ищет программатор по привычным COMx, где х — номер порта.
Тут все просто. Создаем ссылку (root’ом):
/dev/ttyUSB0 — физическое устройство (например, реальный COM порт: /dev/ttyS0);
— путь к домашнему каталогу пользователя;
com1 — имя порта для Win (например, lpt1 для параллельного интерфейса).
Программатор определился в автоматическом режиме и тут же бодро прочитал/зашил пару МК. Пока проверял только ISP режим, но думаю с HV проблем не будет. (также наверняка не будет и проблем с JTAG ICE первой модификции, а также всеми программаторами работающими по честному COM порту — прим.DI HALT)
Учтите, что пользователь, которому нужен доступ к портам через wine, должен иметь права на чтение-запись в порт, т.е. находиться в соответствующей группе.
Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!
А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.
81 thoughts on “AVR Studio в Linux.”
Актуальненько.
Сакральная пляска с выбором нужного вайна обязательна или всё можно сделать через синаптик?
А пляски никакой и нет. Лучше взять посвежее от греха подальше. У Длиного проблемы были с вайнтриксом на старом вайне.
В синаптике нужно добавить репозиторий и ключик для него. После этого обновить список пакетов и поставить свежатину.
Глупый вопрос — чего есть такое в аврстудии, что ее надо тащить вайном?
Я поставил Eclipse. Завелся с полпинка. После этого поставил такой-же эклипс и под винды. Проблем пока не знаю. Но у меня, может, и проекты какие-то простые.
Да, я не использую аппаратную отладку, но может просто не умею ее готовить?
DI HALT — вот чего очень бы хотелось услышать, так это про отладку во всех ее образах. А то до сих пор гильзой пользуюсь — в уме отлаживаю, да контрольные точки на экранчик вывожу.
Про отладку в ближайших планах. Когда будет на чем отлаживать. В смысле какая то сложная прошивка. Думаю поста через два три будет.
Студия хороша своей эмуляцией. Работой с жтагом. Программаторами и прочими приятностями. Ну и сама по себе студия это как мощный справочник по авр. Т.е. я когда в ней программирую то могу даже в даташит не лазать — она сама тебе подскажет что какой бит значит и выведет краткую справку.
А можно поподробнее, как настроить подсказки?
Дак это, наводишь на любой бит в дереве устройств она тебе подсказывает что за бит. Ну там еще виды отображения можно попереключать. Для более информативного вида.
для программаторов которые висят на COM все равно придется делать ссылки с /dev/ttyS0 на
Кстати, могу сделать описание сборки toolchain’a avr-gcc(buildtools, avr-gcc, avr-libc) и настройки IDE к этому добру.
Было бы классно. А то я с линухами вообще не дружу.
Источник
