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锯雷
5 years ago
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1 AVR Studio 中文使用指南 AVR 与虚拟仪器第 1 页共 51 页

2 一概述 AVR Studio 是 Atmel 官方发行的免费软件, 其强大的功能和正宗的血统, 使其成为绝大多数 AVR 开发者必不可少的工具 AVR Studio 作为前端处理软件, 为 AVR 单片机开发者提供了高度集成的开发方案. AVR Studio 是在 Windows 9x/Me/NT/2000/XP 操作系统下编写和调试 AVR 应用程序的嵌入式开发环境 (IDE) ATMEL AVR Studio 集成开发环境 (IDE), 包括了 AVR Assembler 编译器 AVR Studio 调试功能 AVR Prog 串行并行下载功能和 JTAG ICE 仿真等功能, 现在已经更新到 4.12 版本 AVR Studio 为功能强大的 AVR 8- 位 RISC 指令集单片机提供了工程管理工具, 源文件编辑器, 芯片模拟器和在在线仿真调试 (In-circuit emulator) 接口, 利用这些功能我们可以进行在线编辑源代码, 并在 AVR 器件上运行, 方便 AVR 单片机开发者进行开发此外,AVR Studio 还支持 STK500 开发板, 这个开发板可以对所有的 AVR 器件编程, 并且 AVR Studio 还支持新 JTAG 在片 (on-chip emulator) 仿真调试器本站推出的 JTAG & ISP 仿真器和开发板就是使用 AVR Studio 进行仿真调试的, 在以后的介绍中就将以本站产品为例进行详细的描述 AVR Studio 4 拥有一个全新的模块结构, 此结构允许第三方软件投资商共同合作开发, 而且 GUI 插件和其它模块也可以写或挂到该系统上 AVR Studio 4 支持所有新的 Atmel 公司生产的 AVR 调试平台和器件下面的表格列举了 AVR Studio 4 支持的工具和器件 : 模 ICE4 ICE5 JTAGI JTAGI ICE2 STK500/ISP 汇拟 0 0 CE CE 00 编器 mkii 编译器 tinyavr ATtiny11 ATtiny12 ATtiny13 ATtiny15 ATtiny22 ATtiny24 STK505 ATtiny26 ATtiny28 ATtiny45 ATtiny2313 classicavr 第 2 页共 51 页

3 AT90S1200 AT90S2313 AT90S2323 AT90S2343 AT90S4433 AT90S8515 * AT90S8535 * AT90C8534 megaavr ATmega8 ATmega851 5 ATmega853 5 ATmega16 ATmega32 ATmega48 ATmega88 ATmega168 ATmega323 ATmega161 * ATmega162 ATmega163 ATmega64 ATmega103 * STK501 ATmega128 ATmega165 ATmega169 ATmega325 ATmega325 0 ATmega329 ATmega329 0 ATmega645 ATmega645 0 ATmega649 0 STK501 STK502 STK502 STK502 STK504 STK502 STK504 STK502 STK504 STK504 第 3 页共 51 页

4 ATmega649 ATmega256 STK502 STK503 0 ATmega256 STK501 1 ATmega406 其它 AT86RF40 1 AT90PWM STK520 2 AT90PWM STK520 3 AT90CAN1 28 (Limited ) STK501,ATADAPC AN1 * 兼容模式下支持二软件安装系统要求 : Windows 2000/XP ( 或 Windows NT 4.0 带有 Internet Explorer 5.0 或更新版 ) Windows /95/98/Me ( 带有 Internet Explorer 5.0 或更新版 ) 硬件要求 : ~ Intel Pentium 200MHz 处理器或相当配置 ~ 1024x768 显示器 ( 最小 800x600) ~ 64MB 内存 ~ 50 MB 剩余硬盘空间使用 Windows NT/2000/XP 的用户请注意, 安装 AVR Studio 软件时, 必须使用管理员 (Administrator) 权限登陆, 这是 Windows 系统限定只有管理员才可以安装新器件安装过程 : 安装软件可以在本站下载 :/start/avr_software.html, 也可以在 Atmel 官方网站获得最新版本 1. 双击安装文件开始安装选择安装路径安装示意图见下 : 第 4 页共 51 页

5 2. 安装完成后一定要重新启动, 否则有可能出现功能不正常 3. AVR Studio 安装完毕后, 你可以从开始菜单里的 AVR Tools 中通过选择 AVR Studio 4 启动 AVR Studio 如果要进行在电路仿真, 在打开任何工程前必须连接仿真器并给仿真器上电下图为不上电的报错窗口 : 第 5 页共 51 页

Mega16/32 开发学习板如果你没有配置好开发环境, 请看本站 ICC avr + AVR Studio

6 三快速入门如果要进行单片机的开发, 光是有 AVR Studio 是不够的, 本站推荐 ICC avr + AVR Studio 开发环境 + 本站 JTAG&ISP 二合一编程仿真器 + 本站增强版 AVR Mega16/32 开发学习板如果你没有配置好开发环境, 请看本站 ICC avr + AVR Studio 开发环境的配置 : /start/set_icc_avrstudio.html 本站 JTAG&ISP 二合一编程仿真器第 6 页共 51 页

7 增强版 AVR Mega16/32 开发学习板本站同时可以提供简版 JTAG 编程仿真器,ISP 下载线, AVR 最小系统开发板,Mini128 开发板, 均可用于 AVR 单片机的学习和开发下面以最适合入门新手的 AVR 程序跑马灯讲解如何利用 AVR Studio 进行下载和仿真本例使用 ICCavr 进行编译, 利用 AVR Studio 配合本站 JTAG&ISP 二合一编程仿真器进行程序的下载和仿真 1 启动 AVR Studio, 启动界面如图所示 : 第 7 页共 51 页

8 2 打开编译好的工程文件点击 Open, 打开文件选择窗口, 选择.cof 文件打开, 如果是以前打开过, 并且保存了.aps 文件就可以在最近打开文件的窗口中快速打开第 8 页共 51 页

9 此时将弹出 Save AVR Studio Project File 对话框, 保存后方便下一次打开选择仿真环境, 左边为调试平台, 这里我们使用的是 JTAG ICE, 右边为芯片类型, 这里我们使用的是 ATmega16 第 9 页共 51 页

10 选择仿真器连接的端口, 如果不知道端口号可以选择 Auto 端口号可以通过我的电脑 -> 右击 -> 管理 -> 设备管理器 -> 端口进行查看这里我们使用的是 COM 3 第 10 页共 51 页

11 如果选中 Open platform options 选项, 将打开下图对话框在此可以对 JTAG ICE 进行一些设置, 这里我们选择默认点击确定即可打开第 11 页共 51 页

12 3 打开界面如下图所示 4 点击运行, 即可看到跑马灯运行的结果第 12 页共 51 页

$h> const lights_tab[8]={0xfe,0xfd,0xfc,0xf7,0xef,0xdf,0xcf,0x7f}; unsigned char i=0; void port_init(void) { PORTA = 0x00; DDRA = 0xff; PORTB = 0x00; DDRB = 0x00; PORTC = 0x00; //m103$

13 参考程序 : //ICC-AVR application builder : :30:11 // Target : M16 // Crystal: Mhz #include <iom16v.h> #include <macros.h> const lights_tab[8]={0xfe,0xfd,0xfc,0xf7,0xef,0xdf,0xcf,0x7f}; unsigned char i=0; void port_init(void) { PORTA = 0x00; DDRA = 0xff; PORTB = 0x00; DDRB = 0x00; PORTC = 0x00; //m103 output only DDRC = 0x00; PORTD = 0x00; 第 13 页共 51 页

14 DDRD = 0x00; } //call this routine to initialize all peripherals void init_devices(void) { //stop errant interrupts until set up CLI(); //disable all interrupts port_init(); MCUCR = 0x00; GICR = 0x00; TIMSK = 0x00; //timer interrupt sources SEI(); //re-enable interrupts //all peripherals are now initialized } void Delay(void) { int i,j; for(i=300;i>0;i--) { for(j=300;j>0;j--) ; } } void main(void) { init_devices(); // 设备初始化 ; while(1) { if(i == 8) i=0; PORTA=lights_tab[i]; Delay(); i++; } } 硬件连接 : 使用本站增强版 AVR Mega16/32 开发学习板,PA 口作为输出, 分别与板上 8 个 LED 相连仿真器为本站豪华版 JTAG&ISP 二合一编程仿真器, 连接方式为 JTAG 模式四菜单和快捷键第 14 页共 51 页

.. 用选择的名字保存当前文本文件 Save All 保存所有文件和工程 Print 打印当前文本文件 Print Prewatch

15 菜单文件 (File) New File 打开一个空文本文件 Open File 打开一个文本编辑器中的文件 Close 关闭当前文本文件 Save 保存当前文本文件 Save As... 用选择的名字保存当前文本文件 Save All 保存所有文件和工程 Print 打印当前文本文件 Print Prewatch 预览当前文本文件 Print Setup 设置打印机 Exit 退出 AVRStudio, 退出时保存工程工程 (Project) Project Wizard 工程向导 New Project 打开新工程建立向导第 15 页共 51 页

Open Project 打开已存在工程 Save Project 保存当前工程 Close Project 关闭当前工程 Recent Projects 显示最近打开过的工程列表, 选择打开其中一个编译 (Build) Build 建立 ( 编译 ) 工程目前只能建立 ( 编译 ) 汇编工程 Build and run 建立 ( 编译 ) 工程, 如果没有错误, 开始调试过程

16 Open Project 打开已存在工程 Save Project 保存当前工程 Close Project 关闭当前工程 Recent Projects 显示最近打开过的工程列表, 选择打开其中一个编译 (Build) Build 建立 ( 编译 ) 工程目前只能建立 ( 编译 ) 汇编工程 Build and run 建立 ( 编译 ) 工程, 如果没有错误, 开始调试过程 Options 打开 AVR Studio 选项对话框. AvrAssembler Setup 设置 AVR 汇编编译器编辑 (Edit) Undo 撤销 Redo 重复 Cut 剪切 Copy 复制 Paste 粘贴 Toggle Bookmark 设置 / 删除书签 ( 一个 ) Remove Bookmarks 删除所有书签 Find 查找 Find in Files 在文件中查找 Replace 替换 Next Error 下一个错误 Show Whitespace 显示空白区域第 16 页共 51 页

17 Font and Color 字体和颜色视图 (View) Toolbars 开 / 关下级菜单的工具栏, 打开用户化 - 对话框 Status Bar 开 / 关状态栏 ( 状态栏在屏幕的最下面 ) Watch 变量观察 Memory 存储器视图 ( 打开默认选中 Program) 第 17 页共 51 页

18 Memory2 存储器视图 ( 打开默认选中 I / O) Memory3 存储器视图 ( 打开默认选中 Register) Register 寄存器工具 (Tools) 第 18 页共 51 页

19 AVRProg AVR 编程 ICE50 Upgrade ICE50 升级 ICE50 Selftest ICE50 自检 JTAGICE mkii Upgrade JTAGICE mkii 升级 Customize 用户自定义 Option 设置 Show key Assignments 显示关键任务 Plug-in Manager 插件管理第 19 页共 51 页

20 Program AVR 擦写 AVR 调试 (Debug) 第 20 页共 51 页

Start Debugging 开始调试 Stop Debugging 停止调试 Run 运行 Break 暂停 Reset 复位 Step Into 跳入 Step Over 跳过 Step Out 跳出 Run to Cursor 运行到光标处 Auto Step 自动单步运行 New Breakpoint 新断点 Toggle Breakpoint

21 Start Debugging 开始调试 Stop Debugging 停止调试 Run 运行 Break 暂停 Reset 复位 Step Into 跳入 Step Over 跳过 Step Out 跳出 Run to Cursor 运行到光标处 Auto Step 自动单步运行 New Breakpoint 新断点 Toggle Breakpoint 设置 / 删除断点 Remove all Breakpoints 删除所有断点 Trace 跟踪 Stack Monitor 放置监测 Show Next Statement 显示下一状态 Quick Watch 设置变量监测 Select Platform and Device 选择平台和设备 Up/Download Memory 第 21 页共 51 页

22 JTAG ICE Option JTAG ICE 设置窗口 (Window) Workspace 工作区 Split 工作区分割双击相应的分割线删除分割线 Cascade 窗口取消最大化向下还原 Tile Horizontally 窗口横排 Tile Vertically 窗口竖排 Arrange Icons Window 窗口最下面显示最近打开的文件帮助 (Help) 第 22 页共 51 页

AVR Tools User Guide AVR 工具用户向导 AVR Studio User Guide AVR Studio 用户向导 Release Notes and Known Issues 发行笔记 About AVR Studio 关于 AVR Studio 五系统讲解 ( 一 ) IDE 开发入门这部分主要适用于那些刚刚接触集成开发环境的单片机初学者,

23 AVR Tools User Guide AVR 工具用户向导 AVR Studio User Guide AVR Studio 用户向导 Release Notes and Known Issues 发行笔记 About AVR Studio 关于 AVR Studio 五系统讲解 ( 一 ) IDE 开发入门这部分主要适用于那些刚刚接触集成开发环境的单片机初学者, 对于那些有多年单片机使用经验的人, 可以跳过这一部分进行下面的内容. AVR Studio 4 是一个大型的应用软件, 它支持在几个工作阶段中使用, 这些阶段是在你开发一个基于 AVR 单片机的新产品时经常遇到的, 它们是 : 产品定义 : 基于你对你要完成的任务的了解和市场投入, 你要对新产品进行定义正式说明 : 对已定义产品的正式说明由一个到几个人组成的工作组, 要对已正式说明的产品进行分工工作组的正常工作流程 : 设计, 开发, 调试, 验证, 产品计划, 产品, 测试和包装 AVR Studio 在设计, 开发, 调试和验证过程中对开发者进行支持. 在接下来的部分中, 简要介绍为什么和如何使用这个工具商用工具 AVR Studio 4 包含很多窗口和子模块, 其中每个部分都将对你的的工作有所帮助. 下面介绍它的几个主要窗口工程管理所有 AVR Studio 产生的代码都是作为编程工程完成的. 而所有的工程都有一个工程文件, 此文件包含有关工程, 编译器启动, 用户化视窗等等的信息. 工程文件可以确保在你每次打开原工程时, 它还保持原来内容和位置不变. 并且它能正常启动编辑器在这里你可以进行编程.AVR Studio 4 使用 Bsquare 公司生产的 Stingray 编译器. 这是一个非常成熟的编译器, 它包含所有你使用过的功能, 包括彩色代码语句 ( 用户可以改变并扩展 ). 当你进行调试程序时, 在编译窗口左侧的空白处可以设置断点和跟踪点, 这是十分方便的第 23 页共 51 页

24 输出栏这里几个窗口都集成到一个标签框中, 你可以通过选择框上的标签打开你要的窗口 : The Build view. 此窗口显示编译器 / 汇编编译器的输出结果 The Messages view. AVR Studio 4 由许多用 Microsoft DCOM 技术压缩的软件对象构成, 相当多的软件对象没有它们自己的用户界面所以信息窗口是这些软件模块显示用户信息的公用窗口信息使用彩色代码大部分信息都是同等优先级的而且没有颜色但少数信息是彩色的, 如 : 警告信息是黄色, 错误信息是红色, 并且所有的信息都可以加上时间记号 ( 在窗口上点击鼠标右键可以选择时间记号选项 ) 你甚至可以使用过滤功能来关闭或打开某些信息 Find in files view. AVR Studio 4 有一个高级的 "find in files" 功能, 搜索的结果显示在此窗口 Breakpoints. 列举所有模块中的有效断点, 在此视窗中可以使能, 不使能或取消断点第 24 页共 51 页

25 工作区栏 AVR Studio 4 的工作区窗口由许多窗口组成, 这些窗口可以帮助开发者调试系统程序工程窗口工程窗口列举了在你工程中包含的文件如果你已经打开一个目标文件并进行调试时, 工程窗口中将显示当前装载的目标文件的名字和它所引用的源文件 I/O 窗口 I/O 窗口分为 : 寄存器文件部分. 所有的 AVR 控制器都设置了 32 个通用寄存器, 它们可以被编程器或编译第 25 页共 51 页

26 器灵活应用在每次仿真暂停时, 此窗口中的值都会被内部寄存器的当前值更新如果是在上次暂停后改变的值, 寄存器将变成彩色处理器内核寄存器部分. 作为寄存器窗口, 处理器寄存器在程序执行暂停时同样将被更新在这里你可以查看程序计数器, 堆栈计数器等等寄存器部分. 每个不同的 AVR 器件是由外围设备定义的 ATmega128 与 AT90S8515 相比, 有完全不同的外围设备, 但是它们的内核和指令系统是完全一样的所有的外围设备都是由 8 位或 16 位可读 / 写寄存器控制 I/O 窗口可以显示所选器件名称和该器件所有寄存器各个位的状态在仿真暂停时, 可以读或写每个位和寄存器的值此窗口可以完全控制正在进行调试的器件, 但它与集成开发环境如 Microsoft Visual Studio 不同,Microsoft Visual Studio 是 PC 机后台操作系统而不是单片机本身此窗口本身是基于 XMLis 原本, 并且 Atmel 公司对每个新的器件版本都制作了新的原本器件更新可以通过 Atmel 公司的网站完成信息窗口第 26 页共 51 页

27 信息窗口分为 : 中断向量部分. 中断向量通常反映器件的外围设备的状态, 因此每个 AVR 器件的中断向量是不同的在此窗口中列举了所有的中断向量和与它们相应的中断向量地址, 这对于你编写中断服务程序是非常有用的 ( 并且对于大部分单片机都是如此 ) 引脚封装部分. 这里列举了器件的封装, 并且有每个封装的引脚输出, 在工具提示帮助中包含了大部分引脚的说明, 这对你调试硬件和软件都是非常有用的, 在此窗口中你总是可以看到需要的引脚信息寄存器部分. 这是 I/O 窗口的补充 I/O 窗口中显示了所有寄存器的外围功能, 在此窗口中由高地址到低地址列举了所有的寄存器名称查看窗口在用高级语言 C/C++ 调试程序时需要查看变量, 如果您使用 AVR Studio 4 工具, 这将是一件非常简单的事情, 你只要点击想要查看的变量, 并把它拖拉到查看窗口中如果你选择变量是一个结构体或数组, 在这个变量前会出现符号 [+], 表示它可以在此窗口中进行扩展当程序暂停时, 如果变量是在作用域范围内, 它将自动更新不同的编程语言会定义变量不同的作用范围, 在作用域范围内意味着, 当程序暂停运行时, 该变量已经在内存中建立, 此时变量的值就是程序停止运行时该变量所对应的存储器单元中的当前值第 27 页共 51 页

将被设计成作为其它汇编编译器和 C/C++ 编译器的前端窗口, 请关注网站上的更新消息, 但是目前你只能借助 AVR 汇编编译器来编程对于比较小的程序,AVR Studio 是一个不错的选择, 它通过器件向导支持所有不同的 AVR 器件,

28 存储器窗口包括 AVR 的在内任何单片机, 如果没有存储器是无法工作的程序存储在程序存储器中, 而变量是放在 SRAM ( 主要 ) 中,I/O 寄存器映射到 I/O 存储器空间地址,EEPROM 有另外的存储器地址存储器窗口可以显示所有 AVR 器件中不同的存储器类型并且与查看和 I/O 窗口一样, 当程序运行暂停后显示内容会自动更新程序工程 AVR 汇编编译器目前的 AVR 汇编编译器比较简单, 但是几个月后将不是这样, 因为 AVR Studio 将被设计成作为其它汇编编译器和 C/C++ 编译器的前端窗口, 请关注网站上的更新消息, 但是目前你只能借助 AVR 汇编编译器来编程对于比较小的程序,AVR Studio 是一个不错的选择, 它通过器件向导支持所有不同的 AVR 器件, 它将帮助你知道哪些指令器件是不支持的, 并且 AVR Studio 执行程序是相当快的, 因为它是直接生成运行代码, 不需要连接的过程您开始使用 AVR Studio 时, 请先打开 AVR Studio, 再在工程对话框中选择 AVR 汇编编译器, 第 28 页共 51 页

29 并选择工程路径和名称, 最后点击完成当创建了工程文件后, 在编辑窗口中会出现一个 *.asm 文件, 现在你可以开始写第一条指令了查看在线帮助,AVR 编译器有它自己的数据手册, 在那可以查到所有指令和伪指令的解释另外, 在编辑窗口中还有上下文帮助, 只要写一条指令并把光标放在指令上, 再按 F1, 你就会看到有关这条指令的帮助信息如果你想开发某个特定器件, 记住你必须先包含此器件的 *.def/ *.inc 文件, 每个器件都有它自己的 *.inc 文件, 这个文件中定义了所有的内部寄存器, 位和许多其它方便你编程的信息另外,*.inc 文件还为编译器设置了器件的标识, 使编译器知道你在开发哪个器件器件的头文件放在你电脑的 \Program Files\Atmel\AVRTools\AVRAssembler\Appnotes 目录中例如, 器件 ATmega8 的头文件名字是 "m8def.inc" 因为可以在默认的路径里找到*.inc 文件, 所以你不用为它专门设置路径按 F7 进行编译编译的结果将显示在前面提到输出窗口的建立窗口中您只需要用很短的时间就可以启动工程调试外部代码工程对于比较大的程序, 汇编语言不是最适合的,C/C++ 语言可能更好有许多很好的适合 AVR 单片机的 C 编译器, 包括 IAR 和 Imagecraft 编译器, 这两个都是可以买到的, 还有 AVR GCC 编译器, 这可以从许多网站上下载, 如 : 如果使用这些编译器, 你将在这些软件自己的开发环境下编写程序, 此时你在使用第三方的工具维护你的代码工程在这种情况下, 你只要简单设置编译器生成调试模式的代码, 这就意味着, 编译器将把相关高级代码的参照加入到汇编源程序中因此你编译并连接后, 会创建一个可以直接装载到 AVR Studio 4 的目标文件不同的编译器使用不同的目标文件格式, 工业上支持许多格式某些编译器的所有权属于生产厂商 ( 如 IAR 的 UBROF), 而另外一些是开放的 ( 如 AVR GCC 编译器使用的 ELF ) 为了能理解你的编译器和连接器产生的代码,AVR Studio 必须要使用一个目标文件剖析器目前 AVR Studio 4 可以支持并自动检测 UBROF (IAR), Nordic (AVR 汇编编译器 ), COFF (Imagecraft, Codevision, ELAB, 等 ), 和 Intel Hex 目标文件, 另外还将增加一个 ELF/DWARF 目标文件剖析器为了 AVR studio 能够使用外部创建的目标文件, 请使用文件下拉菜单中的打开目标文件选项如果文件是由调试模式产生的,AVR Studio 将进行一系列操作 : 打开文件, 检测目标文件格式, 查找源代码并在编译窗口中显示源代码如果你有一个硬件仿真平台 ( 或选择了内部仿真器 ), 你马上就可以开始 : 按 F5 启动调试模式在代码窗口中你可以设置断点, 也可以在查看窗口中放置变量, 也可以通过 I/O 窗口对控制器进行操作所以, 外部代码工程和 AVR Studio 4 能够很方便的配合工作第 29 页共 51 页

30 使用 AVR 工具 Atmel 公司设计了许多硬件工具, 这些工具使你能更简单地开发产品 AVR Studio 4 的当前版本支持以下工具 : ICE50. 这是一个新的高端在电路 (In Circuit Emulator) 仿真器当你使用它时, 你要把 AVR 控制器从你的目标板中取下, 而替代该芯片的是连接在 ICE 上的探针或合适的适配器 AVR Studio 采用快速串行通信控制 ICE50( 将来也会使用 USB) 当你在 AVR Studio 中选择了运行,AVR Studio 就会把代码, 以及相关的断点, 跟踪点, 处理器速度, 程序名称的信息下载到 ICE 中, 并命令 ICE 开始运行, 直到遇到断点或是停止的条件发生 ICE 运行情况是与它仿真的芯片完全一致的当遇到断点时,ICE50 会通知 AVR Studio, 然后 AVR Studio 也会询问所有有关芯片的信息, 并将其显示在屏幕上, 如 : 所有内部寄存器的值, 堆栈指针, 存储器内容等等 ICE50 是基于 FPGA 的, 并带有附加了可以仿真模拟 AVR 器件模拟功能的硬件电路它还有跟踪功能, 主要意思是说运行的每条指令包括语句都会存储在存储器中, 并且当用户暂停时, 所有指令都会以可读的形式显示在跟踪窗口中在运行过程中这是个非常有效的查找错误的工具, 在运行大型的高级语言编程时, 这是一个不可缺少的工具, 并且在目标硬件设计中这也是一个很好的工具 JTAGICE. 这也是一个相当新的低价位的高性能在片 (On Chip Debug) 仿真器大容量的 ATmega 器件 ( 程序存储区 >= 16K 字 ) 都包含一个 TJTAG/OCD 高速通信端口在这些器件中 ( 目前有 ATmega128, ATmega323, ATmega32, ATmega16),JTAG 硬件电路可以停止器件本身的运行, 同时读出器件内部状态, 以及存储器和寄存器的值 STK500 / 501 是一个非常有用的开发评估板, 它支持所有的 AVR 器件板上提供了供测试使用的 LED 和按键开关, 你可以编写你的倾动程序, 并将其载入到实际的 AVR 中, 真实的运行控制它们 STK500/501 支持所有的编程下载模式你还可以把它作为 ICE50 或 JTAGICE 测试目标板 STK501 是一个支持 TQFP 封装 ATmega128 的扩展板, 并且配有 JTAGICE 的适配器接口 AVRISP. 新的在线编程器在你目标设计中, 留出一个 ISP 端口, 你就可以使用 AVR ISP 对器件进行编程 / 重新编程了, 就是如此的简单 AVR Studio 4, ICE50, JTAGICE, STK500/501 和 AVRISP 构成了一个完整对 Atmel 公司的 AVR 器件编写程序, 仿真, 模拟, 编程和测试的环境 ( 二 ) 工程管理 AVR studio 是一个编写和调试 AVR 应用程序的集成开发环境 (IDE). 作为一个代码生成环境,AVR studio 目前只支持内嵌的 AVR 汇编器. 不过以后安装插件后也可能支持其它的工程. AVR studio 同样支持许多第三方编译器生成的目标格式的文件, 你可以打开并调试这些文件, 但你不能在 AVR Studio 环境中对代码进行编辑所以你可以使第 30 页共 51 页

用其他的编译器编译代码, 然后再用 AVR Studio 进行调试 ( 使用重载键 ), 这样你将会有一个强大的编程 / 调试环境. AVR Studio 作为 IDE 使用, 可以给你带来 2 个主要的优势 : 1. 在同一个应用窗口中进行编译和调试, 能更快发现错误. 2. 断点可以保存和恢复, 即使代码已经编译.

31 用其他的编译器编译代码, 然后再用 AVR Studio 进行调试 ( 使用重载键 ), 这样你将会有一个强大的编程 / 调试环境. AVR Studio 作为 IDE 使用, 可以给你带来 2 个主要的优势 : 1. 在同一个应用窗口中进行编译和调试, 能更快发现错误. 2. 断点可以保存和恢复, 即使代码已经编译. 保存和打开工程所有的工程都可以保存为指定的名字, 并带有后缀名 APS 当用户想要重新打开某个工程, 你可以使用文件菜单中最近打开的文件列表, 或工程菜单中的打开工程. 最近打开文件列表视图 : Open 选项视图 : 打开文件第 31 页共 51 页

32 保存 aps 文件, 方便下次打开 : 第 32 页共 51 页

33 工程输出窗口在建立, 编译工程后, 输出窗口将输出相应信息. 如果发生任何错误, 用户可以双击错误信息, 在源程序窗口中将标记出错误的正确位置. ( 三 ) 创建新汇编工程在菜单中选择 Project->new project, 会出现下面的对话框, 启动对话框中也有这个选项第 33 页共 51 页

工程类型,Atmel AVR 汇编编译器在工程类型栏里可以看到所有的工程类型, 选择 AVR Assembler, 其它的工程类型将会在 AVR Studio 以后的版本中应用, 这些工程类型将作为主模块的一部分或者插入模块, 你必须在下一步或完成之前选择好工程类型说明 : 也可以通过装载所支持的目标文件创建工程, 这种工程必须通过 File->Open Files 来创建

34 工程类型,Atmel AVR 汇编编译器在工程类型栏里可以看到所有的工程类型, 选择 AVR Assembler, 其它的工程类型将会在 AVR Studio 以后的版本中应用, 这些工程类型将作为主模块的一部分或者插入模块, 你必须在下一步或完成之前选择好工程类型说明 : 也可以通过装载所支持的目标文件创建工程, 这种工程必须通过 File->Open Files 来创建工程名称和初始文件名输入工程名后, 默认的将创建一个初始文件, 文件名是 : 工程名 + ASM, 但也可以修改它同时将创建一个与工程名一样的文件夹, 但这不是默认选择下一步如果已经设置好工程名和工程类型, 按下了的一步是进入选择平台和器件进行仿真 / 模拟你也可以立即结束, 但在调试任务开始前必须选择调试平台和器件汇编选项选择 Project->Assembler Options 打开选择窗口, 只有打开的工程类型是汇编工时才可以使用这个菜单项目下图是打开汇编设置对话框的式样, 里面显示的内容是默认设置第 34 页共 51 页

35 各种设置的说明 : 输出文件格式下面的文件格式可选为附加的输出格式 : 1. Intel Hex 2. Generic Hex 3. Motorola Hex (S-record) 创建 Map 文件这个选项总是被选择, 当创建 (build) 命令执行后, 一个 MAP 文件将被创建并加到工程视窗中创建 List 文件当创建命 (build) 命令执行后, 后将创建一个 LST 文件, 默认设置是关闭相对跳转环绕 (Wrap relative jumps) AVR 的 RJMP/RCALL 指令的跳转范围是一个基于指令计数器 PC 的 12 位的相对偏移量, 也就是 +/-2k 字对于程序存储器容量等于或小于 4K 字 (8K 字节 ) 的 AVR 器件, 选择相对跳转环绕, 将会使编译器在计算跳转偏移量时按程序存储器的大小产生环绕, 这样就使的相对跳转指令能够在整个程序存储区范围内实现跳转寻址第 35 页共 51 页

36 对于有大于 4k 字节的程序存储区的器件, 选择相对跳转环绕选项会引起不可预知的结果, 应将此功能关闭如果不关闭它的话, 一旦出现了环绕现象, 编译器将产生以下警告信息 : 警告 :rjmp/rcall 的环绕功能对程序存储器 >4K 字的器件为非法 - 关闭环绕功能, 使用 jmp/call warning: Wrap rjmp/rcall illegal for device > 4k words - Turn off wrap option and use jmp/call 在这里之所以给出警告而不作为错误处理, 是为了与先前版本的编译器保持兼容但是用户应该把它作为错误对待, 此时应该使用 2 字指令 JMP/CALL 代替 rjmp/rcall 指令, 因为 JMP/CALL 指令是绝对跳转指令, 其绝对跳转地址长度为 22 位 AVR 汇编编译器选择编译器 v2( 默认 ) 或编译器 v1 如果你在使用新编译器 v2 时遇到兼容问题, 可以使用旧编译器 v1 当使用旧编译器 v1 时, 附加参数 (Additional parameters) 和不支持指令 (Unsupported Instructions) 的两个选项无效不支持的指令当编译器发现不支持的指令时, 这个选项的默认值将给出错误提示, 或者输出一个警告注意 : 为了让此选项正常工作, 你必须要包含正确的头文件此选项仅对于编译器 v2 有效附加包含路径当使用编译器 v2 时, 可以选择增加一个附加的包含 (Include Path) 路径当使用编译器 v1 时, 只有一个默认的包含路径, 但该路径是可以改变的 Assembler v2 默认的 Include 路径 : \Atmel\AVR Tools\AvrAssembler2\Appnotes Assembler v1 默认的 Include 路径 : \Atmel\AVR Tools\AvrAssembler\Appnotes 附加参数当您使用编译器 v2 时, 可以为编译器设置附加参数 ( 选项 ) 使用标有 (?) 标记的按钮, 可以直接连接到编译器帮助页面, 在这个页面上描述了所有附加参数的作用按键说明第 36 页共 51 页

37 OK 关闭对话框, 当前对话框中的设置将有效当工程被关闭或人为保存时, 对话框中的工程设置参数将保存到工程文件中 Cancel 关闭对话框, 当前对话框中的设置不会生效默认设置 (Set Default) 将当前的设置作为默认的设置, 当再次创建一个新工程时, 将使用该默认值此功能将当前所有可见选项的设置 ( 不包括高级选项 ) 保存为默认值恢复默认设置 (Restore default) 使用默认设置值代替当前的设置注意对高级选项无效高级 (Advanced) 打开一个带有设置 pre- 或 post- 编译命令的对话框, 在这里可以添加可选的汇编命令行指令序列, 这些命令将在汇编编译前 (pre) 或汇编编译后 (post) 将被依次执行 Help 打开本帮助页面 ( 四 ) 调试入门调试平台选择你可以指定 AVR Studio 使用其内置的 AVR 软件模拟器, 或者使用一个 AVR 硬件电路仿真器 (In-Circuit Emulator 或 In-Chip Emulator, 需另外购买 ) 作为调试平台与平台无关的独立调试环境不管使用哪一个调试平台, 都会出现一个同样的 AVR Studio 调试环境当切换调试平台时, 所有设置都将被保存, 并被转换到新的平台中使用某些平台有自己独特的功能, 会出现新的功能项 / 窗口平台间的区别尽管不同的调试平台都会出现相似的调试环境, 但在这些平台间还是有一些小区别例如 : 一个实时的硬件仿真器的调试运行会比软件模拟器明显的快硬件仿真器需要系统连接到实际的硬件环境时才可以进行调试, 而软件模拟器只需要使用预定义的激励 ( 文件 ) 使用软件模拟器时, 所有的寄存器都可以被查看, 而对于硬件仿真器时是做不到的在 AVR Studio 的用户向导中, 描述了 AVR Studio 的通用特性, 上述这些区别将会在调试平台各自的用户向导中给出完整的说明第 37 页共 51 页

状态栏在状态栏中总是会显示出当前进行调试所使用的平台, 或是硬件电路仿真器, 或是内置的 AVR 软件模拟器在状态栏中会给出调试的实际器件名称和调试平台的名字器件选择通过选择 debug->select debug platform and device 将进入选择调试平台和器件的窗口所有可选择的在系统 (on-system) 调试平台和器件都会出现在列表中当选定某个平台后,

38 状态栏在状态栏中总是会显示出当前进行调试所使用的平台, 或是硬件电路仿真器, 或是内置的 AVR 软件模拟器在状态栏中会给出调试的实际器件名称和调试平台的名字器件选择通过选择 debug->select debug platform and device 将进入选择调试平台和器件的窗口所有可选择的在系统 (on-system) 调试平台和器件都会出现在列表中当选定某个平台后, 该平台所支持的器件将变成黑色, 不被支持的器件变成灰色选择结束后, 按 finish 完成对于选择了类似 ICE50 和 JTAG ICE 等调试平台, 你还需要说明通信连接的方式, 在连接选项中, 用户可以在罗列出的有效通信连接项中进行选择默认的选择是 Auto, 即 AVR Studio 自动对当前有效的通信连接方式进行搜索, 直到能够检测到已经连接的指定的调试平台你也可以在 tools->options 菜单中, 指定连接所使用的 COM 口号第 38 页共 51 页

39 JTAGICE mkii : 最专业的仿真设备, 支持几乎所有器件, 支持 JTAG 接口和 Debugwire 的接口, 价格在二千三百元左右 ICE40 : 支持较少的器件, 不过它支持 mega8 的仿真, 比较特别第 39 页共 51 页

40 ICE50: 一种比较高端的调试平台, 它不是 JTAG 在线调试, 而是真正意义上的仿真器 JTAG ICE 支持大部分较早期的带有 JTAG 接口的器件, 不支持 debugwire 接口的器件的仿真第 40 页共 51 页

41 AVR Simulator: 软件仿真, 支持几乎所有 AVR 器件, 你会看到下面的 51 内核的芯片和部分 AT90S 系列不被支持此工具是用计算机来模拟 AVR 的运行, 可能会与实际的效果有差距, 在没有硬件的环境下可以用来初步查看程序运行效果 ICE200: 一种比较旧的调试平台, 已经被淘汰, 它所支持的部分芯片已经被新的芯片所代替, 比如 AT90S8515 被 ATmega8515 替代,AT90S8535 被 ATmega8535 替代第 41 页共 51 页

42 使用 ICE50 时的说明 : 当 ICE50 对选定的器件仿真前, 将 ICE50 配置成该器件的配置文件必须已经存放在 ICE50 的存储器中在 ICE50 中可以最多存放 4 个不同器件的配置文件, 因为由于很多新器件会不断推出, 而 ICE50 需要能够支持更多器件因此, 不可能把所有的器件的配置同时存放在 ICE50 的存储器中的在开始仿真调试前, AVR Studio 将会检测器件的配置文件是否已存放在 ICE50 中, 如果没有, 会出现一个对话框, 要求用户在仿真前装载相应器件的配置文件关于 ICE50 和器件配置文件的装载, 是在 AVR Studio 的 Debug 菜单中 IEC50 options 对话框中完成的目标文件格式和支持说明在进行所有的调试任务中, 你都要装载一个 AVR Studio 所支持的调试目标文件通常, 调试目标文件中都包含调试使用的符号信息, 实际运行的目标文件中不包含这些信息, 会比调试目标文件小这些调试信息能够使 AVR Studio 在调试过程中实现一些扩展的功能, 如 : 源文件的单步执行和源文件语句的显示下面是 AVR studio 所支持的目标文件格式的简要说明目标文件格式文件说明名扩展 Intel hex.hex 大部分开发平台都能产生此格式的文件, 其目的是用于真实的运行测试它不包含附加的调试信息, 所以它不是理想的用于调试的文件格式该文件中只有程序存储区数据和定位, 因此源文件单步执行和源文件语句的显示查看功能无效 UBROF.d90 此格式所有权属于 IAR 调试输出文件包含完整的调试信息并支持所有类型符号的查看 AVR Studio 支持 UBROF 中 UBROF8 或更低版的文件格式 UBROF8 是 IAR EW 2.29 及更早版本的默认输出格式在下面介绍了如何使 IAR EW3.10 及后续版本强制输出 UBROF8 格式的文件 ELF/DWARF.elf ELF/DWARF 调试信息是一个开放的标准, 这个调试文件格式中包含完整的调试信息并支持所有类型符号的查看 AVR Studio 支持的版本格式是其中的 DWARF2 使用 AVR-GCC 时, 可以配置它输出 DWARF2 格式的调试文件 AVR COFF.cof COFF 调试信息是一个开放的标准, 它是作为给生产支持 AVR Studio 工具的第三方厂商的标准格式在 AVR Studio 4.09 中,AVR COFF 格式的调试文件支持完整的调试信息, 和支持所有类型的符号查看 AVR 汇编格式.obj 此格式是 AVR 编译器的输出文件格式, 它包含汇编源文件第 42 页共 51 页

43 的信息用于汇编源文件的单步调试, 是 Atmel 公司内部的调试文件格式.map 类型的文件是该格式文件的辅助文件, 用于在调试中自动分析和获取一些查看信息在调试前, 你要确保已经设置好 C 编译器 / 汇编编译器, 使其能够生成上述格式中的某一种调试文件用于仿真调试第三方厂商的编译器应该输出 ELF/DWARF 格式的调试目标文件如何使 IAR EW 3.10 及后续版本产生 UBROF8 文件格式 IAR EW 3.10 及后续版本默认的输出格式为 UBROF9 目前 AVR Studio 还不能识别这种格式为了把输出文件调试格式强制转换成 AVR Studio 可以识别的 UBROF8, 请在 IAR EW 中打开工程选项对话框, 并选择 XLINK 标签, 这时将显示下面的对话框然后把 'output format' 设置成 'ubrof 8 (forced)' 注意此时默认文件扩展名将由 '.d90' 变为 '.dbg' 为了保持 '.d90' 扩展名不变, 请选中 'Override default' 复选框调试控制栏调试控制栏调试控制栏可以控制程序的执行状态, 所有的调试控制都可以由菜单, 快捷键和调试工具栏实现注意! 如果在目标文件中含有有效的源码级信息, 所有的调试操作将一直继续执行, 直到到达第一条用户源代码语句. 如果没有遇到用户源代码语句, 程序将继续执行如果要停止程序的运行, 必须在发出停止命令前转换到反汇编模式开始调试 (Start Debugging) 此命令将启动调试模式, 并使所有的调试控制命令处于有效通常在调试模式下不能编辑程序此命令将连接调试平台, 装载目标文件并执行复位操作停止调试 (Stop Debugging) 此命令将停止调试过程, 并断开与调试平台的连接, 进入编辑模式. 复位 (Reset)(SHIFT+F5) 此命令可以让目标程序复位当程序正在运行时, 执行此命令的话程序将停止运行如果用户是在源级模式中, 程序会在复位完成后, 继续运行直到第一条用户的源代码语句处复位命令执行后, 所有窗口中的信息都将更新第 43 页共 51 页

44 运行 (Run)(F5) 调试菜单中的运行命令将启动 ( 重启动 ) 程序程序将一直运行直到被用户停止或遇到一个断点只有当程序处于停止运行状态时才能执行此命令暂停 (Break)(CTRL-F5) 调试菜单中的暂停命令将停止程序运行当程序停止时, 所有窗口中的信息都将更新只有当程序处在运行状态时才能执行此命令单步执行 (Single step, Trace Into)(F11) 调试菜单中的跟踪命令将控制程序只执行一条指令当 AVR Studio 是在源代码级模式时, 可执行一条源代码语句当在反汇编级模式时, 可执行一条反汇编指令当指令执行完成后, 所有窗口中的信息都将更新逐过程 (Step Over)(F10) 调试菜单中的逐过程命令只执行一条指令如果此条指令包含一个函数调用 / 子程序调用, 该函数 / 子程序也会同时执行如果在逐过程命令中遇到用户设置的断点, 程序运行将被挂起在逐过程命令执行完毕后, 所有窗口中的信息才会被更新跳出 (Step Out)(SHIFT+F11) 调试菜单中的跳出命令会使程序一直运行, 直到当前函数结束如果遇到用户设置的断点, 程序运行将被挂起当程序处在最外层 ( 如主函数 ) 时, 此时执行跳出命令, 程序将继续运行, 直到遇到一个断点或被用户停止在该命令执行完成后, 所有窗口中的信息都将更新运行到光标处 (Run To Cursor)(F7) 调试菜单中的运行到光标处命令, 将使程序运行到源代码窗口中光标指示的语句处停止此时如果遇到用户的断点, 程序的运行将不会被挂起如果程序运行永远达不到光标指示处的语句, 程序将一直继续运行, 直到被用户停止当此命令结束后, 所有窗口中的信息都将更新由于此命令是与光标位置有关, 所以只有当源代码窗口激活时才有效自动运行 (Auto Step) 调试菜单中的的自动运行命令将重复执行跟踪指令当 AVR Studio 处在源代码级模式时, 每次执行一条源指令, 处在反汇编级模式时, 每次执行一条汇编指令, 随后所有窗口中的信息都将更新, 接者自动执行下一条语句或指令使用自动运行命令时, 程序的运行将一直持续的单步运行, 直到遇到一个用户设置的断点或被用户停止设置下条开始运行的语句 (Set next statement) 使用此条指令, 你可以在程序任何位置的可执行语句处设置一个黄色标签 : 用鼠标指定一条可执行的语句后选择该命令下一条调试命令将从带有标记的语句开始运行第 44 页共 51 页

当用户在程序的某处设置一个断点后, 在源程序代码窗口的左面会有一个断点标记将鼠标定位在设置断点的语句处,

45 显示下条语句 (Show next statement) 将含有黄色标记指定的语句所在的窗口作为当前有效窗口, 窗口显示内容以该语句为焦点断点控制用户可以设置断点, 断点的数量没有限制, 断点可以在任务间保存当用户在程序的某处设置一个断点后, 在源程序代码窗口的左面会有一个断点标记将鼠标定位在设置断点的语句处, 然后按鼠标右键, 用户可以通过相应的选择项来设置 / 取消一个断点, 也可以设置该断点的状态为有效或无效第 45 页共 51 页

46 可以通过工具栏, 或通过输出视窗中的断点列表对断点进行设置设置 / 取消断点 (F9) 设置 / 取消断点命令可以在光标所在处设置 / 取消一个断点 ( 乒乓按钮 ) 注意, 该按钮的功能只有当源程序代码窗口或反汇编代码窗口被激活时才有效使能 / 不使能断点用户设置的一个断点可以处于使能或未使能 ( 禁止 ) 状态一旦设置的断点处于未使能状态, 断点标志转换为一个白色的圆环标志用户可以方便的控制断点, 使其处于使能或未使能的状态, 而不会丢失断点设置的位置第 46 页共 51 页

47 清除所有断点此功能可以清除所有断点, 包括没有被使能的断点跟踪跟踪是一个调试工具, 你可以使用它检查程序的运行情况例如, 你可以通过断点的设置并配合使用跟踪功能, 决定和调试程序执行的流程只有 ICE50 平台才支持跟踪功能相关内容的更多信息请参考 ICE50 的帮助文件选项可以通过 Toos / Option 打开选项对话框分为 4 个窗口, 并且在此对话框左面空白处可以选择每个窗口在这里介绍的所有的选项是与工程相独立的, 并且会保存到注册表中第 47 页共 51 页

48 General( 通用设置 ) - 通用 GUI 和调试设置 Breakpoint( 断点 ) - 代码断点设置 Workspace( 工作区 ) - 工作区设置 Editor( 编辑器 ) - 编辑器, 字体和 Tab 键尺寸的设置通用设置第 48 页共 51 页

隐藏启动向导 (Hide Startup wizard) 这个选项可以使启动向导在启动时隐藏, 默认设置是关闭 ( 不隐藏 ) 退出时自动保存 (Save project automatically on exit) 这个选项可以使工程在退出时自动保存, 默认设置是关闭 ( 退出时不自动保存 ) 自动打开最近工程 (Auto open last project) 当 AVR Studio

49 隐藏启动向导 (Hide Startup wizard) 这个选项可以使启动向导在启动时隐藏, 默认设置是关闭 ( 不隐藏 ) 退出时自动保存 (Save project automatically on exit) 这个选项可以使工程在退出时自动保存, 默认设置是关闭 ( 退出时不自动保存 ) 自动打开最近工程 (Auto open last project) 当 AVR Studio 启动时, 总是自动打开最后使用并保存的工程默认设置是关闭 ( 不自动打开 ) 显示当前源代码 (Show current source code) 当单步执行程序时, 当前代码将变成高亮默认设置是关闭 ( 不为高亮度显示 ). 只能使用一个黄色标记指向当前代码行如果你使用了这个选项, 你有可能会看到异常的显示情况, 如 : 在源代码中出现表格状启动时复位桌面 (Reset desktop on restart) 选择这个选项后, 当 AVR Studio 启动时, 工具栏菜单快捷键和拼接窗口的位置将复位到默认设置, 任何用户化的设置都将无效在 AVR Studio 重新打开后, 这个选项将自动关闭自动运行时跳过 (Step over when Auto stepping) 默认时, 自动运行的方式采用单步 "trace into/single step" 方式自动连续执行如果选择了此选项, 自动运行方式采用跳过 "step over" 方式自动连续运行第 49 页共 51 页

50 自动连接, 或指定 COM 口 (Auto connect, Number of COM ports to try) 当自动连接到调试平台时, 你可以指定一个与调试平台连接的 COM 端口号默认是 6 号端口编辑窗口, 文件栏 (Editor window, file tabs) 编辑窗口标签能够被配置成只显示文件名 ( 默认 ), 或本工程内全部路径, 或本工程文件路径以外的全部路径. 未完待续第 50 页共 51 页

51 客户服务欢迎选购我公司编程器, 仿真器, 开发板等请到查询保修服务 : 时限 : 一年 - 免费保修 ;( 正确使用下产生的质量问题, 免费保修 ) - 收费保修 ;( 非正确使用情况下产生的质量问题, 视损坏程度收取 5%-30% 维修费 ) - 请妥善保留好收据发票 ; - 若有往来的运费产生, 运费由客户方承担售后服务 : 时限 : 一年 - 售后服务只限产品的使用服务, 不包括教导相关软件使用等 ;( 配套光盘已有软件使用教程 ) - 不负责上门服务联系我们 : AVR 与虚拟仪器 : 网址 : 论坛 : 商城 : 电话 ( 传真 ): 第 51 页共 51 页

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手册 doc 1. 2. 3. 3.1 3.2 3.3 SD 3.4 3.5 SD 3.6 3.7 4. 4.1 4.2 4.3 SD 4.4 5. 5.1 5.2 5.3 SD 6. 1. 1~3 ( ) 320x240~704x288 66 (2G SD 320x2401FPS ) 32M~2G SD SD SD SD 24V DC 3W( ) -10~70 10~90% 154x44x144mm 2. DVR106