LabVIEW Embedded Development Module

В апреле 2005 года корпорация National Instruments выпустила пакет под названием LabVIEW Embedded Development Module (LV EDM). Цель данной модификации LabVIEW заключается в возможности писать программы графическими методами языка LabVIEW под любой 32-битный микропроцессор.

Принцип работы LabVIEW Embedded Development Module. Процесс работы в LV EDM можно разделить на несколько этапов. Сначала вы создаете программу, используя доступный и наглядный графический язык LabVIEW. Далее LabVIEW C Code Generator, который входит в состав пакета LV EDM, переводит блок- диаграмму вашей программы в обычный Си-код. Затем он проходит через кросс- компилятор и линковщик.

Тем самым создается объектный код, готовый к выполнению на вашем устройстве (микропроцессоре).

Таким образом, для успешной работы в LV EDM необходимы следующие знания:

· о вашем оборудование,

· о языках LabVIEW и Си,

· о компиляторе Си для вашего оборудования,

· об отладке программы извне LabVIEW.

Выбор кросс-компилятора и линковщика, соответствующих данному устройству, осуществляется посредством выбора нужного объекта-исполнителя (execution target). Мы будем рассматривать вторую версию LabVIEW Embedded Development Module. Её отличие от первой состоит в основном в увеличении числа объектов-исполнителей, уже созданных работниками National Instruments. Приведем их список:

-Code Generation Only

-Axiom CMD565, eCos ROM Image

-Unix Console

-Axiom CMD565, VxWorks RAM Image

-Axiom CMD565, VxWorks ROM Image

-Axiom CMD565, VxWorks Module

-VxWorks Simulation

-Windows Console Application

-PHYTEC LPC229x, eCos

-Spectrum Digital DSK6713, DSP/BIOS

У каждого из них существуют свои требования по программному обеспечению. Например, для Unix Console необходимо иметь Cygwin 1.5.x with gcc package. Помимо уже созданных объектов-исполнителей существует возможность добавлять свои.

Возможны два варианта: создание нового объекта-исполнителя и модификация старого. В первом случае создаются необходимые файлы и каталоги, а затем с помощью редактора объектов-исполнителей (Target Editor) им приписываются определенные свойства(Target Properties, Build Specification Type Properties).

CodeVisionAVR

Программа представляет собой интегрированную среду разработки ПО для AVR микроконтроллеров.

Из основных превосходств CodeVisionAVR дозволено подметить то, что он не слишком труден для независимого освоения, поддерживает все многочисленное семейство микроконтроллеров AVR (включая чипы с ядром ATxmega), формирует обширный и эффективный программный код. Помимо компилирования среда разработки способна записать сделанную программу в память микроконтроллера. Модуль прошивки может взаимодействовать со всеми знаменитыми программаторами (AVR910, STK200/300 и многими другими). Редактор разрешает трудиться с двумя планами единовременно, размещать закладки, настраивать время механического сохранения итогов Основными модулями, входящими в состав CodeVisionAVR являются:
-трансляторы программ, составленных на Си-подобных языках или ассемблере, в машинный код для AVR;

- элементы для инициализации периферийных устройств;

- модуль для работы с платой отладки STK-500;

- компоненты взаимодействия с внешними программаторами;

- редактор первичного кода;

- терминальный модуль.

Результат работы в программе CodeVisionAVR может быть представлен в виде HEX, ROM или BIN-файла для прямой прошивки микроконтроллера путем использования стороннего программатора. Кроме этого, программа может быть передана в формате COFF (файл отладчика) или OBJ. Число библиотек CodeVisionAVR растет с каждой новой версией и включает в себя поддержку продукции от таких известных производителей как Philips, National Semiconductor, Maxim-Dallas Semiconductor и многих других.
Компилятор CodeVisionAVR отличается от AVR-GCC, который можно наблюдать в программе WinAVR, синтаксисом, количеством поддерживаемых микроконтроллеров и быстродействием конечного кода. Но больше всего по специфике работы, расположению команд и своим возможностям программа напоминает PonyProg.

При работе важно не забывать, что процедура прошивки самой программы, fuse битов и ПЗУ в CodeVisionAVR являются самостоятельными процедурами. Разработчик рекомендует сначала прописать пользовательский код, затем EEPROM-память, а в конце fuse’ы. Чтобы убедиться, что CodeVisionAVR обнаружил внешний программатор, который подключается к LPT порту рабочей станции, необходимо нажать кнопку «Reset Chip». При этом на программаторе обязаны загореться индикаторы чтения/записи.

AVR Studio

AVR Studio — интегрированная среда разработки (IDE) для разработки 8- и 32-битных AVR приложений от компании Atmel, работающая в операционных системах Windows NT/2000/XP/Vista/7. AVR Studio содержит компилятор C/C++ и симулятор, позволяющий отследить выполнение программы. Текущая версия поддерживает все выпускаемые на сегодняшний день контроллеры AVR и средства разработки. AVR Studio содержит в себе менеджер проектов, редактор исходного кода, инструменты виртуальной симуляции и внутрисхемной отладки, позволяет писать программы на ассемблере или на C/C++.

Ранее существовал и фирменный ассемблер под Windows (wavrasm.exe) от Atmel, который совмещал ассемблер и редактор, подобно тому, как это делается в «больших» языках программирования. Его можно извлечь из первых версий AVR Studio, но он довольно примитивный и неудобный. Затем, видимо, в корпорации решили его не развивать, ограничившись AVR Studio.

Характеристики AVR Studio:

-Интегрированный компилятор C/C++;

-Интегрированный симулятор;

-При помощи плагина возможна поддержка компилятора GCC в виде сборки WinAVR;

-Поддержка инструментов Atmel, совместимых с 8-разрядной AVR архитектурой, в том числе AVR ONE!, JTAGICE mkI, JTAGICE mkII, AVR Dragon, AVRISP, AVR ISPmkII, AVR Butterfly, STK500 и STK600;

-Поддержка плагина AVR RTOS;

-Поддержка AT90PWM1 и ATtiny40;

Одним из самых значимых аспектов программирования микроконтроллеров является работа с регистрами и портами. У микроконтроллеров серии AVR несколько регистров ввода/вывода и 32 рабочих регистра всеобщего назначения. Программист не может непринужденно записать число в регистр ввода/вывода. Взамен этого он должен записать число в регистр всеобщего назначения, а после этого скопировать значение этого регистра в регистр ввода/вывода. Рабочие регистры обозначаются как R1, R2,..., R31.

Для упрощения написания программ очень удобно давать регистрам имена. Целесообразна давать имена, соответствующие хранимой информации.

PonyProg

PonyProg — программатор (программная часть программатора) для считывания и записи программы микроконтроллеров и ПЗУ с последовательным интерфейсом программирования. В силу своей простоты и дешевизны изготовления аппаратной части программатор получил широкое распространение.

Принцип работы:

К параллельному (LPT) или последовательному (COM) порту IBM PC-совместимого компьютера подключается аппаратная часть программатора. Поддерживаются следующие аппаратные интерфейсы AVR ISP (STK200/300), JDM/Ludipipo, EasyI2C и DT-006 AVR (от Dontronics). На компьютере запускается программное обеспечение PonyProg, в программатор устанавливается микроконтроллер или микросхема ЭСПЗУ.

После предварительной настройки в память (EEPROM — память данных, Flash — память программ) будет записана микропрограмма, скомпилированная специально для устройства с помощью сред разработки для микроконтроллеров, например, WinAVR для семейства контроллеров AVR. Кроме того PonyProg может считать данные из EEPROM и микропрограмму из памяти микроконтроллера.

PonyProg поддерживает следующие интерфейсы для связи с программируемым микроконтроллером:

-I²C

-Microwire

-SPI EEPROM

-Atmel AVR и Microchip PIC micro

Поддерживаемые операционные системы: все 32-битные версии MS Windows (95/98/NT/2000/XP), все соответствующие POSIX (Linux/BSD/UNIX-схожие).

В список поддерживаемых устройств входит большинство распространенных PIC и AVR микроконтроллеров и различные виды микросхем памяти.

WinAVR

WinAVR — программный пакет для операционных систем семейства Windows, включающий в себя кросс-компилятор и инструменты разработки для микроконтроллеров серий AVR и AVR32 фирмы Atmel.
WinAVR и все входящие в него программы являются открытым программным обеспечением, выпущенным под лицензией GNU, но распространяются в скомпилированном виде.
WinAVR включает дальнейший комплект компонентов:

-Programmers Notepad — комфортный редактор программиста и интегрированная среда разработки (IDE);

- AVR GCC — оптимизирующий компилятор языков С/С++ для AVR (позже установки WinAVR интегрируется в AVR Studio);

- AVR-LibC — стандартная С-библиотека AVR для применения с GCC;

- GNU_Binutils — коллекция утилит, включающая в себя ассемблер avr-as,

компоновщик и утилиты манипуляции файлами в форматах *.elf, *.coff (используемыми для отладки и генерации загрузочных файлов) для микроконтроллеров AVR;

-MFile — механический генератор руководящего файла программы make, контролирующей сборку программ с поддержкой AVR GCC;

- gdb — дебаггер (отладчик) с интерфейсом командной строки;

- Insight — оболочка графического интерфейса дебаггера;

- SimulAVR — симулятор семейства микроконтроллеров AVR с помощью интерфейса к отладчику gdb;

- AVaRICE (JTAG ICE interface) — программа для работы с внутрисхемным отладочным интерфейсом JTAG ICE в микропроцессорах Atmel (применяется совместно с отладчиком gdb);

- Avrdude — программатор (программа для загрузки и выгрузки кода микроконтроллеров);

- avrdude-gui — графический интерфейс пользователя для AVRDUDE (только в версиях до WinAVR-20060421 включительно);

- SRecord — коллекция утилит для манипуляции с загрузочными файлами EPROM разных форматов;

Также дистрибутив включает в себя типовые для операционной системы UNIX утилиты как find, make, grep, awk, sed и т. д., и учрежденный на Scintilla редактор для программирования. Входящий в состав пакета кросс компилятор AVR-GCC поддерживает не только входные языки C и C++, но и Objective-C, и обеспечивает полную среду разработки для AVR32.
WinAVR не имеет мастера начального кода настройки аппаратуры AVR и интерфейса с разными устройствами, впрочем код, генерируемый мастером компилятора CVAVR, дозволено скомпилировать в WinAVR (допустимо, с некоторыми правками).

Заключение

В современном мире микропроцессор это основа любого устройства.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: