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Tutorial Práctica 5 AVR...

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EdC - IC

Tutorial AVR-Studio El entorno de desarrollo AVR-STUDIO permite cargar, ensamblar, simular y depurar los programas en lenguaje ensamblador. Un breve tutorial de uso se describe a continuación.

1.

Preparación de la práctica

1)

Arranque PC con Windows.

2)

Cree una carpeta en el Escritorio con el nombre "L5siglas_de_su_nombre". P.ej., "L5ASG" para alguien llamado A... S... G...

3)

Copie en esa carpeta sus ficheros de programa. En esta práctica son suma.asm y producto.asm.

2. 4)

Creación o apertura de un proyecto

Active AVR Studio 4. Tras iniciarse AVR STUDIO aparece un asistente (Figura 1) que permite abrir un

proyecto ya existente o bien crear uno nuevo. Si no apareciera este asistente, acceda a: menú Project 5)

→

seleccione la opción Project Wizard.

Cree un nuevo proyecto Para crear un proyecto seleccione "New Project". Así aparecerá un asistente (Figura 2)

en el que seleccionará "Atmel AVR Assembler" e indicará la raíz de directorio (elija la carpeta creada en el Escritorio en el paso 2) y el nombre del proyecto (siglas de su nombre).

18/5/15

Introducción a AVR-Studio

Figura 1: Asistente para creación o apertura de un proyecto.

Selección del directorio raíz

Figura 2: Selección de tipo y nombre de proyecto

Respecto al nombre del "Initial file" (fichero inicial) inicialmente toma el mismo nombre del proyecto, y usted podrá cambiarlo siguiendo diferentes procesos según elija seleccionar o no la opción "Create initial file". Los dos casos son: a) No seleccionar. Esta opción se usa para trabajar sobre los ficheros que ya contengan el programa, como son suma.asm o producto.asm. Los cambios que se hagan durante el uso de AVR Studio, se harán sobre ese fichero. Si elige esta opción, comprobará que no puede modificar el nombre del "Initial file". Esto es porque los ficheros ya los tiene disponibles y, en un momento posterior, usted incroporará al proyecto el fichero con el programa que le interese.

2

Introducción a AVR-Studio b) Seleccionar. Esta opción se usa para trabajar sobre ficheros creados específicamente para este proyecto. En este caso, el nombre de "Initial file" puede cambiarlo como desee. Es buena práctica dar nombres que tengan que ver con el programa (según sea el caso, "suma32", "multi16" o algo similar). A continuación, en cualquier caso "a" o "b", pulse el botón "Next", con lo cual aparecerá la última ventana de asistente (Figura 3). En ella hay que seleccionar las opciones AVR Simulator 2 y ATMega328P. Por último, pulse "Finish".

Figura 3: Selección de plataforma y dispositivo

Si observa la ventana de AVR Studio verá que ahora se le ha abierto una sub-ventana llamada "Project" con el árbol del proyecto. Además, en el caso de haber elegido la opción "b", puede observar, en primer lugar, que se ha añadido el nombre del fichero a la carpeta "Source Files" del árbol del proyecto y, en segundo, que se ha abierto una ventana en blanco en la que usted puede escribir su programa. Antes de hacerlo, lea el siguiente punto. 6)

Cargue el programa Esta acción será diferente según haya elegido la opción "a" o "b" del paso anterior. En el caso "a" (no haber seleccionado la opción "Create initial file") hay que añadir el

fichero (suma.asm o producto.asm) que se dispone en PC con el programa ya escrito. Para 3

Introducción a AVR-Studio ello, en la ventana "Project" del entorno, en la que aparece el árbol del proyecto, hay que pulsar el botón derecho del ratón en la raíz del árbol. (Si ha desplegado el árbol, puede hacer lo mismo sobre la carpeta "Source Files"). Con ello aparecerá un menú flotante (Figura 4). Con la opción "Add files to project" se podrá buscar y seleccionar el fichero deseado1.

Figura 4: Añadir ficheros al proyecto

Tras seleccionarlo, se observará en el árbol de proyecto el nombre del fichero que contiene el programa en lenguaje ensamblador (con una "flechita roja", ver Figura 7a). Pulsando con el ratón dos veces sobre él aparece una ventana en la que se puede editar el programa. En el caso "b" (seleccionó la opción "Create initial file"), al final del punto 5 ya tenía disponible la ventana de edición aunque el fichero está vacío. Para escribirlo en nuestro caso, como el programa ya está escrito en suma.asm y producto.asm, lo mejor es usar la opción "copiar" (de suma.asm o producto.asm) y "pegar". 7)

Complete un código del programa libre de errores de ensamblador Escriba el código del programa y salve el fichero. Ahora hay que realizar el ensamblado

del código para comprobar si hay errores de lenguaje. Este paso se realiza en: menú Build

→

opción Build

(también puede utilizar el icono

de la barra de herramientas).

1. Si en la ventana de la Figura 4 elige la opción "Create New File" se llega a una situación similar a la de haber elegido la opción "b".

4

Introducción a AVR-Studio En caso de producirse errores, en la ventana inferior ("Build") aparecerá el número de línea del programa donde está el error. Debe corregir el error, salvar el fichero y volver ensamblarlo. Si todo es correcto debe aparecer en la parte inferior información referente al programa compilado sin errores.

3.

Ejecución en el simulador del programa

AVR-STUDIO incluye un simulador con el cual se puede visualizar el estado del microcontrolador durante la ejecución de un programa, permitiendo varias opciones de ejecutarlo, que se presentarán más adelante. 8)

Comience la simulación Para comenzar la simulación del programa hay que acceder a: menú Debug → opción Start Debugging. También con el icono

.

Tras esto aparecen diferentes ventanas (Figura 5) que se describen a continuación: - Ventana del Procesador: Situada en la parte izquierda (comparte sitio con "Project"), muestra el estado interno de procesador (frecuencia, contador de ciclos del reloj) y el contenido de los registros: PC, SP, X, Y, Z, SREG y, si los despliega, los 32 registros internos. - Ventana de dispositivos de E/S: Situada en la parte superior derecha, muestra en forma de árbol todos los dispositivos que tiene el microcontrolador seleccionado. - Ventana de visualización de memoria: En la Figura 5 está situada en la parte inferior derecha. Si no le ha aparecido, acceda a: menú View → opción Memory Esta ventana permite seleccionar una de las diferentes memorias del microcontrolador y ver su contenido en tiempo real. Principalmente interesa ver el contenido de la memoria Data (SRAM) (en su espacio de datos útiles, a partir de la dirección $100, ya que hasta la dirección $FF están mapeados los registros internos y los puertos I/O).

5

Introducción a AVR-Studio

Figura 5: Visión global del modo de depuración de AVR-STUDIO

El simulador permite la ejecución instrucción a instrucción del programa. El indicador situado en la parte izquierda indica la siguiente instrucción que se ejecutará. En el menú Debug (Figura 6) se pueden encontrar diversas acciones útiles durante la simulación, de las que las más interesantes tienen su icono en la barra de herramientas. En el depurado usual las funciones más utilizadas son: - Step Into: (icono

) Ejecuta instrucción a instrucción. Si se tratara de una llamada

a subrutina, realiza la llamada y se sitúa en la primera instrucción de la subrutina. - Step Over: (icono

) Ejecuta instrucción a instrucción pero, en caso de que sea

una llamada a una subrutina, la ejecuta completamente avanzando a la siguiente instrucción del programa de llamada. - Step Out: (icono

) Dentro de una subrutina, ejecuta todas las instrucciones hasta

salir de la subrutina (regresando al programa de llamada). Si se acciona "Step out" en un fragmento de programa que no corresponda a una subrutina, no ejecuta ninguna instrucción. 6

Introducción a AVR-Studio - Reset: (icono

) Reinicia la simulación y sitúa la ejecución en la primera

instrucción del programa. - Toogle Breakpoint: (icono

) Establece un punto de ruptura de ejecución. Cuando

se ejecute el comando Run (icono

), el programa se ejecutará hasta encontrar

algún punto de ruptura. - Run to Cursor: (icono

) Ejecuta instrucciones hasta la instrucción en la que está

el cursor.

Figura 6: Menú de depuración

9)

Ejecute otra vez el mismo fichero Para ejecutar de nuevo un programa que ya haya sido ejecutado en todo o en parte: Reset: (icono

) → nueva ejecución

Si cambia algún contenido en el fichero en curso, para la nueva ejecución debe: Save → Build → Start Debugging → nueva ejecución 7

Introducción a AVR-Studio 10)

Ejecute otro programa dentro del mismo proyecto Cargue el nuevo fichero (vea paso 6). En la sub-ventana "Project" comprobará que el

nuevo fichero se ha añadido al árbol del proyecto. Sin embargo, es posible que el fichero anteriormente ejectuado tenga una "flechita roja" (Figura 7a) mientras que el nuevo no la tenga , lo que significa que este último no va a poder ser depurado ni ejecutado. Para conseguir que este último sea el programa a depurar y ejecutar: Pique con el botón derecho en el nuevo fichero y en el desplegable elija "Set As Entry File". Tras ello en ese fichero habrá una "flechita roja" (Figura 7b) y podrá depurarlo y simularlo.

(a) (c) (b)

Figura 7: Archivos activos para depuración y simulación

A veces, los dos ficheros quedan marcados ((Figura 7c) pero no es posible volver a depurar y simular el primero que se cargó. Si le ocurre esto: - cierre el programa AVR Studio salvando el proyecto - vuelva a arrancar AVR Studio eligiendo ese projecto en la sub-ventana "Recent projects" picando dos veces sobre él. De esta manera sólo un fichero estará marcado, pero podrá cambiar entre uno y otro con la opción "Set As Entry File".

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