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1、Programmer Notepad的配置与AVRGCC入门作者:佚名 来源:不详 录入:Admin 更新时间:2008-7-26 19:29:16 点击数:3 【字体: 】单片机AVR的编程工具很多,有C,ASM,PASCAL,BASIC等等。除ASM由ATMEL公司免费提供外,其它大多数的工具都是需要收费的。而C编译器更是其中收费最高的编译器。但也有例外,那就是GCC它不但免费而且功能也几乎是“最强”的。所以我作为入门者,就开始学习它了!一、 单片机编程1、 单片机与电脑的编程有些许不同,它除一些必要地算法外,更重要的是对端口的操作。如开关量采集、开关量控制输出、模拟量的输入、通讯的操作、
2、显示器与键的控制等等都需要操作端口。2、 电脑存储永久数据一般都在硬盘等介质中。而单片机则存放在EPROM、EEPROM、FLASH等存储器中。3、 通讯接口的编程对单片机来说是至关重要的,特别在工控、网络等的应用中犹为重要。4、 单片机的编程与电脑编程相比有诸多限制。这就要求编程者对单片机硬件有一定的了解。二、 AVR单片机编程1、 AVR单片的硬件:我们以ATMega 16为例为说明一下AVR单片机吧!这是ATMEGA 16的引脚及其功能图(来自其DataSheet)A、 从图中我们可以看出有4个8位端口共32个引脚,大多有双重功能。它们分别命名为PORTA、PORTB、PORTC、POR
3、TD。B、 PORTA具备普通IO口功能外还有AD转换功能,其精度可以达到10位,即采集到的ADC的值最大不超过1023(0-1023),对应外面实际电压值的精度需要一定的简单换算(主要看其参考电压)。如参考电压为2.5V,则有2.5V为1023,则其精度为2.5V/1023就是0.00244V。如参考电压为5V,则有5V/1023也就是0.0049V。C、 PORTB口除了基本的IO功能外,特别要提的是PB4、5、6、7的功能,它是SPI(同步串行接口),更重要的是,它可以用来下载程序。D、 其它的暂且不说,必竟不是AVR单片机的介绍文章嘛。2、 AVR单片机的软件:软件当然是用来控控制这些
4、接口的运作及其代表的含义的。这也是个非常大的问题,如果你一点都不懂软件,请也找本计算机编程的书看看吧。三、 开始AVRGCC编程吧好了,下面我们来看一个简单的程序吧。在WinAVR的Programmer NotePad 2中的图:图2执行Make All后,生成HEX文件(本例中的文件名2.HEX)。以下是它的全过程。 make.exe all- begin -avr-gcc (GCC) 3.4.1 /告知avr-gcc的版本号Copyright (C)2004 Free Software Foundation,Inc. /编译器所属于公司及其版权信息This is free software
5、; see the source for copying conditions. There is NOwarranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE./这是ELF文件的一些信息,ELF文件用于调试。Size before: /转换前的ELF文件信息2.elf :section size addr.text 208 0.data 0 .bss 0 .noinit 0 .eeprom 0 .stab 780 0.stabstr 1469 0Total 2457Converting to AVR
6、Extended COFF: 2.cof/将ELF文件转换成AVR Studio能够接受的格式avr-objcopy -debugging -change-section-address .data-0x -change-section-address .bss-0x -change-section-address .noinit-0x -change-section-address .eeprom-0x -O coff-ext-avr 2.elf 2.cofDiscarding local symbol outside any compilation unit: .do_copy_data_
7、startDiscarding local symbol outside any compilation unit: .do_copy_data_loopDiscarding local symbol outside any compilation unit: .do_clear_bss_startDiscarding local symbol outside any compilation unit: .do_clear_bss_loopSize after: /转换后的文件信息。2.elf :section size addr.text 208 0.data 0 .bss 0 .noini
8、t 0 .eeprom 0 .stab 780 0.stabstr 1469 0Total 2457Errors: none /编译过程中产生的错误数- end - /编译结束 Process Exit Code: 0 /avr-gcc结束信息,0表示正常结束接下来用AVRISP程序将2.hex文件下载后AVR单片机中,观看效果。(可以考虑买个双龙的试验器SL_AVRAD)。下面我们来看看avr-gcc的IDE吧。主窗口(图3)这是非常标准的Windows Style窗口。当然它由于不是专为avr-gcc设计,所以对它进行设置是必不可少的!下面我就来设置它,以使它成为我们好用的工具吧。(呵呵!
9、可千万别小看它哦)在设置它之前让我们来看看,我们希望是一个怎样的工具吧。参照其它软件的IDE。首先,我们得有个工程(项目)管理器,这点PN已有,不需我们去设它。其次,得方便我们编辑源代码,最好是有关键字(代码)高度显示,以方便我们识别它们。如果能再给我们实时的一些提示就更好了!这方便PN做得非常很好(有人说SI很好,不过我觉得每个人有每个人的习惯,不必强求)。再次,我们得在不离开IDE的情况下,编辑C语言的makefile文件。生成我“目标代码”(计算机中术语的话叫可执行文件),并且,下载到我们单片机中。好了!来看看我们对它的设置吧!1、代码高亮设置将它设置成你习惯的模式。步骤如下:打开PN菜
10、单Tools-Options,在Options对话框中选择Style-Schemes,你说看到了如图4、5、6所示的内容了。现在开始你的设置吧。代码高亮设置1-预编译(图4)代码高亮设置2-操作符(如+-*/括号等)(图5)代码高亮设置3-数字(图6)别小看这点小功能啊,它能帮你找到不少编程错误哦(图7)想将代码打印出来吗,有帮助的!(图8)其它高亮设置同上请大家自已动手吧!一定要按自己的习惯哦。3、 设置PN中的菜单“新建”和工具栏图标 ,点击它新建文件时的文件缺省类型。我们当然希望是C类型文件啦,如下图:定义新建缺省的文件类型(图9)4、 下面开始设置的我们的avr-gcc工具菜单吧!C语
11、文的Make工具设定(图10): 精心的设置可以让你的PN,不必其它工具差哦。5、 C语言Makefile对于初学者来说太难了,根本不知道它是干嘛的,怎么工作(说的有点夸张)及怎么编写。幸好WinAVR提供给了我们一个非常好用的工具mfile。下面就将它集成到我们的PN中来吧!Makefile工具在PN中的设定(图11)(注意本工具设置为特殊设置)Makefile的设置是将C:WinAVRbin下的wish84.exe、tcl84.dll、tk84.dll三个文件复制到C:WinAVRmfile目录下。并用PN打开C:WinAVRmfilemfile.tcl。修改成下图所示修改mfile.tc
12、l为图中选中的部分并保存(图12)6、 设置ISP Programmer工具ISP串行下载器的设置(图13)按下F4后运行的结果(图14)7、 到现在,我想你对PN有了一些了解了吧。看看下面几个图吧!几个快捷键及其对应工具的设置(图15)它们用着实在是方便啊Makefile执行后的图(图16)这是PN对大项目、大工程管理的超强部分了(图17)到此,Programmer NotePad 设置完成。四、 Avr-gcc简易入门1、 对端口的操作: A、 如果我想将PORTB端口设置为输出口(8位),则在gcc中用如下方式DDRB=0xFF; 注意:0xFF=0B1111 1111表示全为1,代表了
13、输出。如果你改上式为:DDRB=0x01; /即0B0000 0001,则表示,你将PORTB的第0位(PB0)设置为输出,其它PB1-7为输入。DDRB为AVR的端口设置寄存器。B、 从端口PORTB中读入状态,用如下方式:Unsigned Char a=PINB; /读入端口PORTB的状态。若端口PORTB的状态如下:PB0为高电平 1PB1为低电平 0PB2为高电平 1PB3为高电平 1PB4为高电平 1PB5为低电平 0PB6为低电平 0PB7为高电平 1则有a = 0b1001 1101 = 0x9DC、 向端口PORTB写状态(设置状态):若要装PORTB第0位和第2位置1(高电
14、平)。DDRB=0;/PORTB全部为输出。PORTB=0x03; /0b0000 0101D、 而更多的情况,我们是要将端口的某一位改变状态,而不是对整个端口操作。或只想知道端口的某一位的状态如何的?那么如何来做呢?例如:将PB4置1,PORTB=PORTB | 0x10; /0x10=0b0001 0000将PB4置0,PORTB=PORTB & 0xEF; /0xEF=0b1110 1111将PB4置翻转,PORTB=PORTB0x10; /0x10=0001 0000检验PB4的状态,char a=PINB & 0x10; /如果PB4为1,是a0,否则a=0当然,上面写法对C语言来说
15、,简直就是垃圾代码了。C语言有它自己的方式,例如:PORTB |= 0x10;PORTB &= 0xEF;PORTB =0x10;If (PINB & 0x10) 你的语句; 是否感觉到比较简洁啊?!E、 当然avr-gcc也提供了两个函数对操作位,如:sbi (PORTB,4); cbi (PORTB,4);分别将PB4置1和清零。2、 变量的类型charunsigned charshortunsigned shortintunsigned intlongunsigned longlong longunsigned long longfloatdoublevoid等等等等,这就请读者自己看资料了。3、 程序控制语句,C语言提供了非常丰富的程序流程控制语句。i. 循环语句 A、 For(;)语句,如:for(i=0;i8;i+)循环体; /本例循环8次。