Язык си для микроконтроллеров avr. Язык С для программирования микроконтроллеров AVR: полное руководство

В этом примере мы видим основные элементы программы для AVR на С:

• Подключение стандартных библиотек avr/io.h и util/delay.h
• Определение константы для номера пина светодиода
• Функция main() с бесконечным циклом
• Использование битовых операций для управления выводами
• Функция задержки _delay_ms() для создания интервалов

Особенности программирования микроконтроллеров AVR на языке С

При разработке программ для AVR на С следует учитывать ряд важных особенностей:

• Ограниченные ресурсы микроконтроллера (память, производительность)
• Необходимость прямого управления периферийными модулями
• Отсутствие операционной системы и стандартных библиотек
• Важность оптимизации кода для экономии ресурсов
• Использование специфичных для AVR библиотек и функций

Какие ключевые навыки необходимо освоить для эффективного программирования AVR на С? Рассмотрим основные направления:

Ключевые навыки программирования AVR на языке С

1. Работа с портами ввода-вывода
2. Настройка и использование таймеров/счетчиков
3. Обработка прерываний
4. Работа с АЦП и ЦАП
5. Использование последовательных интерфейсов (UART, SPI, I2C)
6. Управление энергопотреблением микроконтроллера
7. Работа с памятью программ и данных

Освоение этих базовых навыков позволит создавать полноценные проекты на микроконтроллерах AVR с использованием языка С. Как эффективно изучать программирование AVR?

Методы изучения программирования микроконтроллеров AVR на С

Для успешного освоения программирования AVR на языке С рекомендуется использовать следующие подходы:

• Изучение теоретических основ архитектуры AVR и языка С
• Практика на простых проектах с постепенным усложнением
• Анализ готовых примеров кода и библиотек
• Использование отладочных плат для экспериментов
• Изучение документации на микроконтроллеры
• Участие в тематических форумах и сообществах

Какие ресурсы можно использовать для самостоятельного изучения? Рассмотрим наиболее полезные источники информации.

Ресурсы для изучения программирования AVR на языке С

Для освоения программирования микроконтроллеров AVR на С рекомендуется использовать следующие материалы:

• Официальная документация от Microchip (бывшая Atmel)
• Книги по программированию AVR (например, «Make: AVR Programming» Эллиота Уильямса)
• Онлайн-курсы на платформах Udemy, Coursera
• Видеоуроки на YouTube
• Форумы по электронике и программированию (например, AVR Freaks)
• Примеры проектов на GitHub

Комбинирование теоретического изучения с практическими экспериментами позволит быстро освоить основы и перейти к созданию собственных проектов на микроконтроллерах AVR с использованием языка С.

Язык программирования Си для AVR микроконтроллеров

Национальный университет кораблестроения

имени адмирала Макарова

Кафедра теоретической электротехники и электронных систем

 Курсовой проект

ПО КУРСУ

«ЦИФРОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА»

СПЕЦИАЛЬНОСТИ 8.090803

«ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ»

Язык программирования Си для AVR микроконтроллеров

Выполнил:

студент группы 3321

Пахомов Н.Н.

Руководитель:

проф. Рябенький В.М.

Проект допущен к защите

“_____”  _____________2005 г.

Николаев 2005

Содержание

Введение. 3

Компилятор языка Си CodeVisionAVR.. 4

Общие сведения. 4

Запуск. 5

Синтаксис языка. 8

Комментарии в программе. 8

Резервированные слова. 8

Типы данных (идентификаторы). 9

Размеры данных. 9

Константы. 9

Переменные (объявления). 10

Задание адреса переменных в области SRAM памяти. 11

Переменные типа бит. 12

Организация SRAM-памяти. 12

Регистровые переменные. 13

Доступ к регистрам ввода-вывода. 13

Математические операции. 16

Функции. 16

Использование ассемблера в Си программах. 17

Заголовочные файлы. 19

Описание заголовочных файлов. 20

Примеры программ.. 26

Заключение. 33

Список использованной литературы.. 34

 Введение

Исторически, первым языком программирования был машинный язык. Он был очень неудобным для пользователя, так как оперировал машинными кодами в двоичном или шестнадцатеричном представлении. В дальнейшем, при усовершенствовании аппаратной части появился другой, более ориентированный для  работы с пользователем язык ассемблер. Для написания программ в ассемблере используются мнемонические коды машинного языка. Ассемблер является довольно неудобным с точки зрения читабельности при  написании больших программ, для отладки и поиска ошибок. Однако ассемблер активно используется для написания программ под микроконтроллеры в связи с компактностью кода и скоростью его выполнения. Как в программировании для ПК так и при для программирования контроллеров, на замену ассемблеру приходят языки программирования высокого уровня. В настоящее время существует довольно большое число компиляторов для работы с контроллерами, реализующие различные языки программирования, такие как Basic, Pascal, C. Использование языка C является перспективным и очень удобным для пользователя. Преимущества С по сравнению с ассемблером: лёгкость изучения языка для начинающих, простота написания программ, лёгкость чтения, структурированность кода, возможность написания собственных библиотек простота отладки и поиска ошибок. Недостатки: возможная некоторая не оптимальность кода.

Существует большое число компиляторов языка Си для AVR микроконтроллеров, которые разрабатывались для работы с языками высокого уровня. Некоторые из них являются платными, другие бесплатными или условно бесплатными. Основным критерием при выборе того или иного компилятора, является наличие дополнительных заголовочных файлов для облегчения работы с периферией и внешними устройствами и условия распространения.

Компилятор языка Си CodeVisionAVR

Общие сведения

CodeVision представляет собой кросс-компилятор языка Си, графическую оболочку и автоматический генератор программ, ориентированные на работу с семейством микроконтроллеров AVR фирмы Atmel. Внешний вид окна программы показан на рис. 4.5.

Программа представляет собой 32-разрядное приложение для работы в операционных системах Windows 95, 98, NT4.0 и 2000.

Кросс-компилятор включает в себя почти все элементы, соответствующие стандарту ANSI. Также в компилятор включены дополнительные возможности, ориентированные на использование архитектурных особенностей микроконтроллеров этого семейства и встроенных систем в целом.

Объектные файлы COFF позволяют осуществлять отладку программ с просмотром содержимого переменных. Для этого следует применять свободно распространяемый фирмой Atmel (www.atmel.com) отладчик AVR Studio debugger версии 3.5 или более поздний.

Для отладки систем, использующих последовательную передачу данных, в графической оболочке имеется встроенный Terminal.

Кроме стандартных библиотек языка С, компилятор имеет библиотеки для работы с:

·  ЖКИ индикаторами со встроенным контроллером;

·  шиной I2C фирмы Philips;

·  датчиком температуры LM75 фирмы National Semiconductor;

·  часами реального времени PCF8563 и PC8583 фирмы Philips,

·  однопроводным протоколом фирмы Dallas Semiconductor;

·  датчиками температуры DS1820 и DS1822 фирмы Dallas Semiconductor;

·  датчиком температурь/термостатом DS1621 фирмы Dallas Semiconductor

Си для микроконтроллеров

Узнайте как грамотно использовать все возможности языка Си для программирования микроконтроллеров! В чем главная сложность написания программ под микроконтроллеры или Arduino по сравнению с традиционным программированием для персональных компьютеров? Микроконтроллеры — это как промежуточное звено между программой и реальным миром. Все ошибки программы тут же становятся реальными! Студент сдает экзамен по электротехнике. Отвечает прекрасно, поражает преподавателя своими знаниями, тот ставит ему «отлично», а потом спрашивает:.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

Содержание:

• Как написать код для AVR, программирование микроконтроллеров Atmel AVR на Си
• Что нужно для программирования микроконтроллеров?
• Что подтянуть в си
• Обзор статей — «Программирование микроконтроллеров на языке Си»
• Язык программирования Си в микроконтроллерах. Общие сведения, плюсы и минусы использования.
• Примеры на Си для микроконтроллеров Atmel AVR
• Вы точно человек?
• Работа с микроконтроллерами: прошивка программатором и чистый «Си»
• Простая программа для AVR микроконтроллера на языке Си
• Ускоренный курс языка Си

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: C++ Siberia 2019: Игнат Ворошилов, Возможности С++ для программирования микроконтроллеров

Как написать код для AVR, программирование микроконтроллеров Atmel AVR на Си

Помню у него был встроенный Бэйсик. Реальнее найти ассемблер для него. Если нужна документация, то рой в сторону наших процессоров серии км Когда-то очень давно наши жестянщики на их базе «Спектрумы» делали якутской сборки. Но речь не о том. Если взять самоучитель по микроконтроллерам, того же Белова, то там и ассемблер и Си для микроконтроллеров. Но все примеры только на Атмегах, а у них и таймеры и принцип конфигурирования портов применительно только к ним.

Это получается: Сначала обучись Си для Атмегов, потом портируй свои знания на свой процессор : Первая часть — бесполезная трата времени , после которой вторая уже не нужна.

Принцип таймеров и конфигурирования портов везде один и тот же если это стандарт, конкретно атмега это или стм, да хоть пентиум вообще никакого отношения не имеет. Прошу внимательно читать вопрос, а потом уж умничать. Прошу внимательно читать ответ, и пытаться подумать о чем знающие люди говорят. Нету «Си для микроконтроллеров», есть Си. Да вот прежде чем проявлять эмоции, подумайте — есть всем известная ардуино.

Но что мы там видим? Интерпретатор надо оказывается, а еще надо пару хедеров подключить, это чтоб диодом помигать. Ну чтоб на Си под ардуину писать хыхы. А ведь есть еще i2c, шилды и ппрочая ересь. Что тогда делать? Да все вроде правильно и тактично в Ваших ответах. Изначально я ищу типа онлайн-курсов программирования микроконтроллеров. Интересует язык Си, потому как этот язык и ассемблер более для них подходит, а команд там всего 41 от всего Си.

Дабы отсеять эти бесполезные для меня советы, я и указал Zilog. Хотя изначально мне необходим был SAM8 от Самсунга, а он совместим с Z8 и тем более Самсунг продал все свои линейки микроконтроллеров Зилогу. Вроде разницы нет в Си для микроконтроллеров, но примеры, на которых преподаватели советуют учится, в основном все на АВР.

Да не более подходит, вы поймите. Ну ведь не от языка зависит. На выходе будет скомпилированый код для вашего контроллера, не важно на каком языке писалось и если оно поддерживается. Все это проприертарное ПО, не в смысле полусвободное, а в смысле специфическое. В приведенном выше коде я вижу только константы аля адреса чего-то там. Программировать контроллеры не так сложно, просто не пытайтесь искать «кроссконтроллерных» языков.

Сегодня зилог, завтра девлинк, после завтра сименс или адам с сискодом. И Си и Асссемблер и Луа и Паскаль и что угодно в итоге интерпретируются в машинные инструкции понятные контроллеру, будь то функциональные блоки, или вообще среда исполнения как в случае с модными есп ардуино стм32 хотя я тут спюздел маленько Мой вам совет — есть контроллер и надо запрогать — ищите для него среду.

Тот же лабвью много чего поддерживает, чуть не стандарт де юро. Unreg, согласен. Надо либо найти мануал по контроллеру либо найти похожий проект и провести реверс инженеринг.

Человек хочет писать на языке си под указанную им выше аппаратную платформу. Что тут непонятного? Автор, если гугл ничего не нашел, то этого и нет. Поэтому иди на сайт производителя и качай покупай си-компилятор, если таковой имеется.

Наверняка внутри еще и примеры найдутся. Бормалей, рукалицо. Ответ ради ответа. Автор не глуп, но ничего найти не может, это должно настораживать не так ли? На данный момент, это изобретение велосипеда с огромным багажником отличных, но никому не нужных идей потому что они уже реализованы в более простых и эффективных формах.

Если чисто для опыта в Си — ну лучше паттерны изучить, если для микроконтроллеров — то МЭК. А дальше все сложится с любым языком и любым контроллером почти. Другое дело если автор пишет статью для гиктаймс, тут логика бессильна. Существует несколько самоучителей на русском по программированию микроконтроллеров. Авторы рекомендуют выбрать распространенный МКУ и на нем и примерах тренировать свои навыки, а уж потом сделать выбор в сторону другого производителя.

В самоучителях идет или Ассемблер или Си или вместе. Язык , конечно, одинаков для любых МКУ, но внутреннее построение у всех разное. И вот: Если я освою AVR , то на кой мне тогда другие контроллеры? Ну а если все-таки именно Си надо для вашего контроллера и он поддерживается и все для этого есть, то не уроки нужны, а API.

А уж это всяко должно быть, иначе — я даже не знаю как это назвать. А зачем такая экзотика в выборе контроллера, правильно преподы советуют — начинать лучше с популярных марок.

Сейчас продаются отладочные платы киты , стоят недорого, stm32 дешевле руб, но stm32 сложнее в изучении намного, думаю есть киты и на pic, avr. По pic, avr еcть литература на русском, по stm32 только на английском. Конечно, зачем мозг напрягать, если уже все создано. Я еще раз убедился, что иду единственно правильным путем — изучаю Си, плотно изучаю даташит на мой котнроллер и использую те наработки китайских разработчиков, просочившиеся в сеть.

И если что-то непонятно, то надо разобраться и постичь, а не тупо переписать списать и забыть. Если хочешь просто изучить, то конечно лучше начинать с наиболее распространенного и где обучающего материала больше.

Но надо понимать, что у разных видов МК разное строение. Все Награды 1 месяц на форуме. Топ пользователь. Как получить награды? Показать еще. Где можно в интернете учится Си для микроконтроллеров? Везде Питон Пхп Ява, а вот Си нет. Ни бесплатно, ни за деньги. Нашел в одном месте начало, и вроде все здорово — после каждого урока практические задания в автоматическом режиме, но на 4 уроке все закончилось. А все самоучители для Пиков и Атмелов, реже для других контроллеров, а у меня вообще экзотика — Zilog Z8.

В сети пара статей обзорных на русском, пара даташитов на английском и глухо :. Выделить тему. Ответов 37 Написать ответ. Ответить Отмена. Если честно, то Си для Z не припомню такого. Z80 и Z8 все-таки разные платформы. Си для атмегов Бормалей, так это же контроллер. Не, все не так. Не ссорьтесь! Спасибо, практически в самую точку. Массовое увлечение программированием AVR и PIC привела к туче «программеров» использовавших готовый исходник, для замены пары символов и в итоге заявляющих, что «постигли этот процесс и уже сами программируют МКУ».

Unreg, и запустить копипаст в космос. Скрытый Якутская раскладка. Поддержка пользователей:. Полная версия сайта. Что такое рейтинг? Мобильная версия Что такое рейтинг? Реклама Вакансии. Права на зарегистрированные товарные знаки «Ykt» и «Ykt. Ru» принадлежат сети Ykt. Условия использования. Обратная связь.

Спасибо за обращение! Проверим в течение одного рабочего дня. Чтобы узнать о решении дождитесь обратной связи или обратитесь в техподдержку:. Сб—Вс — Есть предложение по улучшению сети Ykt.

Что нужно для программирования микроконтроллеров?

Помню у него был встроенный Бэйсик. Реальнее найти ассемблер для него. Если нужна документация, то рой в сторону наших процессоров серии км Когда-то очень давно наши жестянщики на их базе «Спектрумы» делали якутской сборки. Но речь не о том. Если взять самоучитель по микроконтроллерам, того же Белова, то там и ассемблер и Си для микроконтроллеров.

Здравствуйте! Поиски в интернете информации о программирование AVR не увенчались успехом и поэтому я хотел бы узнать у.

Что подтянуть в си

Что такое микроконтроллер? Микроконтроллер это по сути микрокомпьютер с процессором, оперативной и постоянной памятью, портами ввода-вывода, во многих микроконтроллерах имеется аналого цифровой преобразователь. Пожалуйста, переустановите приложение. Выбираем GCC C Executable Project на изображении под цифрой 1 , В низу, в поле Name 2 указываем имя нашего проекта, в поле Location 3 можем выбрать местоположение проекта или оставить путь по умолчанию, нажимаем OK. В окне появится среда разработки написания кода, где уже будет стандартный код на Си и несколько закомментированных строк с указанием авторства и даты:. Под цифрой 1 находится окно написания кода, под цифрой 2 файлы с исходным кодом, библиотеки и все файлы, связанные с исходным кодом, в файле main. В итоге скомпилированная прошивка будет в формате. HEX и будет лежать по адресу опять же, если вы не изменили стандартное месторасположение :. Если выбрать вариант сборки Release, то прошивка будет лежать в соответствующей папке то есть не в папке Debug, а в папке Rele ase. Код , который ничего не делает это не очень интересно, напишем программу, которая мигает 2 раза в секунду светодиодом:.

Обзор статей — «Программирование микроконтроллеров на языке Си»

Видео уроки по программированию для начинающих avr микроконтроллеры на си. В программе atmel studio или avr studio. Тема видео урока «операторы цикла «. Видео уроки для начинающих программирование микроконтроллеров на си фирмы Atmel в программе Atmel Studio или avr Studio. Тема: программирование микроконтроллеров на языке си «Битовые поля «.

Функция main — это точка входа в программу, с которой компьютер начинает выполнение программы.

Язык программирования Си в микроконтроллерах. Общие сведения, плюсы и минусы использования.

Тактовая частота микроконтроллера во всех примерах 8 МГц используется тактирование от внутреннего генератора. Код примеров разбит на блоки и снабжен комментариями. Проекты написаны в среде Eclipse инструкция по установке и настройке Eclipse для AVR и легко могут быть импортированы в Eclipse. Также можно использовать данные проекты и в среде AVR studio изменится только структура файлов проекта. При обнаружении ошибок просьба сообщить на почту.

Примеры на Си для микроконтроллеров Atmel AVR

Основой любого микроконтроллерного устройства является заложенная в него программа. Она задает алгоритм функционирования устройства, последовательность действий, связывает входы и выходы в единую систему. Что собой представляет эта программа? Это просто набор команд в машинных кодах микроконтроллера, заботливо созданный компилятором. Читать программу в таком виде нереально, а писать тем более хотя в юности автор баловался с ручным переводом программ в маш. Поэтому пионеры компьютерной науки разработали языки программирования и их трансляторы, самым первым из которых был ассемблер. Ассемблер — язык низкоуровневый, команды по сути обозначают те же коды процессора в более удобочитаемом виде мнемоники. Тем не менее, он имеет все возможности для описания любых алгоритмов если у их составителей хватит на это терпения , причем выполняться они будут максимально быстро.

В данной статье рассматриваются азы программирования микроконтроллеров на Си. Язык программирования Си – высокоуровневый.

Вы точно человек?

Наш разговор о Си был бы неполным, если бы мы кратко не остановились на происхождении этого языка. Для более полного погружения в эту тему советуем обратиться к книге. Ниже по тексту параграфа мы даем краткое изложение одного из разделов этой книги.

Работа с микроконтроллерами: прошивка программатором и чистый «Си»

Обычно все учебники содержат много теории перед тем, как показать наконец пример хоть какой-то программы. Теория, безусловно, нужна. Без теории профессионалом не стать. Однако бороться с любопытством тоже крайне сложно — хочется уже поскорее узнать, как же пишутся программы. Это касается и программ на Си для микроконтроллеров. Поэтому я решил показать вам пример простейшей программы на Си для микроконтроллеров AVR.

Уже есть тема для Бейсика, асм это само сабой, а вот по Си темки нету, поэтому я и решил её создать.

Простая программа для AVR микроконтроллера на языке Си

В прошлой статье мы разобрали строение программы на AVR Ассемблере, собрали несложную схему и выполнили прошивку микроконтроллера. К микроконтроллеру были подключены два светодиода, которые мы заставили попеременно мигать. Здесь мы разберем пример программы для AVR микроконтроллера на языке Си C , которая будет использовать ту же принципиальную схему что и в примере с программой на Ассемблере, так что для работы нам пригодится тот-же макет что и в прошлой статье. Мигать светодиоды мы заставим не просто попеременно, а немножко по другому и с дополнительными задержками по времени. Это универсальный язык программирования с современным набором операторов и типов, также Си является языком достаточно «низкого уровня» приближенный к машинным кодам что позволяет нам работать с памятью, адресами и минимальными единицами данных. Изначально язык Си использовался в операционной системе Unix для написания приложений и самого ядра ОС.

Ускоренный курс языка Си

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца ноябрь и декабрь года , в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины? Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs. Амбициозная цель компании MediaTek — сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники.

Изучение микроконтроллеров ATtiny с использованием C и языка ассемблера (электронная книга)

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

• 10% скидка для членов
• Одобренные продукты
• 2000+ продуктов

Стать членом Архив Проекты

€ — EUR

Будьте первым, кто оставит отзыв об этом продукте

Перейти в конец галереи изображений

Перейти к началу галереи изображений

Изучение микроконтроллеров ATtiny с использованием C и языка ассемблера (электронная книга)

Будьте первым, кто оставит отзыв об этом продукте

Обзор

Архитектура и программирование AVR

Углубленный взгляд на 8-битную архитектуру AVR, используемую в микроконтроллерах ATtiny и ATmega, в основном с точки зрения программного обеспечения и программирования. Изучите архитектуру AVR с помощью C и языка ассемблера в Microchip Studio (ранее Atmel Studio) с микроконтроллерами ATtiny.

Подробнее

Обзор

Архитектура и программирование AVR

Углубленный взгляд на 8-битную архитектуру AVR, используемую в микроконтроллерах ATtiny и ATmega, в основном с точки зрения программного обеспечения и программирования. Изучите архитектуру AVR с помощью C и языка ассемблера в Microchip Studio (ранее Atmel Studio) с микроконтроллерами ATtiny.

Подробнее

Обычная цена €29,95

Участников €26,96

• Подробности
• Характеристики
• Загрузки
• Отзывы

Подробнее

Углубленный взгляд на 8-битную архитектуру AVR, используемую в микроконтроллерах ATtiny и ATmega, в основном с точки зрения программного обеспечения и программирования. Изучите архитектуру AVR с помощью C и языка ассемблера в Microchip Studio (ранее Atmel Studio) с микроконтроллерами ATtiny.

• Узнайте подробности о внутренней работе микроконтроллеров AVR, включая внутренние регистры и карту памяти устройств ATtiny.
• Запрограммируйте микроконтроллеры ATtiny, используя программатор/отладчик Atmel-ICE, или используйте дешевый программатор для хобби, или даже Arduino Uno в качестве программатора.
• Большинство примеров кода можно запустить с помощью симулятора Microchip Studio AVR.
• Научитесь писать программы для микроконтроллеров ATtiny на ассемблере.
• Посмотрите, как язык ассемблера преобразуется программой на ассемблере в инструкции машинного кода.
• Узнайте, как программы, написанные на языке программирования C, становятся языком ассемблера и, наконец, инструкциями машинного кода.
• Используйте отладчик Microchip Studio в сочетании с аппаратным USB-программатором/отладчиком для тестирования программ на ассемблере и языке C или используйте симулятор Microchip Studio AVR.
В этом томе используются микроконтроллеры ATtiny в корпусе
• DIP для удобства использования на электронных макетных платах, предназначенные в основном для ATtiny13(A) и ATtiny25/45/85.
• Узнайте о времени инструкций и тактовых частотах в микроконтроллерах AVR с использованием устройств ATtiny.
• Будьте на пути к тому, чтобы стать экспертом по AVR с продвинутыми навыками отладки и программирования.

Технические характеристики

Отзывы (0)

Пока нет отзывов. Будьте первым кто оценит этот продукт.

Ваш отзыв о микроконтроллерах ATtiny с использованием C и языка ассемблера (электронная книга)

C: зачем изучать 8-битную архитектуру микроконтроллера AVR?

14 марта 2022 г.
По Warwick Smith на Микроконтроллеры

Очень популярные микроконтроллеры ATtiny и ATmega (ранее от Atmel, теперь от Microchip) основаны на 8-битной архитектуре микроконтроллера AVR. Давайте рассмотрим некоторые причины, по которым стоит изучить и понять базовую архитектуру этих устройств.

Очень популярные микроконтроллеры ATtiny и ATmega (ранее от Atmel, теперь от Microchip) основаны на 8-битной архитектуре микроконтроллера AVR. Давайте рассмотрим некоторые причины, по которым стоит изучить и понять базовую архитектуру этих устройств.

Микроконтроллеры AVR

В то время как читатели Elektor склонны к техническим наукам, и большинство из них, вероятно, интересуется тем, как работает любая электроника, есть и другие причины, по которым вам следует изучать архитектуру конкретного микроконтроллера. Один пример связан с программированием микроконтроллеров AVR с использованием языка программирования C. 8-битные микроконтроллеры AVR обычно программируются с использованием C. Поскольку эти устройства имеют небольшую память программ, оптимизация компилятора C обычно включена. Это приводит к тому, что некоторые строки кода C оптимизируются или комбинируются с другими строками кода.

При отладке оптимизированного кода с помощью аппаратного средства отладки, такого как Atmel-ICE в сочетании с Microchip Studio, невозможно поставить точку останова на каждую строку кода. Кроме того, при пошаговом выполнении кода во время отладки некоторые строки кода C не могут быть пошаговыми, а вместо этого полностью пропускаются. Причина такого поведения, конечно же, связана с оптимизацией некоторых строк кода. Отключение оптимизации может помочь при отладке, но при этом изменяется базовый машинный код, который загружается в память программы AVR. Это также приводит к тому, что этот код использует больше памяти, потому что он больше не оптимизирован. Чтобы понять, что делает этот оптимизированный код, в Microchip Studio открывается окно дизассемблирования. В этом окне показан код языка ассемблера, в который был преобразован код C в процессе сборки. Чтобы понять код на языке ассемблера AVR, необходимо понять архитектуру AVR и его набор инструкций на языке ассемблера.

Еще одним примером необходимости понимания архитектуры AVR является чтение спецификаций или заметок по применению. Нередко в документах такого типа можно встретить код, написанный на языке ассемблера.

Перед рассмотрением некоторых практических примеров, помогающих понять причины изучения архитектуры AVR, давайте обсудим микроконтроллеры AVR, Microchip Studio, а также архитектуру AVR и язык ассемблера. Это позволит всем быстро ознакомиться с этой темой и определить некоторые термины, используемые во введении. После этого обсуждения приведены несколько примеров кода, а затем дополнительные причины для изучения 8-битной архитектуры AVR.

Микроконтроллеры ATmega являются одними из самых известных 8-битных микроконтроллеров благодаря их использованию на платах Arduino Uno и Arduino MEGA 2560. Меньшие и более дешевые устройства ATtiny, Рисунок 1 , также популярны среди любителей и производителей электроники. Обе линейки ATmega и ATtiny AVR имеют детали, доступные в двухрядных корпусах (DIP). Одна из причин, по которой эти устройства популярны среди любителей и производителей, заключается в том, что они доступны в этих упаковках, что позволяет легко использовать их в макетных схемах. Другая причина их популярности заключается в том, что они просты в использовании и программировании. Официальные инструменты программирования доступны от Microchip, а также множество дешевых программаторов для хобби, доступных для загрузки кода на эти устройства.

Микрочип Студия

Microchip Studio для Windows, которая ранее называлась Atmel Studio, представляет собой бесплатную полнофункциональную IDE для программирования и отладки 8-разрядных микроконтроллеров AVR. Кроме того, он поддерживает 32-разрядные микроконтроллеры AVR и устройства ARM, которые ранее были доступны от Atmel, но теперь поставляются Microchip. Эта IDE имеет встроенную поддержку цепочки инструментов GNU GCC C/C++ с открытым исходным кодом для 8-битных микроконтроллеров AVR, а также поддержку 8-битной программы ассемблера Microchip AVRASM2 для 8-битных AVR. Таким образом, программное обеспечение для AVR может быть разработано на C, C++ и ассемблере с использованием этой IDE. Эти инструменты программирования являются частью стандартной установки Microchip Studio, что упрощает начало работы с микроконтроллерами AVR. Инструменты программирования автоматически устанавливаются при установке Microchip Studio, после установки не требуется дополнительная настройка.

Что делает Microchip Studio исключительной, так это то, что она также имеет встроенный симулятор AVR и отладчик. Это означает, что программы AVR, написанные на C, C++ или языке ассемблера, можно отлаживать с помощью симулятора или внешнего USB-инструмента, такого как Atmel-ICE.