AVR开发环境的入门.doc

AVR开发环境入门一.AVR开发环境介绍：AVR的集成开发环境有很多，首当其冲的应该还是IAR，为什么呢，因为当初AVR 还在ATMEL 胎中酝酿的时候，IAR 公司参与了AVR 的设计，因此可以认为IAR 有更为正统的血液，它最了解AVR，它的编译器编出来的代码应该最优秀。好比你生的孩子还是你最了解至少相当长一段时间是这样的。事实上，IARfor AVR 确实展现了这个实力，它的功能确实最为强大，无论是源代码编写还是软件乃至硬件仿真，编译出来的代码也十分优秀。但是事物总是相对存在的，优点有时就意味着缺点。IAR 功能全面而强悍，代价就是它的软件界面比较复杂，设置选项多，网上的资料也比较少，最要命的是这个软件非常的贵，好吧你说你有破解版，但是破解文件一般并不通用，而且破解方法一般都稍显繁琐。以上几条，对于新接触AVR 的人来说，几乎是迈不过的坎。 接下来是官方的AVR studio，官方出品，但是一般没有人用这个软件来做开发环境，为什么呢，因为它本身不支持C 语言，一般我们只用它的仿真功能搭配其他C 编译器来用。 第三个，WINAVR，又称GCC AVR。GCC AVR 应该是目前使用率最高的AVR 开发环境了，软件体积小，界面简单易用，教程资料很多，代码效率高，最重要的是，它是完全免费的。但是它几乎没有仿真调试的功能。所以我首要推荐GCC AVR+AVR studio 搭建你的AVR IDE。WinAVR-20060421 GCCAVR编译器，GCCAVR是一款免费的编译器，编译功能也挺强的，有一点不好就是不是那容易入手。总得来说还是一款很好的开发软件。GCCAVR相对来说难一些，对于新手来讲ICCAVR是最合适的选择。 第四个，ICC AVR，大部分AVR 教材所用的示例软件，也是十分简单易用，适合新手初学，在此也推荐选用，但是它的功能一般，bug 比较多，比较高级的要求它应付起来就有些吃力了。 此外还有CODEVISION，最大的优点就是它的界面很像keil，这会吸引到众多从51 转到AVR的人，不过它有2K 代码限制，破解方法又不多。略过不表。 鉴于以上原因，我们在这里只介绍其中两种开发环境的运用，一个是适合新手入门的ICCAVR，另一个是可以仿真调试的GCCAVR + AVR studio二.AVR单片机集成开发环境ICCAVR与AVR studio安装与使用1. ICCAVR的安装与使用： （1）在网上下载ICCAVR+V6.31带注册机.rar文件（也可下载其他版本，但要但注册机的），解压后点击如下所示图标，按照提示完成安装点击该图标后出现安装界面如下：点击next,然后accpt,进入以下界面：点击Browse选择安装路径，设置好后，点击next,直到install界面，点击install则开始进行安装。（2）.安装好后从所有程序中选择ICCAVR进入软件界面进入如下ICCAVR集成环境界面：在Help选项下选Register software,会弹出注册窗口复制注册窗中细红框中的硬件码，运行keygen.p1里面的注册机，将硬件码写入，执行生成命令（注意选择软件版本）。出现如下界面：将复制的硬件码粘贴到红色框内，点击Generate按钮，再将生成的License码复制出来，粘贴到ICCAVR注册窗口的License选框中，点击Import License后及软件自动关闭，重新打开后即为正式版了。2.ICCAVR集成开发环境的使用ICC AVR是大部分AVR 教材所用的示例软件，也是十分简单易用，适合新手初学，在此也推荐选用，但是它的功能一般，bug 比较多，比较高级的要求它应付起来就有些吃力了。下面以点亮一个发光二极管为例介绍ICCAVR集成开发环境的使用：（1）新建工程：打开ICCAVR软件，点击菜单栏ProjectNew，弹出如下对话框，对工程进行命名和路径设置，这里将工程名命名为LED，放在桌面的LED文件夹中，并保存。点击保存后回到ICCAVR界面，在右侧的Project装口可以看到刚建好的工程。再点击工具栏新建文件快捷按钮，先随便输入少许字后保存为led.c,保存到刚建好的LED目录下。单击保存后，回答ICCAVR界面，在右侧工程框内，右击Files选项，选择添加文件，将刚才保存的led.c文件添加到该工程中来。点击打开按钮后，就回到ICCAVR环境界面，此时在Files的下拉中会出现刚才我们添加的led.c文件。然后就可在led.c文件中输入我们要编写的程序了。（2）程序的编译程序编写完毕后，点击Projectoptions，进行编译前的相关设置，这里主要是芯片的选择。出现如下图所示对话框，在Target选项卡中的Device Configuration配置选项中，选择我们实验所用的ATMega16芯片，然后点击OK键退出，就可以编译我们的程序了。在ICCAVR的工具栏中，点击图标，软件就自动开始编译了，编译信息会显示在源程序下面的状态框中。编译成功后，打开工程的文件夹，我们会发现文件夹下多了一个led.hex可执行文件，然后，接下来的烧录程序工作就是要将这个文档烧写到实验板上看看实际的实验效果了。（3）ISP的下载安装及使用我们这里使用超级下载软件Progisp将hex文档烧录到芯片中，关于Progisp的详细使用教程大家可以在网上去搜索，有很多相关的资料，这里我们只进行最简单的程序下载，熔丝位的配置都保持默认，先将自己写的小程序烧写到芯片看看效果，等后面熟悉了AVR后，再进行熔丝位的相关配置说明。Progisp是免安装软件，解压后，直接点击里面的图标，会出现Progisp主界面：这里我们需要设置有编程器及接口：选择USBASP就好了，芯片选择我们的主控芯片ATmega16,然后时钟校正选择8.0MHz，点击调入Flash，选择编译生成的hex文件，之后点击自动，程序就自动烧录到单片机里面去了。下载完成之后，状态框会提示已完成下载，这下便可以观察实际运行情况了。2.AVR studio的安装与使用（1）从互联网站上下载要使用的AVR studio安装包，这里我们使用的是AVR studio4.17版本（当然也可以使用其他版本，安装过程大抵相同），双击下载的按钮，开始安装：点击Next：选择I accept，再点击Next：这里选择安装路径，可以保持默认，也可以自己设置，最好路径不包括汉字，路径确定后，点击Next：保持默认，点击Next：然后点击Install开始安装，当然也可以点击Back回去修改安装设置：好，点击Finish后便成功安装了AVR studio这款软件，然后点击开始，在所有程序中找到我们的刚安装的AVR studio软件，点击如下图标进入开发环境：打开后我们会看到如图所示的界面，这里我们点击NewProject新建一个工程：紧接着出现的界面让我们选择编译模式这里我们选择AVR GCC编译模式，因为我们是用C语言写代码的，另外在Projiect name选项输入我们要新建的工程名，可以选择Create initial file也可以不选，我们这里就选上它，然后在下面的Initial file中输入该文档的名字，这里取为LED.c ，然后在Location下选择工程放置的位置，记住工程所建路径中不能包含中文名称，不然编译通不过，点击Next：这个界面中让我们选择调试的平台以及硬件设备，这里我们先选择仿真模式，硬件选择我们用的芯片ATMega16，然后点击Finish完成。在接下来的窗口中我们双击Source Files下的LED.c文件，打开它，然后就可以在里面编写我们的代码了。我们将最开始在ICCAVR里面写的二极管闪烁的程序粘贴到这上面来，然后点击工具栏上的编译按钮，当我们点击编辑按钮时会弹出错误的提示框，如下所示：原因是我们没有安装avr-gcc编译工具，因为AVR studio本身不支持C语言，只支持汇编，所以我们写的C程序他编译不了，必须还要安装一个WinAVR才能使用GCC编译。所以我们接下来就是下载并安装WinAVR了。下载的WinAVR如图所示：双击该图标，弹出语言设置对话框，我们就选择默认的simple chinase,点击OK继续：点击下一步：选择我接受：选择安装路径，可按自己意愿选择，点击下一步：保持默认，点击安装开始安装，安装完成过后弹出如下对话框，点击完成就好了。这时候我们再回到桌面，从开始进入，从所有程序中找到我们刚才安装的WinAVR，然后点击里面的Programmers NotepadWinAVR选项：进入如下界面，对里面的Makefile文件做一些基本的配置：进入后点击File菜单选项，选择open,在WinAVR的安装文件夹下的sample文件下打开Makefile文件作一些修改：打开Makefile文件后我们只需要修改MCU，F_CPU，TARGET三项。MCU的命名要按规范命名，否则编译的时候找不到型号，我们这里将MCU改为ATMega16就行了。F_CPU是设置CPU的频率，这里我们这是为8000000Hz。TARGET参数是编译的目标文件，我们因为工程里面的C文件命名为LED.c的，所以这里TARGET就为LED。这里的命名必须要和我们在AVR studio里面新建的工程和里面的C代码文件名一致，否则将导致编译工作无法进行。然后点击File-save as,将其保存在我们新建的工程目录下面。操作完WinAVR后，就可以回到我们的AVR studio界面来，这里也还是需要一些设置，点击Project-Configuration options:然后再接下的界面中设置编译选项：在General选项中，我们先勾选Use Exrernal Makef,然后在后面的路径选择中，将我们保存在工程文件中的Makefile文件打开，然后点击确定就可以了：点击确定，回到AVR studio中，再次点击编译，原来的错误提示框便没有弹出了，只是在编译中有了错误的信息：原因是我们在ICCAVR环境下编译的过程中调用的头文件，但是在AVR studio这个库里面没有该头文件，为了使我们在ICCAVR中编写的C程序也能够在AVR studio中编译通过，我们便将ICCAVR库的iom16v.h头文件复制到工程目录下，然后将#include 改为#include “iom16v.h”,之后再进行编译，会发现编译成功了。另一种方法是将iom16v.h头文件复制到AVR studio的库里面（安装目录AVR ToolsAvrAssemblerAppnotes）的该目录下，这样不用以后每次在AVR studio中编译ICCAVR中写的程序都复制一次。将iom16v.h添加进去后，还要重新设置工程编译选项，点击Projict-Configuration Options，进入到设置界面：这次我们不选择Use Exrernal Makef了，在下面的Device框中选择我们的芯片型号，设置时钟频率，最后一个Optimizatio是设置编译优化级别的，大家可以自己看资料修改，或保持默认（若是在单步调试的时候，发现运行指针始终不能运行到某些语句时，可能是因为编译时自动优化了，这时可以自己将优化级别改低一点，-00是最低优化级别，也就是不优化）。General选项设置好后，我们再设置Indude Directories选项，这里是设置要包含的头文件路径，我们要将刚才的路径添加进来：添加好后，其他选项设置保持默认，点击确定，再次进行编译，就没有错误了，这下就可以利用AVR studio的强大调试功能对我们的程序进行一步步的调试并对相关寄存器及变量值进行观察了：现在我们点击工具栏中编译并运行按钮进行仿真调试。点击后进入如下界面：黄色箭头指示当前PC指针运行位置，左边的窗口是一些基本的参数，有Frequence频率，至于为什么这里的频率跟我们设置不一样，可能是因为这是软件仿真的缘故，另外一个比较有用的参数是Stop Watch,有了它我们就可以进行一些延时程序的编写了。还有最后的寄存器状态值。在AVR studio的右边的窗口里面可以查看设置各个IO寄存器，外部中断，定时器，SPI，USART