Настройка Eclipse для работы с avrdude

Шауэрман Александр А. shamrel@yandex.ru

В учебном стенде LESO6 загрузка hex-файла в память программ микроконтроллера может осуществляться в двух режимах. В первом режиме микроконтроллер доступен через интерфейс ISP (In-System Programmable), который обеспечивает полный доступ к памяти, fuse и lock битам. Известно, что неверно установленные fuse могут вывести микроконтроллер из строя, потому этот режим использует для первоначальной установки fuse и записи в старшие адреса памяти специальной программы-загрузчика (bootloader). Во втором режиме при сбросе микроконтроллера (кнопка "Reset" – SW1) или подачи питания управление передается загрузчику, расположенному в старших адресах памяти программ. Загрузчик инициализирует последовательный порт uart (115200 бит/сек, 8-бит, 1 стоп) и некоторое время ждет по нему приход спецсимвола, означающего, что далее последует загрузка кода. Если за контрольный промежуток времени спецсимвол не получен, загрузчик передает управление в нулевой адрес – начинает выполнятся основная программа. Если спецсимвол получен, загрузчик ожидает hex-файл. По другому заставить загрузчик ожидать hex-файл можно выполнив сброс при удержании нажатой кнопки "1" клавиатуры. Текущее состояние загрузчика показывают светодиоды. Если программирование производится с использованием загрузчика, биты блокировки и fuse биты доступны только для чтения, что исключает возможность вывода из строя учебного стенда.

Переключение режима программирования ISP/bootloader выполняется перемычкой, для доступа к которой нужно раскрутить корпус. В обоих режимах на стороне компьютера для доступа к памяти микроконтроллера можно использовать программу avrdude.

Программа avrdude – это консольное приложение, которое, используя определенные аппаратные программаторы, осуществляет доступ к памяти микроконтроллера. Avrdude может выполнять операции чтения и записи памяти программ (Programm Flash) и памяти данных (EEPROM), а также писать и читать биты конфигурации – fuse-биты. Avrdude – кросплатформенное приложение, существует для различных операционных систем и распространяется в виде исходного кода. Официальный сайт проекта: www.nongnu.org/avrdude.

Для установки в операционной системе Linux (на примере Ubuntu 14.04) следует выполнить в терминале:

sudo apt-get install avrdude

Для установки в операционной системе Windows avrdude можно скачать архив с нашего сайта и распаковать в любую директорию.

Использование avdrude совместно с AVR-Eclipse

В свойства среды ("Window" -> "Preferences") в пункте "AVR" -> "Paths" для "AVRdude" указываем путь к avrdude.exe.

В пункте "AVR" -> "AVRDude" добавляем новую конфигурацию программатора.

В окне "Edit AVRDude Programmer Configuration" в строке "Configuration name" вводим название конфигурации. Название может быть произвольным, в примере – "leso6". Для загрузки hex-файла в память программ микроконтроллера ATMEGA128RFA1 стенда LESO6 используется встроенный загрузчик (bootloader), совместимый с программатором AVR911. В окне "Programmer Hardware" выбираем строку, содержащую "AVR911". В строке "Override default port" вводим последовательный порт, к которому подключен стенд. Если работаете в операционной системе Windows, то запись имеет вид "COMx", где "х" – номер COM-PORT, например, COM6. Если операционная система Linux – /dev/ttyUSBx, где "х" – номер устройства. Если к компьютеру подключено всего одно устройство с преобразователем "USB/serial", то устройство будет /dev/ttyUSB0. Устанавливаем скорость соединения с загрузчиком 115200 (бит/с). Остальные значения оставляем поумолчанию. Нажимаем "Ок".

В настройках проекта в пункте "AVR" -> "AVRDude" на вкладке "Programmer" указываем созданную нами конфигурацию. На остальных вкладках можно настроить поведение программатора. В большинстве случаем нам подойдут настройки по умолчанию.

Настройка программатора выполнена. Загрузка hex-файла в микроконтроллер выполняется нажатием пиктограммы "AVR*", либо сочетанием клавиш "Ctrl+Alt+U". Естественно, перед загрузкой проект должен быть оттранслирован и успешно создан hex-файл.

avdrude как внешний инструмент

При создании проекта из готовых исходных файлов с существующим Makefile плагин AVR-Eclipse не активен, и потому в настройках проекта отсутствует пункт меню "AVR" -> "AVRDude". В этом случае avrdude должен быть подключен как внешний инструмент. Настройка внешних инструментов производиться в окне "External Tools Configuration". Вызвать это окно можно разными способами, например, в меню "Run" выбрать "External Tools" -> "External Tools Configurations..." или на панели инструментов нажать соответствующую пиктограмму.

В окне "External Tools Configuration" нам предстоит ввести некоторые параметры и опции. Для того чтобы понять что вводить, следует познакомиться с интерфейсом avrdude. Как уже говорилось, avrdude – консольная программа, а это значит, что запускать ее следует в интерпретаторе командной строки, для Windows – это cmd, для Linux – любой эмулятор терминала. Запуск производится с некоторыми опциями, определяющими поведение программы. Рассмотрим основные:
-p   – тип микроконтроллера. В нашем случае m128rfa1.
-b   – скорость обмена данными по последовательному порту. Для стенда leso6 – 115200.
-c   – тип программатора. Загрузчик стенда leso6 поддерживает avr911.
-P   – последовательный порт (например, COMx, /dev/ttyUSBx).
-U   – операции с памятью.
 Формат опции -U следующий: -U memtype:op:filename[:format], где memtype – тип памяти; op – тип операции; filename – имя файла, из которого будет читаться данные, если мы производим операцию записи в память контроллера, если же мы читаем из контроллера, то filename – имя файла, в который будут данные записаны; format – опциональный параметр, указывает тип файла, например i – Intel hex, a – тип файла определится автоматически. Параметр memtype может принимать значения: flash (память программ), eeprom (память данных), lfuse (младший байт fuse), hfuse (старший байт fuse), efuse (дополнительные байт fuse) и некоторые другие. Параметр op может принимать значения: r (читаем из памяти микроконтроллера), w (записываем в память микроконтроллера), v (верифицируем память, сравниваем данные в памяти микроконтроллера с тем, что записано в указанном файле). Другие команды и параметры можно узнать обратившись к справке по avrdude.

Таким образом, для того чтобы загрузить hex-файл "probe.hex" в память программ микроконтроллера, в командной строке нужно выполнить:

avrdude -p m128rfa1 -c avr911 -PCOM6 -b115200 -U flash:w:probe.hex:a

Пояснение: программируем контроллер m128rfa1 (ATMEGA128RFA1) с помощью программатора avr911, который подключен через COM-port с номером 6 (COM6) на скорости 115200 бит/с. Записываем (w) в память программ (flash) файл probe.hex, тип файла определяем автоматически (a).

Если прошить не получается, то (напоминаю) можно выполнить сброс удерживая нажатой кнопку "1" клавиатуры, заставляя загрузчик ожидать hex-файл.

Настраиваем конфигурацию программатора в окне "Run-> External Tools->External Tools Configuration". В строке "Name" вводим имя нашей конфигурации, например "leso6". В строке "Location" прописываем путь к исполняемому файлу avrdude. В строке "Working Directory" указываем путь к директории с hex-файлом. В области "Argumets" зададим основные опции avrdude: -p m128rfa1 -c avr911 -PCOM6 -b115200 -U flash:w:probe.hex:a. Нажимаем "Apply", а затем "Close".

Для того, чтобы для каждого проекта не нужно было настраивать программатор, опции можно задать через глобальные переменные среды. Так вместо имени файла, можно указать переменную ${project_name}, путь к файлу можно описать через переменную, содержащую путь к текущему проекту ${project_loc}. Увидеть весь список переменных поможет кнопка "Variables...". В области "Argumets" строка примет вид: -p m128rfa1 -c avr911 -PCOM6 -b115200 -U flash:w:${project_name}.hex:a.

Запустить программатор можно через меню "Run" -> "External Tools" -> "leso6", либо через соответствующую пиктограмму на панели инструментов.

Если вы используете несколько конфигураций, или по какой-либо причине конфигурация "leso6" не отобразилась в списке "External Tools", следует выполнить "Organize Favorites...".