16 подписчиков

Маленькие хитрости при работе с Code Vision AVR

23 мая 202323 мая 2023

142

6 мин

CV AVR – хорошая интегрированная среда для написания программ на языке высокого уровня С для микроконтроллеров семейства AVR, АТ90, ATMEGA, АТХ MEGA. Большое спасибо разработчикам за хорошую программу, но есть в ней один существенный недостаток – это отсутствие поддержки контроллеров без оперативной памяти ОЗУ (RAM), а именно ATTINY11, ATTINY12, ATTINY15. Можно попробовать использовать другие компиляторы, но большинство из них такие как ICC, WinAVR так же не поддерживают С для этих контроллеров. Прибегнув к некоторым ухищрениям все таки можно писать программы на С для этих контроллеров. Для этого необходимо, чтобы все переменные были глобальными и размещались в регистрах, последнее достигается путем

использования модификатора register при объявлении переменных.

register unsigned char i;
register insigned int k;

При таком объявлении переменных среда сама разместит переменные в регистрах. По умолчанию она разместит их в регистрах с R16 по R21. Если вы хотите использовать регистры по своему усмотрению, то это можно сделать с помощью директивы препроцессора #pragma regalloc- и указать самостоятельно куда поместить ту или иную переменную.

#pragma regalloc-
register char ttp @12;
register int tmp @10;

таким образом компилятор разместит переменную ttp в регистре R12, а переменную tmp в регистрах R10, R11, так как переменная типа int занимает два байта. Шаг второй, необходимо отключить генерацию startup кода, то есть кода который выполняется до начала работы основной программы. Для этого в свойствах проекта

Рис.1 свойства проекта

На вкладке C Compiler нужно установить флажок внешнего startup файла рис.2. Далее из каталога BIN программы скопировать файл STARTUP.ASM в каталог проекта и подправить его удалив команды очистки памяти SRAM так как ее нет в наших контроллерах изменить регистр косвенной адресации и убрать инициализацию глобальных переменных.

;CodeVisionAVR C Compiler
;(C) 1998-2004 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.

;EXAMPLE STARTUP FILE FOR CodeVisionAVR V1.24.1 OR LATER

.EQU __CLEAR_START=0X60 ;START ADDRESS OF SRAM AREA TO CLEAR
               ;SET THIS ADDRESS TO 0X100 FOR THE
               ;ATmega128 OR ATmega64 CHIPS
   .EQU __CLEAR_SIZE=256   ;SIZE OF SRAM AREA TO CLEAR IN BYTES

   CLI       ;DISABLE INTERRUPTS
   CLR R30
   OUT EECR,R30   ;DISABLE EEPROM ACCESS

;DISABLE THE WATCHDOG
   LDI R31,0x18
   OUT WDTCR,R31
   OUT WDTCR,R30

   OUT MCUCR,R30   ;MCUCR=0, NO EXTERNAL SRAM ACCESS

;CLEAR R2-R14
   LDI R24,13
   LDI R26,2
   CLR R27
__CLEAR_REG:
ST   X+,R30       ; В наших контроллерах нет регистра Х, поэтому заменим его на Y
ST   Y+,R30
   DEC R24
   BRNE __CLEAR_REG

;CLEAR SRAM
   LDI R24,LOW(__CLEAR_SIZE)
   LDI R25,HIGH(__CLEAR_SIZE)
   LDI R26,LOW(__CLEAR_START)
   LDI R27,HIGH(__CLEAR_START)
__CLEAR_SRAM:
   ST   X+,R30
   SBIW R24,1
   BRNE __CLEAR_SRAM

;GLOBAL VARIABLES INITIALIZATION
   LDI R30,LOW(__GLOBAL_INI_TBL*2)
   LDI R31,HIGH(__GLOBAL_INI_TBL*2)
__GLOBAL_INI_NEXT:
   LPM
   ADIW R30,1
   MOV R24,R0
   LPM
   ADIW R30,1
   MOV R25,R0
   SBIW R24,0
   BREQ __GLOBAL_INI_END
   LPM
   ADIW R30,1
   MOV R26,R0
   LPM
   ADIW R30,1
   MOV R27,R0
   LPM
   ADIW R30,1
   MOV R1,R0
   LPM
   ADIW R30,1
   MOV R22,R30
   MOV R23,R31
   MOV R31,R0
   MOV R30,R1
__GLOBAL_INI_LOOP:
   LPM
   ADIW R30,1
   ST   X+,R0
   SBIW R24,1
   BRNE __GLOBAL_INI_LOOP
   MOV R30,R22
   MOV R31,R23
   RJMP __GLOBAL_INI_NEXT
__GLOBAL_INI_END:

Красным отмечено все, что нужно убрать. 

Рис.2 использование внешнего файла инициализации

Шаг третий, необходимо подключить заголовочный файл. Так как в каталоге INC программы отсутствуют заголовочные файлы для наших контроллеров, то мы можем использовать файл TINY13.h так как на пример tiny13 и tiny 15 имеют практически одинаковый состав регистров расположенных по одним и тем же адресам, но обязательно с оглядкой на datasheet используемого контроллера. В прилагаемом примере два регистра все же отличались, по этому для наглядности сделал дополнительное определение.

При написании программ на С для контроллеров без оперативной памяти необходимо помнить, что эти микросхемы имеют трех уровневый аппаратный стек, в котором хранятся адреса возврата из функций, так, что не стоит увлекаться вложенными функциями, во избежание переполнения стека.

Если предполагается использовать в своей программе прерывания, то обязательно необходимо использовать директиву препроцессора #pragma savereg-, которая предписывает компилятору не сохранять автоматически регистры в память при входе в процедуру обработки прерывания.

#pragma savereg-
#pragma regalloc-
register char ttp @12;

Далее после написания программы и ее компиляции необходимо подправить выходной asm файл который будет находиться в рабочем каталоге проекта. В нем компилятор генерирует команды инициализации стека, которых нет в наших контроллерах. Убрать нужно всего 4 строчки, которые находятся непосредственно перед началом основной программы:
.CSEG
   .ORG 0

   .INCLUDE "1.vec"
   .INCLUDE "1.inc"

__RESET:
   .INCLUDE "STARTUP.ASM"

;STACK POINTER INITIALIZATION
   LDI R30,LOW(0x9F)
   OUT SPL,R30

;DATA STACK POINTER INITIALIZATION
   LDI R28,LOW(0x70)
   LDI R29,HIGH(0x70)

   RJMP _main

   .ESEG
   .ORG 0

   .DSEG
   .ORG 0x70
;       1 #include
;       2
;       3 register unsigned char i;
;       4 void main(void)

После этого можно компилировать выходной asm файл. Делать это нужно по тому, что мы его немного подправили и тот hex, что сгенерировала программа нам уже не подойдет. Сделать это можно просто, в каталоге BIN программы находится компилятор avrasm2.exe, его можно скопировать в каталог проекта и выполнить команду:

avrasm2.exe –fI –o myfile.hex myfile.asm

Проект часто приходится перекомпилировать, по этому, чтобы не писать в командной строке много раз одно и тоже, можно создать файл с расширением bat (myfile.bat) и записать в него команду приведенную ниже, теперь для перекомпиляции достаточно его запустить и в итоге вы получите готовый к использованию hex файл.

Теперь о программировании контроллера. Специально для вас я собрал маленькое демонстрационное устройство на ATTINY15 состоящее из контроллера, двух резисторов и светодиода, и запрограммировал его.

Рис. 3 Схема и внешний вид тестового устройства

Текст программы на языке С написанный в CVAVR 1.24.8d

/*********************************************/
/*           Demo project ATTINY15                 */
/*          Code Vision AVR 1.24.8d                 */
/*               by Panda_Y2K                                */
/*                   2012                                               */
/*********************************************/
#include

sfrb OCR1A=0x2e;
sfrb TCCR1=0x30;
register unsigned char i,j;

void main(void)
{
GIMSK = 0;
TIMSK0 = 0x00;
TCCR0B = 0x00;
PORTB = 0;     //Clear PORTB
DDRB = 0x02; //PORTB.1 out
// CTC = 0, PWM1 = 1, COM1A1 = 1, COM1A0 = 0, CS13 = 0, CS12 = 1, CS11 = 1, CS10 = 1
// CK/4
TCCR1 = 0x67;

while (1)
{
for (i=255; i>0; i--)
    {OCR1A = i;
     for (j=255; j>0; j--);
     };
};

} //end of main