Написание программ на С в Code Vision AVR для контроллеров не имеющих ОЗУ

Маленькие хитрости при работе с Code Vision AVR

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 ICCTINY, 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.

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.

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

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.

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.

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.

Текст программы на языке С написанный в CVAVR 1.24.8d

/*********************************************/
/*           Demo project ATTINY15                 */
/*          Cade 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             

CVAVR шить контроллер упорно не хотел, но SinaProg вполне справился с задачей.

Программатор использовался USBTiny

Видео работы устройства можно посмотреть по ссылке.

Скачать исходник

Автор: Panda_Y2K

Теги:

• CodeVisionAVR
• Микроконтроллер
• AVR