1.5.3 Применение точек останова

Пошаговый метод отладки удобен для отладки небольших несложных программ или отдельных участков большой программы. Но представьте себе, что ваша программа содержит цикл, который должен быть выполнен большое количество раз. Для того, чтобы проверить правильность выполнения всего этого цикла в пошаговом режиме, вам пришлось бы очень долго щелкать мышкой. В подобных случаях применяются точки останова (Breakpoint).

Определение. Точка останова – это специальная метка, которую в отладочном режиме программист может поставить против любой строки программы.

Затем программа запускается под управлением отладчика. Но это – не реальная работа. Это лишь имитация работы микроконтроллера. Программа выполняется строка за строкой, пока в очередной строке не встретится точка останова. Обнаружив такую точку, отладчик приостанавливает выполнение программы.

Выглядит это таким образом, как будто за один шаг вы выполнили большой кусок программы. Теперь вы можете снова просмотреть и изменить содержимое любого регистра. А затем продолжить отладку. Причем, вы можете продолжить ее как в пошаговом режиме, так и запустить программу в режиме автоматического выполнения до следующей точки останова.

Для управления точками останова программа имеет несколько встроенных директив, которые показаны в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Директивы управления точками останова

Название	Пункт меню “Debug”	Кнопка	Горячая клавиша	Описание
Поставить точку останова	Toggle Breakpoint		F9	Поставить (снять) точку останова в строке, где находится курсор
Убрать все точки останова	Remove all Breakpoints		-	Убрать все поставленные ранее точки останова
Создать программную точку останова	New Breakpoints/ Program Breakpoint	-	-	Создать точку останова путем задания программного условия
Создать точку останова по данным	New Breakpoints/ Data Breakpoint	-	-	Создать точку останова путем задания условия по данным

Для того, чтобы поставить точку останова в какой-либо строке программы, нужно сначала поместить в эту строку текстовый курсор. Затем выбрать директиву «Поставить точку останова» (см. табл. 1.2). Точка останова выглядит как коричневый кружочек напротив выбранной строки программы на левой границе текстового окна.

Если поместить курсор в строку, где уже есть точка останова, и выполнить еще раз директиву «Поставить точку останова», то точка убирается. Убрать сразу все поставленные точки останова можно при помощи директивы «Убрать все точки останова».

Второй способ простановки точек останова – задание их через меню. Предназначенный для этого пункт «New Breakpoints» меню «Debug» имеет два подпункта. При помощи подпункта «Program Breakpoint» можно устанавливать программные точки останова. То есть точно такие, какие мы ставили предыдущим способом.

Отличие способа постановки точек через меню в том, что их местоположение в программе вы определяете путем заполнения полей в специальной форме. В этой форме, кроме номера строки или адреса программы, где вы хотите поставить точку останова, вы можете указать количество проходов.

Для этого вам необходимо заполнить поле «Break execution after: — hits» («Остановить выполнение после: — проходов»). Если число в этом поле не равно нулю, то программа остановится в данной точке останова не с первого раза, а лишь тогда, когда пройдет через нее указанное количество раз.

Если вы установили вашу точку останова не через меню, а напрямую в тексте программы, вы все равно можете вызвать описанный выше диалог и изменить в нем количество проходов, щелкнув; мышью по строке с описанием нужной точки останова во вкладке «Breakpoints and Tracepoints».

При помощи подпункта «Data Breakpoint» пункта «New Breakpoints» меню «Debug» можно задавать точки останова по данным. При выборе этого пункта меню открывается диалог, в котором вы можете выбрать любую из переменных вашей программы или любой ресурс микроконтроллера (из открывающегося списка) и поставить точку останова по обращению к этой переменной (ресурсу).

Программа позволяет выбрать целый ряд условий, при которых наступит останов программы. По умолчанию останов происходит при любом обращении к этой переменной как в режиме чтения, так и в режиме записи. Вы можете выбрать другое условие. Например, при равенстве переменной определенному значению. Выбор условия производится при помощи поля «Break when:» («Остановиться если:») и поля «Access type:» («Тип доступа»). Имя переменной выбирается при помощи поля «Location».

Диалог простановки точек останова обоих видов можно вызывать не только через меню. В верхней левой части вкладки «Breakpoints and Tracepoints» для этого имеется специальная кнопка.

После того, как вы проставили все точки останова, вы можете запускать программу в режиме автоматического выполнения. Для управления отладчиком в этом режиме программа AVR Studio также имеет несколько специальных директив (см. табл. 1.3). Запуск автоматического выполнения программы производится при помощи директивы «Пуск».

Пока программа находится в режиме автоматического выполнения, новое состояние регистров не отображается. Указатель текущей команды также отсутствует. В нижней строке главной панели программы в правой ее стороне находится индикатор состояния. В режиме останова это желтый кружочек с минусом посередине. Слева от него находится слово «Stopped» (Остановлено). В режиме автоматического выполнения программы желтый кружочек превращается в зеленый с плюсом внутри. Вместо слова «Stopped» появляется слово «Running» (Запущено).

Таблица 1.3 – Директивы управления процессом отладки

Название	Пункт меню “Debug”	Кнопка	Горячая клавиша	Описание
Запустить	Run		F5	Запуск автоматического выполнения программы с текущей команды
Остановить	Break		Ctrl+F5	Остановка автоматического выполнения программы
Сброс	Reset		Shift+F5	Исходное состояние (сброс микроконтроллера)
Закончить отладку	Stop Debugging		Ctrl+Shuft+F5	Закончить отладку

Если вы неправильно поставили точку останова или забыли ее поставить, программа будет находиться в режиме автоматического выполнения бесконечно долго. Для досрочной остановки программы используется директива «Остановить». Если в процессе отладки программы понадобится начать все сначала (симитировать сброс микроконтроллера), это можно сделать при помощи директивы «Сброс». По окончании отладки программы необходимо перейти в режим редактирования. Для этого служит директива «Закончить отладку».