МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по изучению программного пакета “Visual Micro Lab” для выполнения лабораторных работ по курсу „Цифровые устройства” для студентов направления: 6.050901 ”Радиотехника” Харьков 2010

Методические указания по изучению программного пакета “Visual Micro Lab” для выполнения лабораторных работ по курсу „Цифровые устройства” для студентов направления: 6.050901 ”Радиотехника”/Учред.: В.Л. Басецкий – Харьков: ХНУРЭ, 2010 – 37 с.

Учредитель: В.Л. Басецкий

Введение

Существует два способа проверки и отладки программного обеспечения разрабатываемых радиотехнических устройств на микроконтроллерах:

– Отладка программы непосредственно на микроконтроллере. При этом составили программу, откомпилировали, программатором прошили (запрограммировали) микроконтроллер, дальше вооружились осциллографом и давай изучать работу устройства. Если нашли ошибку, то пишем новую программу, компилируем, прошиваем и так до тех пор, пока не заработает устройство (или количество циклов перезаписи Flash не закончится). Это аппаратный способ отладки. Он требует специальной измерительной аппаратуры, специалистов высокой квалификации, больших ресурсов времени, и сопряжен со многими проблемами.

– Отладка программы виртуально с помощью специальных программных пакетов (эмуляторов). При этом составление программы, проверка ее на синтаксические ошибки, компиляция, моделирование работы устройства, поиск ошибок в алгоритме программы выполняется виртуально на компьютере. Это программный способ отладки. Он имеет много преимуществ: позволяет выполнять эмуляцию работы устройства в пошаговом режиме; просматривать содержание регистров общего назначения, регистров ввода/вывода, состояния портов, периферийных устройств микроконтроллера и т.д; видеть работу устройства в динамике, просматривать осциллограммы сигналов в любой точке схемы и измерять временные параметры сигналов. В случае обнаружения ошибок алгоритма эмулятор в специальном окне может указать тип ошибки и рекомендации на ее устранение.

Существует целый ряд программных пакетов (эмуляторов и симуляторов), обеспечивающих отладку программного обеспечения микроконтроллеров, например: AVR Studio, Code Vision, Proteus, Binder, Visual Micro Lab и т.д.

1 Программный пакет “Visual Micro Lab”

Visual Micro Lab (в дальнейшем будем называть VMLAB) - это программный пакет, предназначенный для отладки программного обеспечения и моделирования работы радиоэлектронных устройств, в состав которых входят AVR микроконтроллеры. Его часто называют виртуальной лабораторией или эмулятором. VMLAB легко связывается с ассемблерными и СИ компиляторами, от которых выгодно отличается наличием:

• мощного многооконного текстового редактора;

• символического отладчика;

• смешанного режима аналогово-цифрового моделирования;

• качественного контроля кода.

VMLAB обеспечивает Вас виртуальной лабораторией для разработки проектов на микроконтроллерах, в которой аппаратные средства и программное обеспечение вашего проекта моделируются совместно, что позволяет вам без единой пайки проверить работоспособность вашего будущего устройства. Visual Micro Lab позволяет решать проблемы по поиску багов (ошибок) в программном коде. Исходный файл для него это непосредственно hex файл прошивки (можно подключать и файл ассемблера *.asm). Эмулятор позволяет работать с светодиодами, использовать осциллограф, изменять программно температуру, частоту кристалла, и параллельно наблюдать как это скажется на других параметрах (например, ток потребления), наблюдать что творится в регистровом файле, в памяти EEPROM, наблюдать значения регистров периферийных устройств микроконтроллера.