In diesem Artikel soll das Installationsverfahren für den Peripherie Simulator für das AVR-Studio aus dem Buch Messtechnik mit dem ATmega beschrieben werden. Dieser Artikel bezieht sich auf die Softwareversion 4.18 des AVR Studios und 1.0 des Peripherie Simulators. Als Testbetriebssystem wurde Windows XP Professional verwendet.
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Das AVR-Studio muss von der Seite http://www.atmel.com/forms/software_download.asp?fn=dl_AvrStudio4Setup.exe herunter geladen werden. Bevor der Download startet muss man sich bei ATMEL registrieren. Wichtig ist, dass bei dem Feld State/Province Not Applicable ausgewählt wird.
Nach dem Download muss die AvrStudio4Setup18.exe ausgeführt werden. Danach erfolgt die Sicherheitswarnung, welche in Abbildung 1 abgebildet ist. Da die Datei von Atmel heruntergeladen wurde, kann dieser mit Ausführen bestätigt werden. Gegebenenfalls wird man von Windows aufgefordert sich als Administrator anzumelden, damit man Installationsrechte erhält. Danach ist der Installationsroutine folge zu leisten.
Abbildung 1: Sicherheitswarnung von Windows
Installation des Peripherie Simulators
Die Installationsdatei des Peripherie Simulators befindet sich auf der im Buch enthaltenen CD im Verzeichnis Simulator. Die Datei Setup_V2.exe enthält die letzte Version des Peripherie Simulators. Nach dem Start wird man gegebenenfalls von Windows aufgefordert sich als Administrator anzumelden. Danach ist der Installationsroutine folge zu leisten.
Zur Überprüfung der Installation kann der Plug-in Manager von Atmel gestartet werden. Dieser befindet sich im Startmenü unter Atmel AVR Tools. In diesem muss das Plugin PeripherieSim aufgeführt sein. Der Eintrag ist in Abbildung 2 rot umrandet.
Abbildung 2: Plug-in Manager des AVR Studios mit Markierung des Plugins für den Peripherie Simulator
Test der Simulationsumgebung
Um die Simulationsumgebung zu Testen muss zum einen ein einfaches Programm für den ATmega128 geschrieben werden, und zum anderen ein Simulationsszenario erstellt werden.
Zuerst soll das Programm geschrieben werden. Dazu muss das AVR - Studio gestartet werden und ein neues Projekt erstellt werden, was durch einen Klick auf den Button New Projekt erfolgt (siehe Abbildung 3).
Abbildung 3: Willkommensdialog AVR - Studio
Als Projekttyp wird Atmel AVR Assembler ausgewählt. Außerdem muss ein Projektname bestimmt werden. Das vollständig ausgefüllte Fenster ist in Abbildung 4 abgebildet.
Abbildung 4: Dialog zu Projekterstellung
Danach muss der Dialog fortgeführt werden, in dem der Button Next gedrückt wird. In dem nächsten Fenster muss die als Debug Plattform AVR Simulator und als Device der ATmega128 ausgewählt werden. Die Erstellung des Projektes wird beendet, indem der Button Finish gedrückt wird (siehe Abbildung 5).
Abbildung 5: Dialog zur Auswahl der Debug Platform und des Mikrocontrollers
Als nächstes ist das Programm einzugeben (oder zu laden). Danach ist der Code zu speichern und zu assemblieren. Nach erfolgreicher Ausführung steht im unteren Teil des Fenster die in der Abbildung markierte Meldung. Nun muss der Simulator des AVR-Studios gestartet werden. Die Arbeitsschritte sind in Abbildung 6 dargestellt.
Code:
.include "m128def.inc" ;einbinden der Deviceinformation
ldi r16, 0x01 ; laden des Arbeitsregisters
out DDRA, r16 ; Initialisierung des Directionregisters PortA
main: ; Sprungmarke
sbi PORTA, 0 ; setzen Pin0 von PortA
nop ; warten
cbi PORTA, 0 ; löschen Pin0 von PortA
rjmp main ; zur Marke main springen
Abbildung 6: Entwicklungsumgebung des AVR-Studios
Als nächstes ist der Peripherie Simulator zu starten. In diesem ist als erstes ein AVR und dann eine LED hinzuzufügen. Dieses erreicht man, in dem auf den entsprechenden Button klickt, und dann an die Stelle, an der das Objekt platziert werden soll. Beim dem Platzieren der LED erscheint das abgebildete Konfigurationsfenster (siehe Abbildung 7), aus dem die einzustellenden Informationen zu übernehmen sind.
Abbildung 7: Der Peripherie Simulator
Das fertig konfigurierte Szenario sollte der Abbildung ähneln. Die Objekte können gedreht und gespiegelt werden, indem die Funktionen über das Kontextmenü aufgerufen werden. Die Objekte können bei gedrückt gehaltener linker Maustaste verschoben werden.
Nach der Fertigstellung des Szenarios ist der Peripherie Simulator mit dem AVR Studio zu verbinden. Das geschieht indem man das Simulator aktivieren im Menü Simulator anklickt. Danach muss in der Statuszeile Simulator aktiv stehen (vgl. Abbildung 8).
Abbildung 8: Fertiges Szenario und Aktivierung des Peripherie Simulators
Nun kann getestet werden, ob die LED blinkt. Dazu wird mit dem Icon „Step Into" durch den Code
„gesteppt". Bei dem Beispielprogramm soll die LED blinken. Diese Zustände sind in den Abbildungen 9 und 10 abgebildet.
Abbildung 9: Markierung der Codeposition, an der die LED aus ist
Abbildung 10: Markierung der Codeposition, an der die LED an ist
Weitere Hinweise zum Peripherie Simulator
Der Peripherie Simulator funktioniert aus technischen Gründen nicht, wenn sich der AVR Simulator im Run-Modus befindet. Alternativ dazu kann der Auto-Step - Modus verwendet werden. Da das hier verwendete Beispiel als Demonstration dient ist es sehr wahrscheinlich, das die LED im Auto-Step-Modus ständig an oder ständig aus ist. In Realität würde die LED mit verminderte Helligkeit „brennen". Soll sie im Auto-Step blinken, muss vor jede Ausgabe eine kleine Warteschleife eingefügt werden.
