Использование Eclipse для программирования микроконтроллеров AVR

Для работы с микроконтроллерами семейства AVR есть бесплатная среда Atmel Studio (ранее AVR Studio), в которой имеется компилятор, средства отладки, различные примеры а также документация. Однако многие, установив Atmel Studio, остаются недовольны ее медленной работой и высокими требованиями к ресурсам. Поэтому было решено перейти со старой AVR Studio 2011 года в Eclipse, который для многих является альтернативным путем в плане разработки проектов на микроконтроллерах AVR. В общем настало время перемен.

Eclipse это свободная интегрированная среда разработки модульных кроссплатформенных приложений, написанная на Java. Первоначально платформа Eclipse разрабатывалась фирмой IBM для своих нужд. Впоследствии проект был полностью открыт. В настоящее время Eclipse развивается и поддерживается Eclipse Foundation. Платформа Eclipse представляет собой фундамент для построения и запуска интегрированных инструментов разработки сквозного программного обеспечения. Платформа состоит из компонентов с открытым исходным кодом, используемым поставщиками инструментов для построения решений, встраиваемых в интегрированную рабочую область. Платформа Eclipse объединяет в себе технологию, выражающуюся в правильно оформленном дизайне и среде реализации. Среда очень гибкая и позволяет расширять функционал за счет различных плагинов и дополнений. Подробнее об Eclipse можно почитать в этой статье.

Eclipse позволяет разрабатывать приложения на языках С/С++, Java, PHP, Python и многих других. В данной статье будет рассмотрен процесс настройки Eclipse для работы с 8-битными микроконтроллерами семейства AVR для ОС Windows. Ввиду кроссплатформенности Eclipse, данный процесс будет аналогичен и для ОС Linux. Для запуска необходимо предварительно установить виртуальную машину Java JVM (Java Virtual Machine). Скачать её инсталлятор можно по ссылке. Нам потребуется пакет JRE (Java Runtime Environment), который включает в себя библиотеки, виртуальную машину Java и другие компоненты для запуска апплетов и приложений, написанных на языке программирования Java. JDK является надмножеством JRE (то есть также может использоваться для запуска приложений написанных на Java) и содержит все, что есть в JRE, а также такие инструменты, как компиляторы и отладчики, необходимые для разработки апплетов и приложений.

Для настройки понадобится сам Eclipse, AVR8 GNU Toolchain, включающий в себя компилятор, линковщик и прочие необходимые утилиты, а также avrdude для загрузки hex-файлов в память микроконтроллера.

Установка Eclipse C/C++

Установить Eclipse можно двумя способами: скачав инсталлятор и установив нужную конфигурацию или сразу скачать архив с нужной конфигурацией. В первом случае идем на официальный сайт по ссылке и скачиваем инсталлятор (в виде исполняемого файла с расширением *.exe). Соответствующий дистрибутив будет выбран в зависимости от разрядности машины. Запустив инсталлятор вы увидите следующее окно

В данном окне необходимо выбрать пункт Eclipse IDE for C/C++ Developers. При установке необходимо только выбрать директорию и указать какие ярлыки создавать.

Во втором случае можно сразу скачать необходимый пакет по ссылке и распаковать в нужную папку (например, C:\). На мой взгляд, второй способ удобнее, поскольку позволяет при необходимости легко переустановить Eclipse. При запуске Eclipse попросит указать путь к рабочей директории (workspace), в которой будут хранится все проекты, а также ряд настроек. Указав путь к директории, отметьте галочку снизу, чтобы Eclipse запомнил этот путь. Сменить рабочую директорию можно в настройках (File -> Switch Workspace).

После этого появится уже окно среды Eclipse

Установка плагина AVR Eclipse

После того, как Eclipse запустится, нам нужно установить плагин AVR-Eclispe. Для этого необходимо пройти в меню Help -> Install New Software.

Появится следующее окно.

Для добавления ссылки нажимаем на кнопку Add.

В появившемся окне в поле Name указываем произвольное имя, например, AVR-Eclipse, а в поле Location - путь к плагину http://avr-eclipse.sourceforge.net/updatesite, жмем OK.

После этого в окне Available Software появляется список плагинов, доступных по указанной нами ссылке. Выбираем AVR Eclipse Plugin, нажимаем Next.

Снова нажимаем Next.

Принимаем лицензионное соглашение и нажимаем Next.

Начнется установка, в правом нижнем углу окна Eclipse будет показан прогресс. В ходе установки может вылезти следующее окно (у меня такое было на Win10).

Жмем Install anyway и продолжаем процесс. После успешной установки плагина Eclipse потребуется перезагрузить Eclipse, о чем сообщит следующее окно.

Перезагружаем и после запуска среда готова к работе. Если плагин установлен правильно, то в строке меню появится пункт AVR, содержащий настройки компиляторов и программаторов. В некоторых случаях следует переключить интерфейс Eclipse на работу с C/C++. Для этого в правом верхнем углу есть пиктограмма Open Perspective, при нажатии на которую появится меню, в нем следует выбрать C/C++. После этого слева будет отображаться структура вашего проекта.

Настройка Atmel AVR Toolchain

Следующим этапом необходимо настроить компилятор и утилиты для сборки. Ранее данный пакет программ назывался WinAVR, однако после 2010-ого года проект не развивался. Поэтому лучше скачать последний Atmel AVR Toolchain, а утилиты сборки взять из WinAVR. Если у вас уже установлена Atmel Studio, тогда можно использовать ее Toolchain и утилиты (обычно это пути C:\Program Files\Atmel/Studio\7.0\toolchain\avr8\avr8-gnu-toolchain и C:\Program Files\Atmel\Studio\7.0\shellutils соответственно), а avrdude нужно будет скачать отдельно с официального сайта. Также можно скачать весь, одним архивом по этой ссылке. Распаковать архив можно в любую удобную директорию, однако лучше поместить его содержимое в директорию с Eclipse. Теперь небходимо прописать в Eclipse пути ко всем инструментам. Для этого:

Настройка программатора

В настоящий момент одним из популярных usb-программаторов для микроконтроллеров AVR Atmel является USBasp. Это простой, компактный, дешевый и довольно-таки надежный программатор. Для использования в Eclipse USBasp необходимо настроить следующим образом:

Создание проекта под AVR

Рассмотрим процесс создания нового проекта под AVR по шагам (используется язык C):

Горячие клавиши Eclipse

Среда Eclipse позволяет многие действия выполнять с помощью горячих клавиш. Это повышает удобство работы и скорость разработки проектов.

Сочетание клавиш Назначение
Ctrl + Space Автозаполнение
Ctrl + A Выделить все
Ctrl + C Скопировать выделенный фрагмент
Ctrl + V Вырезать фрагмент из буфера
Ctrl + X Вырезать выделенный фрагмент
Ctrl + D Удалить строку
Ctrl + F Простой поиск/замена
Ctrl + H Продвинутый поиск/замена
Ctrl + L Перейти к строке с заданным номером
Ctrl + / Комментирование строки или выделенного фрагмента, если есть выделение (повторное нажатие раскомментирует)
Ctrl + Alt + (up | down) Дублирование строки вверх | вниз
Alt + (up | down) Перемещение строки вверх | вниз
Tab | Shift + Tab Табуляция выделенных строк кода
Ctrl + Shift + F Автоформатирование, убирает весь беспорядок в коде. Если никакой фрагмент кода не выделен, будет отформатирован весь код в файле
Ctrl + Shift + X Перевод выделенного фрагмента в верхний регистр
Ctrl + Shift + Y Перевод выделенного фрагмента в нижний регистр
Ctrl + Shift + L Быстрый доступ к списку горячих клавиш
Shift + Alt + R Переименование переменной, метода, класса
Copyright © 2014-2018 Design by Skyer