Установка и настройка 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

Проект в Eclipse – это совокупность ресурсов проекта, а также служебных и конфигурационных файлов самого Eclipse, относящихся непосредственно к разрабатываемому устройству или приложению (или какой-либо из их подсистем). Физически на диске проект представляет собой каталог по имени проекта внутри каталога рабочей области (Workspace), внутри которого содержатся файлы – составляющие проекта. 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

Также стоит помнить, что сочетание Ctrl + щелчок мыши на переменной, константе, функции, классе и т.д. позволяет быстро перейти к объявлению этого элемента.

Рефакторинг кода в Eclipse

Рефакторинг – это безопасное изменение структуры ресурсов проекта. Действия по рефакторингу включают в себя изменение названий переменных, функций, классов, полей и методов и пр. Рефакторинг не затрагивает поведение программы, целью преобразований явялется улучшение кода. Например, часто возникает необходимость в изменении имени какого-либо объекта (переменной, константы или функции и т.д.). Для этого в Eclipse можно выделить название объекта, правым щелком мыши вызвать контекстное меню и выбрать в нём одну из команд меню Refactor (в нашем случае Rename...). Также команды рефакторинга можно вызвать, используя основное меню Refactor. Ниже приведен пример вызова команды переименования переменной. Перед вызовом меню предварительно необходимо выделить мышью название переменной.

После этого появится всплывающая подсказка. Необходимо ввести новое имя переменной и нажать Enter

Copyright © 2014-2019 Design by Skyer