机器人控制器(CM-6)说明书

机器人控制器（CM-6）说明书

注意：本控制器除了采用适配器电源供电方式外，还可以采用电池供电，采用的是SANYO 的12V可充电镍氢电池。而且这种电路设计有个特点：接上适配器时，电池就跟电路断开了，所以就算电池插上了也不会接入电路，有效的保护了电池。D1为电源指示灯。在用电池供电时，注意电池的极性，防止反接。

一、程序的编写和编译

采用WINAVR软件进行编译。安装完之后，打开“Programmers Notepad（WinAVR）”，开始程序的编写。

1. 新建一个工程

2..新建一个c语言源文件并另存为“XX.c”文件，例如main.c

3接下来要把main.c添加到main这个项目中，

4.在main.c中写程序，并保存。

5.makefile的制作。由于WinA VR没有像Keil uVision那样的集成IDE，所以我们需要写一个叫做makefile的文件来管理程序的编译链接。Makefile是脚本文件，一个标准的可执行文件makefile.exe负责解析它并根据脚本内容来调用编译器、连接器或其他的工具。

WinA VR的编译需要一个makefile文件，并需要把这个文件放到当前工程的目录下，这样才能正确编译。Makefile可以直接拷贝本目录下的makefile文件到项目文件夹下，然后用“Programmers Notepad（WinAVR）”打开makefile文件。

修改过程中，只需要修改“TARGET”和“SRC”这两项，把TARGET修改为刚才的源文件（.C文件）的文件名，本例中为“main“，相应地把SRC改为“main.c”即可。修改完之后保存即可。

①Makefile必须放在项目文件夹下面，而且文件名必须为makefile，不能修改。

②makefile里只需要修改SRC和TARGET这两项即可。

6.接下来进行程序的编译。

在编译前还需要把makefile也添加到项目中去，过程跟添加源文件一样

编译的时候选择“TOOLS/[WinA VR]Make All”，

编译的结果显示在下面的“Output”窗口中。如果窗口显示“Errors:none”，则表示编译通过。

编译成功后，原来只有2个文件的目录，现在变成了如图所示的文件列表。

至此，程序的编译就完成了。其中，main.elf包含调试信息，供AVRStudio调试与仿真的文件。main.hex是二进制可执行文件，为最终下载到AVR芯片里的目标文件。

二、程序的仿真下载

AVR Studio支持一下目标文件格式：aps、hex、d90、obj、cof、dbg和elf，其中，hex 格式是二进制可执行文件，为最终下载文件；elf格式（excutable and linkable format）的执行文件包含调试信息，它在被载入后，可以显示原来的高级语言代码，而不是汇编的内容，这样任何调试执行和操作都是直接针对高级语言进行的。

1.软件级仿真与调试

在没有连接目标板的情况下用软件进行模拟仿真，就是通过软件模拟单片机的实际运行。首先打开AVR Studio，打开main.elf调试文件，选择AVR Simulator软件模拟器，器件选择ATmega128，如图所示：

图仿真平台及器件选择界面

点击Finish即进行模拟仿真界面，然后执行【Debug】|【AVR Simulator Options】，选择Frequency为16MHz，开始仿真与调试。调试过程中，合理的使用“Step Into”、“Step Over”、“Step Out”等指令实现进入子函数、越过子函数、跳出子函数等操作；为了看一看在执行到某一步时的各个变量的情况，可以设置断点，程序运行到断点处暂停；可以在“Watch”窗口观察变量的值，同时还提供专门的观察窗口用于观察MCU的数据存储器、程序存储器、I/O 寄存器等各个内部资源的数据以及数据变化，便于进行硬件调试，根据这些观察值能很容易的判断是硬件故障还是软件故障问题。调试界面如图5-2所示：

图5-2 软件级调试界面

2. 芯片级仿真与调试

芯片级仿真时程序是在单片机内部执行的。

（1）硬件连接

首先把仿真器的USB口接到电脑上，然后把JTAG口接到控制器上，给控制器供电，把仿真器和控制器的电源打开，硬件就算连接好了。

（2）仿真与调试

当JTAGICE连接好目标板之后就可以打开电源，先打开目标板电源和仿真器电源，最后启动AVRStudio。点击“File/Open File”，找到WinAVR编译生成的文件夹，打开main.elf，并保存

选择JTAGICE mkII调试平台、ATmega128芯片，如图所示：

点击“Finish”进入硬件级仿真界面，如图所示，调试过程和调试工具跟软件级仿真一样。

程序的下载

JTAGICE不但可以片内调试，还能为MCU烧录程序，也就是利用编程设备将调试好的运行代码写入芯片的程序存储器中。下载时需要使用编程设备改写和配置ATmega128的熔丝位。

那么什么是熔丝位呢？熔丝位是ATMEL公司AVR单片机的独到特性，在每一种型号的AVR单片机内部都有一些特定含义的熔丝位，其特性表现为可多次擦写的EEPROM。用户通过配置（编程）熔丝位，可以固定地设置AVR的一些性能、参数以及I/O配置等，也可以对片内运行的代码进行加密。对熔丝位的使用包括已变成（Programmed）和未编程（Unproarammed）两种状态，Unprogrammed表示熔丝状态为1（禁止）；Programmed表示熔丝状态0（允许）。首先查看其熔丝位的配置情况，再根据实际需要，进行熔丝位的配置，将整个熔丝位的状态记录备案。熔丝位的配置中主要有：Watchdog、片上调试、JTAG接口。串口下载编程、EEPROM选项、Flash启动区、电压、晶振时钟等。熔丝位相关配置如图5-5

所示：

图5-5 熔丝位设置界面