Если вы работаете с платой Arduino Due, у вас может возникнуть необходимость или желание избавится либо от среды разработки либо от библиотеки Arduino. Причины могут быть разными: например, вам нужно использовать язык C, а не Arduino/C++. Или плата Arduino Due подключена к машине, к которой у вас есть доступ только через терминал и командную строку. А может быть вы просто хотите написать весь низкоуровневый код самостоятельно чтобы получше разобраться в тонкостях работы микроконтроллера Atmel sam3x8e.
Моя "среда разработки" состоит из платы Raspberry Pi к которой USB-кабелем может подключаться плата Arduino Due. Клавиатура и монитор отсутствуют, всё взаимодействие через SSH и коммандную строку. На Raspberry Pi установлена операционная система Raspbian (адаптированный под RPi Debian Linux). Raspberry Pi обеспечивает ряд удобств: во-первых, если что-то пойдёт не так, вы скорее всего сожжёте относительно недорогой RPi а не свой основной компьютер. Во-вторых RPi имеет на борту разные интерфейсы, такие как I2C, GPIO, UART итд, которые можно использовать для свзяи с Arduino DUE. При этом платы совместимы по уровню напряжения 3.3В. В третьих репозитории raspbian содержат всё необходимое для работы с Arduino Due.
Для работы нам необходим в первую очередь подходящий "тулчейн" -- набор инструментов состоящий из компилятора gcc и сопутствующих программ. Установим его из репозитория Raspbian:
>sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi
Также нам понадобится утилита коммандной строки bossac, которая служит для прошивания ARM-контроллеров фирмы Atmel. Ставим из репозитория и её:
>sudo apt-get install bossa-cli
В принципе у нас теперь есть необходимый минимум для того, чтобы написать какую-нибудь программу для sam3x8e/Arduino DUE собрать её и закинуть бинарник в память микроконтроллера, примерно так же как я описывал в предыдущих постах (раз, два) про lpc1114. Наш контроллер sam3x8e как и lpc1114 построен по архитектуре ARM Cortex M (только теперь у нас более навороченный Cortex M3, а в lpc1114 был Cortex M0). Нам придётся найти в даташите адреса регистров соответствующей периферии в sam3x8e и управлять ей записывая туда и считывая оттуда данные.
Заметно облегчить задачу может библиотека от производителя микроконтроллера. В простейшем случае она может предствалять из себя набор заголовочных файлоа (*.h файлов), в которых адресам регистров и числовым значениям, зоответствющим различным служебным маскам сопоставляется мнемонические константы. Кроме этого в библиотеку может входить набор относительно низкоуровневых функций и типов, сильно облегчающий и ускоряющий разработку. Библиотека Arduino построена "поверх" такой низкоуровневой библиотеки libsam. На сайте Atmel предлагается скачать библиотеку ASF (Atmel Software Foundation). Сравнивая эти две библиотеки я пришёл к выводу, что libsam либо предшественник либо старая версия ASF. В них довольно много одинакового кода.
Лично мне оказалось проще стартовать с библиотекой libsam, наверно потому что я "выкидывал лишнее" из библиотеки Arduino. Лучше всего воспользоваться готовым "скелетом" C/C++ программы для Ардуино. Мне удалось найти несколько таких "заготовок-скелетов".
http://www.atwillys.de/content/cc/using-custom-ide-and-system-library-on-arduino-due-sam3x8e/?lang=en -- статья о программировании платы Arduino Due на С. С этой странички можно скачать файлы для создания структуры директорий необходимой для сборки ваших C-файлов. Необходимо иметь установленную среду Arduino, сконфигурированную для работы с Arduino Due и интерпретатор php. Скрипт на php "наполняет" директорию проекта копирую в неё из директорий Arduino программы для сборки, закачивание прошивки а так же библиотеки sam3x8e.
https://github.com/sethm/arm_skeleton -- содержит libsam (заголовочные файлы и исходный код), Makefile и файл main.c, в который вам просто нужно поместить свой код. Об инструментах (arm-none-eabi-gcc и bossac) нужно позаботиться самостоятельно, но это не проблема так как они есть в репозитории Raspbian. Нет никаких внешних зависимостей, поэтому всё заводится без проблем. Я остановился на этом "каркасе" для своих проектов и здесь будем рассматривать именно его.
https://github.com/pauldreik/arduino-due-makefile -- по сути просто один Makefile, который позволяет собирать Arduino-проекты (из файлов *.ino) используя лишь командную строку.
Итак, устанавливает "каркасс" по второй ссылке.
>git clone https://github.com/sethm/arm_skeleton.git
в файле main.c реализована программа "плавного" мигания светодиодом с помощью ШИМ. Меняем на свою, супер-примитивную программу мигания светодиодом без всякого ШИМ и плавности.
Собираем:
>make
Если сборка прошла без ошибок, то в директории проекта появится файл main.c.bin. Подключаем "programming port" Arduino Due к USB-выходу Raspberry Pi. Прошиваем:
>make prog
После того, как прошивка будет отправлена в контроллер, он будет автоматически сброшен и светодиод должен начать мигать в соответствии с нашей программой.
Итог: мы научились программировать Arduino Due "на низком уровне" без среды и библиотек Arduino.
Моя "среда разработки" состоит из платы Raspberry Pi к которой USB-кабелем может подключаться плата Arduino Due. Клавиатура и монитор отсутствуют, всё взаимодействие через SSH и коммандную строку. На Raspberry Pi установлена операционная система Raspbian (адаптированный под RPi Debian Linux). Raspberry Pi обеспечивает ряд удобств: во-первых, если что-то пойдёт не так, вы скорее всего сожжёте относительно недорогой RPi а не свой основной компьютер. Во-вторых RPi имеет на борту разные интерфейсы, такие как I2C, GPIO, UART итд, которые можно использовать для свзяи с Arduino DUE. При этом платы совместимы по уровню напряжения 3.3В. В третьих репозитории raspbian содержат всё необходимое для работы с Arduino Due.
Для работы нам необходим в первую очередь подходящий "тулчейн" -- набор инструментов состоящий из компилятора gcc и сопутствующих программ. Установим его из репозитория Raspbian:
>sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi
Также нам понадобится утилита коммандной строки bossac, которая служит для прошивания ARM-контроллеров фирмы Atmel. Ставим из репозитория и её:
>sudo apt-get install bossa-cli
В принципе у нас теперь есть необходимый минимум для того, чтобы написать какую-нибудь программу для sam3x8e/Arduino DUE собрать её и закинуть бинарник в память микроконтроллера, примерно так же как я описывал в предыдущих постах (раз, два) про lpc1114. Наш контроллер sam3x8e как и lpc1114 построен по архитектуре ARM Cortex M (только теперь у нас более навороченный Cortex M3, а в lpc1114 был Cortex M0). Нам придётся найти в даташите адреса регистров соответствующей периферии в sam3x8e и управлять ей записывая туда и считывая оттуда данные.
Заметно облегчить задачу может библиотека от производителя микроконтроллера. В простейшем случае она может предствалять из себя набор заголовочных файлоа (*.h файлов), в которых адресам регистров и числовым значениям, зоответствющим различным служебным маскам сопоставляется мнемонические константы. Кроме этого в библиотеку может входить набор относительно низкоуровневых функций и типов, сильно облегчающий и ускоряющий разработку. Библиотека Arduino построена "поверх" такой низкоуровневой библиотеки libsam. На сайте Atmel предлагается скачать библиотеку ASF (Atmel Software Foundation). Сравнивая эти две библиотеки я пришёл к выводу, что libsam либо предшественник либо старая версия ASF. В них довольно много одинакового кода.
Лично мне оказалось проще стартовать с библиотекой libsam, наверно потому что я "выкидывал лишнее" из библиотеки Arduino. Лучше всего воспользоваться готовым "скелетом" C/C++ программы для Ардуино. Мне удалось найти несколько таких "заготовок-скелетов".
http://www.atwillys.de/content/cc/using-custom-ide-and-system-library-on-arduino-due-sam3x8e/?lang=en -- статья о программировании платы Arduino Due на С. С этой странички можно скачать файлы для создания структуры директорий необходимой для сборки ваших C-файлов. Необходимо иметь установленную среду Arduino, сконфигурированную для работы с Arduino Due и интерпретатор php. Скрипт на php "наполняет" директорию проекта копирую в неё из директорий Arduino программы для сборки, закачивание прошивки а так же библиотеки sam3x8e.
https://github.com/sethm/arm_skeleton -- содержит libsam (заголовочные файлы и исходный код), Makefile и файл main.c, в который вам просто нужно поместить свой код. Об инструментах (arm-none-eabi-gcc и bossac) нужно позаботиться самостоятельно, но это не проблема так как они есть в репозитории Raspbian. Нет никаких внешних зависимостей, поэтому всё заводится без проблем. Я остановился на этом "каркасе" для своих проектов и здесь будем рассматривать именно его.
https://github.com/pauldreik/arduino-due-makefile -- по сути просто один Makefile, который позволяет собирать Arduino-проекты (из файлов *.ino) используя лишь командную строку.
Итак, устанавливает "каркасс" по второй ссылке.
>git clone https://github.com/sethm/arm_skeleton.git
в файле main.c реализована программа "плавного" мигания светодиодом с помощью ШИМ. Меняем на свою, супер-примитивную программу мигания светодиодом без всякого ШИМ и плавности.
 |
| Для редактирования исходного кода через ssh-подключение я использую редактор vim. |
Собираем:
>make
Если сборка прошла без ошибок, то в директории проекта появится файл main.c.bin. Подключаем "programming port" Arduino Due к USB-выходу Raspberry Pi. Прошиваем:
>make prog
После того, как прошивка будет отправлена в контроллер, он будет автоматически сброшен и светодиод должен начать мигать в соответствии с нашей программой.
Итог: мы научились программировать Arduino Due "на низком уровне" без среды и библиотек Arduino.
Комментариев нет:
Отправить комментарий