При описании 16-разрядных Flash микроконтроллеров семейства F²MC-16LX фирмы Fujitsu упоминался компакт-диск со средствами разработки программ для микроконтроллеров этого семейства. В данной статье будет рассмотрена интегрированная среда разработки программ Softune, разработанная с учетом запросов разработчиков программ и позволяющая организовать достаточно удобный и эффективный процесс разработки программы пользователя.

При разработке программ для микроконтроллеров семейства F²MC-16LX используется уже третья версия среды разработки Softune (Softune.V3), работающая под операционными системами Windows 2000/95/98/NT4.0 и в стандартную конфигурацию пакета входят:

Рис.1 Структура интегрированной среды разработки Softune.V3

ANSI C компилятор
Макроассемблер
Компоновщик (линкер)
Симулятор
Эмулятор

Кроме того, в расширенный пакет входят:

Модуль контроля C Checker
Модуль анализа C Analyser
Конфигуратор операционной системы REALOS
Модуль анализа операционной системы REALOS
Модуль отладки многозадачной операционной системы REALOS

Важнейшим, пожалуй, модулем Softune, обеспечивающим интегрированную поддержку разработки программ, организующим графический интерфейс с системой меню и диалоговыми окнами установки конфигурации встроенных и внешних средств, обеспечивающим управление мышью, обеспечивающим помощь, в том числе и по компилятору и ассемблеру в "он-лайн" режиме, является модуль администратора/отладчика Softune Workbench, в котором интегрированы все средства, необходимые для организации сквозного процесса разработки - от написания программы и ее отладки, до формирования данных, заносимых в ROM микроконтроллера.

Рис.2 Softune Workbench

Основным компонентом, содержащим всю необходимую для разработки информацию, в Softune Workbench является Проект - файл проекта. В Softune Workbench процесс разработки может проводиться как одним программистом, так и группой разработчиков, каждый из которых работает над своим куском программы. Причем, при совместном использовании файлов их взаимодействие обеспечивается вызываемыми средствами управления исходными кодами (Source Code Management Tool) и средствами преобразования типа файла (File Type Conversion Tools). Таким образом, каждый разработчик, участвующий в совместной разработке проекта, может сконфигурировать наиболее удобное для себя окружение и работать в привычном, именно для него, окружении разработки.

Рис. 3 Встроенный редактор.

Softune Workbench располагает встроенным редактором поставляемым с большинством необходимых функций, таких как визуальное выделение дескрипторов и автоматическое форматирование. Ошибки, появляющиеся в процессе работы, отображаются в нижнем выходном окне. Операции перехода по тегу ошибки предоставляет более подробную информацию об ошибках.В то же время, при желании, разработчик может использовать не встроенный а вызвать привычный для него редактор, типа Codewright32, TextPAD32 и ряд других.

Softune Workbench позволяет через диалоговые окна установки запускать и конфигурировать C компилятор, ассемблер и средства компоновки. Более того, непосредственно в Softune Workbench встроены три отладчика, используемые на различных этапах разработки. Для каждой конкретной ситуации может быть выбрано соответствующее окружение отладки.

Выбор линий связи с переходниками и платами эмулятора, настройка окон отладки обеспечиваются специальным мастером установки.

Отладчики обеспечивают:

Отладку на уровне исходных кодов (C, Ассемблер или смешанная) / Исходное (по записи) представление файлов
Возможность установки точек прерывания кодов/данных (6 HW, 65536 SW) на каждой строке исходного кода
Навигационные функции: Go, Go to line, Step, Step out, Step over, Call function, Reset
Функции часов: автоматическое обновление (x sec), форматы Hex, Bin и др., структурирование
Просмотр глобальных и локальных переменных
Окно регистров: конфигурирование, измененный регистр окрашивается красным цветом
Окно памяти: форматирование, символьное и прямое редактирование, ASCII
Окно Дизассемблера и встроенный Ассемблер
Окно трассировки (различные режимы отображения), включая функцию обратной трассировки
Смешанные функции: повторитель стека, измерение временных промежутков, отображение векторов
Симулятор: активация и регистрация портов IO, симуляция прерываний
Средства управления: ввод команд log- и batch-файлы

Рис. 4 Встроенные отладчики.

В стандартную поставку пакета Softune входит, так называемый, "файл информации о CPU" (CPU information file), содержащий необходимую при открытии проекта информацию по каждому микроконтроллеру семейства, т.е. такая информация как: размещение портов I/O, емкость памяти, начальные адреса и прочее, для конкретно используемого микроконтроллера может быть задана автоматически и, при необходимости, скорректирована.

Сконфигурированное окружение отладки, типа: расположения окон на экране, установки контрольных точек и информация об отображаемой карте памяти, сохраняется и восстанавливается при каждом последующем запуске программы с разрабатываемым проектом.

Особо подчеркивается возможность устранения ошибок "на-лету" и возможность подготовки качественных программ на языке C даже неопытным программистом.

Как уже отмечалось, в состав пакета входят языковые средства: ANSI C компилятор, генерирующий посредством препроцессора и собственно компилятора исходный ассемблерный файл и обеспечивающий, при установке соответствующих опций, координацию с символическими отладчиками симулятора и эмулятора и оптимизацию; ассемблер, преобразующий машинные команды и псевдокоманды в объектный код; и комплект компоновщика, используемый для объединения объектных модулей, в который входит собственно компоновщик, библиотека и преобразователь порядка данных в ROM.

Чуть подробнее рассмотрим средства, дополняющие Softune до расширенного пакета.

Softune C Checker представляет собой инструмент, воспринимающий написанную на языке C исходную программу и указывающий на те строки, характеристики и производительность которых может быть улучшены, и распечатывающий диагностические сообщения, используемые при разработке программного обеспечения. Данный инструмент предоставляет информацию, позволяющую повысить эффективность разработки программ и подготовки объектных кодов. Инструмент поддерживает встроенные функции C компиляторов микроконтроллеров фирмы Fujitsu.

Эффект, обеспечиваемый Softune C Checker:

Устранение ошибок кодирования еще на ранних этапах
Позволяет разобраться в новых программах в короткое время
Позволяет создавать качественный C-код даже начинающим разработчикам
Максимальное использованию опыта программирования
Позволяет использовать с CPU Fujitsu программные ресурсы CPU других фирм
Понимает возможности C компиляторов фирмы Fujitsu

Softune C Checker проверяет коды на удобство сопровождения, расширяемость и перемещаемость, указывая на области, в которых качество и характеристики могут быть улучшены. После этого пользователь может переписать C-код.

Softune C Analyzer обеспечивает отображение и распечатку структуры исходных программ, написанных на языке C, и состояния данных, которые используются программой. Это средство обеспечивает информацию, которая может быть использована для повышения эффективности разработки программ и кодов объектных программ. Это средство также, соответствует встроенным возможностям Softune C компилятора семейства F²MC-16LX

Softune C Analyzer разработан для использования в следующих ситуациях:

Для обследования структуры программы или процесса ее выполнения, если отсутствует автор программы или документация на эту программу.
Для структурных программных выборок в рассчитываемую структуру и обработку во время разработки программы.
Для проверки эффективности альтернативных программ.
Для создания внутренней документации программы.
Для исследования возможности повышения эффективности программы.

Структура и использование данных в исходной C-программе отображаются визуально. Внутренняя структура данных, дерево функционирования, использование стека и другая информация могут быть собраны и сохранены в файле.

Еще одним модулем Softune является модуль встраиваемой операционной системы реального времени REALOS с модулями конфигуратора (REALOS Configurator) и анализатора (REALOS Analyser).

Softune REALOS, разработанная в ответ на быстрый рост потребности в обработке в реальном масштабе времени и работающая, в частности, на микроконтроллерах семейства F²MC-16LX (REALOS/907), является управляемой событиями многозадачной операционной системой, соответствующей требованиям спецификации µTRON 2.01, ориентированной на управление оборудованием.

Ядро Softune REALOS/907 системы является основой прикладной системы и ведет контроль и управление. Главными функциями ядра являются: управление задачами, управление синхронизацией задач и связью между ними, управление временными промежутками и динамически изменяемыми массивами памяти (memorypool).

Рис. 5. Функции REALOS/907.

Прикладными программами являются программы, создаваемые пользователем и которые могут быть написаны на языке C или на ассемблере. Программы, выполняющие стандартные операции, включают: задачи, обработчик инициирования и обработчики временных промежутков. Примером программы, выполняемой при возникновении нестандартной ситуации, является обработчик исключения.

Программы, выполняющие обычную обработку

Задачи. Задачи являются наименьшими исполняемыми блоками программ и программными блоками, на основе которых распределяется процесс обработки. Обработка в прикладной системе организуется через координацию работы множества задач. Поскольку Softune REALOS/907 является многозадачной операционной системой, то множество задач ранжируется по приоритетному признаку; и время CPU на выполнение задачи выделяется на основе приоритетов. Такое распределение называется планированием.
Обработчик инициирования. Первым, после запуска ядра, начинает работать обработчик инициирования. Данный обработчик инициирует задачи и выполняет различные задания по инициированию.
Обработчик прерывания. Эта процедура выполняется при генерации прерывания. Запросы прерывания от периферийных устройств принимаются обработчиком прерывания, который, затем запрашивает обработку задачи.
Обработчики временных промежутков. Это обработчики работающие циклически и обработчики сигналов предупреждений, срабатывающие в заданный момент времени. Эти обработчики работают как составные части обработчика системной синхронизации.

Программы, работающие в нестандартных ситуациях

Обработчики исключений. Обработчики исключений начинают работать при возникновении нестандартной ситуации в процессе выполнения задачи или работы обработчика. Обработка исключительной ситуации происходит в ряде нестандартных случаев, возникающих в процессе нормальной обработки.

На Рис. 6 показана структура прикладной программы и на Рис. 7 последовательность выполнения задач

Рис. 6. Структура прикладной программы

Рис. 7. Последовательность выполнения задач.

Представленная на Рис. 7 диаграмма показывает случай, когда во время выполнения задачи C запрашивается обработка задач A и B и когда принимается внешний запрос прерывания (задача D).

Задачи, работающие под Softune REALOS/907, контролируются управляемой событиями системой планирования на основе приоритетов. Обычно ядро ранжирует задачи на основе состояния задачи и уровня ее приоритета. Затем задачи, находящиеся в состоянии READY выполняются последовательно, начиная с задачи с наивысшим приоритетом. Если имеется несколько задач с одинаковым приоритетом, то задачи выполняются в той последовательности, в которой они переходили в состояние READY.

В заключение отметим, что для работы интегрированной среды Softune необходимо следующее программно/аппаратное окружение:

Главный компьютер - совместимый с IBM PC/AT с установленной Widows2000/95/98/NT 4.0 и следующими возможностями:

Процессор - Pentium 150 МГц или выше (рекомендуется Pentium 200 МГц или выше)
Память: Widows2000/95/98/NT 4.0 - 48 Мбайт или более (рекомендуется 64 Мбайта и более)
Свободное пространство на жестком диске не менее 50 Мбайт.

В данной статье рассматривались только те средства, которые могут быть использованы для программирования микроконтроллеров семейства F²MC-16LX. Однако на компакт-диске, который можно приобрести в интернет-магазине Shop.ChipDoc.ru, совместно с микроконтроллерами семейства F²MC-16LX, размещены программные средства для программирования и других микроконтроллеров и микропроцессоров фирмы Fujitsu, и что не менее важно, руководства пользователей и описания как программных средств, так и руководства пользователей и описания самих микроконтроллеров. На компакт-диске размещено большое количество примеров и рекомендаций по применению.

Микроконтроллеры семейства F²MC-16LX

Rus 16-разрядное Ядро ЦПУ F²MC-16LX

Програмное обеспечение

Помощь | О проекте | Реклама на сайте | Карта портала | О копирайте и конфиденциальности

Проверить аттестат