Интегрированная среда разработки программ микроконтроллеров фирмы Fujitsu

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

Найти поставщиков вы можете перейдя по ссылке Каталог фирм микроэлектроники

---

---

Главная - Микросхемы - DOC - ЖКИ - Источники питания - Электромеханика - Интерфейсы - Программы - Применения - Статьи