1.1 Описание Toolbar

Toolbar – это ряд кнопок в верхней части главного окна, которые представляют часто используемые команды VMLAB. Один щелчок левой кнопки мышки по одной из кнопок Toolbar – это быстрая альтернатива выбору команды из меню. Кнопки на Toolbar могут быть активны или неактивны в зависимости от режима работы программы. В таблице 1.1 приведено описание функций кнопок Toolbar.

Таблица 1.1 – Описание функций кнопок Toolbar

Кнопка	Действие	Эквивалент меню
	Создать новый текстовый файл	File|New
	Открыть файл	File|Open
	Сохранить файл активного редактора	File|Save
	Открыть проектный файл	Project|Open project
	Скопировать текст в буфер обмена	Edit|Copy
	Вставит текст из буфера обмена	Edit|Paste
	Отменить предыдущее действие	Edit|Undo
	Искать текст	Search|Find
	Повторить поиск, найти и заменить	Search|Next
	Перейти к следующей метке	Search|Find next error
	Перейти к предыдущей метке	Search|Find previous error
	Построить базу данных	Project|Build
	Начало/продолжение моделирования	Run|Go / Continue

Продолжение табл. 1.1

	Перейти к следующей инструкции, пропустить подпрограмму	Run|Step over
	Перейти к следующей инструкции, пропустить подпрограмму	Run|Step over
	Перейти к следующей инструкции не пропускать подпрограмму	Run|Step into
	Выйти из подпрограммы	Run|Step out
	Остановка моделирования	Run|Pause program
	Легкий рестарт, сохранить ОЗУ	Run|Restart (light)
	Глубокий рестарт, установить ОЗУ в ??	Run|Restart (deep)
	Включение/выключение анимации кода	Run|Animate code
	Печать активного окна	File|Print
	Отобразить (вызвать) помощь	Help|Contenst
	Выбор рабочего стола	(None)

1.2 Работа с vmlab

VMLAB - инструмент отладки и моделирования программного обеспечения радиотехнических устройств, собранных на AVR микроконтроллерах. Чтобы промоделировать работу разрабатываемого устройства в VMLAB, найти и устранить синтаксические ошибки и ошибки алгоритма программы, исследовать временные диаграммы работы устройства и при необходимости откорректировать их, а также получить готовые файлы прошивки (программирования) FLASH памяти и памяти EEPROM микроконтроллера, необходимо выполнить следующие этапы:

Этап 1. Создание “Нового проекта”. Для создания нового проекта необходимо открыть меню “Project”, а дальше выбрать строку “New project”. При этом откроется новое окно специального программного модуля “Create new project” (см. рис. 1.1). Далее, для запуска программного модуля “Create new project” в режиме программирования на языке Assembler, необходимо выполнить минимум 4 основных шага установок, которые показаны на рис. 1.1:

– шаг 1. Определение имени проекта и каталога (папки) где он будет размещаться. Для этого необходимо установить курсор на кнопку “Enter name …” и выполнить щелчок левой кнопки мышки. При этом открывается стандартное окно навигатора Windows, в котором можно выбрать диск, каталог для размещения проекта и определить имя проекта (проектного файла). Имя проекта должно иметь не более 8 символов (латинских букв и цифр);

– шаг 2. Выбор типа микроконтроллера, на котором будет создан проект. Для этого необходимо установить курсор на кнопку окна “Select micro” как показано на рис. 1.1 и выполнить щелчок левой кнопки мышки. При этом открывается окно с перечнем возможных типов микроконтроллеров. Далее необходимо выбрать нужный контроллер и выполнить щелчок левой кнопки мышки. В окне “Select micro” появится тип выбранного контроллера;

Рис 1.1 – Вид окна “Create new project” и порядок действий для открытия проекта

– шаг 3. Определение имени программного файла. После выполнения шага 1, в котором было определено имя проектного файла, в окне “Add source code file” появится такое же имя и для программного файла, только с расширением .asm. Далее Вы, при необходимости, можете изменить в этом окне имя программного файла и нажать на кнопку “Add this”. Если Вы согласны с предложенным именем программного файла, то сразу жмите на кнопку “Add this”, как показано на рис. 1.1;

– шаг 4. Создание проекта с заданными параметрами. Для пуска программного модуля “Create new project” необходимо установить курсор на кнопку “ОК” и выполнить щелчок левой кнопки мышки (см. рис. 1.1) . При этом на рабочем столе VMLAB появятся два окна:

– “Project file”, окно проектного файла (файл с расширением .prj);

– “Code Notebook”, окно программного файла (файл с расширением .asm).

В дальнейшем вся работа с проектом будет связана с этими окнами. Если проект уже был создан ранее, то для продолжения работы с ним необходимо использовать кнопку Toolbar “Открыть проект” или команду меню “Project/Open project”.

Этап 2. Разработка “Проектного файла”. Проектный файл представляет собой обычный текстовый файл, в котором с помощью специальных директив (команд) разработчик описывает принципиальную схему разрабатываемого радиоэлектронного устройства. То есть, в проектном файле сообщается тип используемого микроконтроллера, схема и напряжение его питания, прописываются аппаратные средства и компоненты (радиоэлектронные элементы, аналоговые и цифровые устройства) с которыми будет работать микроконтроллер, определяются выводы портов микроконтроллера, к которым подключены указанные аппаратные средства.

При создании нового проекта, программный модуль “Create new project” создает минимальный проектный файл, в котором прописаны тип используемого микроконтроллера, стандартная схема его питания и частота тактирования равная 1,0 МГц, имена программного файла и файла прошивки, а также время наблюдения, равное 250 мс. Теперь разработчик должен установить свои параметры схемы включения и тактирования микроконтроллера, а также подключить к микроконтроллеру необходимые радиоэлектронные элементы и компоненты.

Для упрощения процедуры подключения радиоэлектронных элементов и компонентов можно использовать меню Компонентов (“Components”). Основные правила подключения элементов и компонентов к микроконтроллеру будут описаны далее.

При выполнении компиляции, в проектном файле могут быть обнаружены ошибки. В этом случае VMLAB сообщает разработчику о характере ошибок и их местоположение (номер строки) в специальном окне “Messages”.

Этап 3. Разработка “Программного файла”. Программный файл отображается в окне “Code Notebook” и представляет собой (в нашем случае) программу функционирования разрабатываемого радиоэлектронного устройства на языке низкого уровня программирования Assembler. При создании нового проекта программный модуль “Create new project” создает минимальный программный файл, в котором прописаны ряд директив ассемблера, создан модуль векторов прерывания и организован бесконечный цикл пустых операций. Такая программа ничего не выполняет, но по своей организации не имеет ошибок и может быть скомпилирована.

При выполнении 3 этапа разработчик, используя встроенный редактор текста, должен удалить ненужные команды и создать необходимые модули программы согласно предварительно разработанному алгоритму функционирования радиоэлектронного устройства.

При компиляции программного файла, обо всех обнаруженных ошибках, VMLAB сообщает разработчику в специальном окне “Messages”.

Этап 4. Компиляция проекта. После окончания разработки проектного и программного файлов выполняется к компиляции и отладка проекта. Для этого можно использовать кнопку Toolbar “Build” (Построить базу данных) или строку меню “Project | Build”. При этом выполняется проверка проекта на синтаксические ошибки. При обнаружении ошибок VMLAB сообщает разработчику в специальном окне сообщений “Messages”. Автоматический показ ошибок позволяет быстро найти их исправить. Для быстрого перехода непосредственно в исходную линию, ответственную за ошибку необходимо сделать двойной щелчок по ошибке.

Чтобы получить готовый отлаженный проект, вам придется, конечно, выполнить вышеописанную процедуру несколько раз, каждый раз исправляя возникающие ошибки. После устранения всех синтаксических ошибок проекта, VMLAB сообщает об этом в окне сообщений “Messages” присвоением разработчику медали.

Этап 5. Виртуальное моделирование работы устройства. Как только исправлены все ошибки, VMLAB активизирует кнопку Toolbar (загорается зеленый сигнал светофора). Щелкните левой кнопкой на этой кнопке, чтобы начать моделирование вашей программы в автоматическом режиме. После этого Вы может наблюдать переменные, состояние регистрового файла, портов ввода/вывода,FLASH и EEPROM памяти, периферийных устройств, осциллограммы сигналов аппаратных средств, а также измерять временные параметры сигналов. Моделирование работы устройства можно, при необходимости, выполнять в пошаговом режиме (см. описание кнопок Toolbar). VMLAB позволяет также устанавливать специальные контрольные точки (точки останова), необходимые для детального анализа работы программы и состояния переменных в особых точках программы.

В процессе моделирования и анализа работы устройства вскрываются ошибки алгоритма программы без использования аппаратных средств и измерительной техники. Это позволяет существенно сократить время отладки программного обеспечения.

Этап 6. Программирование микроконтроллера. Когда выполнены все предыдущие этапа работы и программное обеспечение отлажено, VMLAB создает файл с расширением .HEX и файл с расширением .ЕЕР, готовые для прошивки (программирования) FLASH памяти и памяти EEPROM микроконтроллера. Для этого необходимо загрузить указанные файлы в специальную программу (например “PonyProg”) и с помощью программатора выполнить прошивку микроконтроллера.

Примечание: VMLAB можно использовать и как мощный редактор текста. Команды редактора: Новый файл , Открыть файл, являются всегда доступными, независимо от того есть ли открытый проектный файл или нет.