AVR开发 Arduino方法（附一） 工具链与调试技术

前文中所有代码都可以使用Arduino IDE编译通过，电路图都是使用Fritzing绘制的。Arduino IDE和Fritzing都可以运行在多种操作系统上，可以通过以下方式获取它们：

1. Arduino IDE

在浏览器中访问https://www.arduino.cc/en/Main/Software：

找到“Download the Arduino IDE”，根据自己的操作系统下载相应版本的Arduino IDE即可。如果你使用的是Windows操作系统，建议选择“Windows Installer”版本，可以省去安装驱动程序的麻烦。

Arduino IDE安装完成后，还需要对它的配置文件进行一些修改，以便进行调试。打开Arduino IDE的配置文件（配置文件的路径可以通过“文件”菜单打开“首选项”对话框找到），在文件末尾添加：

1 build.path=yourpath

将yourpath替换成你希望Arduino IDE生成文件的位置，例如“/home/blu/文档/arduino”：

2. Fritzing

在浏览器中访问http://fritzing.org/download/：

根据自己的操作系统下载相应版本的Fritzing即可。

3.适用于Windows操作系统的调试工具

(1) 使用Proteus进行软件调试

打开Proteus软件，将ATMEGA328P放置到原理图区域中：

双击放置的ATMEGA328P，打开“编辑元件”对话框：

点击“Program File”文本框右侧的“打开”按钮，找到编译的.elf文件；将“CLKDIV(Divide clock by 8)”设置为“(1)Unprogrammed”；再将“CKSEL Fuses”设置为“(1111)Ext. Crystal 8.0MHz”；最后将“Advanced Properties”中的“Clock Frequency”设置为“16MHZ”；

点击“调试”菜单中的“开始/重新启动调试”，会打开“AVR Source Code”和“AVR Variables”对话框，从中可以查看程序源代码以及变量值的情况：

从“AVR Source Code”对话框中找到主函数，找到setup()函数和loop()函数的调用语句，双击打上断点，运行到断点处，就可以开始调试了：

(2) 使用Visual Studio进行硬件调试

安装带有C++组件2012或更新版本的Visual Studio后，在http://www.visualmicro.com/page/Arduino-Visual-Studio-Downloads.aspx中下载Visual Micro插件，双击安装；

插件安装完成后第一次打开Visual Studio，会弹出“Configure Ide Locations”对话框，在对话框中指定Arduino IDE的版本和安装路径，点击“OK”按钮；

在Visual Studio的“新建”菜单中新建一个“Arduino Project”，将Arduino连接到计算机上；然后在工具栏中选择正确的开发板型号和端口号，就可以像调试本地C++应用程序一样在Arduino上调试程序了。

4. 适用于Linux操作系统的调试工具

在Linux操作系统下调试Arduino程序需要以下软件包：simulavr，gdb-avr和ddd，其中ddd是可选的软件包，它提供调试器的前端界面。请使用包管理器安装它们和它们依赖的软件包。

安装完成后，在终端中执行命令：simulavr -L，这会打印simulavr支持的微控制器列表：

列表中没有ATMega328P，但Arduino IDE可以支持ATMega8。因此在终端中执行命令：simulavr -d atmega8 -g -p 4242。在4242端口启动一个ATMega8虚拟机：

在Arduino IDE的“工具”菜单下的“开发板”子菜单项中选择“Arduino NG or older”，在“处理器”子菜单项中选择“ATMega8”，重新编译项目。在生成目录下打开一个新的终端窗口，执行命令：ddd --debugger avr-gdb ./Blink.ino.elf，这会打开DDD窗口：

在init()函数上设置断点，并在底部命令窗口中依次执行命令：

1 target remote localhost:4242

2 load

将程序上传到ATMega8虚拟机中。点击“Cont”（Continue的缩写）按钮，程序会跳转到主函数的位置，就可以开始调试了：