Arduino Eclipse 开发环境

Posted 2020-10-21 vinccc

概括起来说，Eclipse CDT，Toolchain用AVR Libc，以及：a, AVR Eclipse Plugin插件；b, make, rm等shell命令行工具；c, AVRDude，用来下载程序到单片机。

这篇随笔分2部分，第一部分是软件安装和设置步骤，第二部分建立一个demo工程，并编译、下载程序到开发板，以确定开发环境正常工作。

1. 安装和设置

首先安装Eclipse CDT，我用次新版Neon。在Marketplace搜索安装AVR Eclipse Plugin。

Toolchain有2个来源。首先，microchip网站可以单独下载AVR Toolchain for Windows。第二，可以安装Atmel Studio，里面除包含AVR Libc外，还有shell命令行工具。我采用后者，安装Atmel Studio，再把需要的东西拷贝出来。

Arduino软件中有AVRDude，可以直接拷贝出来用。

Atmel Studio安装目录下，Toolchain的路径为 toolchain\\avr8\\avr8-gnu-toolchain，如下图：

shell命令行工具的路径为 shellutils，如下图：

Arduino安装目录下，AVRDude路径为 hardware\\tools\\avr\\bin\\avrdude.exe，配置文件路径为 hardware\\tools\\avr\\etc\\avrdude.conf，将它们都拷贝出来，放在同一个目录下。AVRDude的配置文件默认搜寻路径中包括当前目录，因此可以把配置文件和可执行程序放在一起。顺便说一下，Arduino安装目录中也包含AVR Libc，但是是经过Arduino项目修改过的。用它应该是没有问题的，但是我还是用了官方出的。

另外，分析一下avrdude.exe的链接关系，发现它依赖于LIBUSB0.DLL，因此，需要把它一同拷贝出来，放在avrdude.exe相同的目录中。所以，AVRDude目录中应包含3个文件：avrdude.exe, avrdude.conf, libusb0.dll。

都弄妥后，需要设置PATH环境变量。我喜欢用一个bat批处理来启动Eclipse，这样可以单为Eclipse设置环境变量，而不用修改Windows系统变量。启动脚本如下：

set PATH=%windir%\\System32

set JAVA_HOME=C:\\Java\\jdk_x64\\jdk1.8.0_144
set TOOLCHAIN_HOME=%CD%\\avr8-gnu-toolchain
set SHELLUTILS_PATH=%CD%\\shellutils
set AVRDUDE_PATH=%CD%\\avrdude

set PATH=%JAVA_HOME%\\bin;%TOOLCHAIN_HOME%\\bin;%SHELLUTILS_PATH%;%AVRDUDE_PATH%;%PATH%

start %CD%\\eclipse\\eclipse.exe　　

好吧，我承认，这些PATH其实是不必要的。AVR Eclipse Plugin插件设置中还是需要再设置这些路径的。但是，加到PATH中有一个好处是，可以在Eclipse Terminal中，手工执行一些命令行。接着设置AVR Eclipse Plugin，如下图。需要设置这几个路径：

• AVR-GCC：Toolchain安装目录下的 bin
• make：shellutils目录
• AVR Header Files：Toolchain安装目录下的avr\\include
• AVRDude：

AVRDude的配置文件路径也需要指定一下，如下图：

接下来，要增加AVRDUde的“Programmer configuration”。简单地说，Programmer configuration就是调用AVRDude写程序的命令及选项的模板。为确定AVRDude命令及选项，有一个办法是借助Arduino软件。在Arduino软件中下载一个程序到开发板，观察输出区域中的命令调用，例如：

C:\\Arduino\\arduino-1.8.5\\hardware\\tools\\avr/bin/avrdude -CC:\\Arduino\\arduino-1.8.5\\hardware\\tools\\avr/etc/avrdude.conf -v -patmega328p -carduino -PCOM4 -b115200 -D -Uflash:w:C:\\Users\\user1\\AppData\\Local\\Temp\\arduino_build_421366/Blink.ino.hex:i 

　　

由此可确定，对于 Arudino UNO：

• 协议为arduino（-c arduino）
• MCU为atmega328p（-p atmega328p）
• 串口号为COM4（-P COM4）
• 波特率为115200（-b 115200）
• -D选项

依照上述设置，增加Arduino UNO的Programmer configuration，如下。这里主要是选择协议和串口参数，其余选项会由AVR Eclipse Plugin自动补全。可以查看界面底部的命令行预览：

 

2. Demo工程

搞一个blink Demo工程。新建一个C Project，选择AVR GCC Toolchain，并指定MCU型号和主频。Arduino UNO为 atmega328p，16MHz主频：

增加源文件main.c，实现LED闪烁，代码如下。Arduino UNO开发板上LED接在PB5口：

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

int main() {

    DDRB = 0xFF;

    for (;;) {
        PINB = 1 << PINB5;
        _delay_ms(500);
        PINB = 0;
        _delay_ms(500);
    }
}

　　

需要对工程属性进行一些设置。首先指定生成HEX文件：

接下来，设置AVRDude有关的参数。Programmer configuration选择先前第一部分中创建的Arduino UNO配置。高级选项卡中启用-D选项。留意前面Arduino软件调用AVRDude的命令行，可以看到它使用了此选项：

 

现在可以编译了。选择菜单Project->Build Project，如果成功编译，在Debug目录下会生成blink.hex文件。再选择菜单AVR->Upload Project to Target Device，将HEX文件下载到开发板。留意Console View的输出内容，确认编译和下载成功。如果一切顺利，程序下载到开发板上后，LED会以1s的频率闪烁：