AVR開発環境インストールからLED点滅まで（AVRマイコンボード）

　AVRの開発環境として通常は"Atmel Studio"を使うと思いますが、ここではdebianで使える物を選択してみました。Linux用のCコンパイラを探してみたところ、avr-gcc + avr-libcが使えるようです。debinの場合、以下のコマンドでインストールできます。

# apt-get install gcc-avr # apt-get install binutils-avr # apt-get install avr-libc # apt-get install avrdude

LED点滅プログラムについて

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　ATmega168/328マイコンボード回路図を見るとマイコンのPB5端子の先にLEDが接続されています。PB5にHを出力すればLEDが点灯します。このLEDを点滅するプログラムを書いてみます。

リスト1 blink_LED.c

/*
 * LED 点滅プログラム
 *
 *  K-04590 (ATMEGA168/328用マイコンボード)
 *
 */
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

#define PB5_LED   5             // H: LED ON | L: LED OFF

int main(void) {

  DDRB   = _BV(PB5_LED);        // Port B bit 5の方向を出力に設定
  PORTB |= _BV(PB5_LED);        // Port B bit 5にHを出力(LED点灯)

  while (1) {
    _delay_ms(500);             // 0.5秒待つ
    PORTB ^= _BV(PB5_LED);      // Port B bit5を0/1反転
  }
}

　0.5秒毎にLED点灯、LED消灯を繰り返すプログラムです。_delay_ms()や_BV()はavr-libcで定義されています。詳細は"AVR Libc Home Page"に説明があります。

F_CPUについて

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　_delay_ms()を使うには事前にマクロ"F_CPU"を定義しておく必要があります。F_CPUにはCPUのクロック周波数を設定します。ソースコードの中に書いても良いのですが、ここではMakefileの中に定義しました。マイコンのクロック周波数は1MHzです。これは工場出荷時はクロックソースとしてマイコン内蔵オシレータ（8MHz）が選択されており、さらにCKDIV8オプションが設定されているため、1MHz(=8MHz÷8)になっているためです。したがってF_CPU=1000000を設定します。

リスト2 Makefile

PROG=blink_LED
OBJS=${PROG}.o
MCU=atmega168p
F_CPU=1000000UL # internal 8MHz clock & CKDIV8 fuse bit enabled
#--------

ELF=$(PROG)
IHEX=$(PROG).ihex

CC=avr-gcc
CFLAGS=-g2 -O1 -mmcu=$(MCU) -DF_CPU=$(F_CPU) -Wall
LDFLAGS=-g2 -mmcu=$(MCU)
OBJCOPY=avr-objcopy

all: $(IHEX)

$(IHEX): $(ELF)

$(ELF): $(OBJS)

%.ihex: %
        $(OBJCOPY) -j .text -j .data -O ihex $< $@

clean:
        -$(RM) $(ELF) $(IHEX) $(OBJS)

flash:
        sudo avrdude -c avrispmkII -P usb -p atmega168p -U flash:w:$(IHEX)

.PHONY: all clean

　Makefileを書くのは正直苦手で適当に書いています。（すみません）

リスト3 コンパイル＆マイコン書き込み

$ make
avr-gcc -g2 -O1 -mmcu=atmega168p -DF_CPU=1000000UL  -Wall   -c -o blink_LED.o blink_LED.c
avr-gcc -g2 -mmcu=atmega168p  blink_LED.o   -o blink_LED
avr-objcopy -j .text -j .data -O ihex blink_LED blink_LED.ihex

$ make flash
sudo avrdude -c avrispmkII -P usb -p atmega168p -U flash:w:blink_LED.ihex

avrdude: AVR device initialized and ready to accept instructions

Reading | ################################################## | 100% 0.01s

avrdude: Device signature = 0x1e940b
avrdude: NOTE: FLASH memory has been specified, an erase cycle will be performed
         To disable this feature, specify the -D option.
avrdude: erasing chip
avrdude: reading input file "blink_LED.ihex"
avrdude: input file blink_LED.ihex auto detected as Intel Hex
avrdude: writing flash (166 bytes):

Writing | ################################################## | 100% 0.05s

avrdude: 166 bytes of flash written
avrdude: verifying flash memory against blink_LED.ihex:
avrdude: load data flash data from input file blink_LED.ihex:
avrdude: input file blink_LED.ihex auto detected as Intel Hex
avrdude: input file blink_LED.ihex contains 166 bytes
avrdude: reading on-chip flash data:

Reading | ################################################## | 100% 0.05s

avrdude: verifying ...
avrdude: 166 bytes of flash verified

avrdude: safemode: Fuses OK

avrdude done.  Thank you.

$

　debianマシンにAVRISPmkII経由でAVRマイコンボードを接続し、"make flash"と入力すればマイコンにプログラムが書き込まれます。