С каждым годом электронные устройства с использованием микроконтроллеров все основательнее входят в жизнь людей. Ещё до недавних пор данные технологии были непостижимы для подавляющего большинства людей, но на сегодняшний день они окружают нас буквально со всех сторон. Микроконтроллеры могут использоваться в автомобилях, в медицинских устройствах, в бытовой технике, в электроинструментах и даже в детских игрушках. И это далеко не весь список.
Производители микроконтроллеров предлагают широкий спектр продуктов, чтобы удовлетворить различные потребности разработчиков. Например, Microchip Technology производит серию микроконтроллеров PIC, которые известны своей эффективностью и надежностью. Эти МК используются во многих приложениях, включая промышленное оборудование, автомобили и бытовую электронику.
Texas Instruments также является крупным производителем микроконтроллеров, предлагая линейки продуктов, такие как MSP430 и Tiva C, которые обладают низким энергопотреблением и большим набором периферийных устройств.
STMicroelectronics предлагает серию микроконтроллеров STM32, которые основаны на архитектуре ARM и предлагают высокую производительность и гибкость для широкого спектра приложений.
Наконец, Atmel, теперь являющийся частью Microchip Technology, известен своими микроконтроллерами AVR. Эти МК стали основой для платформы Arduino, которая популярна среди хоббистов и образовательных учреждений благодаря своей простоте использования и доступности.
ATmega8535 и ATmega128 являются продуктами корпорации Atmel, которым и посвящена данная работа.
Объектом разработки данной работы является лабораторный стенд «Программирование микроконтроллеров».
В Южно-Уральском государственном университете (ЮУрГУ) существует лабораторный стенд, оснащенный микроконтроллером ATmega8535. Этот стенд предназначен для проведения различных экспериментов и лабораторных работ в области микроконтроллерных систем. Одной из особенностей этого стенда является то, что он предназначен для работы в ОС Windows (версии Win98, WinMe, Win2000 и WinXP), что делает невозможным использование данного стенда с ОС на базе Linux.
Сегодня, в связи с многими политическими и другими обстоятельствами, в России активизировалось импортозамещение. Поэтому, цель моей разработки - реализация совместимости лабораторного стенда «Программирование микроконтроллеров» с ОС Linux, а так же продемонстрировать корректную работу стенда в отечественной операционной системе Simply Linux.
Linux предлагает множество инструментов для программирования микроконтроллеров. Например, существуют инструменты для работы с микроконтроллерами AVR от Atmel, такие как avrdude и MPLAB. Avrdude - это утилита для загрузки кода на микроконтроллеры AVR, а MPLAB - это интегрированная среда разработки, которая поддерживает языки программирования C++ и Assembler, часто используемые при работе с микроконтроллерами.
Цель данной работы заключатся в том, чтобы реализовать совместимость лабораторного стенда «Программирование
микроконтроллеров» с операционными системами на базе ОС Linux.
Чтобы цель была достигнута нужно выполнить такие задачи:
1. произвести анализ методических пособий к учебному стенду «Программирование микроконтроллеров»;
2. произвести реверс-инжиниринг платы с МК ATmega8535.
3. найти более новый микроконтроллер.
4. разработать метод обеспечения совместимости учебного стенда с операционной системой Simply Linux;
Выпускная работа на тему «Модернизация лабораторного стенда “Программирование микроконтроллеров”» была направлена на адаптацию стенда для работы с операционной системой Simply Linux. В ходе выполнения работы достигнуты следующие результаты:
1. Анализ методических пособий: Проведен подробный анализ существующих материалов, что позволило определить требования и спецификации стенда.
2. Проведен реверс-инжиниринг платы с МК ATmega8535 с последующим исследованием.
3. Найден более новый микроконтроллер, подходящий для будущего использования.
4. Совместимость с Simply Linux: Проведены исследования и предприняты шаги для обеспечения совместимости стенда с Simply Linux. Выбрана и протестирована новая плата с микроконтроллером ATmega128. Разработан метод реализации совместимости лабораторного стенда с ОС на базе Linux
Преградой на пути к выполнению всех поставленных целей стали такие факторы, как:
1. Технические сложности: В процессе интеграции нового
микроконтроллера возникли непредвиденные сложности, требующие дополнительных исследований и тестирований.
2. Ограниченность ресурсов и времени: Выполнение всех необходимых тестов и завершение интеграции потребовало больше времени и ресурсов, чем было запланировано.
Для достижения всех целей в будущем потребуется:
1. Интеграция и тестирование микроконтроллера: Завершить
интеграцию и провести обширные тесты.
2. Разработка документации: Написать техническую документацию к модернизированному стенду.
3. Окончательная демонстрация: Провести финальные тесты и
демонстрацию работоспособности стенда с новым
микроконтроллером и ОС Simply Linux.
Эти шаги обеспечат успешное завершение проекта и позволят использовать модернизированный стенд в учебном процессе.
