AVR Ada

初识AVR-Ada

1. 缘由

Ada语言，最初是从上学时一本计算机书里知道的，据说是 DoD 的专用语言，用在紧要场合。之所以把这种编程语言命名为 Ada 是为了纪念第一个给Babbage差分机写程序的程序员 Augusta Ada Byron(1815--1852)。我住处附件有条小街，街上有个店，招牌上就写着三个大字 Ada，每次路过这三个字都让我想起 Babbage 的机器和 Ada，我也没有注意那个店是干嘛的，不过至少有一点我可以肯定：一定不会是搞 Ada 程序的 :-)

我一直对 Babbage 的机器很感兴趣，他那台复杂的机械计算机可以说是一件杰出的艺术品，当然，了解计算机历史的人可能知道法国人 Joseph Marie Jacquard 和他的可编程自动织布机。

因为根本用不上，从来没有去解一下这门语言的细节。近两年断断续续学了一些AVR单片机知识，主要是用C语言开发。昨天晚上不知道是什么原因，突然想到了 AVR-Ada。（不会是那个小店的招牌吧，哈哈）。

到目前为止，可以用很多种语言来开发 AVR 软件，当我得知 AVR 可以用 Ada 来编程时，还吃了一惊。 2006年8月31日在 ouravr 发了一个贴，感兴趣的人不多，Ada 这种语言比较冷门。

对这个好玩的东西当然不能放过，于是决定要弄一下，了解一些 Ada 的语法，看用它怎样给 AVR 开发程序。好的，先从一个简单的例子开始吧：闪烁一个 LED 。

2. 电路

电路很简单：LED接在 OC1A 上，通过一个330 Ohm 的限流电阻接地。

3. 程序

这是编译器附带的例程，我把它取出来作为一个独立的项目，原例子用的是AT90S8515，我把 MCU 改成了常用的 ATmega16，在编译的过程中发现一个错误：没有定义CTC1，因为在新器件中寄存器的名字已经改了。

我查看了一下 mega16 的 datasheet，仅把下面这一句：

-- use CLK/64 prescale value, clear timer/counter on compareA match

Set (TCCR1B, TMC16_CK64 or CTC1);

修改为：

-- use CLK/64 prescale value, clear timer/counter on compareA match

Set (TCCR1B, TMC16_CK64 or WGM12);

下面是修改过的代码：

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-- The AVR-Ada Library is free software; you can redistribute it and/or --

-- modify it under terms of the GNU General Public License as published --

-- by the Free Software Foundation; either version 2, or (at your --

-- option) any later version. The AVR-Ada Library is distributed in the --

-- hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even --

-- the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR --

-- PURPOSE. See the GNU General Public License for more details. --

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-- Title: Timer/Counter Output Compare Mode: Pin PD5 (OC1A) toggles

-- with 1Hz

-- Author: Peter Fleury <pfleury@gmx.ch> http://jump.to/fleury

-- Date: December 2002

-- Software: AVR-GCC 3.3

-- Hardware: AT90S8515 at 4 Mhz, STK200 compatible starter kit

-- Description:

-- Timer1 support the possibility to react on timer interrupt events

-- on a purely hardware basis without the need to execute

-- code. Related output pins can be configured to be set, cleared or

-- toggled automatically on a compare match.

-- This examples shows how to toggle an output pin and flashing a

-- LED with 1 Hz. After initialization, the LED flashes on both OC1A

-- and OC1B output pin without code execution.

-- A LED with a series resistor should be connected from OC1A/OC1B

-- pin to GND.

-- See also Atmel AVR Application Note AVR130

with Interfaces; use Interfaces;

with AVR.IO; use AVR.IO;

with AVR.MCU; use AVR.MCU;

procedure Flash_Led is

-- output compareA pin on ATmega16

OC1A : constant AVR.Bit_Number := PORTD5_Bit;

-- Timer1 Preset for 1Hz clock

TIMER_1_CNT : constant Unsigned_16 := 16#F424#;

-- 16 bit Timer Counter Prescaler Values

TMC16_CK64 : constant Unsigned_8 := CS10 + CS11;

begin

-- Initialisation

-- set OC1A pin as output, required for output toggling

-- 将 OC1A 设为输出, 触发 LED

Set_Bit (DDRD, OC1A, True);

-- enable toggle OC1A and OC1B output on compare match

-- 比较匹配使能

Set (TCCR1A, COM1A0 or COM1B0);

-- use CLK/64 prescale value, clear timer/counter on compareA match

-- Timer1 64 分频, 匹配时清零计数器

Set (TCCR1B, TMC16_CK64 or WGM12);

-- preset timer1 high/low byte

-- 向计数器预置计数值

Set16 (OCR1A, TIMER_1_CNT);

Set16 (OCR1B, TIMER_1_CNT);

-- Initialisation done, LED will now flash without executing any code !

loop -- loop forever

null;

end loop;

end Flash_Led;

4. 工程文件和Makefile

到目前为止，我还没有仔细研究过 GCC 的 Makefile，所以我准备找一个现有的 Makefile 来修改，在ada-examples 目录中正好有一个 ds1820 的例子，我把它复制到我的项目文件夹中，并作了相应的修改，无外乎就是修改 mcu 的型号、要编译器的目标文件、avrdude 所用的编程器以及编程器所用端口。

OK，我自以为万事具备只欠东风了，在命令行执行 make all 命令，没想到根本行不通，出现一些错误提示，于是我又观察了一下 ds1820 的例子。原来在目录中还有一个扩展名为 gpr 的 GNAT project file 文件，这是一个工程文件，在其中定义了这个工程，因为是用英语描述，也能看懂个大概，于是我也复制了一个到我的项目文件夹中，把名字作了改成 flash_led.gpr 并进行了相应的修改，如下：