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GNU TOOLCHAIN HCS12 y Eclipse

Autor: Fernando Rafael Filipuzzi

E-mail: fernando_6867@yahoo.com.ar

Temas:

Introducción
Guía de instalación
	GNU ToolChain HCS12
	ddd
	Eclipse
HCS12 y Eclipse
	Configurando Eclipse:
	Creando el proyecto:
Debugger
	gdb
	ddd
	eclipse
Problemas
Enlaces y Referencias

1. Introducción:

   Inicialmente se puede crear un proyecto en una carpeta y luego ubicar dentro de esta los fuentes, script, etc; una vez completado lo construimos usando las herramientas de desarrollo GNU para HCS12 y cuando lo tenemos compilado corremos el ejecutable con el debugger usando directamente gdb o utilizando un frontend como ddd.

   Generalmente los fabricantes de microcontroladores ofrecen sus herramientas propietarias, para el caso de los hcs12 Freescale tiene un IDE propietario llamado CodeWarrior HCS12, otros IDEs se basan en Eclipse donde son también propietarios; ahora es posible integrar Eclipse con herramientas de desarrollo GNU para dispositivos embedded (toolchain) para formar un ambiente de desarrollo integrado (IDE) para plataformas cruzadas, aunque puede ser un poco mas complicado e insumir tiempo es más económico, libre, no estamos sujetos a las limitaciones que nos imponen las herramientas propietarias y por último no dependemos del sistema operativo que trabaje el IDE propietario, que casi siempre son para Windows. Integrar estas herramientas en un IDE es económico aunque no se tienen costos en las licencias pero si se requiere recursos como tiempo y conocimiento, cosa que se simplifica mucho por ser libres ya que es más fácil encontrar información sobre el tema.

   Eclipse es una plataforma de desarrollo, está escrito en java, inicialmente apuntaba a desarrolladores java y por medio de un plugins se le puede sumar caracteristicas para desarrollar en otros lenguajes. CDT (C++ Development Tools) provee el soporte para desarrollar en C/C++, este plugins para C/C++ nos sirve junto con el GNU toolchain para los HCS12 crear y debuggear los proyectos para estos microcontroladores.

2. Guía de instalación

   • GNU ToolChain HCS12

     La instalación del GNU Toolchain HCS12 se puede ver en este enlace local al igual que las referencias tanto al sitio original como a otros.

   • ddd - The Data Display Debugger

     	host:# apt-get install ddd
     

   • Eclipse

     La instalación de Eclipse se puede hacer por medio de los repositorios de la distro que utilicemos o bajando directamete de la página principal de este un tarball.

     En el sitio oficial se puede elegir la versión que trae instalado el CDT, una vez bajado, descomprimido y antes de ejecutarlo debemos resolver las dependencias para poder correr el ejecutable instalando lo siguiente:

     	host:# apt-get install java-common
     	host:# mkdir jdk
     	host:# cd jdk
     

     ahora bajamos el jdk del sitio oficial, es un tarball que descomprimimos dentro de la carpeta jdk; un vez completado lo anterior continuamos con:

     	host:# http://linorg.usp.br/eclipse/technology/epp/downloads/release/helios/SR2/eclipse-cpp-helios-SR2-linux-gtk.tar.gz
     	host:# tar xvf eclipse-cpp-helios-SR2-linux-gtk.tar.gz
     	host:# rm eclipse-cpp-helios-SR2-linux-gtk.tar.gz
     	host:# mv eclipse eclipse_hcs12
     

     Para poder correr el ejecutable hay que tener en la variable de entorno llamada $PATH el camino o ruta al jdk instalado, suele suceder que hay alguna instalación previa del jdk o jre para lo cual ya estaría fijada estas variables con algunos de estos, dependiendo de que tenemos instalado nos podria dar algunos errores al ejecutar eclipse por que se ejecutaria en algun jdk que no es el que fijamos. Para resolver esto hay dos formas:

     1. Fijando las variables de entorno con nuestro jdk: editando el "/etc/profile":

        	export JAVA_HOME=/home/fernando/bin/jdk1.6.0_16
        	export PATH=$JAVA_HOME/bin:${PATH}
        

        esto se coloca al final de este fichero "profile". La cadena "$JAVA_HOME/bin" es importante que vaya al principio, antes que ${PATH}, para que cuando se requiera se tome el primer jdk del PATH.
     
     
     2. Creando un script para levantar directamente Eclipse: con el siguiente contenido

        	export GDK_NATIVE_WINDOWS=1
        
        	export PathDeEclipse="/donde_este_escomprimido_el_tarball/eclipse"
        	export JDK="/donde_tengamos_este_instalado_el_jdk/bin/java"
        
        	"$PathDeEclipse""/./eclipse" -vm "$JDK"
        

        luego hay que darles permisos de ejecución al script, para el caso de que le pongamos de nombre al fichero del script "eclipse_hcs12.sh" los permisos se dan con:

        	host:# chmog ugo=rwx eclipse_hcs12.sh
        

        En GNOME se podria añadir en el panel superior un "lanzador de aplicaciones personalizado" que ejecute nuestro script con click derecho sobre

        "el panel seleccionado">"Añadir al panel">"lanzador de aplicaciones personalizado"

        ; luego presionando el boton añadir completamos un formulario con:

        	Tipo: Aplicación
        	Nombre: Eclipse
        	Comando: /donde_este_escomprimido_el_tarball/eclipse/eclipse_hcs12.sh
        

3. HCS12 y Eclipse:

   1. Configurando Eclipse:

      Cuando inicializa Eclipse nos pide el camino o path del directorio workspace o espacio de trabajo donde se van a guardar los proyectos con la configuración general del IDE, al ejecutarse por primera vez con un workspace nuevo este inicia con la configuración por defecto.

      Luego configuramos en el workspace en preferencias:

      • Apariencia del editor:
      • Configuración del cdt:

   2. Creando el proyecto:

      Hay varias formas:

      1. Makefile Project with Existing Code: consiste en levantar un proyecto existente que tiene un makefile hecho, el ejemplo utilizado está en el fichero secuencial.tar que usé en el apartado hc9s12ne64 y gcc.

         Para empezar, se selecciona desde el menú principal de Eclipse "File>New>Other", luego muestra un wizard con una lista de opciones, eligiendo "C/C++>Makefile Project with Existing Code" le sigue un formulario como el de la siguiente figura:

         

         dejando el formulario como se muestra en esa figura de ahi arriba y haciendo "Finish" tenemos importado el proyecto:

         

      2. Otras formas: (En construcción)

4. Debugger:

   • gdb:

     El gdb utilizado es parte del toolchain para los HCS12

     Un comienzo con el debugger por ejemplo sería:

     	host:# m6811-elf-gdb
     	GNU gdb 6.2-m68hc1x-2004-08-01
     	Copyright 2004 Free Software Foundation, Inc.
     	GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
     	welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
     	Type "show copying" to see the conditions.
     	There is absolutely no warranty for GDB.  Type "show warranty" for details.
     	This GDB was configured as "--host=i686-pc-linux-gnu --target=m6811-elf"...target=sim: No existe el fichero o el directorio.
     
     	(gdb)
     

     con (gdb) nos indica el promp para entrar comandos, ingresando por ejemplo help target

     	(gdb) help target
     	Connect to a target machine or process.
     	The first argument is the type or protocol of the target machine.
     	Remaining arguments are interpreted by the target protocol.  For more
     	information on the arguments for a particular protocol, type
     	`help target ' followed by the protocol name.
     
     	List of target subcommands:
     
     	target async -- Use a remote computer via a serial line
     	target bdm12 -- Debug using Kevin Ross' BDM12 Pod
     	target buffalo -- Debug via the Buffalo 68HC11 monitor
     	target dbug -- Debug via the DBug 68HC12 monitor
     	target exec -- Use an executable file as a target
     	target extended-async -- Use a remote computer via a serial line
     	target extended-remote -- Use a remote computer via a serial line
     	target remote -- Use a remote computer via a serial line
     	target sim -- Use the compiled-in simulator
     
     	Type "help target" followed by target subcommand name for full documentation.
     	Command name abbreviations are allowed if unambiguous.
     

     nos listó los target o interfaces soportados por m6811-elf-gdb. También se puede entrar el comando help, este muestra las clases de comandos, uno de esa lista es data y al igual que en el caso anterior pero ahora con help data nos tira todo los comandos de esa clase.

     	(gdb) help
     	List of classes of commands:
     
     	aliases -- Aliases of other commands
     	breakpoints -- Making program stop at certain points
     	data -- Examining data
     	files -- Specifying and examining files
     	internals -- Maintenance commands
     	obscure -- Obscure features
     	running -- Running the program
     	stack -- Examining the stack
     	status -- Status inquiries
     	support -- Support facilities
     	tracepoints -- Tracing of program execution without stopping the program
     	user-defined -- User-defined commands
     
     	Type "help" followed by a class name for a list of commands in that class.
     	Type "help" followed by command name for full documentation.
     	Command name abbreviations are allowed if unambiguous.
     	(gdb) help data
     	Examining data.
     
     	List of commands:
     	append -- Append target code/data to a local file
     	call -- Call a function in the program
     	delete display -- Cancel some expressions to be displayed when program stops
     	delete mem -- Delete memory region
     	disable display -- Disable some expressions to be displayed when program stops
     	disable mem -- Disable memory region
     	disassemble -- Disassemble a specified section of memory
     	display -- Print value of expression EXP each time the program stops
     	dump -- Dump target code/data to a local file
     	enable display -- Enable some expressions to be displayed when program stops
     	enable mem -- Enable memory region
     	inspect -- Same as "print" command
     	mem -- Define attributes for memory region
     	output -- Like "print" but don't put in value history and don't print newline
     	print -- Print value of expression EXP
     	print-object -- Ask an Objective-C object to print itself
     	printf -- Printf "printf format string"
     	ptype -- Print definition of type TYPE
     	regs -- Print all registers
     	restore -- Restore the contents of FILE to target memory
     	set -- Evaluate expression EXP and assign result to variable VAR
     	set variable -- Evaluate expression EXP and assign result to variable VAR
     	undisplay -- Cancel some expressions to be displayed when program stops
     	whatis -- Print data type of expression EXP
     	---Type  to continue, or q  to quit---
     	x -- Examine memory: x/FMT ADDRESS
     
     	Type "help" followed by command name for full documentation.
     	Command name abbreviations are allowed if unambiguous
     	(gdb)
     

     Debuggear un ejecutable requiere previamente que esté compilado con la opción -g, ahora en el debugger se deben ingresar los siguientes comandos:

     	(gdb) file main.elf
     	Reading symbols from /home/fernando/workspaces/workspace_hcs12_B/secuencial/main.elf...done.
     	(gdb) target sim
     	Connected to the simulator.
     	(gdb) load main.elf
     	Loading section .text, size 0xee lma 0x4000
     	Loading section .vectors, size 0x80 lma 0xff80
     	Start address 0x4000
     	Transfer rate: 2928 bits in <1 sec.
     	(gdb) break main
     	Breakpoint 1 at 0x404b: file main.c, line 3
     	(gdb) run
     	Starting program: /home/fernando/workspaces/workspace_hcs12_B/secuencial/main.elf 
     
     	Breakpoint 1, main () at main.c:31
     	31	    DDRB.byte = 0xff;
     

     Estos primeros comandos se pueden colocar en un fichero con el nombre .gdbinit en la raiz del proyecto para que cuando cada vez que corramos el proyecto con gdb ejecute esos comandos. Para continuar con el debuggeo hay varios comandos:
     • next o n:sigue o ejecuta la siguiente línea o llamada de subrutina.

       	(gdb) n
       	34	        PORTB.byte = 0xff;
       

     • print: imprime el valor de una expresión.

       	(gdb) n
       	36	        for(i =0;i<3000;i++)
       	(gdb) n
       	37	            for(j=0;j<3000;j++);
       	(gdb) print i
       	$1 = 0
       	(gdb)
       

     • break o b:

       	(gdb) b main
       

     • q: sale del GDB.

       	(gdb) q
       

   • ddd:según la página man de este es un front-end gráfico para GDB y otros debugger de línea de comandos. Cuando se llama al ddd se le pasa la opción --debugger y el nombre del debugger del que se va a usar:

     	host:# ddd --debugger "m6811-elf-gdb"
     

     luego se veria:

     

     en la figura se ve que que la hay dos areas, la superior llamada Source window, que está en blanco y la inferior que tiene:

     	GNU DDD 3.3.12 (i486-pc-linux-gnu), by Dorothea Lütkehaus and Andreas Zeller.
     	Copyright © 1995-1999 Technische Universität Braunschweig, Germany.
     	Copyright © 1999-2001 Universität Passau, Germany.
     	Copyright © 2001 Universität des Saarlandes, Germany.
     	Copyright © 2001-2004 Free Software Foundation, Inc.
     	(gdb) 
     

     llamada GDB Console donde como lo sugiere el nombre se ingresan los comandos gdb, así resulta lo siguiente:

     	GNU DDD 3.3.12 (i486-pc-linux-gnu), by Dorothea Lütkehaus and Andreas Zeller.
     	Copyright © 1995-1999 Technische Universität Braunschweig, Germany.
     	Copyright © 1999-2001 Universität Passau, Germany.
     	Copyright © 2001 Universität des Saarlandes, Germany.
     	Copyright © 2001-2004 Free Software Foundation, Inc.
     	(gdb) file main.elf
     	(gdb) target sim
     	Connected to the simulator.
     	(gdb) load main.elf
     	Loading section .text, size 0xee lma 0x4000
     	Loading section .vectors, size 0x80 lma 0xff80
     	Start address 0x4000
     	Transfer rate: 2928 bits in <1 sec.
     	(gdb) break main
     	Breakpoint 1 at 0x404b: file main.c, line 31.
     	(gdb) run
     
     	Breakpoint 1, main () at main.c:31
     	(gdb) 
     

     esto último se puede hacer si tenemos estos comandos en el fichero .gdbinit para que corran cada vez que ejecutemos el ddd.

     

   • Eclipse: una vez completado el punto 3.2.1 y construido el proyecto con Proyect>Build Allpara debuggear desde Eclipse primero hay que ir a Project>Debug Configurations... para configurar el debugger

     

     

     Aquí no necesariamente el fichero se debe llamar .gdbinit, puede ser otro nombre como solamante gdbinit.

5. Problemas:

   Algunos problemas se pueden dar desde cuando se ejecuta el debug en Eclipse

   • No symbol table is loaded.  Use the "file" command.

   • No symbol "auto" in current context.

   entre otros, pero se deben a que están mal configurado el proyecto, o no encuentra el gdbinit, etc.

6. Enlaces y referencias

   1. Enlaces y referencias

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