لنتعلم برمجة الأنظمة المدمجة

Embedded Systems Programming Bootcamp

كورس تعليمي يهدف الى اكسابك المعرفة اللازمة والمهارات التقنية المتعلقة ببرمجة وتطوير الأنظمة المدمجة وفهم خصائصها ومكوناتها

الصفحة الرئيسية
قائمة الدروس
خدمة RSS

للتواصل

2. تنصيب البرامج اللازمة

2017-10-02




تختلف برمجة الأنظمة المدمجة عن أنواع البرمجة الأخرى المختلفة مثل برمجة مواقع الإنترنت والبرامج المكتبية وبرامج الجوالات حيث أنها ترتبط إرتباط مباشر بالهاردوير الذي سيعمل عليها هذا البرنامج ولذا وجب على المبرمج أن يكون على معرفة تامة بكيفية عمل والتعامل مع هذا الهاردوير بالإضافة الى أي قطعة هاردوير أخرى قد يتعامل معها هذا البرنامج. وبذلك فإنه يستحيل العمل عليها دون الرجوع الى المستندات المتعلقة بها والموفرة من الشركة المصنعة وبخاصة الـ datasheet والتي سنناقشها بتفصيل أكبر في مقالة مقبلة بإذن الله.

وعند العمل على هذه البرمجيات وتطويرها فإن ذلك يكون على جهاز مكتبي أو لابتوب مبني على هيكلة x64 Instruction Set Architecture (ISA) على سبيل المثال ولكنه ينفذ executed ويصحح debugged على هيكلة مختلفة ARM Cortex M مثلا، وهذا ما يسمى بالـ cross compiling. ولغة البرمجة المستخدمة لبرمجة الأنظمة المدمجة في العادة هي C والى حد ما Assembly و ++C. وأهم أسباب ذلك يعود لسرعتها في التنفيذ وتوفر الأدوات البرمجية toolchains لها.

البرامج التي سنقوم بتحميلها

Keil uVision IDE

يوجد لدينا عدة بيئات تطوير Integrated Development Environment (IDE) يمكن الأختيار فيما بينها لبرمجة الـ TI TM4C123GXL LaunchPad. هذه البرامج توفر لنا إمكانية إدارة وتعديل الكود البرمجي، اكتشاف الأخطاء debugging، تحويله الى برنامج compile ليتمكن المتحكم من تشغيله، كتابة البرنامج على البورد flash، ومحاكاة طريقة عمل البرنامج على البورد simulation.

سنقوم بتحميل النسخة المجانية من Keil uVision وهي نسخة للمشاريح الصغيرة المحدودة والتي لا يتعدى حجم الكود فيها 32 kbyte. نقوم بذلك بالذهاب أولاً الى الرابط التالي وتعبئة النموذج: https://www.keil.com/demo/eval/arm.htm

بعد تعبئة النموذج والضغط على Next سيتم توجيهك الى صفحة التحميل.

قم بالضغط على الرابط MDK524A.EXE لتحميل البرنامج.

عند إكتمال تحميل البرنامج، قم بالنقر مرتان على الملف mdk524a.exe لتشغيله وإبتداء عملية التنصيب وإستمر في الخطوات المعتادة.

عند الإنتهاء وفتح البرنامج لأول مرة سترى نافذة الـ Pack Installer لتحميل الملفات المتعلقة بالبورد Device Family Pack.

وفي حالة إنك لم تراها فبإمكانك فتحها عن طريق الضغط على الزر التالي:

في نفس النافذه وفي تبويب Devices على اليسار، إختر Texas Instruments ثم Tiva C Series ثم TM4C123x Series

في تبويب الـ Packs على اليمين، إضغط على الزر بجانب Keil::TM4C_DFP وبجانب ARM::CMSIS

سيبدأ الـ Pack Installer في تحميل الملفات المطلوبة

تأكد من أنه تم تحميل جميع الملفات بشكل كامل قبل إغلاق uVision.

Stellaris ICDI Drivers

سنقوم الآن بتحميل برنامج التشغيل driver والذي يمكننا من التخاطب مع المتحكم، وذلك عبر الرابط التالي:

http://www.ti.com/tool/stellaris_icdi_drivers

يمكننا تحميل برنامج التشغيل عن طريق الضغط على الزر التالي والموجود في أعلى الصفحة:

قم بفك ضغط الملف spmc016a.zip بعد إكتمال تحميله لتحصل على المجلد stellaris_icdi_drivers.

وفي أسفل الصفحة السابقة، يمكن تحميل ملف pdf يحتوي على خطوات التحميل والتنصيب.

فيما يلي ساذكر بإذن الله خطوات التنصيب بإختصار، ولمزيد من التفصيل يمكن الرجوع الى مستند الـ pdf الذي تم تحميله سابقاً spmu287c.pdf.

أولاً، لتهيئة البورد بشكل صحيح، قم بتوصيل كيبل الـ usb في المنفذ المحدد في الصورة التالية. أيضاً، قم بتحريك زر الـ Power mode الى اليمين ليصبح على وضعية الـ Debug.

بعد قيامك بتوصيل الطرف الآخر لكيبل الـ usb بجهاز الحاسب، قم بفتح نافذة إدارة الأجهزة Device Manager في وندوز. وفي قسم الـ أجهزة أخرى Other Devices سترى ما يلي:

أضغط عليها باليمين وأختر تحديث برنامج التشغيل… Update Driver Software

وفي النافذة الجديدة إختر إستعراض الكمبيوتر بحثاً عن برنامج التشغيل Browse my computer for driver software.

في النافذة التالية ابحث عن مجلد stellaris_icdi_drivers الذي قمنا بفك ضغطه في خطوة سابقة.

قم بالضغط على زر التالي Next ليبدأ ويندوز بتثبيت برنامج التشغل.

إستمر في خطوات التنصيب الى أن ترى نافذة تخبرك بأن عملية التنصيب تمت بنجاح.

قم بتحديث برامج تشغيل جميع الأجهزة تحت تصنيف أجهزة أخرى Other devices بنفس الطريقة السابقة الى أن لا يتبقى منها شيئ.

عند الإنتهاء من تنصيب جميع برامج التشغيل بنجاح سترى التالي في نافذة إدارة الأجهزة Device Manager:

وبذلك أنتهينا من تحميل وتنصيب البرامج اللازمة لبرمجة المتحكمات والأنظمة المدمجة. وسنقوم في المقالة القادمة بإذن الله بتشغيل برنامج uVision وتشغيل كود عشوائي على البورد لنتأكد من أن الخطوات السابقة تمت بشكل صحيح وأن عملية تنصيب البرامج تمت بنجاح.

ملاحظة: هذه المقالة تحت التحديث المستمر،، وملاحظاتكم وإقتراحاتكم ستساعد بإذن الله في إخراجها بالصورة التي كتبت من أجلها وهي تمهيد الطريق أمامكم لتعلم برمجة الأنظمة المدمجة