1. Arduino M0 Pro功能簡介

Arduino M0 Pro開發(fā)板旨在為人們在智能物聯(lián)網(wǎng)設備、可穿戴技術、高科技自動化、機器人技術以及其他創(chuàng)意項目中提供可用平臺。該產(chǎn)品有助于開發(fā)新項目，非常適合作為學習32位應用程序開發(fā)的教學工具。

32位ARM Cortex® M0+內(nèi)核的低功耗 Atmel SAMD21 微控制器，Arduino M0 Pro 開發(fā)板擴充了Arduino 開發(fā)板系列，性能進一步增強，功能更強大。該開發(fā)板的一個主要特色是配備了 Atmel 的嵌入式調(diào)試器 (EDBG)，該調(diào)試器提供一個完整的調(diào)試接口，而且無需其它硬件，從而大幅提升了軟件調(diào)試的便捷性。EDBG 還支持一個虛擬的 COM 端口，可以用于為設備編程，并實現(xiàn)傳統(tǒng)的Arduino引導裝載程序功能。

該款開發(fā)板兼容遵從 ArduinoR3 布局的 3.3VShield，借助一個被集成到Arduino開發(fā)環(huán)境中的定制開發(fā)軟件庫，全面支持使用Arduino編程語言對Arduino M0 Pro進行開發(fā)。

M0 Pro 的主要硬件規(guī)格包括封裝于48針 LQFP 中的48赫茲 ATSAMD21G18 微控制器、3.3V電壓、256KB閃存、32KB SRAM 和 16KB 仿真 EEPROM。輸入/輸出功能包括帶有12 PWM 通道和 UART 的14個數(shù)字式I/O插針，6個12位 ADC 輸入通道和一個10位的 DAC 輸出。

2. Arduino M0 Pro控制器使用方法

 圖3 Arduino M0 Pro主要接口  

Arduino M0 Pro提供了兩個Mini USB。其中靠近電源接口的是EDBG USB可以在線調(diào)試和串口通訊，而原生USB接口只能上傳程序。

3. Arduino IDE軟件使用方法

1）下載最新的Arduino IDE，在Arduino IDE文件夾中找到找到drivers文件夾，找到 driver-atmel-bundle-7.0.712.exe雙擊安裝，安裝完成后，再找到dpinst-x86.exe雙擊安裝。

2） 將Arduino M0 Pro板的EDGE Mini USB接口用USB線連接到計算機，安裝驅(qū)動后系統(tǒng)自動識別一個Atmel EDBG Data Gateway和一個虛擬串口EDBG Virtual COM Port(COM號)。

在設備管理器中如圖所示：

圖4 EDGE Virtual COM Port在windows資源管理器的顯示

3） 將Arduino M0 Pro板的原生Mini USB接口用USB線連接到計算機，安裝驅(qū)動后系統(tǒng)自動識別一個Arduino M0 PRO Native Port(COM號)，在設備管理器中如圖所示：

圖5 Native Port在windows資源管理器的顯示

4）配置ArduinoIDE環(huán)境。

Arduino M0 Pro板的Mini USB接口與計算機連接，在Arduino IDE中選擇【工具】>【板】>【Arduino M0 Pro(Native Port)】，此接口上傳速度程序相對慢一些。

Arduino M0 Pro板的EDGE Mini USB接口與計算機連接，在Arduino IDE中選擇【工具】>【板】>【Arduino M0 Pro(Programming Port)】，此接口上傳程序速度相對較快。

注意對應接口要對應板卡里的編程接口，兩個接口都可以上傳程序。

圖6 Programming Port端口設置                           圖7 Native USB Port端口設置

4.在線調(diào)試Arduino程序過程

1）設置Arduino首選項

圖8 Arduino IDE設置首選項菜單

2）在顯示詳細輸出后面的編譯選擇上。

圖9 首選項選項卡

3）我們需要一塊MO Pro的板子、一塊擴展板、一個LED小燈、一根3P接線和一根USB線來輔助調(diào)試

圖10 輔助調(diào)試所需硬件

4）打開要在線調(diào)試的程序，選擇Arduino提供的例子blink，正常編譯下載程序，完成后在提示區(qū)找到Blink.cpp.elf文件位置。

圖11 ArduinoIDE顯示詳細輸出窗口

5）將LED燈接在拓展板D13引腳上，之后將拓展板插到MO Pro上

圖12 輔助調(diào)試硬件連接

6）找到C:\Users\Administrator\AppData\Local\Temp\build1473069485250126787.tmp\Blink.cpp.elf，將文件路徑復制下來。

7）在線調(diào)試必須安裝Atmel Studio，啟動Atmel Studio在File下拉菜單Open的下級菜單中找到Open Object File For Debugging。

圖13 Atmel Studio 打開調(diào)試文件菜單

8）將剛才在Arduino IDE中找到的Blink.cpp.elf文件目錄位置復制到Select the Object File to Debug的輸入框里，選擇下一步。

圖14  Atmel Studio打開文件選項卡

9）在device selection下拉列表中選擇芯片型號ATSAND21G18A，然后選擇Finish完成設置。

圖15 芯片選擇選項卡

10）在彈出的Remap Object To Desk Files選項卡中點擊第一條輸入框中的文件位置，找到剛才編譯的Blink.ino原文件。

    圖16 調(diào)試文件選項卡                                   圖17 選擇Blink.ino文件對話框

11）在Solution Explorer中左鍵選擇Blink.ino文件后，在右鍵菜單中選擇打開。

圖18 Solution Explorer資源窗口

12）在Blink程序中設置斷點。

選擇設置斷點的語句所在的行首，在右鍵菜單中選擇Breakpoint下級菜單中的insertBreakpoint。

圖19 Atmel Studio Blink文件窗口

13）設置完斷點后，如圖所示。

圖20 設置斷點菜單

圖21 程序斷點設置

圖22 程序斷點設置結構

14）在設置完要調(diào)試的斷點后，點選調(diào)試，彈出調(diào)試工具對話框，在對話框中Selected debgger/programmer下拉列表中選擇EDGB FFFFFFFFFF FFFFFFFFFF。再次選擇調(diào)試。

圖23 選擇調(diào)試設備對話框

15）執(zhí)行一次Start Debgging，程序就會運行到下一個設置的調(diào)試斷點。

圖24 開始調(diào)試狀態(tài)

16）可以在IO View資源框中直觀看到端口的狀態(tài)。

圖25 IO View 資源窗口

17）在相應斷電處，LED燈隨著在線調(diào)試而點亮和熄滅。

圖26 調(diào)試到第一斷點，LED小燈點亮

圖27 調(diào)試到第二斷點，LED小燈熄滅

5.在線調(diào)試Arduino程序?qū)嵗?/strong>

通過以上的講解大家是否已經(jīng)初步了解Arduino M0 Pro的優(yōu)勢所在了呢，下面我們通過一個更復雜的程序與結構來更深入的了解一下Arduino M0 Pro的在線調(diào)試功能。

1） 在調(diào)試前準備了一個自己DIY的小玩具工藝品，還有Arduino M0 Pro一塊，外加一些線材，小工藝品中包括一個超聲波模塊、一個360°舵機。

 

圖28 所需設備

2） 調(diào)試之前需將各個設備連接好，電機接到D10接口，超聲波傳感器接到A1接口。

 

圖29 調(diào)試前按圖連接好各設備

3）按照上文，將程序用Atmel Studio打開后，進行到在線調(diào)試的步驟。

4）在程序中設置兩個斷點

 

圖30 設置兩個斷點，舵機旋轉(zhuǎn)速度不同

5）當程序運行到第一斷點時，Arduino M0 Pro控制舵機轉(zhuǎn)速為1580，舵機此時旋轉(zhuǎn)速度相對較慢。

 

圖31 調(diào)試到第一斷點，舵機旋轉(zhuǎn)速度為1580

 

圖32 此時舵機旋轉(zhuǎn)相對較慢，動畫放映慢

6）當程序運行到第二斷點時，Arduino M0 Pro控制舵機轉(zhuǎn)速為2000，舵機此時旋轉(zhuǎn)速度相對較塊。

 

圖33 調(diào)試到第二斷點，舵機旋轉(zhuǎn)速度為2000

 

圖34 此時舵機旋轉(zhuǎn)相對較快，動畫放映快

至此完成了Arduino M0 Pro控制板簡單的在線調(diào)試過程，我們通過在線調(diào)試可以更加直觀的了解程序的執(zhí)行過程并了解硬件的運行狀態(tài)。

 

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