Проверка кода для arduino

Arduino.ru

Как считать скетч с платы и сравнить с исходником ?

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Доброго времени! Есть работающий проект на ардуинке, есть несколько версий ПО. Как узнать какой именно скетч зашит в плате, чтобы его редактировать и не наломать дров. Есть ли в среде такая функция ?

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

В ардуину прошивается не скетч, какой мы его видим в редакторе (исходный код) , а hex в машинных кодах (после процесса компиляции). Считать этот hex можно, но исходный код Вы не получите.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

сравнить машинные коды. если в руках есть исходник один в один такой же, что прошит в ардуину (и скомпилированный с теми же параметрами) то HEX должны совпасть до байта

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Задачи поднять скетч из хекса нет. Как средствами ардуино выкачать хекс из платы и сравнить с хексом от имеющихся скетчей ?

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Для этого нужен программатор. Например дешёвый китайский USBasp или другая ардуина со скетчем ArduinoISP (эмулятор программатора). Через графический интерфейс самой среды Arduino IDE нет такой возможности. Нужно либо вручную запускать консольную утилиту Avrdude с параметрами (которую автоматически запускает Arduino IDE после компиляции), ч то-то типа: avrdude -C avrdude.conf -c arduino -P com3 -b 57600 -p m328p -U flash:v:»C:\test.hex»:a -q , где test.hex — хекс, с которым сравниваем то, что записано в памяти МК. Считать и сохранить прошивку можно примерно так: avrdude -C avrdude.conf -c arduino -P com3 -b 57600 -p m328p -U flash:r:»C:\save.hex»:i -q (можете потом хоть вручную байты сверять).

Либо воспользоваться графической оболочкой для Avrdude, например SinaProg:

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Вообще нормальные люди для этого придумали писать версию в коде, чтобы ее можно было увидеть при загрузке в последовательном порте например.

Источник

How to Test Arduino Cirtcuit and Code Online

Introduction: How to Test Arduino Cirtcuit and Code Online

Today i will show you how can you test your own arduino cirtcuit and code online using Autodesks 123d circuits.
This piece of software is purely GREAT.It lets you simulate your schematic in real time so it is great if
you have something whit millis()function.

Lets get started

Step 1: Create Free Accaunt on 123d.circuits.io

First step is to create free account on https://123d.circuits.io/
The procedure is very easy and quick to do.
Remember to use correct email adress because you will need to confirm it.

Step 2: Log in and Create New Project.

After you have succesfully singed up,log in and click on create new eletronic lab.
If you want you can also do pcb design,import from eagle. but i will focus on arduino simulation

Step 3: Add Components,wire Up,write Code.

When you get started whith new project you will only have basic breadboard on screen.

You can add new components by clickng on button.
For this example i will add basic led and resisor. and arduino

The wiring proces is also simple,just click on part and drag wire where you want.

Now click on code editor to and write the code you want,here i will use basic led blink on port 13

Step 4: Start Simulation

Now only thing you need is to click on upload and run,or start to start your simulation.

And that is all,hope you liked this tutorial!Follow me on twitter @ivica3730k

Have a nice day.

Be the First to Share

Did you make this project? Share it with us!

Recommendations

Fandom Contest

Teach With Tinkercad Contest

Cheese Challenge

2 Comments

Question 2 years ago on Step 2

hi, this is great, and i’ll be trying this -many thanks 👍👍

do you know if its possible using something like this to test the output of some contraption built and powered using motors, or if something like matlab would be need to model objects (maybe with physics)?

trying to help a hobbyist friend with a drawing machine, eg make something to show the EXPECTED output, from his crazy contraption

thought I’d ask as you are obviously knowledgeable in this area 😃

Источник

Как производить отладку программ для Arduino: руководство для начинающих

Отладка программы является жизненно важным элементом при ее разработке. Программы для плат Arduino не являются в этом плане исключением. Процедура программирования плат Arduino достаточно проста, чего нельзя сказать о способах отладки программ, доступных для данной платформы. Одна из причин этого заключается в том, что платформа Arduino не располагает специализированными инструментами отладки программ, хотя в новой Arduino IDE pro такой инструмент все же появился.

В данной статье мы рассмотрим собственные (доступные в Arduino IDE) и внешние инструменты отладки программ для плат Arduino.

Также отладку программ для плат Arduino удобно производить в симуляторе UnoArduSim.

Собственные средства отладки в Arduino IDE

В Arduino IDE есть ряд собственных инструментов, которые можно использовать для отладки программ – это компилятор, монитор последовательного порта (Serial Monitor) и последовательный плоттер (построитель графиков в реальном времени по данным из последовательного порта). А в Arduino IDE Pro уже доступен свой собственный отладчик. Давайте рассмотрим эти инструменты более подробно.

Компилятор

Компилятор Arduino IDE можно использовать для проверки предупреждений или ошибок когда мы завершим процесс написания кода. Если компилятор выдает сообщение об ошибке при попытке скомпилировать или загрузить код программы в плату Arduino, проверьте синтаксис, опечатки и другие возможные проблемы в программе.

Использование правильного синтаксиса имеет важное значение для обеспечения компиляции вашего кода программы. При сбое компиляции Arduino IDE отобразит выявленные проблемы в нижней части экрана. Однако сообщения об ошибках, предоставляемые компилятором Arduino IDE, не всегда достаточно информативны и полезны, как этого бы хотелось. Если вы понимаете смысл выдаваемого компилятором сообщения об ошибке, устраните выявленную проблему в коде программы. Если не понимаете – придется использовать другие средства отладки.

Монитор последовательного порта

Если с помощью сообщений компилятора вам не удалось отладить вашу программу, то можно использовать монитор последовательного порта для анализа значений переменных и параметров если вы хотите посмотреть как они меняются в процессе исполнения программы.

Вы можете выводить в окно монитора последовательного порта следующие данные, которые могут пригодиться для отладки программы:

• значения входных контактов (обычно это данные, считываемые с каких либо датчиков);
• значения переменных в программе. По изменению их значений вы можете, например, делать выводы о том, исполняются или нет условные операторы (‘if’) в вашей программе;
• значения выходных контактов (например, значения ШИМ перед подачей их непосредственно на контакт).

Средства отладки в Arduino IDE Pro

Arduino IDE Pro имеет встроенные средства отладки программ, которых нет в обычной Arduino IDE, что делает ее особенно полезной при разработке сложных программ.

К средствам отладки в Arduino IDE Pro относятся:

• отступы в коде (что облегчает визуальное восприятие кода программы);
• складывание блока;
• автоматически закрывающиеся скобки;
• поиск и замена регулярных выражений;
• переключение комментариев.

Другими дополнительными функциями Arduino IDE Pro являются отладка в реальном времени, автозаполнение, адаптивный интерфейс и более быстрое время компиляции.

Внешние инструменты отладки программ для плат Arduino

Если рассмотренные в предыдущем разделе статьи собственные средства отладки платформы Arduino вам не помогли найти ошибки в коде программы, то можно попробовать использовать внешние инструменты отладки программ. Далее мы рассмотрим наиболее популярные из этих инструментов.

Visual Micro

Visual Micro – это плагин для Microsoft Visual Studio, который позволяет разрабатывать кросс-платформенные приложения Arduino. Любой код, написанный на Visual Micro и соответствующий спецификациям Arduino, будет одобрен. Поскольку Visual Micro позволяет изменять общий код и библиотеки, он идеально подходит для случаев, когда написание и отладка кода программа производится несколькими участниками (командой разработчиков). Код с нескольких платформ может быть разработан и интегрирован с программным кодом в процессе компиляции. Visual Micro также обеспечивает отладку GDB и отладку фрагментов кода программы, работающих с последовательными портами связи, технологиями Bluetooth и WiFi.

DebugWire

DebugWire – это протокол, разработанный компаний Atmel и позволяющий производить отладку программ, написанных для микроконтроллеров серий ATTiny (ATTiny 13, 85 и др.) и ATmega (ATmega 32/48/88/168/328), без использования интерфейса JTAG, используя только контакт сброса (Reset pin). Компания Atmel не выкладывает документацию протокола debugWIRE в открытый доступ, однако ряд энтузиастов перепроектировали его большие разделы и смогли создать несколько базовых отладчиков на его основе. Протокол DebugWire обеспечивает полный доступ на чтение и запись ко всей памяти микроконтроллеров AVR, а также полный контроль над процессом выполнения программы. Он поддерживает следующие инструменты отладки программ:

• пошаговое выполнение программы (по одной строчке в коде программы);
• выполнение программы до позиции курсора;
• пошаговый выход;
• прерывание работы программы.

Atmel Studio

Atmel Studio IDE — это бесплатная программа, которая обладает весьма неплохими возможностями отладки программ. Atmel Studio позволяет разрабатывать, компилировать и загружать программу в соответствующий микроконтроллер. IDE Atmel Studio, как и Arduino IDE, использует один и тот же код, поэтому вам не нужно изучать новый язык программирования, чтобы использовать Atmel Studio.

Atmel Studio обладает высокой адаптивностью и поддерживает чертежи .into, а также исходные коды C++. Также она обладает отличными возможностями отладки с помощью debugWIRE или JTAG.

Источник

Модульные тесты для проектов Ардуино

«Серьезные» разработчики встраиваемых систем (читай: стмщики) время от времени любят шпынять голозадых «ардуинщиков», у которых среда разработки, помимо всего прочего, не поддерживает даже аппаратные отладчики с точками останова и просмотром значений переменных под курсором мышки или в специальной табличке в реальном времени. Что ж, обвинение вполне справедливо, окошко Монитора последовательного порта (Serial Monitor) плюс Serial.println — не самый лучший инструмент отладки. Однако грамотный ардуинщик сможет с легкостью парировать атаку и поставить зарвавшегося стмщика на место в том случае, если он (ардуинщик) использует модульные тесты.

Итак, модульные тесты (unit tests, юнит-тесты) облегчают жизнь при поиске проблемных мест приложения, предотвращают повторение уже найденных проблем (регрессий), дают измеримую уверенность в надежности написанного кода. Это тем более важно при разработке встраиваемых приложений и всевозможных мобильных роботов, для которых процесс отладки, отлова и воспроизведения (особенно, воспроизведения) ошибок особенно затруднителен по сравнению с классическими настольными, серверными или мобильными приложениями.

Однако переход к использованию автоматических тестов в проекте требует специальной внутренней дисциплины, особого подхода к написанию кода и организации рабочего пространства проекта.

При подготовке к внедрению в проект модульных тестов следует иметь ввиду:

• Тесты требуют дополнительного времени для написания кода (на самом деле, нет: время, потраченное на автоматические тесты, вполне сравнимо со временем, потраченным на ручную отладку того же участка, а на долгой дистанции оно еще многократно окупится), при этом код теста может превышать по размеру код тестируемого участка.
• В покрытом тестами проекте может быть сложно проводить глобальную реорганизацию кода (рефакторинг) — особенно актуально на начальном этапе разработки, когда кодовая база и внутренний API еще не достаточно устаканились (с другой стороны, рефактор проекта, не покрытого тестами, повлечет все те же регрессии, просто вы про них не узнаете)
• Нужно писать модули приложения так, чтобы их можно было запускать как в рамках приложения, так и внутри отдельных тестов
• Необходимо проработать структуру и связи внутри проекта так, чтобы в нем нашлось место коду основного приложения, исполняемой прошивке основного приложения, коду тестов, исполняемой прошивке («запускальщик»/ланчер) для запуска тестов.

Я более не буду распространяться про философию модульного тестирования, а просто покажу, как технически внедрить простые модульные тесты в ваш проект на Ардуино.

• Несколько стратегий организации рабочего пространства проекта с модульными тестами с учетом особенностей платформы Ардуино.
• Вариант «все в одном» (и код и тесты в одном файле скетча),
• вынесение тестов в отдельный модуль в каталоге скетча,
• вынесение тестов в отдельный проект.
• Запуск тестов на устройстве,
• запуск этих же тестов на настольном компьютере без загрузки на устройство, заглушки для API Ардуино

Выбор библиотеки для модульного тестирования

Нам нужен фреймворк модульного тестирования:

• Для Си/С++
• Должен работать на устройствах семейства Ардуино
• Должен работать на настольных системах
• Люблю легковесные библиотеки (моё персональное предпочтение)

Для программирования Ардуино используется язык С++ вперемешку с Си, поэтому, теоретически, пойдет любой фреймворк модульного тестирования для С++, но мы хотим запускать тесты и на настольном компьютере и на устройстве. Дело в том, что для Ардуино реализованы кое-какие вызовы стандартной библиотеки libc, но далеко не все, поэтому не каждый фреймворк, работающий с libc, скомпилируется для Ардуино. Верно и в обратную сторону: если фреймворк сделан специально для Ардуино, то он может не заработать на настольной системе с libc.

Я просмотрел несколько фреймворков и остановился на 2х:

• ArduinoUnit: https://github.com/mmurdoch/arduinounit. В общем, он удовлетворяет ключевым исходным требованиям: работает как на Ардуино (очевидно из названия), так и на настольных системах (см раздел «En Vitro Testing» на сайте проекта), но на беглый взгляд показался тяжеловатым и я решил посмотреть другие варианты.
• Библиотека Sput (Sput Unit Testing Framework for C/C++) https://www.use-strict.de/sput-unit-testing/. Это библиотека легкая настолько, насколько это возможно: всего один заголовочный файл, даже без пары с исходником «.cpp» (все сделано на нескольких макросах). Однако вывод сообщений идет через std::out (что совершенно естественно для libc), который на Ардуино как раз не реализован.

И все-таки мои симпатии перевесили в пользу sput, а проблему с std::out удалось решить несколькими исправлениями (заменой printf на sprintf+Serial.print).

В итоге получился проект sput-ino — порт библиотеки sput на платформу Ардуино с сохранением совместимости с настольными системами с libc

— пример с разделением основного кода и тестов на модули
sput-ino/examples/sput-ino-modules/

— запуск тестов на настольной системе
sput-ino/example-desktop/

— пример с разделением основного кода и тестов на разные проекты — в отдельном репозитории
https://github.com/sadr0b0t/sput-ino-demo

Установим библиотеку

Просто клонируйте репозиторий git https://github.com/sadr0b0t/sput-ino.git в каталог $HOME/Arduino/libraries:

и перезапустите среду Ардуино IDE.

Или на странице проекта github https://github.com/sadr0b0t/sput-ino/ нажмите кнопку Клонировать или скачать > Скачать ZIP (Clone or download > Download ZIP), после этого установите архив sput-ino-master.zip через меню установки библиотек Ардуино: Скетч > Подключить библиотеку > Добавить .ZIP библиотеку. .

Примеры появятся в меню Файл > Примеры > sput-ino (File > Examples > sput-ino)

Простой вариант: однофайловый скетч с кодом и тестами

При внедрении тестов в проект Ардуино придется учитывать некоторые особенности её сборочной системы. В простейшем случае проект (скетч) состоит из одного файла с расширением «.ino». При сборке файл «.ino» с незначительными изменениями конвертируется в «.cpp» (подключается заголовок Arduino.h и еще кое-чего по мелочи), сгенерированный файл компилируется в прошивку.

добавляем какой-то полезный код:

Комплектуем наборы тестов (тест-сьюты).

Все тесты в одном наборе:

и по одному набору на каждый тест:

Здесь я делаю по одному набору на каждый тест плюс один набор на все тесты вместе. На устройстве ограничен ресурс флеш-памяти, все тесты могут не уместиться разом в одну прошивку, поэтому одиночные наборы можно включать/выключать, комментируя отдельные вызовы в главном скетче. Всеобщий набор удобно пускать одной строчкой на настольном компьютере (ну, и на устройстве тоже, если он там все-таки уместится).

Запускаем тесты здесь:

Добавляем обычные setup/loop, запускаем тесты с run_tests в setup в самом начале, предварительно инициировав последовательный порт Serial.begin, чтобы тесты могли печатать сообщения:

Здесь основной код приложения и тесты совмещены внутри одного скетча. Если хотите отключить запуск тестов, нужно закомментировать вызов run_tests, приложение будет работать в обычном режиме.

Компилируем, загружаем на устройство, смотрим результат в окошке монитора последовательного порта (Инструменты > Монитор порта / Tools > Serial monitor)

Результат выполнения на плате ChipKIT Uno32 (клон Ардуино с 32-битным чипом PIC32):

запуск на обычной Arduino Uno (чип AVR 16 бит):

Обратим внимание на пару моментов:

— На PIC32 все тесты завершились успешно, а на AVR один тест со сложением провалился. 34000 + 34000 == 68000 только на 32-битном контроллере PIC32, на AVR размер int = 2 байта (16 бит), максимальное число, которое можно в него положить = 2^16-1=65536-1=65535 (в беззнаковом режиме unsigned). На AVR с 16-битным int происходит переполнение, а на 32-битном PIC32 (и на 64-битном десктопе с x86_64) все ок. Такие особенности платформы стоит учитывать там, где они могут себя проявить, и добавлять в тесты.

— Тест test_led_on_even (включить лампочку, если передано четное число) успешно проходит на обоих контроллерах, но, вообще говоря, использовать чтение digitalRead для проверки успешности записи digitalWrite на реальном железе — не самая хорошая идея.

Во-первых, digitalRead (прочитать значение GPIO в режиме ввода pinMode INPUT) совершенно не обязан выдавать значение, которое было отправлено в порт GPIO с digitalWrite в режиме вывода pinMode OUTPUT: в официальной документации на digitalRead про такое использование метода ничего не говорится, хотя на железке это и срабатывает.

Во-вторых, полагаясь на то, что digitalRead вернет нужное значение после вызова digitalWrite, мы встаем на скользкую дорожку тестирования не своего, но чужого кода. Успешность прохождения теста зависит не только от тестируемого кода, но и от того, как именно реализована связка digitalWrite/digitalRead на конкретном контроллере и нет ли в ней ошибок (кстати, на Arduino UNO с AVR тест провалится, если убрать строку перевода ножки в режим вывода pinMode(13, OUTPUT), на ChipKIT Uno32 с PIC32 тест проходит в любом случае).

Здесь мы не должны проверять, что digitalWrite ЗАПИСАЛ значение в порт GPIO так, что digitalRead смог его прочитать. Здесь мы проверяем, что digitalWriite БЫЛ ВЫЗВАН с нужными нам параметрами. При запуске тестов на реальном железе мы навряд ли сможем это сделать без построения каких-то некрасивых вспомогательных конструкций, но в режиме тестирования на настольной системе это будет легко реализовано при помощи заглушек (см ниже).

Тестируемый код и тесты в отдельные модули

Хранить тесты и весь код в одном большом файле — не самое удобное решение, если проект начинает жить и вырастает чуть дальше чернового наброска.

Теперь мы хотим вынести тесты в отдельный модуль. Модуль тестов должен вызывать тестируемые функции, для этого он должен подключить заголовочный файл с их объявлениями, а значит весь тестируемый код тоже идет в свой отдельный модуль. Здесь мы видим, как внедрение тестов с первых шагов волей-неволей принуждает нас к красоте и порядку внутри проектного дерева.

Система сборки Ардуино позволяет дробить проект на модули: в каталоге со скетчем (.ino) можно размещать дополнительные заголовочные файлы (*.h), файлы с исходниками Си (.c) и C++ (.cpp). Заголовочные файлы будут подключаться как обычно директивой #include, файлы с исходниками C/C++ будут автоматически компилироваться и собираться в единую исполняемую прошивку. Среда разработки Arduino IDE показывает все исходные файлы проекта на вкладках.

Модуль с тестируемым кодом: mylib.h+mylib.cpp

Исходный код модуля. Если хотите здесь взаимодействовать с железом и использовать API Arduino, просто подключайте Arduino.h.

Модуль с тестами: mylib-test.h+mylib-test.cpp

Заголовочный файл — объявления наборов тестов (тест-сьютов), сами тесты объявлять на публику не обязательно:
sput-ino/examples/sput-ino-modules/mylib-test.h

Тесты и наборы тестов: все тоже без изменений, только теперь подключаем mylib.h и Arduino.h вручную.

Главный скетч для исполняемой прошивки: здесь остались только обращения к модулю приложения mylib.h и модулю с тестами mylib-test.h.

Прошиваем, открываем монитор последовательного порта, результат идентичен предыдущему.

Итого, структура проекта:
sput-ino-modules/

— исполняемая прошивка для основного приложения и тестов:
sput-ino-modules/sput-ino-modules.ino

В целом, с такими установками уже можно жить вполне комфортно. Однако не всем может понравится, что тесты и исходники хранятся вперемешку в одном и том же каталоге, а так же то, что для переключения режимов тест/приложение нужно что-то комментировать/раскомментировать в одной и той же исполняемой прошивке, поэтому

Выносим тесты в отдельный проект

Чтобы понять, зачем нам нужно делать дальнейшие не совсем очевидные телодвижения, сначала стоит пояснить в общих чертах, как работает система сборки проектовав Ардуино:

• В простейшем случае проект состоит из одного файла с расширением «.ino» (скетч), который должен храниться в каталоге с таким же именем (например: «myproj1/myproj1.ino»).
• В этом же каталоге могут находиться другие исходники — заголовочные файлы «.h», модули на Си «.c», модули на С++ «.cpp», но не другие файлы «.ino».
• В начале процедуры компиляции все содержимое каталога проекта копируется в другой временный каталог (что-то вроде /tmp/build2b91b1aecd83593cdd811791fcf30e97.tmp/), там файл «.ino» превращается в «.cpp», потом все файлы «.cpp» и «.c» компилятор gcc превращает в объектные файлы «.o», потом все объектные файлы «.o» линкер превращает в единый файл с исполняемой прошивкой «.hex» и (если был выбран вариант «скомпилировать и прошить») программный программатор avrdude отправляет её на устройство (совет: откройте меню Файл > Настройки, включите галочки Показывать подробный вывод для компиляции и загрузки).
• Общие библиотеки устанавливают в каталог $HOME/Arduino/libraries/ — они будут доступны при компиляции и сборке любых проектов на этом компьютере.

• Один проект Ардуино может содержать только один исполняемый файл «.ino». Если мы хотим иметь два разных исполняемых файла «.ino», нам нужно сделать два разных проекта в разных каталогах файловой системы.
• Мы можем разбивать исходный код на модули и подключать их один к другому с помощью директивы #include (например: #include «mylib.h») внутри каталога одного проекта.
• Мы НЕ можем из одного проекта напрямую ссылаться на модули из других проектов через относительные ссылки, полагаясь на взаимное положение проектов в файловой системе (например: #include «../proj2/proj2lib.h»), т.к. перед сборкой каждый из проектов будет скопирован во временный каталог и эти связи будут нарушены.
• Даже если мы решим подключить заголовочные файлы «.h» второго проекта не через относительные, а абсолютные ссылки (а мы это делать, конечно, не будем), система сборки все равно не подцепит исходные файлы «.cpp» и «.c», так тоже не получится.
• Если мы хотим сделать так, чтобы модули одного нашего проекта были доступны для использования внутри другого нашего проекта, мы должны оформить первый проект в виде библиотеки Ардуино.

Значит, теперь такой план:

• Конвертировать исходный проект в библиотеку Ардуино и разместить её в $HOME/Arduino/libraries/
• Вынести тесты в отдельный проект, который будет обращаться к исходному проекту как к общедоступной библиотеке

Пример такого проекта (его можно использовать, как шаблон для ваших новых проектов) я вынес в отдельный репозиторий:
https://github.com/sadr0b0t/sput-ino-demo

Скачайте демо-проект себе на компьютер.

Первым делом в каталоге $HOME/Arduino/libraries нужно создать символьную ссылку на каталог проекта

или, если ваша операционная система не умеет в символьные ссылки, просто скопировать туда весь проект и дальше вести работу прямо в библиотеках.

Структура этого проекта — структура библиотеки Ардуино.

Мы сможем подключать заголовочные файлы этой библиотеки из любого проекта Ардуино на текущем компьютере обычным:

Но чтобы это работало, в корень библиотеки нужно положить еще файл с информацией о библиотеке library.properties:
sput-ino-demo/library.properties

(Кстати, можно обойтись без library.properties, если положить все исходники .h, .c, .cpp не в src/, а в корень библиотеки sput-ino-demo/. Они так же будут подключаться/компилироваться с прошивками ссылающихся на них проектов, но мы так делать не будем, т.к. с src/, конечно, аккуратнее.)

Кстати-2, после установки проекта-библиотеки и перезапуска среды Ардуино этот скетч появится в меню Файл > Примеры > sput-ino-demo/sput-ino-demo, но он оттуда откроется только для чтения. Чтобы открыть скетч для редактирования, воспользуйтесь обычным Файл > Открыть и найдите его в файловой системе.

Кстати-3, файлы проекта-библиотеки mylib.h и mylib.cpp теперь не будут появляться в окне среды Arduino IDE (т.к. они находятся за пределами каталога скетча sput-ino-demo/), вам придется редактировать их в вашем любимом текстовом редакторе. Придется это принять как данность, кому к сожалению, а кому и к счастью.

Кстати-4, теперь у вас в проекте может быть более одного скетча «.ino».

Итак, с библиотекой и запускаемым скетчем разобрались, теперь к тестам.

Тесты мы разместим теперь в отдельном каталоге:
sput-ino-demo/test/

Тесты для настольной системы обсуждаем далее.

Запуск тестов на настольном компьютере

Итак, с запуском тестов на устройстве в целом разобрались. Теперь посмотрим, получится ли запустить эти же тесты на настольном компьютере. Для чего вообще запускать тесты на настольном компьютере? Во-первых, это удобно и быстро: поменяли в исходниках пару строк, быстро пересобрали, запустили тесты, здесь же в консольке посмотрели результат; в случае с устройством одна процедура прошивки может занять больше времени, чем все описанные выше действия. Во-вторых, некоторые ситуации, которые можно легко отработать в настольной симуляции (или, точнее, на макете, mock), на железке будет воспроизвести проблематичнее (например, отработать получение значения с одного или нескольких датчиков, отследить правильность ответной реакции). Так же существует мнение, что запускать тесты на микроконтроллерах вообще не правильно, а правильно их запускать только на настольных системах.

В общем, мы хотим:

• запускать тесты на настольной системе без прошивки в устройство,
• это должны быть те же самые тесты и те же самые тестируемые участки приложения, которые мы запускаем на устройстве.

Для того, чтобы решить эту задачу, во-первых, у нас должна быть библиотека для модульного тестирования, которая запустится одновременно и на железке с Ардуино и на настольной системе. Как было сказано в начале статьи, библиотека sput-ino по этому условию проходит: исходная библиотека sput работает на настольных системах с libc, sput-ino — порт библиотеки sput на платформу Ардуино с полным сохранением совместимости API, а также с поддержкой обеих платформ в одной библиотеке. Короче, тесты, использующие библиотеку sput-ino, можно компилировать как для настольных систем с libc, так и для платформы Ардуино.

Далее, условно разделим исходники на две части:

• части приложения, которые не взаимодействуют с железом, не используют API Ардуино.
• части приложения, которые взаимодействуют с железом, используют API Ардуино.

Части приложения НЕ используют API Ардуино

В первом случае (у нас это a_plus_b и a_minis_b) всё ясно — это части приложения, написанные на чистом Си/С++. Скорее всего это какие-то математические, алгоритмические или структурные блоки. Как они компилировались и запускались на Ардуино, точно так же они скомпилируются и запустятся с тестами на настольной системе без дополнительных телодвижений. Однако даже с ними не стоит забывать о различиях между платформами (выше мы уже рассмотрели случай с тестом, провалившимся из-за переполнения 16-битного int на чипе AVR, когда на 32-битном PIC32 и 64-битном настольном Intel/AMD все проходит). Такие отличия стоит учитывать при написании тестов и время от времени гонять тесты на целевом устройстве.

Части приложения используют API Ардуино

Во втором случае (у нас это led_on_even) ситуация кажется еще интереснее. Допустим, мы хотим протестировать функцию, которая помимо других действий обращается к железу контроллера через родные ардуинные digitalRead или digitalWrite. Совершенно очевидно, что никаких digitalRead и digitalWrite в стандартных библиотеках libc на настольной системе нет, этот блок приложения просто так не скомпилируется, тем более не запустится (и где у ноутбука пины GPIO?). Что делать? Неужели искать эмулятор или симулятор плат Ардуино и каким-то образом тащить все это счастье к себе в проект? Компилировать исходники Ардуино под x86? Писать симулятор чипа AVR со всей его внутренней регистровой кухней и драйверами самому?

Примерно такие мысли пронеслись у меня в голове, когда я первый раз подумал о том, что нужно каким-то образом запустить значительную часть приложения, написанного специально для Ардуно, на обычном десктопе. Однако первые практические шаги решения почти сразу показали, что масштаб проблемы весьма преувеличен. Я бы сказал, что никакой проблемы вообще нет.

Да, для каждого используемого вызова API Ардуино мы добавляем в проект собственную заглушку: объявляем функцию с таким же именем и сигнатурой (тип возвращаемого значения и аргументы), добавляем ей собственную реализацию. Нет, реализация заглушки не будет иметь никакого отношения к дереву исходников или к железу оригинальной Ардуино. В некоторых случаях заглушка может представлять пустую функцию вообще без кода.

Здесь далеко не все вызовы API Ардуино, мы добавили только те функции и константы, которые необходимы для компиляции и запуска приведенных выше тестов (плюс еще парочка лишних вызовов для примера). Заглушки для остальных функций можно добавлять по мере необходимости.

В общем, этого уже достаточно, чтобы скомпилировать и запустить наши тесты на настольном компьютере. Добавляем главный исполняемый файл с main:
sput-ino/example-desktop/mylib-test-main.cpp

(видим тесты из модульной версии проекта Ардуино)

здесь же в консольке:

Саксэс, саксэс, саксэс. На этой оптимистической ноте можно было бы закончить статью, но лучше разберем еще один обещанный выше случай.

Расширение API макета; тесты, которые получится запускать только на настольной системе

Выше мы отметили, что мы не должны проверять, что digitalWrite ЗАПИСАЛ значение в порт GPIO так, что digitalRead смог его прочитать. Мы проверяем, что digitalWriite БЫЛ ВЫЗВАН с нужными нам параметрами. Другими словами, мы хотим проверить, что digitalWrite был вызван с определенными параметрами, но мы не хотим использовать для этого digitalRead. Да, если говорить конкретно про пару digitalWrite/digitalRead, еще можно как-то рассуждать о целесообразности такого желания (ведь при запуске тестов на настольной системе digitalRead все равно является заглушкой и мы можем вставлять в нее любой удовлетворяющий нас код), но мы вполне можем захотеть проверить обращения и к другим вызовам API Ардуино, у которых нет даже такой пары (например, pinMode).

Короче, давайте добавим к заглушкам API Ардуино еще несколько расширенных вызовов и посмотрим, как будут выглядеть с ними наши старые тесты.

Для порядка объявим дополнительные вызовы для макета в отдельном заголовочном файле, я назвал его _Arduino.h (в начале нижнее подчеркивание):
sput-ino/example-desktop/_Arduino.h

Как видим, реализация _get_pin_value идентична заглушке для digitalRead, но _get_pin_mode уже не имеет прямого аналога в API Ардуино.

Далее пишем новую версию теста test_led_on_even — test_led_on_even_desktoponly, использующую новый вызов _get_pin_value вместо digitalRead. Этот тест уже не скомпилируется и не запустится на устройстве, поэтому мы его размещаем в отдельном модуле за пределами проекта Ардуино — в каталоге с исходными файлами для тестирования на настольном компьютере sput-ino/example-desktop/

Немного поправим исполняемый файл — теперь у нас два набора тестов: кросс-платформенные тесты и тесты, которые запускаем только на десктопе.

чуть правим сборочный скрипт (добавляем mylib-test-desktoponly.cpp)

Хороший пример: потестируем обработчик прерываний

Допустим, у нас есть небольшой проект с модулем управления шаговым мотором:

• Мотор шагает на фронте HIGH > LOW,
• модуль проверяет выход за границы с концевых датчиков и
• программно считает сделанные шаги.

Мотор шагает в фоне по сигналам из программного обработчика прерываний от таймера, несколько тысяч (или десятков тысяч) раз в секунду. Один шаг — 3 тика таймера: тик 1 — проверяем границы (концевые датчики), тик 2 — взводим ножку STEP в HIGH, тик 3 — делаем шаг: сбрасываем STEP в LOW, увеличиваем счетчик.

Код управления мотором может выглядеть примерно так:

Вызов timer_handle_interrupts — обработчик прерывания от таймера, вызывается на каждый тик таймера определенное заранее количество раз в секунду (как запустить таймер на Ардуино: arduino-timer-api).

Теперь представьте, что код загружен на контроллер, мотор подключен, крутится, но что-то не в порядке: может вращается слишком быстро, может не докручивает часть предполагаемого пути, может что-то еще. Подключение электроники в порядке, проверено на простых тестах, проблема явно в программе. Как бы вы стали отлавливать ошибку? Допустим, у вас есть полноценный аппаратный отладчик с просмотром памяти и переменных, точками останова и красивой поддержкой в IDE. Будем ставить брейкпоинт в обработчик прерывания и проверять значения переменных все 100500 тиков? Ставить точку останова с динамическим условием в надежде поймать проблему в середине цикла? Возможно какой-то из этих или других приемов поможет отловить и исправить проблему.

Но посмотрим, как будет выглядеть процедура отладки этого участка при помощи автоматических тестов:

Прерывания от таймера мы симулируем элементарным ручным вызовом обработчика test_timer_handle_interrupts. Как видим, таким образом можно легко контролировать каждый тик: 1й, 2й, 3й, 103й, предпоследний, последний, — и после каждого тика спокойно делать любые нужные проверки.

Источник