通過Arduino IDE上傳虛擬串口上的Arduino代碼

Question

我下載了幾個提供虛擬COM端口的軟件。這些COM端口確實出現在Device Manager中，可以選擇從Arduino IDE菜單工具 - >串行端口 - > COM3上傳。它開始上傳並達到90％，然後它要麼超時，要麼什麼都不做。

我想上傳到虛擬COM端口，以便我可以在另一個程序中讀取編譯輸出文件。我根本不想使用我的Arduino，而且我不想在上傳時手動獲取詳細的輸出文件。當我上傳真正的Arduino時，這個問題不會發生。

該應用程序應該適用於所有平臺。在Linux上這個任務看起來很簡單，而且我在Windows上遇到了這個問題，任何Mac的幫助也都是有用的。

該應用程序將成爲硬件仿真和可視化的教育工具，試圖爲用戶提供比其他仿真器更多的實際操作體驗。所以，這可能會給你一個想法，爲什麼我想這樣做。

我該如何開始？

Answer 1

我想你可能會認爲上傳代碼到Arduino是單向通信：這就好比將草莓放在攪拌機中，然後出現Daquiri。如果是這樣的話，你可以把任何IDE轉儲到串口上，將它保存到一個文件中，並且你有一個Arduino二進制文件。 （跳到TL; DR如果對細節不感興趣的話：Upshot：這個假設是不正確的）。

單向通信假設並不完全正確：在Arduino上有一個程序（稱爲「a bootloader」），它負責與程序員進行通信（「程序員」：對Arduino進行編程的程序，假設它現在是Arduino IDE）。在他們最「自然」的狀態下，Arduino CPU不能通過串行線進行編程。相反，這些芯片可以通過system programming（ISP）或viaJTAG協議進行編程。自舉程序是一個在Arduino CPU上運行並通過串口加載草圖/程序的程序。該程序在啓動時運行，並通過串口查找編程命令。

如果它發現程序員正在嘗試傳遞編程信息，它將讀取通過串行鏈接傳來的編譯後的Arduino二進制文件，將其存儲在閃存中，並通過串行鏈接發送回驗證，如果所有內容成功後，退出並啓動存儲的草圖。如果沒有編程信息出現在串口上，也就是說，沒有程序員試圖寫一個新的草圖，那麼bootloader只是退出並啓動已存儲在閃存中的程序。

TL; DR：爲了實現你的串口上有僞的Arduino你必須寫一個程序一些代碼，你的虛擬串口的另一端模擬一個Arduino（引導程序）。所以當程序員/ IDE對Arduino說「你在嗎？」你的程序會迴應「是！」，就像Arduino一樣。

默認Arduino的引導加載器是STK-500 compatible：這意味着，它實現STK-500命令 - 的量，參考可以發現here。如果你決定這樣做，那麼最簡單的事情可能是從現有的引導加載程序開始，比如Arduino或AdaFruit（也有其他），並對其進行修改。這樣的引導程序將擁有所有已經實現的命令，並且由於它是用C語言編寫的（我不會選擇程序集引導程序來修改:)，所以它應該很容易修改。

或者，您可能會認爲STK-500太難實施。如果是這種情況，可以使用Avrdude支持的任何編程器協議：Avrdude是用於編程AVR芯片的程序，Arduino IDE內部使用Avrdude將草圖發送給Arduino。如果你這樣做，那麼你必須改變你使用的編程器在Arduino IDE中的設置。

就個人而言，我認爲STK-500兼容是最好的選擇，但YMMV。