formation pic demarrer avec les outils de developpement de microchip

http://electroniciens.dr14.cnrs.fr/Formation Initiation PIC

Dmarrer avec les outils de dveloppement de Microchip

SommaireGetting Started with Development Tools ................................................................................... 2 TAPE 1 - UN APERU DES SYSTEMES INTEGRES ........................................................ 3 Dcouvrons ensemble loutil Microchip Advanced Part Selector (MAPS) ......................... 5 TAPE 2 - COMMENCER DS MAINTENANT AVEC LES OUTILS DE DVELOPPEMENT MICROCHIP .......................................................................................... 6 TAPE 3 - Mettre en uvre un system embarqu avec MPLAB IDE .................................... 10 TAPE 4 - LE CYCLE DE DVELOPPEMENT ................................................................... 12 TAPE 5 - PROJECT MANAGER ......................................................................................... 13 TAPE 6 - LANGUAGE TOOLS ........................................................................................... 14 TAPE 7 DEBOGAGE DE LA CIBLE ............................................................................... 15 TAPE 8 - PROGRAMMATION ........................................................................................... 17 TAPE 9 - PLUS D'INFORMATION sur MPLAB IDE ........................................................ 20

1

UPS INSERM U825 | [email protected]


Getting Started with Development Tools

MPLAB Starter Kit pour PIC24H

PICKIT 3 Debug Express

MPLAB REAL ICE

Les outils de dveloppement Microchip sont une suite de logiciels et matriels pour vous aider concevoir des applications utilisant composants Microchip. Pour vous guider travers les divers outils fournis par Microchip, nous prsentons cette brve introduction aux outils logiciels et matriels. Sur le panneau de gauche du site www.microchip.com sont affiches diffrentes sections ainsi que des ressources qui font partie de cette synthse. Notez la section intitule "Development Tools Made Easy", vous pouvez parcourir ces rubriques squentiellement ou voir l'un d'eux pour obtenir une comprhension des outils de dveloppement Microchip. Dans le volet de gauche vous trouverez aussi la rubrique "Tools: A Closer Look" vous permettant de dcouvrir des tutoriaux complmentaires "Start Now" couvrant des projets MPLAB, MPLAB Editor's, Simulator et autres composants de MPLAB IDE. Enfin dans la partie infrieure de ce volet, des liens sont disponibles vers la documentation indispensable, les manuels des outils de dveloppement, des livres, des groupes de discussion en ligne, et des outils pour les produits Microchip proposs par d'autres socits. Mais galement d'autres outils, tels que le slecteur d'outil de dveloppement, un outil facile pour faire correspondre chaque PIC MCU et dsPIC DSC aux outils de dveloppement appropris, des connecteurs et adaptateurs.

2



TAPE 1 - UN APERU DES SYSTEMES INTEGRESMPLAB IDE est un logiciel qui s'excute sur un PC pour dvelopper des applications pour les microcontrleurs de Microchip. Il est appel environnement de dveloppement intgr, ou IDE, car il offre un "environnement" intgr unique pour dvelopper du code embarqu pour microcontrleurs.

Description d'un Embedded System Un systme embarqu est gnralement un dessin ou modle faisant usage de la puissance d'un microcontrleur, comme le MCU Microchip PIC ou dsPIC Digital Signal Controller (DSC). Ces microcontrleurs combinent une unit microprocesseur (comme le processeur dans un PC de bureau) avec quelques circuits supplmentaires appels "priphriques" sur la mme puce. Cet lment unique peut ensuite tre incorpor dans d'autres appareils lectroniques et mcaniques faible cot pour la commande numrique.

PIC MCU

Diffrences entre un contrleur embarqu et un PC:Embedded ControllerDdi une tche spcifique Form d'un seul programme, la suite, peut tre fait peu de frais pour inclure juste assez de puissance informatique et le matriel pour raliser cette tche ddie Le programme est gnralement inscrit de faon permanente dans la mmoire, lors de la fabrication du MCU Dispose d'une unit microcontrleur (MCU) faible cot, avec de nombreux priphriques sur la mme puce, et relativement peu de priphriques externes Souvent, un systme embarqu est une partie invisible, ou sous-module d'un autre produit, comme une perceuse sans fil, un rfrigrateur ou un ouvre-porte de garage. Le contrleur de ces produits permet le fonctionnement dune infime partie de la fonction de l'ensemble du dispositif. Le contrleur ajoute de l'intelligence faible cot pour certains des sous-systmes critiques dans ces dispositifs.

PCPeut faire beaucoup de tches diffrentes Capable dexcuter de nombreux types de programmes diffrents et qui peuvent tre reconfigurs pour accomplir chaque tche de manire optimale Le programme est charg en mmoire lors de son appel, gnralement partir du disque dur. Form d'une unit centrale de traitement (CPU) relativement coteuse, avec de nombreux autres composants externes (mmoire, disques durs, contrleurs vido, circuits d'interface rseau, etc) Habituellement, un dispositif important, faisant souvent partie d'un rseau, utilis pour le traitement de texte, feuilles de calcul, prsentations, interface internet, interface graphique pour PC base de diffrents outils.

Un exemple d'un systme embarqu est un dtecteur de fume. Sa fonction est d'valuer les signaux d'un capteur et dclenche une alarme sonore si les signaux indiquent la prsence de fume. Un petit programme dans le dtecteur de fume fonctionne soit dans une boucle infinie (chantillonnage du signal du capteur de fume), ou dans un tat latent " mode veille", qui pourra tre rveill par un signal du capteur. Le programme aurait peut-tre quelques autres fonctions, comme une fonction de test utilisateur, et une alerte de batterie faible. Mme si un PC quip d'un capteur et sortie audio peut tre programm pour faire la mme fonction, il ne serait pas une solution rentable (ni ne pourrait fonctionner sur une pile de neuf volts sans surveillance pendant des annes!) Embedded concepts utilisent des microcontrleurs peu coteux, pour mettre de l'intelligence dans des choses de tous les jours de notre environnement, tels que les dtecteurs de fume, camras, tlphones cellulaires, appareils mnagers, automobiles, cartes puce et systmes de scurit.

3



Composition d'un microcontrleurLe MCU PIC dispose d'une mmoire de programme pour le firmware, o les instructions codes, permettent d'excuter un programme. Il a aussi des registres mmoires pour stocker les variables que le programme aura besoin pour le calcul ou le stockage temporaire. Il possde galement un certain nombre de circuits priphrique sur la mme puce. Certains composants sont appels priphriques d'Entre/Sortie. Les Ports I/O sont des broches du microcontrleur qui peuvent tre ltat haut ou bas, permettant d'envoyer des signaux, faire clignoter des leds, produire du son sur un haut parleur, peu prs tout type de signaux qui peut tre envoy par un fil. Souvent, ces broches sont bidirectionnelles et peut galement tre configur comme entre permettant au programme de rpondre une commutation externe, un capteur ou de communiquer avec certains priphriques externes.

Synoptique dun microcontrleur PIC

Afin de concevoir un tel systme, il faut dcider des priphriques qui sont ncessaires pour une application. Les convertisseurs analogique-numrique permettent aux microcontrleurs dtre connecter des capteurs et de percevoir l'volution des niveaux de tension. Les priphriques de communication srie vous permettent de mettre en uvre les communications sur seulement quelques fils vers un autre microcontrleur, un rseau local ou via Internet. Les priphriques du microcontrleur PIC appel "Timers" mesurer avec prcision les vnements temporel de signaux, permettent de produire des formes d'onde prcise, et mme de rinitialiser automatiquement le microcontrleur si une dfaillance matrielle est dtecte ou en raison d'un problme d'alimentation. D'autres priphriques sont capable de dtecter si l'alimentation atteint un niveau dangereusement faible de sorte que le microcontrleur peut stocker des informations critiques et steindre en toute scurit avant que celles-ci soit compltement perdu.

4



Dimensions du package dun microcontrleur PIC Le nombre de priphrique et la quantit de mmoire quune application a besoin pour excuter un programme sont autant dlments qui dterminent en grande partie le microcontrleur PIC utiliser. D'autres facteurs pourraient comprendre la puissance consomme par le MCU et son facteur de forme , autrement dit, la taille et les caractristiques du package physique qui doit rsider sur la carte cible concevoir.

Dcouvrons ensemble loutil Microchip Advanced Part Selector (MAPS)

Lensemble des rfrences apparat dans la fentre Search Rusults avec environs 510 microcontrleurs rfrencs. Nous allons choisir un MCU USB en boitier 40 broches, pour cela : Dvelopper la fentre Connectivity et choisissez loption lUSB, le nombre de MCU correspondant ce critre est de 65. Puis choisir dans Pkge Pins From 40 - Thru 40 , le choix nest plus alors que de 5 MCH. Slectionner le modle PIC18F4550, puis cliquer sur Add PIC 18F4550 , faite de mme avec la rfrence 18F4553, puis cliquer sur Go to side-by-side En choisissant le PIC 18F4550, il y a une carte dvaluation PICDEM Full Speed USB qui permet de raliser quelques projets contenu dans Microchip Applications Libraries

5


http://electroniciens.dr14.cnrs.fr/Formation Initiation PIC TAPE 2 - COMMENCER DS MAINTENANT AVEC LES OUTILS DE DVELOPPEMENT MICROCHIPMicrochip a un grand ensemble d'outils de dveloppement logiciels et matriels intgrs au sein d'un logiciel appel MPLAB Integrated Development Environment. D'autres socits fournissent galement des outils qui fonctionnent dans ce cadre. Voici un aperu "parapluie" de MPLAB IDE et les catgories d'outils logiciels et matriels qui y sont intgrs:

Construit dans MPLAB IDE, un diteur de programmeur, un gestionnaire de projet et de puissants outils de dbogage. D'autres outils libre sont des lments standard de MPLAB IDE, comme le montrent les blocs jaunes, assembleur MPASM, MPLINK / Mplib diteur de liens et de bibliothque, ainsi que MPLAB SIM, le simulateur logiciel. Les compilateurs C MPLAB (bloc vert) sont vendus sparment et fonctionnent de faon transparente au sein de cet environnement. Les outils matriels sont indiqus en rouge et comprennent les programmeurs et les dbogueurs ainsi que des mulateurs de circuit complexes. Notez que MPLAB ICD et PICkits permettent davoir des attributs de dbogage faible cot, Emulation / analyse et de programmation de priphriques dans un seul outil. Les plug-ins (en bleu) comprennent des tierces partis des compilateurs C, systmes d'exploitation temps rel, Surveillance de donnes et contrle d'interface graphique, ainsi que des bibliothques qui peuvent tre lis vos propres applications spcifiques. Microchip Software Tools MPLAB IDE - L'environnement de dveloppement intgr sert d'application principale partir de laquelle d'autres outils sont dploys. MPLAB IDE est une application MS Windows qui vous aide crire du code qui s'excutera dans une application embarque, et ensuite vous permettre de tester l'application avec diffrents logiciels et composants matriels.

6



Tlcharger MPLAB IDE et utiliser le manuel de dmarrage rapide pour voir comment il est facile de crer une application. Ecrire le code assembleur, de construire et d'assembler votre projet avec des assistants MPLAB, puis tester votre code avec les fonctionnalits intgres dans le simulateur et un dbogueur. Dcouvrez les capacits de tous les microcontrleurs Microchip. Lorsque vous tes prt tester votre propre application, l'utilisation dMPLAB REAL ICE ou MPLAB ICD 2 ou 3 pour programmer un dispositif et analyser votre matriel, ou choisissez PICSTART Plus ou MPLAB PM3 programmeurs pour programmer votre code.

Logiciel gratuit inclus dans MPLAB IDEProgrammers Text Editor Utilisez l'diteur pour crire du code source et le sauvegarde. Le code source peut tre destin lassembleur ou aux compilateurs C. Permet de grouper la source des fichiers, puis de les envoys vers les outils logiciels pour l'assemblage et / ou la compilation. Le code crit dans MPLAB est transforme en "code machine" par l'assembleur en une suite de un et de zro, qui seront ensuite programm dans un MCU. L'diteur de liens prend soin de mettre le code en mmoire, d'attribuer des registres pour les variables, et de s'assurer que chaque module source (gnralement crites dans un fichier texte) peuvent accder des fonctions et des variables partir de modules dautres sources. Ceci est le simulateur qui est intgr MPLAB IDE. Il prend en charge le dbogage des PIC MCU et dsPIC DSC. Il utilise votre PC pour simuler les instructions MCU et simule galement de nombreuses fonctions des priphriques, y compris la conversion A/D, lUSARTs, et les broches I/O. Des signaux de stimulus peuvent tre injects dans les registres ou sur des broches et des journaux de changements de registre peuvent tre sauvegards dans un fichier texte pour une analyse ultrieure.

Project Manager

MPASM/MPLINK

MPLAB SIM

7



Logiciels en option pour MPLAB IDEMPLAB C Compilers Compilateurs C conforme la norme ANSI pour les microcontrleurs PIC18, PIC24 et PIC32 et dsPIC DSC. Cest une application 32 bits, utilisable avec la console Windows, mais est galement entirement intgr dans MPLAB IDE. Les projets, les options du compilateur et les personnalisations de l'diteur de liens peut entirement s'effectuer dans MPLAB IDE, fournissant une interface graphique pour ce puissant compilateur. Nodification des erreurs et basculer instantanment vers des lignes correspondantes dans le code source, des fentres de visualisation permettent de voir la structure des donnes avec les types de donnes dfinis, y compris en virgule flottante.

Pour programmer l'application dans un dispositif, un programmateur est ncessaire:

Programmateurs optionnels MPLAB IDEPICSTART Plus MPLAB PM3 MPLAB ICD Un programmeur de priphrique bas-cot, soutenant principalement PIC dispositifs DIP. Un programmeur universel supporter la plupart des PIC et des dispositifs dsPIC et forfaits. Un dbogueur faible cot / programmeur qui travaille avec de nombreux dernire version de Flash microcontrleurs PIC et dsPIC DSC. Permet le dbogage in-circuit et la programmation des microcontrleurs PIC slectionn.

PICkit dveloppement Programmeur / Debugger

Bien que MPLAB SIM puisse tre utilis pour l'essai du code programme, souvent d'autres dispositifs entre en interaction avec le code de manire imprvisible, ou les actions en temps rel des priphriques sont difficiles simuler avec prcision. Un dbogueur matriel est utilis pour exercer le code dans un prototype ou la mise en uvre finale.

Microchip In-Circuit Emulators and DebuggersMPLAB REAL ICE MPLAB REAL ICE est la prochaine gnration dmulateur de Microchip grande vitesse pour les microcontrleurs. Il dbogue des programmes de microcontrleurs PIC et dsPIC avec linterface utilisateur graphique puissante de l'environnement de dveloppement intgr MPLAB IDE. Certains Flash-based microcontrleurs PIC et dsPIC DSC ont la logique supplmentaire sur chaque puce qui permet un dbogueur en circuit pour tlcharger du code dans la puce, puis de l'excuter. La logique supplmentaire permet l'application du firmware de s'arrter des points d'arrt, o l'ingnieur peut voir les registres internes et vrifier l'tat de la puce au point d'arrt. Le code peut tre excut en mode pas pas, les variables et les registres peuvent tre modifis afin de dterminer si le code fonctionne correctement. La mmoire programme du microcontrleur Flash cible est utilise pendant le dbogage. Un circuit de debug permet l'interconnexion mme aprs que le produit soit entr en production, il peut tre dbogu et reprogramm aprs coup. Enables in-circuit debugging and programming of selected PIC microcontrollers.

MPLAB ICD

PICkit Development Programmer/Debugger

8



Dmonstration et cartes d'valuationPour dmarrer rapidement avec des dispositifs Microchip, envisager d'tudier les nombreuses dmo et cartes d'valuation. Depuis le microcontrleur usage gnral, aux modles trs spcifiques, tels que TCP / IP, ZigBee et la communication USB, ces planches sont entirement fonctionnels, avec un logiciel de dmonstration qui peuvent tre modifis et reprogramms pour se conformer vos propres besoins. La plupart des cartes ont de nombreuses fonctionnalits, LEDs, commutateurs, potentiomtres, capteurs de temprature, ainsi que d'une zone de prototypage rapide pour ajouter votre circuit personnalis. Avec lmulateur et le dbogueur intgr MPLAB, ces conseils vous permettront d'apprendre les bases, et de passer rapidement votre propre prototypage de votre application avec un minimum defforts.

MPLAB Starter KitsMPLAB Starter Kits offre un systme complet avec une dmonstration qui fonctionne ds la sortie de la bote. Il suffit de brancher sur le port USB d'un PC et de regarder l'application sexcuter. Un dbogueur et programmateur intgr permet dinspecter l'application du projet viss, de modification et reprogrammes le kit. Ceux-ci fournissent une rapide introduction une application ou une nouvelle technologie, et sont des systmes peu coteux permettant de faire des dmonstrations dune application spcifique.

9



TAPE 3 - Mettre en uvre un system embarqu avec MPLAB IDEUn systme de dveloppement pour les contrleurs embarqus est un systme de programmes excuts sur un ordinateur de bureau pour aider crire, diter et dboguer le code du programme - l'intelligence des applications des systmes intgrs - dans un microcontrleur. MPLAB IDE, fonctionne sur un PC et contient tous les lments ncessaires pour concevoir et dployer des applications de systmes embarqus. Les tches typiques pour dvelopper une application contrleur embarqu sont: 1. Crer le design de haut niveau. Depuis les caractristiques et les performances dsires, dcider quel MCU PIC ou dsPIC DSC et le mieux adapt la demande, puis de concevoir les circuits et matriel annexe. Aprs avoir dtermin les priphriques et les broches de commande du matriel, crire le firmware, cest le logiciel qui contrle les aspects matriels de l'application embarque. Lassembleur est directement traduisible en langage machine, ou un compilateur qui permet un langage plus naturel de crer des programmes, celui-ci devrait tre utilis pour crire et diter du code. Assembleur et compilateur aid rendre le code plus comprhensible, permettant des fonctions ou routines de code avec des variables qui ont des noms associs leur utilisation, et avec des constructions qui aident organiser le code dans une structure facile maintenir.

Timing Diagram de Data Book

2. Compiler, assembler et lier votre programme en utilisant l'assembleur et/ou un compilateur puis un diteur de liens pour convertir votre code en zros et en uns", code machine pour votre microcontrleurs. Ce code machine finira par devenir le firmware (le code programm dans le microcontrleur). 3. Tester votre code. Habituellement, un programme complexe ne fonctionne pas exactement de la manire imagine, et des "bugs" doivent tre retirs de la conception pour obtenir un rsultat convenable. Le dbogueur vous permet de voir les "zros et de uns" excut, li au code source que vous avez crit, avec les symboles et les noms de fonction dans votre programme. Le dbogage, vous permet d'exprimenter avec votre code pour voir la valeur des variables diffrents points dans le programme, et de faire des contrles, en changeant ces valeurs et en observant en mode pas pas. 4. "Flash" le code dans votre microcontrleur et vrifier qu'il s'excute correctement dans votre application finale.

10Documentation dune instruction du PIC tir de la datasheet >>>



Bien sr, chacune de ces tapes peuvent tre assez complexes. L'important est de se concentrer sur les dtails de votre propre conception, tout en s'appuyant sur MPLAB IDE et de ses lments pour obtenir chaque tape sans se heurter continuellement de nouvelles courbes d'apprentissage. Ltape 1 est conduite par le concepteur, mme si MPLAB IDE peut aider dans la modlisation des circuits et le code afin que les dcisions cruciales de la conception puissent tre faites. MPLAB IDE permet de faciliter les tapes 2 5. Son diteur de programme aide crire du code correct avec les outils et le langage de votre choix. L'diteur reconnait automatiquement le type de langage et colorie le code source pour aider le concepteur s'assurer de la bonne syntaxique. Le gestionnaire de projet vous permet d'organiser les diffrents fichiers utiliss dans votre application: les fichiers source, les fichiers den-tte, de la description du processeur et des fichiers de bibliothque. Lorsque le code est gnr, vous pouvez contrler de faon rigoureuse que le code sera optimis pour la taille ou la vitesse par le compilateur et que les variables et les donnes du programme seront programms dans le microcontrleur. Vous pouvez galement spcifier un modle pour la mmoire afin de faire le meilleur usage de la mmoire du microcontrleur pour votre application. Si les outils du langage utilis dtecte une erreur lors de la construction du code, la ligne incrimine est affich et peut tre "double-clique" pour aller immdiate sur le fichier source correspondant. Aprs la modification, appuyez sur le bouton de "construction" pour essayer de nouveau. Souvent, cette boucle criture-compilationmodification est fait de nombreuses fois pour du code complexe, comme pour les sous fonctions sont crits et tests. MPLAB IDE passe par cette boucle avec une vitesse maximale, ce qui vous permet d'atteindre l'tape suivante.

Essais en utilisant le debugger et le simulateur Une fois le code construit sans aucune erreur, celui-ci doit tre test. Mme si le matriel n'est pas encore termin, vous pouvez commencer tester le code avec le simulateur, un logiciel qui simule l'excution du microcontrleur. Le simulateur peut accepter une entre simule (stimulus), afin de modliser la faon dont le microprogramme rpond aux signaux externes. Le simulateur permet de mesurer le temps d'excution du code, de regarder les variables et les priphriques, et de tracer le code pour gnrer un compte rendu dtaill de la faon dont le programme a dmarr. Une fois le matriel au stade du prototype, un dbogueur matriel, tel que MPLAB REAL ICE ou MPLAB ICD 2 peut tre utilis. Ces dbogueurs excuter le code en temps rel sur votre application relle. MPLAB REAL ICE et MPLAB ICD 2 utilisent des circuits intgrs spciaux dans de nombreux microcontrleurs Microchip avec une mmoire programme Flash et peut "voir" dans le programme du microcontrleur cible la mmoire des donnes. Ils peuvent arrter et dmarrer l'excution du programme, vous permettant de tester le code avec le micro en place sur la carte. Aprs l'excution correctement de lapplication, vous pouvez programmer un microcontrleur avec l'un des programmeurs Microchip, comme le PICSTART Plus ou MPLAB PM3. Ces programmeurs Flash le code final dans les MCU. MPLAB REAL ICE et MPLAB ICD 2, bien que principalement dbogueurs, peuvent galement tre utiliss come programmeurs. En programmant un appareil, les programmeurs peuvent crire les bits de configuration de la MCU, des emplacements spciaux qui dterminent le type d'oscillateur, activer ou dsactiver le minuteur de surveillance et de circuits de dtection de baisse de tension et le contrle des paramtres de configuration. Certains microcontrleurs ont des bits de scurit qui permettent soit en totalit ou seulement une partie de la mmoire programmer, une fois "verrouill", celles-ci ne pourront tre lues nouveau. Cela fournit la scurit pour le code ainsi que les donnes qui est programm dans un dispositif.

11



TAPE 4 - LE CYCLE DE DVELOPPEMENTLe processus d'criture d'une application est souvent dcrit comme un cycle de dveloppement, comme il est rare que toutes les tapes de la conception la mise en uvre peuvent se faire sans faille ds la premire fois. Le plus souvent, le code est crit, test, puis modifi frquemment afin de produire une application qui fonctionne correctement. L'environnement de dveloppement intgr (IDE) permet l'ingnieur de conception de systmes embarqus pour progresser dans ce cycle sans la distraction de la commutation entre une palette d'outils. En utilisant MPLAB IDE, toutes les fonctions sont intgres, permettant l'ingnieur de se concentrer sur l'achvement de la demande, sans l'interruption des outils distincts et les diffrents modes de fonctionnement.

L'IDE est un "wrapper" qui coordonne tous les outils partir d'une seule interface utilisateur graphique - le plus souvent automatiquement. Par exemple, une fois que le code est crit, il peut tre transform en instructions excutables et tlcharges dans un microcontrleur pour voir comment il fonctionne. Dans ce processus, plusieurs outils sont ncessaires: un diteur pour crire le code, un gestionnaire de projet pour organiser les fichiers et les paramtres, un compilateur ou de l'assembleur pour convertir le code source au code machine, et une sorte de matriel ou logiciel qui se connecte soit une cible microcontrleur ou simulent le fonctionnement d'un microcontrleur. Plus vite le concepteur peut parcourir cette boucle, plus vite la demande sera termin et prt expdier. Cette boucle sera suivie de nombreuses fois, pour les fautes de frappe dans l'criture de code, lorsque les bugs se posent dans la mise en uvre, comme les optimisations sont ralises, et que les performances de l'application sont adaptes. MPLAB IDE permet au concepteur de se dplacer rapidement entre ces diverses phases de dveloppement, rsultant en une courte priode de lancement de l'application.

12



TAPE 5 - PROJECT MANAGERLe gestionnaire de projet organise les fichiers pour tre dit avec les autres fichiers associs afin qu'ils puissent tre transmis aux outils du langage comme l'assembleur ou la compilation, et finalement un diteur de liens. L'diteur de liens a pour mission de placer les fragments de code objet partir de l'assembleur, du compilateur et des bibliothques dans les domaines de la mmoire proprement dite du contrleur embarqu, et s'assurer que les modules fonctionnent les uns avec les autres (ou sont lis). Toute cette opration d'assemblage et de compilation travers le processus de liaison est appel construction du projet. A partir du gestionnaire de projet MPLAB, les proprits des outils du langage peut tre invoque diffremment pour chaque fichier, si dsir.

Fichiers d'entre et de sortie grs par le gestionnaire de projet Les fichiers source sont des fichiers texte qui sont crits conformes aux rgles de l'assembleur ou du compilateur. Puis est ensuite converti en modules intermdiaires de code machine incomplet avec des espaces rservs pour les rfrences aux fonctions et donnes de stockage. L'diteur de liens rsout ces mots-clefs et combine tous les modules dans un fichier de code machine excutable. L'diteur de liens produit galement un fichier de dbogage qui permet MPLAB IDE de relier l'excution de code machine aux fichiers source, et cre des liens symboliques pour le stockage des variables en mmoire. Un diteur de texte est utilis pour crire le code. Ce n'est pas un traitement de texte, mais un diteur spcifiquement conu pour l'criture de code pour microcontrleurs Microchip. Il reconnat les constructions dans le texte et utilise des codes de couleur pour identifier les diffrents lments, tels que les codes mnmoniques d'instruction, les constructions de langage C et les commentaires. L'diteur supporte les oprations couramment utiliss dans l'criture du code source, comme la recherche de correspondants accolades en C, en commentant et d-commentant les blocs de code, recherche de texte dans plusieurs fichiers et l'ajout de signets spciaux. Aprs lcriture du code, l'diteur travaille avec les autres outils pour afficher l'excution du code dans le dbogueur. Des points d'arrt peuvent tre dfinis dans l'diteur, et les valeurs des variables peuvent tre inspectes par un survol du pointeur de la souris sur le nom des variables. Les noms des variables peuvent tre glisss depuis les fentres de texte source, puis a chut dans une fentre montre. Les projets sont facilement crs l'aide de l'Assistant de projet dans MPLAB IDE. Les projets peuvent tre copis et les fichiers peuvent tre archivs en utilisant un logiciel intgr de contrle de version avec MPLAB IDE. Le gestionnaire du projet associe les fichiers dans un projet d'une suite outil, tels que MPASM Microchip / MPLINK, MPLAB C. Une fois que les fichiers sont enregistrs dans le gestionnaire de projet, les options de construction peuvent tre dfinies sur le projet dans son ensemble ou sur des dossiers individuels. Build option comprend des lments tels que les rpertoires de fichiers de paramtres de sortie pour l'optimisation des compilateurs, ainsi que la mmoire "modles".

13



TAPE 6 - LANGUAGE TOOLSLes language tools sont des programmes comme par exemple lassemblage crois ou la compilation crois. La plupart des gens sont familiers avec ceux type de programme qui s'excutent sur un PC, tel que Visual Basic ou les compilateurs C. Lors de l'utilisation de ces outils pour les systmes embarqus, un "cross-assembleur ou cross-compilateur est utilis. Ces outils diffrent des compilateurs typiques en ce sens qu'elles s'excutent sur un PC, mais pour produire du code qui fonctionnera sur un autre microprocesseur, par consquent, la cross-compilation" gnre du code pour un microcontrleur qui utilise un ensemble d'instructions compltement diffrent de l'ordinateur. Ces outils permettent galement de produire un fichier de dbogage que MPLAB IDE utilise pour corrler les instructions de la machine et les emplacements mmoire avec le code source. Ce point d'intgration permet l'diteur de MPLAB de dfinir des points d'arrt, permet de visualiser sur une fentre le contenu des variables, et vous permet excuter le code source de l'application en mode pas pas. Les outils pour systme embraqu diffrent galement des compilateurs fonctionnent sur PC, en ce sens qu'ils doivent permettre de rduire lespace utilis dans le microcontrleur. Plus le code produit et petit, mieux c'est, parce que cela permet la plus petite mmoire possible pour la cible, rduisant ainsi les cots. Cela signifie que les techniques pour optimiser et amliorer le code du microcontrleur grce une bonne connaissance de ses spcificits est souhaitable. La taille des programmes pour les ordinateurs s'tend gnralement plusieurs mgaoctets pour les programmes de complexit moyenne. La taille des programmes dun simple systme embarqu nest seulement que de mille octets. Un systme embarqu moyenne pourrait ncessiter 32 64 Ko de code pour des fonctions relativement complexes. Certains systmes embarqus utilisent plusieurs mgaoctets d'espace de stockage pour les grandes tables, l'utilisateur des messages texte ou lenregistrement de donnes.

Traduction par le compilateur dun code source en langage machine

Nom MPASM MPLINK Mplib MPLAB C Compilers

Microchip Language Tools Description Macro Assembler Edition des liens du code objet des fichiers C et assembleur Bibliothque de fichiers rutilisables Conforme la norme ANSI, compilateurs optimiss

Inclus gratuitement avec MPLAB Oui Oui Oui dmos gratuites disponibles sparment

14



TAPE 7 DEBOGAGE DE LA CIBLEDans un environnement de dveloppement, l'excution du code est teste sur un dbogueur. Le dbogueur peut tre un logiciel qui simule le fonctionnement du microcontrleur pour des essais ou peut tre un instrument spcial pour analyser le programme tel qu'il excute sur la carte cible. Le simulateur est intgr MPLAB IDE et permet un programme dtre test sans aucun matriel supplmentaire. Un simulateur est un dbogueur logiciel, et les fonctions de dbogage pour le simulateur sont pratiquement identiques au dbogueur matriel, permettant un apprentissage en toute simplicit.

Simulateur et DebuggerHabituellement, un simulateur tourne un peu plus lentement qu'un microcontrleur en fonctionnement rel, puisque le CPU dans le PC est utilis pour simuler le fonctionnement du microcontrleur. La vitesse de la simulation dpend de la vitesse du PC, systme d'exploitation du PC et de combien d'autres tches en arrire-plan sont en cours d'excution, ainsi que de la complexit de la simulation demand.

Matriels de dbogage et de programmationIl existe deux types de matriel qui peut tre utilis avec MPLAB IDE: Les programmeurs Les dbogueurs

Un programmeur transfre simplement le code machine partir du PC dans la mmoire interne du microcontrleur cible. Le microcontrleur peut ensuite tre intgr la carte cible afin dexcuter les commandes prvus. Cependant, il est habituel, que le code ne fonctionne pas exactement comme prvu, et l'ingnieur est charg d'examiner le code dans son fonctionnement sur l'application afin de dterminer comment modifier le code source original pour raliser l'excution dsir. Ce processus est appel le dbogage. Comme indiqu prcdemment, le simulateur peut tre utilis pour tester la faon dont le code va fonctionner, mais une fois le microcontrleur programm avec le firmware, beaucoup de choses en dehors du champ d'application du simulateur entrent en jeu. En utilisant simplement un programmeur, le code pourrait tre modifi, reprogramm dans le microcontrleur et branch sur la cible pour les reprises, mais cela pourrait tre un cycle long et laborieuse si le code est complexe. En utilisant cette technique, il est difficile de comprendre exactement ce qui ne va pas dans le matriel. C'est l o le dbogueur matriel est utile. Les dbogueurs peuvent tre de types diffrents, en utilisant du matriel spcialis la place du microcontrleur cible relle.

15



Un dbogueur matriel, comme un simulateur, permet l'ingnieur d'inspecter les variables diffrents points dans le code, une seule tape est ncessaire pour suivre pas pas les instructions en interaction avec le circuit spcialis. Le dbogage devient gnralement urgence vers la fin du cycle de conception. Pour obtenir le fonctionnement de l'application dsir initialement, la dernire tape avant d'entrer dans le dploiement du produit, prsente gnralement la plus grande influence sur les retards de production. C'est l o un environnement de dveloppement intgr a un rle de la plus grande importance. Faire des rglages a la volet du code, le recompiler, puis le tlcharger pour faire les essais, tout cela exige du temps. En utilisant tous les outils dans un environnement unique, cela vous permettra de rduire le temps autour du cycle de dveloppement. Cette dernire tape, o les bugs critiques sont analyss constituent un dfi pour le concepteur de systmes embarqus. Le bon outil permet d'conomiser beaucoup de temps. Ce tableau affiche les compromis entre les diffrents outils: Comparaison des fonctions du Microchip Hardware Debuggers PICkit MPLAB ICD environ 80 $ environ 220 $ Non Non Non Oui Non Non Non Non

mulation du systme Cot Trace Analyzer Points d'arrt complexe Option d'opto-isolation Haute vitesse, option faible bruit

MPLAB REAL ICE environ 500 $ Oui Oui Oui Oui

16



TAPE 8 - PROGRAMMATIONAprs que le projet ait t dbogu et excute dans l'environnement de dveloppement, il doit tre test sur dans lenvironnement rel. Un microcontrleur peut tre programm avec le dbogueur ou un programmeur. Lors de la programmation, le MCU PIC ou la mmoire du programme du dsPIC DS, les donnes mmoire non-volatile, les bits d'identifications et les bits de configurations sont fixs en fonction des donnes et des paramtres de la bote de dialogue de configuration MPLAB IDE.

Fentre de dialogue Configuration Bits

L'application cible peut maintenant tre observ dans son tat presque final. La programmation et lvaluation avec les techniques de prototypages rapides doivent permettent de faire lvaluation de lapplication finale. Certaines applications peuvent tre programmes aprs que le microcontrleur ait t soud sur la carte cible. Lutilisation In-Circuit Serial Programming (ICSP), le firmware peut alors tre programm dans l'application au moment de la fabrication, ce qui permet des rvisions et des mises jour pour tre programms dans une application embarque plus tard dans son cycle de vie. Les composants prenant en charge le dbogage In-Circuit Serial Programming, peuvent-tre reconnects au MPLAB REAL ICE, ainsi quau PICkit et MPLAB ICD aprs la fabrication, permettant de tester la qualit du dveloppement du firmware de la prochaine gnration. Ces programmateurs sont disponibles auprs de Microchip pour s'excuter avec MPLAB IDE. MPLAB PM3 peut galement tre excut de faon indpendante, simplifier l'interface utilisateur graphique (Visual PROCMD), ou d'un programme en ligne de commande qui permet MPLAB PM3 dtre excut partir d'un fichier batch (PROCMD3).

17



MPLAB PM3 - RS-232 ou USB - Intgre linterface In-Circuit Serial Programming (ICSP) - Mode PC hte pour un contrle total - Mode sans chec pour scuriser les donnes - Mode autonome pour la programmation sans PC - Ligne complte de sockets interchangeables pour soutenir tous la gamme de Microchip et les options de botier (vendu sparment) - Srialisation SQTP pour la programmation des numros de srie unique. - Une deuxime ligne de commande DOS interface est disponible pour le contrle des lots - Secure Digital (SD) et MultiMedia Card (MMC)

MPLAB REAL ICE Bien qu'il s'agisse principalement d'un dbogueur, MPLAB REAL ICE sert en tant que programmeur pour les microcontrleurs Flash. MPLAB REAL ICE, utilise le dispositif de Microchip In-Circuit Serial Programming et tant que les trois broches peuvent tre correctement conduites aux microcontrleurs PIC et dsPIC DSC, le firmware peut tre reprogrammation aprs la fabrication du produit de lapplication.

MPLAB ICD Aussi et surtout un dbogueur, MPLAB ICD permet de programmer plusieurs microcontrleurs Flash. MPLAB ICD utilise la technologie de Microchip In-Circuit Serial Programming. MPLAB ICD peut galement tre utilis pour tester et dboguer une application finale, utilisant une interface simple. De nombreux concepteurs laisser un connecteur ICD sur l'application finale (ou au moins une place sur le PCB sur lequel un socket peut tre soud si ncessaire) utiliser pour le dbogage sur le terrain, faire des modifications du firmware, ou la fabrication et les essais en ligne.

PICkit dveloppement Programmeur / Debugger PICkit Debug Express permet le dbogage in-circuit sur certains microcontrleurs PIC. Les fonctions de dbogage simple, permettent de stopper le programme pendant le fonctionnement sur le microcontrleur PIC qui intgr l'application. Lorsque le programme sarrte sur un point d'arrt, les registres de fichiers peuvent tre examines et modifies.

18



Programmeur Cot Supports ICSP Prend en charge les dsPIC Fonctionnement autonome Fonctionne galement comme dbogueur Ncessite un module de connexion Permet SQTP (numro de srie unique pour chaque MCU programm) Mode sans chec pour l'intgrit des donnes

Comparaison des fonctions des programmateurs Microchip PICkit Flash Starter Kit MPLAB ICD MPLAB REAL ICE environ 80 $ environ 220 $ environ 500 $ Oui Oui Oui Oui Oui Oui

MPLAB PM3 environ 900 $ Oui Oui Oui

Oui

Oui

Oui Oui Oui

Oui

Diffrents adaptateurs et modules de socket sont disponibles. Mme si le PICSTART Plus est conu avant tout comme un programmeur de sockets DIP, certains adaptateurs sont disponibles afin de lui permettre de programmer d'autres paquets. Le module de programmation universelle est disponible pour une utilisation avec MPLAB ICD et MPLAB REAL ICE.

PICSTART Plus Adapter MPLAB PM3 permet la programmation de diffrents types de modules Socket. Dautres modules peuvent tre commands en tant qu'accessoires.

MPLAB PM3 Socket Modules

19



TAPE 9 - PLUS D'INFORMATION sur MPLAB IDEDOCUMENTATION de MPLAB IDELe document qui suit porte sur MPLAB IDE: MPLAB IDE User's Guide (DS51519)

D'autres documents existent pour les diffrents logiciels et outils de Microchip permettant de travail avec MPLAB IDE. Consultez le site web de Microchip pour les versions tlchargeables en PDF de tous ces documents. L'information la plus actuelle est contenue dans l'aide en ligne, tlchargs avec chaque version de MPLAB.

MPLAB IDE ON-LINE HELPMPLAB IDE est constamment mis jour avec de nouvelles caractristiques et fonctionnalits pour lensemble de ces outils. Les botes de dialogue peuvent ne pas apparatre exactement comme dans ce manuel, les listes des menus peuvent diffrent. Pour cette raison, l'aide en ligne est la meilleure rfrence la version de MPLAB IDE utilis par vos soins. MPLAB IDE est install avec son aide en ligne, qui est constamment mis jour. Si des questions surgissent lors de l'utilisation MPLAB IDE, n'oubliez pas de consulter l'aide en ligne pour y trouver des rponses. Plus important encore, l'aide en ligne indique des restrictions qui pourraient exister pour un outil particulier. Essayez de toujours consulter cette section avant de travailler avec une nouvelle combinaison d'outils.

L'onglet limitations du menu Debugger>Settings permet dafficher une boite de dialogue o sont indiqu les restrictions dans le simulateur, lmulateur ou dans le dbogage. Les limitations sont gnralement indiques dans la zone texte.

Pour les renseignements courants sur les diffrentes composantes de MPLAB, ouvrez le fichier README de chaque version. Le dtail Notes de version qui sont des dispositifs pris en charge dans cette version pour chaque composant. Les notes des versions des fichiers contiennent aussi des renseignements opportuns sur les problmes connus et les solutions proposes.

20



MPLAB IDE Document Viewer permet de consulter des informations sur les outils

MPLAB IDE UPDATES AND VERSION NUMBERINGMPLAB IDE est un programme volutif avec des milliers d'utilisateurs. Microchip conoit continuellement de nouveaux microcontrleurs avec de nouvelles fonctionnalits. Beaucoup de nouvelles caractristiques de MPLAB IDE proviennent des demandes des clients et de son usage interne. Les mises jour dMPLAB IDE sont prvues environ tous les quelques mois pour ajouter le support de nouveaux priphriques et de nouvelles fonctionnalits. L'aide en ligne est la meilleure source pour toutes questions concernant MPLAB IDE, et les notes dapplications contiennent des informations sur les nouvelles fonctionnalits et le fonctionnement des priphriques. Pour tre averti des mises jour de MPLAB IDE et de ses composantes, abonnez-vous la section service de notification de changement des outils de dveloppement sur http://www.microchip.com/.

21


formation pic demarrer avec les outils de developpement de microchip

Documents