chuong 1 gioi thieu pic va mplab

Chương 1Giới thiệu bộ công cụ của

MicrochipMPLAB® IDE, MPSIM™ Simulator và MPLAB ICD 2

Bài giảng Vi điều khiển ứng dụng – GV: Phạm Nguyễn Huy Cường Slide 2

Mục tiêu của lớp học

• Kiến thức

– Kiến thức cơ bản về môi trường làm việc

MPLAB® IDE

– Các thao tác để:

• Tạo Project

• Mô phỏng chương trình ứng dụng

• Nạp chương trình.

• Chạy Debug chương trình trên mạch thí

nghiệm.

• Nạp chương trình và chạy ứng dụng.


• Giới thiệu môi trường làm việc MPLAB® IDE

– Các chức năng của môi trường làm việc

• Quản lí các file của dự án đang làm việc

• Soạn thảo chương trình

• Các công cụ - Trình hợp dịch và trình biên dịch

– Phần cứng hỗ trợ

• Mạch nạp/Debug MPLAB ICD 2

• Mạch PICSTART® Plus và MPLAB PM3

• Mạch MPLAB ICE 2000/4000

• Mạch thí nghiệm PICkit™ 2 Starter Kit

Mục lục


Mục lục (tt)

• Làm quen với môi trường làm việc MPLAB® IDE

• Qui trình dùng MPLAB IDE để phát triển ứng dụng:

• Tạo Project

• Mô phỏng chương trình ứng dụng sử dụng MPSIM

• Test chương trình sử dụng mạch MPLAB ICD 2 và

mạch PICDEM™ 2 Plus demo hoặc Proteus

• Nạp chương trình và chạy ứng dụng độc lập

• Các lưu ý trong cách sử dụng các công cụ soạn

thảo MPLAB, công cụ mô phỏng MPSIM và công

cụ Debug/Nạp chương trình MPLAB ICD 2

• Tóm tắt

Giới thiệu môi trường

làm việc MPLAB® IDE


Tại sao nên sử dụng các công

cụ của Microchip?

• Chất lượng cao: đạt tiêu chuẩn ISO 9000

• Được phân phối nhanh chóng và sử dụng

rộng rãi.

• Được hỗ trợ kĩ thuật miễn phí

• Cập nhật liên tục, nâng cấp thường xuyên

• Được phát triển và phân phối bởi chính nhà

sản xuất

• Đạt tiểu chuẩn của thế giới, giá thành hợp lí

Chất lượng * Luôn có sẵn * Hỗ trợ * Dịch vụ * Giá trị


MPLAB® IDE và các thành phần

hỗ trợ

– Chạy trên môi trường

Windows®

– Bao gồm cả phần cứng

và phần mềm

– Được phân phối miễn phí!


MPLAB ICD 2

Quản lí

dự án

Môi trường

soạn thảo

Chạy Debug

chương trình

MPLAB

C18, C30

Compilers

Ngôn ngữ

lập trìnhNạp chương

trìnhMô phỏng Emulators

Assemblers

Linkers

Librarians

MPLAB® IDE

Integrated Development Environment

MPLAB PM3MPLAB ICE

2000

MPLAB ICE

4000

MPLAB

SIM PICSTART®

Plus

PICkit™ 2

Starter Kit

MPLAB® IDE và các thành phần hỗ trợ


Mạch thí nghiệm

PICSTART® Plus• RS-232 Interface

• Hỗ trợ hầu hết các vi điều

khiển có kiểu chân DIP …

• Trình biên dịch ngôn ngữ C

PICC Lite™ được cung cấp

miễn phí

• Thao tác với bộ nhớ

chương trình (Read/

Program/Verify), bộ nhớ dữ

liệu EEDATA và các bit cấu

hình (Configuration bits).


Mạch phát triển

(Starter Kit)

(DV164120)

Bộ nạp chương trình

(PG164120)

Mạch phát triển PICkit™ 2 Starter

Kit Development Programmer


Bộ nạp chương trình chuyên dụng

MPLAB® PM3

• Màn hình LCD lớn

• Parallel Interface

• USB Interface

• Cáp kết nối ICSP™

• (In Circuit Serial

Programming™)

• 3 chế độ hoạt động

– Kết nối với PC

– Hoạt động độc lập

– Chế độ Safe-mode


MPLAB® ICE 2000 In-Circuit

Emulator• Parallel Interface

• 32K x 128 bit Trace

• Up to 25 MHz

• Code Coverage Profiling

• Flexible Processor Modules


MPLAB® ICE 4000 In-Circuit

Emulator

• Tốc độ cao

• Dung lượng bộ nhớ 2 Mb

• Hỗ trợ Stopwatch

• Hỗ trợ 48-bit Time Stamp

• 64K x 136 bit Trace

• Code Coverage Profiling

• Parallel Interface

• USB Interface

• Flexible Processor

Modules


Hệ thống các mạch phát triển hỗ trợ cho việc học tập,

nghiên cứu và phát triển sản phẩm nhanh chóng.

Các mạch phát triển và mạch demo


Danh sách các mạch phát triển thông dụng.

Các mạch phát triển và mạch Demo

• PICkit™ 1 Starter Kit

• PICDEM™ 1 board


• PICDEM™ 2 Plus board


• PICDEM™ 14A board• PICDEM™ 18R board

• PICDEM™ USB board

• PICDEM™ MSC1 board

• PICDEM.net™ board

• PICDEM™ LIN board

• PICDEM™ CAN-LIN 1 board



• Analog Filter, Temp Sensor, and Thermister design

• CAN Evaluation Kits

• PIC18F2539 Motor Control

• KEELOQ® Security ICs

• MCP2110/2150 Infrared Controller

• Fan Controllers

• Memory

PIC18FXX20 64/80 pinDemo

PIC18F2539 Motor Control

dsPICDEM™ Demo Board

dsPIC® DSC Starter Board

dsPIC DSC Motor Control

microID® Radio Frequency Devices

Lưu ý: Xem thêm trên trang

www.microchip.com


Bộ công cụ thí nghiệm MPLAB® ICD 2 và

PICDEM™ 2 Plus Demo Board

• Bộ nạp chương trình và Debug giá thành thấp

• Debug chương trình theo từng bước, và được hỗ trợ Breakpoint

• Nạp chương trình cho hầu hết các chip có bộ nhớ flash.

• Cho phép kết nối với các ứng dụng thực tế.

• Cho phép kết nối qua cổng USB hoặc RS-232

• Mạch thí nghiệm cho PIC18 và PIC16 loại chân DIP

• Màn hình LCD 2x16

• Loa tạo âm thanh

• Loa(Piezo)

• Cảm biến nhiệt độ

• Cổng kết nối RS-232 với MPLAB ICD2

• Có sẵn chương trình ứng dụng tổng hợp.


Tài nguyên của mạch

MPLAB® ICD 2

• 2 vùng nhớ Stack

• Các vùng nhớ ROM và RAM

• Hỗ trợ 2 chân I/O phụ.

• Chân Reset dùng chung

Giới thiệu các thao tác với

MPLAB® IDE, MPSIM™

Simulator và MPLAB ICD 2


Môi trường làm việc của

MPLAB® IDE

• Các file

Template

• Cửa sổ

làm việc

• Hỗ trợ Online


Chức năng Debug của MPLAB® IDE

• Các Breakpoint– Điạ chỉ (Address) trong bộ nhớ, tên nhãn (Label) hoặc số thứ tự

của dòng lệnh (Line Number)

• Quan sát bằng cửa sổ Watch– Hiển thị giá trị hiện tại của một thanh ghi hoặc một chuỗi các

thanh ghi

– Định dạng dữ liệu cần hiển thị của thanh ghi

• Theo dõi quá trình hoạt động của chương trình– Bằng phần mềm (simulator)

– Trực tiếp trên phần cứng (ICE)

• Simulator Stimulus

• File chứa kết quả mô phỏng (Output Log)

• Nhập/xuất dữ liệu


Cửa sổ MPLAB® IDE


Qui trình phát triển 1 ứng dụng

Select

Device

Create

Project

Select

Language

Tools

Add Files

Build

Project

Develop

CodeSimulate

Program

Device

In Circuit

Debug


Màn hình hiển thị khi khởi động

MPLAB® IDE


Select Device


Cửa sổ Select Device


Chọn Vi điều khiển


Tạo một Project


Cửa sổ Project Wizard


Bước 1: Xác nhận vi điều khiển


Bước 2: Chọn trình biên dịch

• Các đường dẫn mặc định cho MPLAB® assembler và linker:

• C:\Program Files\Microchip\MPASM Suite\MPAsmWin.exe

• C:\Program Files\Microchip\MPASM Suite\mplink.exe


Bước 3: Đặt tên cho Project

• Tên Project: BlinkLED

• Thư mục chứa Project: C:\FirstPicProject\BlinkLED

• Lưu ý đường dẫn không quá 63 kí tự


Tạo thư mục chứa Project

BlinkLED

• Trong mục <My Computer>, chọn ổ đĩa <C:>

• Click vào nút <Make New Folder>


Tạo thư mục chứa Project

BlinkLED

• Đổi tên cho thư mục <New Folder>


Create the BlinkLED Directory

• Đổi tên thư mục thành <FirstPicProject>

• Click vào nút <Make New Folder> một lần nữa.


Tạo thư mục BlinkLED

• Đổi tên thư mục New Folder thành thư mục “BlinkLED”


Thư mục BlinkLED đã được tạo


Bước 4:Chọn file Template

• Đường dẫn: <C:\ProgramFiles\Microchip\MPASMSuite\Template\Object\4520tmpo.asm>

• Ấn nút <Add>


Absolute và Linker

• Người dùng có hai lựa chọn:– Sử dụng Linker

– Không sử dụng Linker (absolute code)

• Ưu điểm của việc sử dụng Linker:– Cho phép liên kết nhiều file với nhau

– Được định nghĩa trước các Vector và các vùng nhớ trong bộ nhớ chương trình

• Các Vector ngắt (Interrupt Vector)

• Vùng nhớ dùng để Debug chương trình

– Độc lập với vi điều khiển được sử dụng.

– Sử dụng các định nghĩa đã được mô tả trong datasheet của vi điều khiển

• Ưu điểm của việc tự viết chương trình – Đơn giản.


Khuyến cáo của Microchip

• Sử dụng Linker

• Vi điều khiển được lựa chọn trong

Project là PIC18F4520, do đó file linker

4520tmpo.asm được chọn.

– Kí tự “o” được thêm vào trong tên của file

linker là viết tắt của “Object” dùng để chỉ

đối tượng vi điều khiển được lựa chọn.


Thêm file 4520tmpo.asm vào

Project


Lưu file vào thư mục chứa

Project


Đổi tên file thành

BlinkLED.asm


Thêm file Linker

• Chọn file <C:\Program Files\Microchip\MPASM suite\lkr\18f4520.lkr>

• Nhấn nút “Add”


Lưu file 18F4520.lkr vào thư

mục chứa Project


Tất cả các file cần thiết đã được thêm

vào trong thư mục chứa Project


Kết thúc 4 bước tạo Project


Cây thư mục các file của Project

Vào Project/View để xem cây thư mục quản lý Project


Biên dịch các file trong Project


Cửa sổ Output hiển thị kết quả

biên dịch Project


Soạn thảo chương trình ứng

dụng của Project


Cửa sổ soạn thảo chương trình

ứng dụng (file Template)


Điều chỉnh các thuộc tính của

cửa sổ soạn thảo


Chọn Font


Lựa chọn các thuộc tính khác


Thêm code vào chương trình

chính Main


Tham khảo Data Sheet: lựa chọn

chân điều khiển cần dùng

Datasheet/18F4520 Data Sheet-39631a.pdf


Tham khảo các thuộc tính

các chân IO của PORTB

0 1 010110

2 1 034567

O I OIOIIO

TRISB

PORTB

PINs

• Thanh ghi TRISB thiết lập chân điều khiển là chân ngõ vào (Input) hay chân ngõ ra (Output)

• TRISB, bit0 = 0 ; PORTB, bit0 = Output

• TRISB bit1 = 1 ; PORTB, bit1 = Input


Lệnh MOVLW

MOVLW 0x55

0x000

0xFFF

0x001

0xFFE

0x00

0x10

0x00

0xAB

0x00

0x00

0x00

0x00

Thanh ghi W

File Registers

0x0FE

0x0FF

0xF80

0xF81

Lệnh

0x55

Giá trị Địa chỉ

0x00

SFR s

0x55

Wreg

Tham số = 0 đến 0xFF


Lệnh MOVWF

MOVWF 0xFF

0x000

0xFFF

0x001

0xFFE

0x00

0x10

0x00

0xAB

0x00

0x00

0x00

0x00

Thanh ghi W

File Registers

0x0FE

0x0FF

0xF80

0xF81

Lệnh

[0xFF]

Giá trị Địa chỉ

Vùng địa chỉ = 0 đến 0xFF

0x55

SFR s

0x55

Wreg

PORTB là thanh ghi SFR (Special Function Register)


Viết thêm lệnh cho chương trình

• Viết dòng lệnh đầu tiên:

movlw 0x00 ; move hex 0 to w register


Viết thêm lệnh cho chương trình

• Thêm các lệnh vào chương trình như trong hình


Cấu hình loại thạch anh cần

sử dụng

• Tìm dòng lệnh CONFIG OSC = LP

• Bỏ lệnh trên bằng cách thêm dấu “;” ở đầu dòng

• ;CONFIG OSC = LP

• Cấu hình của loại thạch anh cần sử dụng sẽ được

thiết lập sau


Biên dịch chương trình


Lựa chọn công cụ mô phỏng


Thiết lập cấu hình họat động


Chọn cấu hình xung nhịp họat

động của chip là INT RC

• Chọn cấu hình INT RC-Port on

RA6, Port on RA7


Tắt chế độ BOD

• Click chuột lên vị trí thiết lập cấu hình

cho chức năng “Brown Out Detect”

• Chọn chức năng “Disable in hardware”


Tắt WDT (WatchDog Timer)

• Click chuột lên vị trí thiết lập của

“WatchDog Timer” và chọn

“Disabled – Controlled by SWDTEN”


Cấu hình các chân PORTB <4:0>

là chân Digital

• Click chuột lên chức năng “PortB A/D Enable”

• Chọn “PORTB<4:0> configured as Digital I/O”


Reset chương trình


Vị trí của chương trình sau khi

được Reset


Theo dõi hoạt động của chương

trình theo từng bước


Tự tạo ra một lỗi khi biên dịch

Change PORTB to

PORT


Xem thông báo lỗi khi biên dịch

• Thông báo lỗi: “Error[113] Symbol not

previously defined”

• Click chuột vào thông báo lỗi để nhảy đến vị

trí gây ra lỗi trong chương trình


Con trỏ nhảy đến vị trí gây ra lỗi

• Chỉ ra dòng lệnh gây ra lỗi trong chương trình

• Sửa lỗi (đổi PORT thành PORTB) và biên dịch

lại chương trình


Chọn cửa sổ Watch


Cửa sổ Watch hiện ra


Menu đổ xuống trong cửa sổ

Watch


Thêm thanh ghi PORTB vào

cửa sổ Watch


Cửa sổ Watch


Quan sát bit RB0 được set trong

cửa sổ Watch


Quan sát bit RB0 được xóa

trong cửa sổ Watch


Kết nối công cụ ICD2 với môi

trường MPLAB®

MPLAB ICD 2

PICDEM™ 2 Demo Board +

Có thể sử dụng PicKit2


Kích hoạt MPLAB® ICD 2

sử dụng môi trường MPLAB IDE


Cửa sổ Download


Thanh công cụ của MPLAB® ICD 2


Tắt chức năng nạp chương trình

điện áp thấp (Low Voltage Pogram)


Nạp chương trình cho

MPLAB® ICD 2


Nạp chương trình thành công

Nạp thành công


Vị trí con trỏ chương trình khi

reset MPLAB® ICD 2


Nhảy tới lệnh ghi giá trị lên

thanh ghi PORTB


LED sáng; nhưng PORTB,0 = 0?


Bit PORTB,0 đã được cập nhật


LED tắt, nhưng PORTB,0 = 1?


PORTB,0 đã được cập nhật


Chạy/dừng chương trình trên

MPLAB® ICD 2


Thiết lập Breakpoint trên

MPLAB® ICD 2


Kí hiệu Breakpoint


Tác dụng của Breakpoint


Xóa Breakpoint

trên MPLAB® ICD 2


Breakpoint trên MPLAB® ICD

2 đã được xóa


Các tính năng khác của môi

trường soạn thảo - Bookmarks


Kí hiệu Bookmarks


Kéo và thả các tham số vào

cửa sổ Watch


Thêm chương trình con Delay

• Thêm hai lệnh gọi hàm Delay call Delay vào

chương trình chính


Lệnh CALL

CALL Sub

Cú pháp

Here: CALL Sub

Other Inst.

Other Inst.

Sub: Next Inst.

Next Inst.

RETURN

Lệnh CALL có thể nhảy đến mọi vùng nhớ

trong bộ nhớ chương trình của PIC18


Lệnh DECFSZ

DECFSZ 0xFF 0x000

0xFFF

0x001

0xFFE

0x00

0x10

0x00

0x02

0x00

0x00

0x00

0x00

Thanh ghi W

File Registers

0x0FE

0x0FF

0xF80

0xF81

Cú pháp

Value Addr.

0x55

SFR s

0x000x01

Loop: DECFSZ 0xFF

GOTO Loop

Exit: Next Inst.


Lệnh CLRF

CLRF 0xFF0x000

0xFFF

0x001

0xFFE

0x00

0x10

0x00

0xAB

0x00

0x00

0x00

0x00

Thanh ghi W

File Registers

0x0FE

0x0FF

0xF80

0xF81

Cú pháp

0x00

Value Addr.

0x00

SFR s

0x00

[0xFF]

Trá trị vùng địa chỉ = 0 đến 0xFF


Viết chương trình con Delay

call Delay

goto Loop

Delay:

BANKSEL count1

clrf count1

clrf count2

clrf count3

DLoop:

decfsz count1,F

goto DLoop

decfsz count2,F

goto Dloop

decfsz count3,F

goto DLoop

return

Tcycle = 1 uS; mỗi vòng lặp tốn 3 Tcyl;

Thời gian Delay (tính gần đúng)

[(256*3*1)256]us = 197mS


Viết chương trình con Delay(tt)

Thời gian Delay ?

call Delay

goto Loop

Delay:

BANKSEL count1

movlw 0x02

movwf count3

DLoop:

decfsz count1,F

goto Dloop

movlw 0x04

movwf count1

decfsz count2,F

goto Dloop

movlw 0x03

movwf count1

decfsz count3,F

goto DLoop

return


Khai báo hai thanh ghi CountL

và CountH

Dưới dòng khai báo UDATA_ACSSau lệnh EXAMPLE RES 1 thêm các khai báoCountH RES 1CountL RES 1• Trình biên dịch sẽ dành riêng hai vùng nhớ để chứa

giá trị các biến CountL và CountH sử dụng trong chương trình con Delay

• Biên dịch chương trình


Chọn công cụ Simulator

• Trong menu <Debugger> chọn <MPLAB

SIM>


Chọn cửa sổ Watch

• Trong menu <Debugger> chọn <StopWatch>


Cửa sổ Stopwatch

• Tần số họat động của bộ xử lí (Processor Frequency) là 20 MHz

• Sửa thành 1 MHz (tần số mặc định khi chọn cấu hình xung nhịp cho bộ xử lí là INTRC Freq).


Thiết lập tần số hoạt động cho

bộ xử lí

• Chọn <Debugger>, sau

đó chọn <Settings…>


Thiết lập tần số hoạt động cho

bộ xử lí

• Trong cửa sổ “Simulator Settings”, thẻ “Osc/Trace”,

sửa lại tần số hoạt động là 1.0 MHz

• Click vào nút <Apply>, sau đó click nút <OK>


Điều chỉnh xong tần số cho cửa

sổ Stopwatch

• Đã chọn đúng tần số hoạt động

• Click vào nút “Reset” trên thanh công cụ mô phỏng


Tính năng “Run to Cursor”

• Di chuyển con trỏ lệnh đến dòng lệnh “Call Delay”,

sau đó click phải chuột và chọn <Run to Cursor>


Tính năng “Run to Cursor”

• Chương trình sẽ chạy và dừng như trên cửa sổ

StopWatch

• 6 lệnh đã được thực thi


Reset cửa sổ Stopwatch

• Reset giá trị trong cửa sổ StopWatch bằng cách click lên nút “Zero”

• Bây giờ thời gian được hiển thị trên cửa sổ Stopwatch Time là 0.0


Nhảy qua lệnh “Call Delay” và kiểm tra

thời gian thực thi chương trình con Delay

• Dùng nút <Stepover> trên thanh công cụ mô phỏng để nhảy qua lệnh gọi chương trình con Delay

• Thời gian trên cửa sổ Stopwatch = 789.528 mS = thời gian Delay chính xác

• Tiếp tục chạy thử chương trình bằng công cụ MPLAB® ICD 2


Chọn công cụ Debug là

MPLAB® ICD 2

• Chọn <Debugger>, sau đó chọn <MPLAB ICD 2>

• Cửa sổ StopWatch tự động đóng lại, và thực hiện

kết nối với công cụ MPLAB ICD 2


Nạp và chạy chương trình

• Nhất nút nạp chương trình và nhấn nút Run

• LED chớp tắt liên tục


Dừng MPLAB® ICD 2 và chọn

chế độ nạp chương trình• Dừng chế độ chạy Debug

• Từ Menu <Debugger>

chọn <None>

• Thanh công cụ MPLAB

ICD 2 biến mất

• Từ menu <Programmer>

chọn <MPLAB ICD 2>

• Thanh công cụ mới xuất

hiện


Nạp chương trình ứng dụng

cho vi điều khiển

• Thanh công cụ nạp

chương trình xuất hiện

• Di chuyển chuột đến

các nút để tìm hiểu các

chức năng của thanh

công cụ

• Nhấn vào nút ngoài

cùng phía bên trái để

nạp chương trình cho vi

điều khiển


Ứng dụng chạy độc lập

• Cửa sổ Output hiển thị

kết quả quá trình nạp

chương trình

• Để cho ứng dụng chạy

độc lập, ngắt kết nối

giữa MPLAB ICD 2 và

mạch thí nghiệm

LED chớp tắt liên tục

Kết luận


Kết luận

• Các kiến thức thu được – Các kiến thức liên quan đến môi trường làm việc

MPLAB® và cách sử dụng (phần cứng và phần mềm)

– Các thao tác với môi trường soạn thảo

– Cách tạo Project, bao gồm:

• Sử dụng Project Wizard

• Chọn vi điều khiển cần sử dụng

• Chọn ngôn ngữ biên dịch

• Thêm các file vào trong Project

• Viết một số chương trình ứng dụng đơn giản

• Biên dịch Project.


Kết luận

• Các kiến thức thu được

– Chạy mô phỏng chương trình sử dụng MPLAB® SIM và MPLAB ICD 2, bao gồm:

• Rà soát lỗi trong chương trình ứng dụng

• Bật cửa sổ Watch để rà soát lại các hoạt động theo từng bước

• Sử dụng cửa sổ Stopwatch

• Tạo Breakpoints

– Cách sử dụng công cụ MPLAB ICD 2 như là công cụ mô phỏng và công cụ nạp chương trình


Download MPLAB® IDE

• www.microchip.com


Cảm ơn sự quan tâm theo dõi của các bạn

chuong 1 gioi thieu pic va mplab

Documents