P01.Desarrollo de aplicaciones con mplab

Sistemas Basados en
Microprocesadores

Desarrollo de aplicaciones con MPLAB

Presentación
 MPLAB es una plataforma de desarrollo de
Microchip, que permite escribir programas en
lenguaje ensamblador o C, compilar y/o ensamblar,
simular el programa y finalmente programar el
microcontrolador.
 Se puede descargar gratuitamente de la página de
Microchip.

http://paginaspersonales.deusto.es/jonathan.garibay/

Partes de MPLAB IDE
 El Editor incorporado permite escribir y editar
programas.
 El Project Manager organiza los distintos ficheros
que componen un proyecto.
 El Ensamblador y el Linker son los encargados de
generar los ficheros objetos y relacionarlos.
 El Simulador permite simular programas con
ilimitados breakpoints, examinar/modificar registros,
observar variables, tiempos y simular estímulos
externos.


Partes de MPLAB IDE (Continuación…)
 El
Debbuger es parecido a un simulador pero
permiten ejecutar el programa de forma totalmente
real sobre el microcontrolador.
 En este caso suele haber limitación de breakpoints.
 Existen varios tipos de debuggers distintos y el usuario
deberá seleccionar con cual trabajará.
 El
Programador es el encargado de descargar el
programa final en código máquina al
microcontrolador.
 Existen varios tipos de programadores distintos y el
usuario deberá seleccionar con cual trabajará.


Toolsuites
 Una toolsuite es el conjunto de compiladores,
linkadores y/o ensambladores que transforman el
código fuente en un lenguaje determinado a código
máquina.
 MPLAB IDE integra diferentes toolsuite
proporcionados por Microchip y permite utilizar
algunos de otros fabricantes (CCS).
 Los más utilizados en MPLAB IDE son el Microchip
MPASM para el lenguaje ensamblador y los Microchip
Cxx para programar en C las diferentes familias de PICs.


Instalación del MPLAB C18
 Para programar en C la familia PIC18, se puede
utilizar la versión lite, también gratuita,
descargable desde la página de microchip.
 Se instala en un PC con el MPLAB vX.X
previamente instalado.
 En la instalación se puede indicar que se asocie
automáticamente con el MPLAB o se puede hacer más
tarde también.


Instalación del MPLAB C18 (Continuación…)
 Paraindicar a MPLAB donde se encuentra el
compiler/linker se utiliza la opción del menú
Project Set Lenguage Tool Locations…


Instalación del MPLAB C18 (Continuación…)
 Archivos a configurar:
 MPASM Assembler (mpsmwin.exe).
 MPLAB C18 C Compiler (mcc18.exe).
 MPLIB Librarian (mplib.exe).
 MPLINK Object Linker (mplink.exe).
 El primero se encuentra en la carpeta mpasm del
directorio de instalación* del MPLAB C18.
 El resto están en la carpeta bin del directorio de
instalación* del MPLAB C18.
* El directorio de instalación suele ser C:/mcc18/


Creación de un proyecto
 Una vez abierto el MPLAB, y dentro del menú,
Project  Project Wizard.
 1ª ventana: Bienvenida, se pulsa Siguiente.
 2ª ventana: Elección del dispositivo que vamos a
programar (PIC 18F4520 en nuestro caso), y se pulsa
Siguiente.


Creación de un proyecto (Continuación…)
 3ª ventana: Selección del Toolsuite.
 Para programar en ensamblador  Microchip MPASM
Toolsuite.
 Para programar con el MPLAB C18  Microchip C18 Toolsuite.


 4ª ventana: se indica la carpeta y el nombre del proyecto.
 En esta ventana también se pueden reconfigurar un proyecto
creado anteriormente.


 5ª ventana: si se van a utilizar librerías adicionales a las
de Microchip, aquí se pueden incluir en el proyecto.


 6ª ventana: ventana de confirmación con los principales
datos configurados.
 Semostrará nuestro proyecto con las siguientes
ventanas.


Archivos de un proyecto
 Los archivos con código fuente serán diferentes en el
caso de utilizar el lenguaje ensamblador (xxx.asm) o el C
(xxx.c y xxx.h):
 Otros archivos importantes:
 xxx.mcp y xxx.mcw son los ficheros del proyecto; el primero
guarda los datos del proyecto y el segundo el workspace.
 xxx.hex es el fichero que contiene la codificación máquina de
nuestro programa después de la compilación.
 xxx.err crea una línea por cada error encontrado en la
compilación.
 xxx.lst crea una copia del código fuente incluyendo la línea de
error en la posición en la que se ha producido.


Creación de un fichero de código
 Hayque incluir un nuevo fichero para el programa.
Para ello en File  New se abre un nuevo fichero
que guardamos con el nombre que queramos (por
defecto, Program.asm o Main.c).
 Si se programa en ensamblador, la extensión del fichero
será .asm,
 y si se programa en C; para los ficheros de código la
extensión será .c, y para los fichero de cabecera será .h.
 El
nuevo fichero habrá que incluirlo en el proyecto
manualmente.


Adición del fichero al proyecto
 Se pulsa sobre la carpeta que corresponda (en este
caso Source Files) con el botón derecho del ratón y
seleccionando la opción AddFiles se incluye el fichero
creado anteriormente.


Compilación en C
 Una vez que se ha editado el código del fichero
fuente, se puede compilar con la opción del menú
Project  Build All.
 Si se produce el error could not find file
‘c018i.o’, hay que incluir las librerías
propias del compilador.
 Desde el menú Project  Build Options
Project, se selecciona primero la Library
Search Path, se pulsa New y se incluye el
directorio Lib de la carpeta de instalación*
del MPLAB C18.
 También hay que incluir en la opción
Include Search Path la ruta el directorio h
de la carpeta de instalación* del MPLAB
C18.
* El directorio de instalación suele ser
C:/mcc18/


Compilación en ensamblador
 Una vez que se ha editado el código del fichero
fuente, se puede compilar con la opción del menú
Project  Build All.


Compilación en C y ensamblador
 Enla ventana Output se mostrará el resultado de la
compilación y una línea por cada error que se
produzca.


Palabra de configuración
 En el menú Configuration, se puede modificar el dispositivo
seleccionado al comienzo (Select Device), y la palabra de
configuración (Configuration Bits).
 La palabra de configuración se puede indicar en el código fuente.


Debbugers
 MPLAB incluye diferentes posibilidades de
simulación y debugueo.
 En el caso de que no sea necesario descargar el
programa en un micro se llama simulación,
 y cuando se descarga el programa sobre la plataforma
real se llama debugueo.
 Dentro del menú Debbuger  Select Tool, tenemos
diferentes opciones a seleccionar.


MPLAB SIM – Simulación
 El
simulador más sencillo de todos los disponibles
es el MPLAB SIM.
 Es un simulador que reproduce el código escrito y nos
permite ver la situación interna del micro.
 No es aconsejable la simulación de programas
complejos, pero sí para la comprobación de funciones,
sobretodo las de manejo de datos o cálculos aritméticos.


MPLAB SIM – Simulación (Continuación…)
 Paracontrolar el flujo del programa tenemos las
opciones del menú Debbuger:
 Run: ejecuta el programa indefinidamente o hasta que
encuentre un breakpoint.
 Step Into: ejecuta una única instrucción cada vez y si se
encuentra con una subrutina, entra dentro de ella y la
ejecuta instrucción a instrucción.
 Step Over: ejecuta una única instrucción cada vez y si se
encuentra con una subrutina la ejecuta completamente
de una vez.
 Paracolocar un breakpoint, se hace doble click
sobre la línea de código que interese.


 Para conocer el estado del microcontrolador, se usan las
opciones del menú View:
 EEPROM: muestra el contenido de esta memoria, el cual
puede ser modificado seleccionando la posición que se quiera
cambiar.


 File Register: muestra el contenido de la memoria de
datos (poco útil, mejor utilizar el Watch).
 Watch: muestra el contenido de un registro identificado
con su nombre simbólico.


 Los Stimulus nos permiten simular los valores o
estados de las entradas de las puertas IO.
 Se debe crear un Workbook desde el menú
DebbugerStimulus New Workbook.


 Existendiferentes tipos de stimulus, como pueden
ser asíncronos por flanco, por pulso o entradas de
reloj.
 Se selecciona el pin sobre el que se va a actuar, la
acción, y se rellenan el resto de campos que sean
necesarios.
 Para ejecutar el stimulus se pulsa sobre el botón Fire de
la fila correspondiente.
 Sepueden guardar los Workbook de forma
independiente al proyecto, lo que los hace
reutilizables.


 Los puerto serie o puerto UARTs se utilizan bastante en
microcontroladores por lo que el simulador incluye el
suyo propio.
 En DebbugerSetting seleccionamos la pestaña Uart1 IO, lo
habilitamos y seleccionamos la opción de salida Window.


 Si
se ejecuta el código de ejemplo que se ha escrito
nos mostrará el siguiente resultado por la salida
serie:


MPLAB ICD 2 - Debugueo
 Uno de los más utilizados es el MPLAB ICD 2, del
que han sacado una nueva versión recientemente,
MPLAB ICD 3.
 El funcionamiento es muy similar al del simulador,
pero con algunas limitaciones:
 Se dispone de dos breakpoints.
 No se utilizan los stimulus, ya que los valores de las E/S
son reales.


Proteus – Simulación
 Proteus Isis es un entorno de desarrollo para diseño
electrónico, que además incluye diferentes
simuladores.
 Dispone de un simulador de microcontroladores PIC que
se integra automáticamente con el MPLAB IDE.
 Se simula de igual forma que el MPLAB SIM pero en
este caso podemos utilizar interruptores o
pulsadores para las entradas o diodos LED para las
salidas.


Proteus – Simulación (Continuación…)
 Se pueden utilizar también elementos complejos
como terminales serie u osciloscopios  Virtual
Instruments.
 Seleccionando esta opción se pueden
incluir instrumentos virtuales para una
mejor simulación de los programas.
 En el menú Debug se pueden habilitar
o deshabilitar estos instrumentos para
su uso en la simulación


 Una vez que se tenga instalado Proteus, en el menú
Debbuger  Select Tool aparecerá la opción
Proteus VSM.
 Una vez seleccionado se abre una ventana de
Proteus con algunas limitaciones donde podemos
abrir un diseño y ejecutar el programa sobre el
microcontrolador.
 No se puede cambiar el diseño directamente sobre esta
ventana, pero una vez guardado el diseño modificado en
Proteus Isis se actualizará automáticamente.


MPLAB ICD 2 - Programador
 Se puede también utilizar el MPLAB ICD 2 como
programador.
 La programación implica que el programa se ejecute
autónomamente y no tengamos ningún control sobre
el.
 A excepción de las entradas y salidas que utilice el
programa.


WinPIC800 – Programador
 Es
un sencillo programa de grabación para un
número importante de grabadores.


WinPIC800 – Programador (Continuación…)
 Problemas comunes:
 Selección del grabador: es necesario seleccionar el
grabador en el menú ConfiguraciónHardware. El
seleccionado será Pic_School.
 No configuración del reloj: se puede especificar en la
palabra de configuración en el MPLAB, pero puede ser
necesario volver a hacerlo aquí en la pestaña Config.
 No se detecta el hardware: hay que revisar que está
seleccionada la familia PIC 18F en la parte superior
derecha.


GPUTILS (GNU PIC Utilities)
 Las GPUTILS son las herramientas libres y
multiplataforma para ensamblar y enlazar.
 Son 100% compatibles con el MPLAB.
 Utilización:
 gpasm pPIC fichero.asm
 gpasm pp16f876 ejemplo.asm


CCS Info
 CCS (http://www.ccsinfo.com/) es un compilador de
C diferente e incompatible al MPLAB C18 para
microcontroladores PIC.
 No dispone de una versión gratuita.


Programar PICs en Linux
 Existen varios compiladores OpenSource para los
microcontroladores PIC.
 http://piklab.sourceforge.net/index.php: pkilab es un
programa opensource para la programación de
microcontroladores PIC en Linux.
 En http://www.aquihayapuntes.com/programacion-de-
microcontroladores-pic-en-c-con-ubuntu-utilizando-el-
icd2.html hay un articulo que explica paso a paso su
instalación.


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