52600213 PIC en C Installation

La programmation des PIC en C

Installation des programmes et premire simulation

Ralisation : HOLLARD Herv. http://electronique-facile.com Date : 29 juillet 2003 Rvision : 1.3

La programmation des PIC en C Installation et premire simulation

SommaireSommaire ............................................................................................................................ 2 Introduction .......................................................................................................................... 3 Structure de ce document .................................................................................................... 4 Le matriel ncessaire ......................................................................................................... 4 Installation des deux logiciels .............................................................................................. 4 Installation de MPLAB 6.3 ......................................................................................... 4 Modification lors de l'installation de version postrieure 6.42................................. 4 Installation de CC5X ................................................................................................. 4 Dclaration du compilateur CC5X dans MPLAB .................................................................. 5 Cration d'un projet.............................................................................................................. 6 Dclaration des options ....................................................................................................... 7 Choix du composant ................................................................................................. 7 Configuration des bits d'option .................................................................................. 7 Dclaration du rpertoire des fichiers inclus ............................................................. 8 Choix de l'option de simulation .................................................................................. 8 Choix de la frquence du quartz pour la simulation .................................................. 8 Sauvegarde du projet ................................................................................................ 8 Edition et compilation ........................................................................................................... 9 Simulation .......................................................................................................................... 12

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IntroductionLes microcontrleurs PIC de la socit Microchip, sont depuis quelques annes dans le "hit parade" des meilleures ventes. Ceci est en partie d leur prix trs bas, leur simplicit de programmation, les outils de dveloppement que l'on trouve sur le NET.

Aujourd'hui, dvelopper une application avec un PIC n'a rien d'extraordinaire, et tous les outils ncessaires sont disponibles gratuitement. Voici l'ensemble des matriels qui me semblent les mieux adapts. Ensemble de dveloppement (diteur, compilateur, simulateur) : MPLAB de MICROCHIP http://www.microchip.com Logiciel de programmation des composants: IC-PROG de Bonny Gijzen http://www.ic-prog.com Programmateur de composants: PROPIC2 d'Octavio Noguera voir notre site http://electronique-facile.com

Pour la programmation en assembleur, beaucoup de routines sont dj crites, des didacticiels trs complets et gratuits sont disponibles comme par exemple les cours de BIGONOFF dont le site est l'adresse suivante http://abcelectronique.com/bigonoff.

Les fonctions que nous demandons de raliser nos PIC sont de plus en plus complexes, les programmes pour les raliser demandent de plus en plus de mmoires. L'utilisateur est ainsi la recherche de langages "volus" pouvant simplifier la tche de programmation. Depuis l'ouverture du site http://electronique-facile.com, le nombre de questions sur la programmation des PIC en C est en constante augmentation. Il est vrai que rien n'est aujourd'hui disponible en franais.

Mon exprience dans le domaine de la programmation en C due en partie mon mtier d'enseignant, et ma passion pour les PIC, m'a naturellement amen l'criture de ce didacticiel. Celui-ci se veut accessible tous ceux qui possdent une petite exprience informatique et lectronique (utilisation de Windows, connaissances minimales sur les notions de base en lectronique comme la tension, le courant, les rsistances, les LEDS). Je ne traiterai ici que la programmation et la simulation. Si vous dsirez essayer vos uvres avec un microcontrleur , il vous faudra raliser tout seul un programmateur de composant et trouver un logiciel de programmation.

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Structure de ce documentCe document est compos de chapitres. Chaque chapitre dpend des prcdents. Si vous n'avez pas de notion de programmation, vous devez raliser chaque page pour progresser rapidement. Le type gras sert faire ressortir les termes importants. Vous trouverez la dfinition de chaque terme nouveau en bas de la page o apparat pour la premire fois ce terme. Le terme est alors en italique. La couleur bleue est utilise pour vous indiquer que ce texte est taper exactement sous cette forme. La couleur rouge indique des commandes informatiques utiliser.

Le matriel ncessaireUn diteur1, compilateur assembleur2, simulateur3. Nous utiliserons MPLAB version 6.3 ou suprieure. Cet ensemble est gratuit et disponible sur le NET (voir l'adresse plus haut). Un compilateur C4: Nous utiliserons CC5X version 3.1I ou suprieure, dont une version gratuite pour moins de 1024 octets de code est disponible sur le NET (Voir l'adresse sur le site). CC5X est compatible avec MPLAB 6. Une fois copi sur le disque dur et dclar, son utilisation est transparente.

Installation des deux logicielsInstallation de MPLAB 6.3 Vous possdez le fichier MPLAB630full.zip, dcompressez ce fichier, vous obtenez un fichier excutable unique MP3000.exe. Excutez ce programme et suivez les indications (placez le logiciel l'endroit que vous dsirez). Modification lors de l'installation d'une version postrieure 6.42 Pour accder au dbugging, il est ncessaire de corriger le fichier "TLCC5X.INI" qui se trouve dans le rpertoire "LegacyLanguageSuites" de MPLAB. Il faut remplacer "Target=HEX" par "Target=COD". Installation de CC5X Vous possdez le fichier cc5x3Ifree.zip. Crez un rpertoire CC5X o vous voulez. Dcompressez tous les fichiers de cc5x3Ifree.zip, dans le rpertoire CC5X que vous venez de crer. Voil, c'est fini.1 2

Logiciel permettant l'criture du programme encore appel code source. Transforme le code assembleur, en une suite de nombres comprhensibles par le microcontrleur. 3 Permet de simuler l'tat du microcontrleur avec un ordinateur. 4 Transforme le code C en code assembleur.

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Dclaration du compilateur CC5X dans MPLABLa dclaration du compilateur s'effectue une seule fois.

Lancez MPLAB IDE Ouvrez la fentre Projet > Set Language Tool Locations

Dclarez l'emplacement du compilateur CC5X comme ci-contre. Validez par OK.

Ouvrez la fentre Projet > Select Language Toolsuite Choisissez l'outil CC5X comme cicontre, validez par OK

Le compilateur est maintenant dclar, cette opration n'est plus refaire, mme si vous crez plusieurs projets, plusieurs programmes.

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Cration d'un projetLe projet5 que nous allons crer s'appelle clignotement. Nous allons modifier l'tat de la patte RA0 d'un PIC 16F84A ( patte 17 ), cadenc 4 Mhz par un quartz. Cette patte passera de l'tat 1 ( +5V mesurs au voltmtre sur la patte du PIC) l'tat 0 (0V mesur au voltmtre sur la patte du PIC), puis de l'tat 0 l'tat 1 et recommencera infiniment. Crez un rpertoire que vous appellerez clignotement dans le dossier "Mes documents". Crez un nouveau projet sous MPLAB IDE grce la commande Projet > New, et remplissez la fentre comme ci-dessous.

Validez par OK. L'ensemble des fichiers utiles au projet s'affiche dans la fentre nomme clignotement .mcw.

5

Fichier contenant toutes les indications ncessaires la programmation du PIC.

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Dclaration des optionsIl est ncessaire de : -choisir un composant; -configurer les bits d'option; -dclarer le rpertoire des fichiers inclus -slectionner l'option "simulation"; -choisir la frquence du quartz, -sauvegarder le projet.

Choix du composant Chaque microcontrleur possde des caractristiques distinctes. Il est donc indispensable de choisir ds le dpart un composant. Ouvrez la fentre Configure > Select device Choisissez le composant PIC16F84A comme ci-contre. Validez par OK.

Configuration des bits d'option Certaines fonctions du composant doivent tre dclares ou non. Cette dclaration servira pour le simulateur et le programmateur de composant. Ouvrez la fentre Configure > Configuration Bits, remplissez la fentre comme ci-dessous.

-Oscillator : choix du type de composant servant cadencer le microcontrleur. -Watchdog Timer : initialisation du composant en cas de problme. -Power Up Timer : temporisation au dmarrage permettant la stabilisation de la tension d'alimentation. -Code Protect : code de protection du composant. Fermez la fentre par l'icne fermer en haut droite.

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La programmation des PIC en C Installation et premire simulation Dclaration du rpertoire des fichiers inclus

Certaines donnes spcifiques au composant et ncessaires pour CC5X sont disponibles dans des fichiers du rpertoire CC5X. Il est indispensable de dclarer ce rpertoire. Ouvrez la fentre Project > Build Options... > Project. Remplissez la ligne Include Path par le chemin du rpertoire o se situe le fichier .inc. Selon le systme d'exploitation utilis, les noms longs ne sont pas accepts. Il est alors indispensable de remplacer ce nom par son nom sous DOS comme ci-contre pour le rpertoire Program Files.

Choix de l'option de simulation Nous souhaitons faire une simulation de notre programme. Il est obligatoire de le dclarer afin de crer lors de la compilation les fichiers ncessaires. Cliquez sur Debbuger > Select Tool > MPLAB SIM. Une barre d'outil contenant les icnes de simulation se rajoute.

Choix de la frquence du quartz pour la simulation

Il est maintenant ncessaire de choisir une frquence de quartz pour la simulation. Ouvrez la fentre Debugger > Setting Choisissez une frquence de quartz de 4 MHz. En tapant 4 pour Frquency et en cochant l'unit MHz.

Validez par OK

Sauvegarde du projet Sauvegardez vos options par la commande Project > Save Project.

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Edition et compilationLe projet est sauvegard, vous pouvez le fermer si vous le dsirez. Pour l'ouvrir nouveau cliquez sur File > Open Workspace Nous allons crire le programme correspondant notre application. Cliquez sur File > New. Une fentre nomme Untitled* s'ouvre. Saisissez dans cette fentre le programme ci-dessous correspondant l'application que nous dsirons. Attention : ce programme comporte volontairement une erreur, que nous allons rsoudre avec le compilateur.

// Ceci est un commentaire car il commence par // // La sortie RA0 du composant clignote // RA0 est la patte 17 du microcontrleur // Attention de respecter les majuscules void main(void) { RA0 = 0; TRIS = 0b00000000;

// Initialisation des pattes du microcontrleur

for (;;) // La suite du programme s'effectue en boucle { RA0 = 0; RA0 = 1; } } Enregistrez votre programme avec File > Save. Et remplissez la fentre comme ci-contre, cliquez sur Enregistrer..C

La fentre change alors de nom et de nouvelles couleurs apparaissent.

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Le fichier que nous venons de crer doit maintenant tre dclar dans le projet comme fichier source. Pour cela, cliquez sur le bouton droit de la souris lorsque le curseur est sur "Source Files". Un menu apparat choisissez la commande Add Files.

Dclarez votre fichier clignotement.c comme source et cliquez sur Ouvrir.

La fentre prend alors l'apparence ci-contre.

Maintenant, tout est prt pour la compilation. Cliquez alors sur l'icne Build compiler votre programme.

pour

Une fentre s'ouvre. Si celle-ci ressemble la fentre ci-dessous, votre systme ne prend pas en charge les noms longs. Il faut alors revenir la dclaration du rpertoire des fichiers inclus afin de modifier "Program Files\CC5" par "Progra~1\CC5".

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Vous devez, si tout va bien, aprs compilation obtenir la fentre ci-dessous.

Cette fentre nous annonce que la commande TRIS n'est pas dfinie. En effet la vraie commande est TRISA. Tapez TRISA =0b00000000; au lieu de TRIS =0b00000000;

Cette fois, votre programme est corrig. Compilez nouveau pour obtenir la fentre ci-dessous.

Certaines indications importantes apparaissent : -les octets en RAM6 utiliss; -les lignes optimises (ici 0%); -les diffrents fichiers crs; -la partie de mmoire utilise (ici 10 instructions machines, soit moins de 1% not 0%);

6

Mmoire accs rapide o le microcontrleur peut crire tout moment.

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SimulationNous arrivons la dernire phase: tester notre programme par simulation. Nous allons dans un premier temps "Animer" le programme, puis le faire fonctionner en "pas pas", ensuite l'excuter jusqu' une instruction. Avant tout, il nous faut ouvrir certaines fentres afin d'observer le fonctionnement interne du PIC. Il est possible : -d'observer un bit7, un octet8, une sortie9 grce la commande "Watch" du menu "View". Pour observer RA0, Choisissez RA0 dans le menu droulant ct de "Add Symbol", puis cliquez sur "Add Symbol".

-d'observer la RAM du microcontrleur par la fentre "File Registers" du menu "View". -d'observer le programme dans le microcontrleur par la fentre "Program Memory" du menu "View". -d'observer certains octets importants (Registres) grce la fentre "Special Function Registers" du menu "view". Cliquez sur l'icne "Reset"

( touche F6) pour mettre 0 le programme.

Cliquez sur "Animate" pour voir le programme se drouler. Une flche verte se positionne sur l'instruction qui va s'excuter, Certaines identits du microcontrleur se modifient (observez surtout RA0), elles sont signales par du rouge. dans les diffrentes fentres. Evidement, vu la vitesse de traitement, nous ne voyons pas grand chose du programme.

Cliquez sur "Halt"

(touche F5) pour arrter l'excution. (touche F7).

Pour ne simuler qu'une seule instruction, cliquez sur "Step Into"

Pour excuter le programme de la position actuelle jusqu' une autre position, dplacez le curseur de souris sur la ligne correspondante la position atteindre, cliquez sur le bouton droit de la souris, un menu s'affiche, choisissez la commande "Run to Cursor". Voil, vous connaissez maintenant les oprations les plus importantes pour utiliser MPLAB en langage C.7 8

Le plus petit lment informatique. Il peut prendre l'tat 0 ou 1. Ensemble de 8 bits. 9 Patte du microcontrleur sur laquelle on veut faire apparatre un 0 (0V) ou un 1 (5V).

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