Les outils de programmation de microcontrôleurs PICs *

• L’environnement de développement MPLAB :

• Il est commun à tous les outils matériels Microchip et même de certains autres fabricants
• Il est totalement gratuit

Cet environnement MPLAB fonctionne actuellement avec tous les microcontrôleurs PIC. De plus il est multifenêtres, fonctionne sous Windows 3.1, 95, 98 et Me et permet de développer avec un maximum de confort toutes applications à base de microcontrôleurs PIC.

Il comporte :

• Un éditeur de programmes
• Un éditeur de liens
• Un simulateur
• Le macro-assembleur MPASM supportant l’assemblage conditionnel

Le simulateur intégré permet de tester toutes applications grâce à de multiples possibilités de visualisation des registres, de la mémoire et des entrées/Sorties du circuit simulé.

• L’assembleur MPASM :

• Il connaît les mnémoniques de tous les PIC ainsi que les définitions d’étiquettes, de constantes, de variables …
• Il autorise l’écriture d’expressions arithmétiques, logiques et relationnelles

• Un fichier objet destiné à la programmation du PIC
• Un fichier listing
• Un fichier des messages d’erreur et d’avertissement
• Un fichier symboles pour le simulateur

• Le simulateur MPSIM :

Il dispose de multiples modes d’affichages et permet ainsi de visualiser le contenu de registres, de mémoires particulières ou de ports d’entrées/sorties.

On peut afficher, dans une autre fenêtre le listing source du programme en cours d’exécution avec une mise en évidence de chaque instructions au fur et à mesure qu’elles s’exécutent. On peut alors détecter les erreurs de programmation facilement.

On peut modifier un programme en cours de simulation.

• Le programmateur P16PRO :

Pour programmer les microcontrôleurs PIC on utilise le logiciel PICALL.

Celui-ci a trois avantages majeurs :

• Il fonctionne en Freeware pour certains PIC
• Il est très convivial par son interface graphique simple sous Windows
• Il nous montre comment placer le microcontrôleur sur le support du programmateur P16PRO

• Liste des microcontrôleurs programmables avec PICALL :

Pour installer MPLAB, vous devez lancer le fichier MPL530.exe sur la première disquette d’installation.

Pour installer MPLAB vous devez :

1. Lancer Microsoft Windows
2. Insérer la disquette 1 de MPLAB dans le lecteur de disquette
3. Lancer le programme d’installation

• Sur Windows 3.1 et 3.11:

Tapez a:\mpl530.exe dans le champ LIGNE DE COMMANDE.

Cliquez sur OK et suivez la procédure d’installation

• Sur Windows 95,98,Me,NT & 2000:

Tapez a:\mpl530.exe dans le champ LIGNE DE COMMANDE.

Cliquez sur OK et suivez la procédure d’installation

Lors de l’installation je vous recommande d’installer MPLAB sur un disque Local plutôt qu’un disque partagé sur un réseau.
 
 

Lancer MPLAB en cliquant sur DEMARRER, PROGRAMMES, MICROSHIP MPLAB, MPLAB.
 
 

• Description de la fenêtre de travail de MPLAB :

1. D’une Barre de Menu en première ligne
2. D’une barre d’outil en dessous du Menu
3. D’un espace de travail où peuvent être affichées de multiples fenêtres
4. D’une barre d’état en bas

• Définition des étapes de programmation d’un microcontrôleur PIC

Pour régler le mode de développement de MPLAB allez dans le menu

OPTIONS > DEVELOPMENT MODE et cliquez sur l’onglet TOOLS.

Ce menu permet de choisir les outils de développement et le type de microcontrôleur utilisé.

Sélectionnez MPLAB SIM simulator et choisissez le PIC16F84 car MPLAB supporte la simulation avec ce microcontrôleur. Cliquez sur OK.

Le simulateur est initialisé et vous devez voir PIC16F84 et SIM dans la barre d’état.

Vous êtes maintenant en mode simulation pour le PIC16F84.
 
 

• Créer un nouveau projet simple:

Pour avoir le fichier assemblé avec l’extension .hex, vous devez créer un projet. Par la suite une fois le fichier assemblé créé, vous n’avez pas besoin de vous resservir de l’environnement MPLAB pour programmer un PIC. Vous utilisez le fichier assemblé directement.

Pour créer un nouveau projet il faut aller dans le menu FILE > NEW.

Une boite de dialogue alors s’ouvre à vous ( figure 3.3 ).
 
 

Cliquer YES, une autre boite de dialogue s’ouvre alors ( figure 3.4 ) et vous demande où enregistrer votre nom de projet et le lieu où vous voulez l’enregistrer.
 
 

Pour commencer nous allons appeler notre projet essai et nous allons le sauvegarder dans c:\program files\MPLAB. Par la suite vous pouvez choisir le nom de projet que vous voulez mais sachez que le fichier.hex portera le nom du projet.

Cliquez sur OK et une nouvelle fenêtre s’ouvre alors ( figure 3.5 ). Il s’agit de la définition du Projet.
 
 

Vérifiez que le DEVELOPMENT SETUP est bien MPLAB SIM PIC 16F84 et que le LANGUAGE TOOL SUITE est bien MICROCHIP.
 
 

Dans cette fenêtre vous devez trouver dans la fenêtre PROJECT FILES essai[.hex]
 
 

Avant toutes choses, vous devez indiquer à MPLAB le format du fichier.hex. Pour Cela sélectionnez essai[.hex] et cliquez sur NODE PROPERTIES… Une nouvelle fenêtre apparait alors (figure 3.6)

Vérifiez que le LANGUAGE TOOL est bien MPASM

Pour la programmation du PIC 16F84 choisissez les mêmes options de format que la figure 3.6 et cliquez sur OK

Apres avoir cliquez sur OK, vous revenez sur la fenêtre d’édition de projet (figure 3.5).

Cliquez maintenant sur ADD NODE…. Une fenêtre apparaît alors (figure 3.7) et vous demande le nom et l’endroit du fichier asm.

Tapez le même nom de fichier que le nom du projet. Ici nous appellerons notre fichier essai.asm et nous le laisserons dans c:\program files\MPLAB

Puis cliquez sur OK.

Vous devez revenir sur la fenêtre d’édition de projet et vous devez voir apparaître en dessous de ESSAI [.hex] le fichier ESSAI [.asm] comme sur la figure 3.8.

Cliquez maintenant sur OK pour revenir sur l’espace de travail MPLAB.

Voilà votre projet est maintenant bien définit. Maintenant il vous reste à créer le fichier source essai.asm.
 
 

• Création d’un simple fichier source :

Une fois cette fenêtre obtenue, enregistrez la en faisant FILE > SAVE AS… et appelez la essai.asm en prenant soin de l’enregistrer la où vous l’avez indiqué dans le projet. Pour notre cas il s’agit de C:\program files\MPLAB. (figure 3.9 )

Une fois le nom et le chemin choisis cliquez sur OK.

• Entrée du code source :

Votre programme doit commencer par les lignes suivantes afin de définir le PIC utilisé :

List p=16f84

Include <p16F84.inc>

Un exemple est donné à la fin de ce fascicule.

Après avoir rentré votre programme faîtes FILE > SAVE afin de sauvegarder votre travail.
 
 

• Assembler le fichier source :

Après l’assemblage, un message apparait et normalement vous dit qu’il a été réussi (Figure 3.10). Si ce n’est pas le cas c’est qu’il y a une erreur dans vote fichier source. L’assembleur vous indique où se trouve l’erreur et vous pouvez directement cliquer sur l’erreur pour qu’il vous montre où elle se trouve dans votre fichier source.
 
 

• Simulation :

Toutes les commandes de simulation sont dans le menu DEBUG >> RUN.

Pour visualiser vos variables ou vos ports, il faut créer une Watch Windows.

Pour cela il faut aller dans le menu WINDOW >> WATCH WINDOWS >> NEW WATCH WINDOWS… Une fenêtre apparaît alors pour vous demander les variables que vous voulez visualiser.

Par exemple si vous voulez voir la valeur du Port B, sélectionnez portb, faites Properties pour choisir le format (decimal, Hexadecimal ou binaire ), cliquez ensuite sur OK et enfin ADD.

Une fois toutes les variables choisies, vous pouvez faire CLOSE. La fenêtre WATCH_1 vous affiche alors les valeurs des variables choisies.

Pour ajouter une variable dans la Watch Windows, allez dans le menu Window >> Watch Windows >> Add to active Watch Windows.
 
 

• Programmer le PIC :

Ouvrez votre .HEX en allant dans le menu FILE >> OPEN PROGRAMM. (ou F2).

Allez dans c:\Pograms files\MPLAB et choisissez votre fichier .Hex.

Si une message Warning apparait, c’est que dans votre programme vous n’avez pas définit les options du compilateur (Chien de garde, Oscillateur … ).

Ceci n’est pas grave puisque vous pouvez définir ces options manuellement en allant dans le menu CONFIG.
 
 

Par défaut, je vous conseille Power Up timer et XT (Oscillation par Quartz) cochés quand au reste laissez le non coché. Une fois cette opération réalisée faites OK.
 
 

Enfin vérifier que les options sont cochées de la façon suivante et que le PIC16F84 est bien sélectionné.

Mettez le PIC 16F84 comme indiqué par PICALL sur le programmateur, alimentez le programmateur (12v) puis faites Program.

• Programme d’exemple: Chenillard

include <p16f84.inc> Spécifie au compilateur les définitions à utiliser

__CONFIG _CP_OFF & _PWRTE_ON & _WDT_OFF & _XT_OSC

(Protection code off, oscillation à quartz, chien de garde off et power_on on)

Définition des variables dans mémoire RAM

count1 equ 0C count1 à l’adresse 0C de la RAM

count2 equ 0D count1 à l’adresse 0D de la RAM

valeura equ 0E valeuraà l’adresse 0E de la RAM

Programme principal

org 0000 Point de départ du programme ou après un Reset

goto debut

org 0005 Adresse de début du programme (0004 est interdit car il

debut s’agit de l’adresse du vecteur interruption )

call init Appelle du sous programme init

reset movlw B'00000000' Mise à zero du port B

movwf PORTB w Þ portB

bsf STATUS,C Mise à 1 de la carry

boucle movf PORTA,w PortA Þ w

movwf valeura w Þ valeura

btfsc valeura,0 Si le bit0 de valeura est à1, fait l’instruction suivante

goto boucle

btfsc valeura,1 Si le bit1 de valeura est à1, fait l’instruction suivante

goto rotg

goto rotd

finrot btfsc valeura,2 Si le bit2 de valeura est à1, fait l’instruction suivante

goto lent

goto rapide

retour btfsc valeura,3 Si le bit3 de valeura est à1, fait l’instruction suivante

goto reset

goto boucle

Sous programme d’initialisation des Ports

init bsf STATUS,RP0 Sélection de la Bank 1

movlw B'00000000' Tout le port B en sortie

movwf TRISB w Þ TRISB

movlw B'00001111' Tout le port A en entrée

movwf TRISA w Þ TRISA

bcf STATUS,RP0 On remet la bank à 0

retlw 00 Retour

Sous programme rotation à gauche

rotg btfsc PORTB,7 Si le bit7 de PORTB est à1, fait l’instruction suivante

goto g

movlw B'11111110' 11111110 Þ w

movwf PORTB w Þ PORTB

goto finrot

g rlf PORTB,1 Rotation de 1 vers la gauche de PORTB

goto finrot

Sous programme rotation à droite

rotd btfsc PORTB,0 Si le bit0 de PORTB est à1, fait l’instruction suivante

goto d

movlw B'01111111' 01111111 Þ w

movwf PORTB w Þ PORTB

goto finrot

d rrf PORTB,1 Rotation de 1 vers la droite de PORTB

goto finrot

Sous programme vitesse lente

lent movlw .300 300 (décimal) Þ w

movwf count1 w Þ count1

goto tempo

Sous programme vitesse rapide

rapide movlw .150 150 (décimal) Þ w

movwf count1 w Þ count1

goto tempo

Sous programme de temporisation

tempo

d1 movlw .250 250 (décimal) Þ w

movwf count2 w Þ count2

d2 decfsz count2,1 Décrémente count2 de 1. Si count2¹ 0 fait l’instruction suivante

goto d2

decfsz count1 Décrémente count1 de 1. Si count1¹ 0 fait l’instruction suivante

goto d1

goto retour

end
 
 

• Langage assembleur :

• Assembleur :

• Build :

• Emulation :

• Emulateur :

• Linkeur :

• Fichier .Hex :

• Microcontrôleur :

• Projet :