- •3 Технологическая часть
- •3.1 Разработка печатной платы
- •3.1.1 Порядок проектирования печатных плат
- •3.1.2 Выбор метода изготовления печатной платы
- •3.2 Технологический расчет
- •3.2.1 Расчет потребляемой мощности
- •3.2.2 Расчет быстродействия
- •3.2.3 Расчет надежности
- •3.3 Разработка программного обеспечения для микроконтроллера в интегрированной среде проектирования mplab-ide
- •3.3.1 Интегрированная среда проектирования mplab-ide
- •3.3.2 Ассемблер mpasm
- •3.3.3 C компиляторы mplab-c17 и mplab-c18.
- •3.3.4 Линкер mplink, организатор библиотек mplib.
- •3.3.5 Программный симулятор mplab-sim
- •3.3.6 Универсальный эмулятор mplab-ice
- •3.2.7 Отладка программы в режиме реального времени
3.3.4 Линкер mplink, организатор библиотек mplib.
MPLINK - линкер перемещаемых объектных файлов, сгенерированных программами MPASM, MPLAB-C17 и MPLAB-C18. Линкер выполняет связь объектных файлов с предварительно компилированными файлами библиотек и файлами сценария. MPLIB - организатор библиотек предварительно откомпилированных исходных файлов, которые нужно использовать с MPLINK. Когда подпрограмма библиотечного файла вызывается из исходного файла, в приложение будет включена только необходимый модуль. Это позволяет эффективно использовать большие библиотеки в различных приложениях. MPLIB управляет созданием и изменением библиотечных файлов.
Особенности MPLINK:
- MPLINK работает совместно с MPASM, MPLAB-C17 и MPLAB-C18;
- MPLINK позволяет разбивать память микроконтроллера на разделы;
Особенности MPLIB:
-MPLIB упрощает подключение дополнительных файлов потому, что позволяет подключить одну библиотеку вместо множества мелких файлов;
- MPLIB группирует связанные модули;
-MPLIB позволяет добавлять, изменять, удалять и заменять модули в библиотечных файлах. ;
3.3.5 Программный симулятор mplab-sim
Симулятор MPLAB-SIM позволяет проследить выполнение программы микроконтроллеров PICmicro на уровне команд по шагам или в режиме анимации. На любой команде выполнение программы может быть остановлено для проверки и изменения памяти. Функции стимула позволяют моделировать сигнал с логическими уровнями на входах микроконтроллера. MPLAB-SIM полностью поддерживает символьную отладку, используя MPLAB-C17, MPLAB-C18 и MPASM. MPLAB-SIM является доступным и удобным средством отладки программ для микроконтроллеров PICmicro.
3.3.6 Универсальный эмулятор mplab-ice
Универсальный эмулятор MPLAB-ICE обеспечивает разработчиков полным набором инструментальных средств проектирования устройств с применением микроконтроллеров PICmicro. Управление работой эмулятора выполняется из интегрированной среды проектирования MPLAB-IDE с возможностью редактирования, компиляции, загрузки и выполнения программы. Заменяемые коды позволяют быстро перенастроить эмулятор для работы с другим типом микроконтроллеров. Универсальная архитектура MPLAB-ICE дает возможность поддерживать новые типы микроконтроллеров PICmicro. Эмулятор MPLAB-ICE был разработан как система эмуляции (анимации) в реальном масштабе времени с дополнительными возможностями, присутствующих в дорогих инструментальных средствах. Эмулятор работает под управлением распространенной операционной системы Microsoft Windows 98/xp/7.
MPLAB-ICE 2000 - полнофункциональная система эмуляции с усовершенствованными функциями трассировки, триггеров и управляющих особенностей. Оба эмулятора используют одинаковые поды и работают во всех допустимых режимах микроконтроллеров PICmicro.
3.2.7 Отладка программы в режиме реального времени
Для отладки программы в режиме реального времени можно применить программатор отладчик PICkit 2. PICkit 2 это простой USB программатор для микроконтроллеров PIC, микросхем памяти и KeeLOQ ключей производства компании Microchip Technology Inc. Программатор PICkit 2 работает под управлением своей собственной оболочки (PICkit 2 Programmer) или под управлением бесплатной среды разработки MPLAB IDE. Отличительной особенностью программатора PICkit2 является низкая цена, а так же доступность полной документации, включая схему и исходные коды прошивки для микроконтроллера, и программы оболочки для компьютера. Внешний вид программатора PICkit2 показан на рисунке 3.8 [14].
Рисунок 3.8- Внешний вид программатора PICkit2.
1 - Светодиоды состояния
2 - Кнопка
3 - Разъем для подключения USB кабеля
4 - Маркер первого вывода
5 - Разъем для подключения программируемого устройства
Программатор PICkit2 позволяет запрограммировать внутрисхемно практически все Flash микроконтроллеры Microchip. При появлении новых микроконтроллеров с сайта www.microchip.com можно скачать обновление программного обеспечения и прошивки программатора PICkit2. Там же доступна для скачивания утилита для работы с программатором PICkit 2 из командной строки. Утилита позволяет программировать все контроллеры, которые поддерживает последняя версия GUI-оболочки PICkit 2, микросхемы EEPROM с последовательным интерфейсом, KeeLOQ-кодеры. С помощью ключей запуска выбирается тип контроллера, устанавливается напряжение питания, даются команды читать, программировать и верифицировать Flash и EEPROM память контроллера. Утилиту можно использовать для интеграции программатора в автоматизированные системы, сторонние редакторы кода. Утилита тестировалась на совместимость с операционными системами Windows XP SP2 и Windows Vista. Список поддерживаемых микроконтроллеров.
Программатор PICkit2 под управлением среды разработки MPLAB IDE может выполнять функции внутрисхемного отладчика, т.е. позволяет выполнять запуск программы, пошаговое выполнение команд, устанавливать точки останова микроконтроллера, а так же просматривать и изменять состояние регистров специального назначения и ОЗУ отлаживаемого микроконтроллера PIC. На рисунке 3.9 показана работа в интегрированной среде MPLAB-IDE.
Рисунок 3.9- Работа в интегрированной среде разработки MPLAB-IDE
На рисунке 3.10 показаны начало и конец таблицы данных для синусоид.
Рисунок 3.10- Начало и конец таблицы данных для синусоид
Выводы
В этой части подробно рассматривались работа в инженерном направлении, разработка печатной платы устройства в системе автоматизированного проектирования P-CAD. Кроме того были проведены расчеты мощности, надежности и быстродействия. Так же подробно рассматривалась интегрированная среда разработки и отладки программного обеспечения для микроконтроллеров MPLAB-IDE. Разработка программного обеспечения для микроконтроллеров является одной из главной задачей и именно от этого и зависят функциональные возможности ТИИПН. Кроме разработки программного обеспечения, более трудоемкой задачей является ее отладка. Отладка в режиме реального времени т.е. в рабочем режиме- микроконтроллер подключен через отладчик Pickit2 к компьютеру, где просматриваются и заносятся новые переменные или куски программы.
