Manual del Usuario Versión 1.0 Sistema Didáctico / Entrenamiento para las familias HC908 / HC9S08 / HC9S08 - V1 ColdFire Flexis

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1 EDUKIT08 PLUGIN_AW Placa de Personalización para HC9S08 Manual del Usuario Versión 1.0 Sistema Didáctico / Entrenamiento para las familias HC908 / HC9S08 / HC9S08 - V1 ColdFire Flexis 1

2 - Contenido. 1.0 Introducción Características Generales Contenido del KIT Especificaciones Generales Puertos de Comunicación del EDUKIT08 con la PC Hardware del Sistema Asignación de Jumpers Asignación de Líneas en el sistema EDUKIT Sistema CodeWarrior for HC(S)08, de Freescale Semiconductor. 7.1 Instalación del entorno CodeWarrior Comenzando a trabajar con el entorno CodeWarrior Ubicación física de Conectores e interfaces de comunicación. 9.0 Guía rápida de uso. Diseñado y Desarrollado por: Ing. Daniel Di Lella Dedicated Field Application Engineer ( ) (Ingeniero de Aplicaciones) Privado: dilella@arnet.com.ar Comentarios & Sugerencias:.com.ar República Argentina Tel: (54 11) edudevices@gmail.com 2

3 Control de Versiones: 1.0 Editada en Octubre de

4 1.0 Introducción. El propósito de este manual es describir el funcionamiento del sistema EDUKIT08 junto con la placa de personalización PLUGIN_AW agregada al sistema básico y dar instrucciones paso a paso que permitan el uso de este potente sistema didáctico / entrenamiento para la familia de microcontroladores HC9S08 de Freescale Semiconductor. El sistema EDUKIT08 es una herramienta didáctica y de entrenamiento diseñada para guiar al alumno en forma teórico práctica en el aprendizaje de los distintos módulos que constituyen los microcontroladores de 8 bits FLASH HC908 / HC9S08 y la familia Flexis de 8 / 32 Bits de Freescale Semiconductor. El sistema cuenta con todo el hardware necesario para realizar numerosas prácticas de los módulos típicos de los HC908 / HC9S08 como display LCD inteligente, display de 4 dígitos LED 7 segmentos, sensor de temperatura, puertos UARTs (RS-232C / RS-485), puerto Infrarrojo (IRDA)(solo utilizable en la familia HC908), pulsadores, leds de uso general, led de potencia para PWM, etc. También incorpora un circuito que permite Emulación en Tiempo Real por medio de una PC y un entorno integrado de trabajo (IDE) como el WinIDE y el CodeWarrior (el circuito incorporado es para la familia HC908). El KIT viene provisto con un curso teórico muy completo y con numerosos ejercicios prácticos para cada uno de los módulos. El KIT contiene todo el hardware y software necesario para desarrollar una aplicación completa, incluyendo, Emulación En Circuito en Tiempo Real, Simulación Pura sin circuito (CodeWarrior), Edición y Compilación de Código y Programación de los dispositivos usados como ejemplos para las familias HC908 / HC9S08 / HC9S08 V1 ColdFire Flexis, según la placa de personalización utilizada. Aplicaciones KIT didáctico / entrenamiento para prácticas de los módulos típicos del HC908 / HC9S08 y de la serie Flexis con hardware asociado a cada módulo. Emulación en sistema en Tiempo Real, Simulación, Grabación del MCU. Prácticas en Entornos de trabajo integrados (IDE) WinIDE y CodeWarrior. Aprendizaje guiado teórico práctico. 4

5 2.0 Características Generales. Detalle de Características Placa Motherboard que contiene el siguiente hardware: - Display inteligente LCD 16 caracteres x 2 líneas con backlight, y control de Contraste para escritura a 8 y 4 bits de datos. - Display LED de 4 dígitos de 7 segmentos para escritura por multiplexación de líneas. - Puerto Serial UART RS-232C para prácticas de comunicación con distintos dispositivos externos (PCs, Modems, Impresoras, otros EDUKIT08, etc.). - Puerto Serial UART RS-232C / RS-485 / Infrarrojo (IRDA), seleccionable por medio de Jumpers, para comunicaciones en red, inalámbricas, etc. - 4 Pulsadores para función KBI (Keyboard Interrupt) y usos grales. - Diodos LEDs de usos grales. - Dispositivo de memoria externo (24LC256) para prácticas de comunicaciones I2C. - MCU especial para emular comunicaciones SPI y generación de señales para la práctica de función ICAP (Input Capture Captura de Pulsos). - Diodo LED de potencia para la práctica de control por PWM. - Sensor de Temperatura y Resistor ajustable Preset para práctica conversor A/D. - Puertos I/O de propósitos grales. disponibles mediante jumpers. - Futura expansión para comunicaciones inalámbricas por RF (ZigBee). - Futuras placas de expansión para periféricos diversos por medio de los puertos I/O de Propósitos Grales (CN3 / CN4). 5

6 Sistema actualizable por placas PLUG_IN para trabajar con HC908 y HC9S08, y familia FLEXIS: - Placa PLUGIN_AP con MC68HC908AP32 para HC Placa PLUGIN_AW con MC9S08AW60 para HC9S08. - Placa PLUGIN_FLX08 con MC9S08AC128 para HC9S08 Flexis. - Placa PLUGIN_FLXV1 con MCF51AC256A para ColdFire V1 Flexis. Características para la familia HC908 (con la placa PLUGIN_AP instalada): Circuito incorporado para Emulación en Tiempo Real con una PC o Notebook y un entorno integrado de trabajo (IDE) (para la familia HC908). Conexión con la PC por medio de Puerto Serial RS-232C (COM xx) o por medio de un Puerto Serial Universal USB (Universal Serial Bus) que permite utilizar PCs o Notebooks nuevas o viejas con el circuito para emulación incorporado (solo para la familia HC908). Alimentación del sistema EDUKIT08 por medio de fuentes externas de corriente continua o corriente alterna (DC o AC desde 7 a 16V) y además puede ser alimentado por medio del puerto USB 2.0 que disponen las PCs o Notebooks. (conector USB tipo B incorporado en la placa Motherboard del EDUKIT08) Edición con WinIDE (editor de Texto)(Entorno Integrado de P & E). Ensamblado con CASM08 compilador assembler. Programación de la memoria FLASH con el PROG08SZ y múltiples Algoritmos de programación ".08p". Carga de código en memoria FLASH para uso de depuración. Emulación en Tiempo Real y depuración con ICD08SZ, incluyendo: Carga de código en RAM. Ejecución "Real -Time" en RAM o FLASH (grabada con PROG08SZ) Un "hardware breakpoint" en FLASH (en cualquier posición flash) Modos de ejecución Paso a Paso, Multi-paso, y continuo. Depuración en "Real - Time" sin demoras o instrucciones extras. Documentación de Ayuda "On-Line" para todo el software. Software integrado dentro del entorno WinIDE, permite acceso inmediato a las aplicaciones. 6

7 Habilitación / Deshabilitación de configuraciones especiales del pin IRQ, Reset, Oscillator Out (OSC1), y otras señales por medio de múltiples jumpers. Selección de dos (2) diferentes Osciladores: OSC Externo = MHz. OSC Placa PLUG_IN = 32,768 KHz para uso con PLL. Visualización en pantalla de registros del CPU, ventana de memoria, variables elegidas por el usuario, etc. Actualizaciones frecuentes de prácticas (rutinas) para los módulos de las familias HC908 / HC9S08 / Flexis desde el Sitio Web de Electrocomponentes. EDUKIT08 es 100% compatible con entornos integrados de desarrollo como el WinIDE de P&E Microcomputer Systems, CodeWarrior 5.0 / 5.1 / 6.x de Freescale Semiconductor, ICC08 de Imagecraft, Cosmic Compiler, etc. Versiones gratuitas de los Entornos Integrados Codewarrior incorporadas en el KIT. El EDUKIT08 viene completo para trabajar con la familia HC908, actualizable para HC9S08 / Serie Flexis por medio de placas PLUG_IN y CD ROMs con manuales y cursos correspondientes y otras actualizaciones por venir. Características para la familia HC9S08 (con la placa PLUGIN_AW instalada): Conector BDM de 6 pines incorporado en la placa para trabajar con la familia HC9S08 / Serie Flexis y herramientas BDM como el R(S)_POD y el USBMULTILINKBDME. Verdadera Emulación en Tiempo Real gracias al módulo BDM + On-Chip ICE incorporados en los MCUs HC9S08 lo que permite utilizar Breakpoints, Watchpoints y múltiples condicionales de emulación. Alimentación del sistema EDUKIT08 por medio de fuentes externas de corriente continua o corriente alterna (DC o AC desde 7 a 16V) y además puede ser alimentado por medio del puerto USB 2.0 que disponen las PCs o Notebooks. (cuando se utiliza la herramienta de desarrollo R(S)_POD configurada para alimentar el circuito externo) Habilitación / Deshabilitación de configuraciones especiales del pin IRQ, Reset, Oscillator Out (OSC1), y otras señales por medio de múltiples jumpers. 7

8 Selección de tres (3) diferentes Osciladores: OSC Externo = MHz. OSC Placa PLUGIN_AW = 32,768 KHz para uso con FLL (Ajustable). OSC Interno en MCU AW60 para uso con FLL (Ajustable). Versiones gratuitas de los Entornos Integrados Codewarrior incorporadas en el KIT. EDUKIT08 es 100% compatible con entornos integrados de desarrollo como el CodeWarrior 5.1 / 6.0 / 6.1 / 6.2 de Freescale Semiconductor, Cosmic Compiler, etc. Homologado por Freescale Semiconductor Third Party Tools Sector. 3.0 Contenido del Kit (PLUGIN_AW). El kit de la placa de personalización PLUGIN_AW para el sistema EDUKIT08 viene provisto de los siguientes elementos: Placa PLUGIN_AW para trabajar con Familia HC9S08. CD ROM de Instalación HC9S08 (Manual de Usuario, Drivers, Bibliografía, etc.) CD ROM demostración de CodeWarrior 6.2 Listado de Materiales. Accesorios no incluidos Fuente de Alimentación 220Vca / 500 ma. Sistema de desarrollo (BDM) de bajo costo para HC9S08 / RS08 / Serie Flexis HC9S08 / V1 ColdFire R(S)_POD. 8

9 4.0 Especificaciones Generales. El sistema didáctico EDUKIT08 puede ser alimentado tanto en forma externa por una fuente de alimentación de 9 a 16 V de Corriente Continua (cualquier polaridad) o de Corriente Alterna o también puede ser alimentado por medio del Puerto Serial Universal USB 2.0 que poseen muchas PC s o Notebooks hoy en día utilizando para ello el sistema de desarrollo R(S)_POD configurado para alimentar el circuito externo bajo desarrollo. Tener especial cuidado de no conectar ambas alternativas de alimentación en forma SIMULTANEA, ya que de hacerlo podrían producirse sobrecargas de corriente en el puerto USB 2.0 que podrían dañarlo en forma irreversible. Tener en cuenta cuando se usa el Puerto Serial Universal USB 2.0, NO superar la corriente Máxima especificada para el mismo, que según la norma es de 500 ma. Características Eléctricas. Parámetro Símbolo Min. Típico Max. Unidad Tensión de alimentación Vcc V Externa Tensión de alimentación VDD 4,5V 5V V Interna (USB) Corriente pico I ma Corriente promedio Iav ma 9

10 Diagrama en Bloques de los sistemas EDUKIT08 + BDM + PC. CodeWarrior USB PC / Notebook BDM R(S)_POD / USBMULTILINKBDME Fuente Conector BDM 6 pines Placa principal ( Motherboard ) EDUKIT08 CN 10 CN5 Placa Personalización PLUGIN_AW Solo usar con USBMULTILINK o R(S)_POD en modo Sin alimentación al circuito externo. Diagrama en Bloques de las distintas conexiones entre el sistema EDUKIT08 personalizado con la placa PLUGIN_AW, la herramienta de desarrollo BDM R(S)_POD o USBMULTILINKBDME y la PC con el entorno IDE CodeWarrior. 10

11 Interfaces de Conexión. El sistema EDUKIT08 posee una serie de conectores que lo vinculan con el medio exterior para llevar a cabo múltiples prácticas con diversos periféricos y para establecer un medio de comunicación Sistema PC que permite depurar los programas implementados en dicho sistema bajo un Entorno Integrado de Trabajo (IDE) como lo es el CodeWarrior de Freescale Semiconductor, que es el adecuado para trabajar con la familia HC9S08. Ubicación de Conectores. Detalle Conector de Alimentación CN5: Soporta cualquier Polaridad!! 11

12 Asignación de Conectores. Asignación de Pines conector BDM 6 Pines CN 10. Número de Pin Descripción 1 BKGD comunicación serial a un solo hilo entre BDM / MCU 2 GND (masa del sistema) 3 Sin conexión (no se usa) 4 Reset (control pin de Reset del MCU por medio del BDM) 5 Sin conexión (no se usa) 6 + Vdd (alimentación MCU + sistema EDUKIT08) (+5V) Disposición física de pines en el conector CN 10 del sistema EDUKIT08 12

13 Detalles de montaje Placas PLUGIN. El sistema didáctico permite ser actualizado por medio de placas de personalización removibles denominadas Placas PLUGIN. Esta personalización permite al usuario trabajar con distintas familias de microcontroladores de la línea Freescale Semiconductor desde 8 Bits con las familias HC908 / HC9S08, hasta los 8 / 32 Bits de la Serie Flexis. Existe una placa PLUGIN para cada una de ellas y el usuario solo tiene que sustituir una por otra de ellas de la placa principal Motherboard para, de esta forma, obtener las funciones de la familia elegida. Las placas Motherboard y PLUGIN han sido diseñadas para evitar inversiones en la conexión, se sugiere observar atentamente las posiciones mecánicas de los conectores al remover o insertar una nueva placa de personalización al sistema. Marca de Referencia (debe coincidir con la placa PLUG_IN ) Área Placa PLUG_IN sin la placa de personalización 13

14 Placa PLUG_IN de personalización Marcas de posición rectangulares (deben coincidir) Placa Principal MotherBoard Precaución: Cuando se proceda a sustituir una placa de personalización PLUG_IN por otra, tener presente de desconectar toda fuente de energía a la misma, como pueden ser la fuente de alimentación externa, el cable Serial USB tipo A-B provisto con el kit, o el arnés BDM de 6 pines del R(S)_POD. Mantener las placas de personalización que no se utilicen dentro de sus respectivas cajas o en lugares libres de polvo, grasa, agentes abrasivos, etc., evitando doblar o someter a torsiones diversas las tiras de pines que constituyen las conexiones principales entre la placa Motherboard y estas. 14

15 5.0 Puertos de Comunicación del EDUKIT08 con la PC. En la placa principal del sistema existen 2 puertos de comunicaciones bajo protocolo MON08 que hacen muy flexible la conexión Herramienta PC con todo tipo de máquinas, viejas o de última generación. Estos puertos SOLO son utilizados con la familia HC908 (placa PLUGIN_AP instalada) que emplea el protocolo MON08 y no tienen utilidad con la familia HC9S08 (placa PLUGIN_AW instalada), ya que la comunicación con la herramienta de desarrollo se efectúa por medio del conector CN10 ubicado en la placa Motherboard del sistema didáctico EDUKIT08. Puerto Serial COM RS-232C (CN2) NO UTILIZADO con HC9S08. Puerto Serial Universal USB (CN1) NO UTILIZADO con HC9S Hardware del Sistema. El sistema didáctico EDUKIT08 básico está compuesto por una placa principal MotherBoard y una placa PLUGIN_AP que permite trabajar con la familia HC908. La placa PLUGIN_AW (incluida en el presente kit) permite trabajar con la familia HC9S08. Otras placas PLUGIN estarán disponibles en el futuro, así como placas de funciones especiales que otorgarán al sistema una mayor flexibilidad de trabajo y una permanente actualización para trabajar en el mundo de los MCUs de 8 Bits y 32 Bits. PLACA PLUGIN_AP (para prácticas flia. HC908): Utiliza MC908AP32CFBE (QFP 44). Selección en placa PLUGIN de xtal. 32,768 Khz (solo modo usuario para TBM / PLL) u oscilador externo de 20,000 Mhz (utilizado para el MODO MONITOR ALTA TENSIÓN). Baud Rate de BPS aprox. (FBUS = 5 MHZ ) en modo monitor. Filtro PLL en la placa / alimentación referencia A/D y otros en la placa. + VDD = 5V ---- Toda la placa se alimenta con +5V. 15

16 PLACA PLUGIN_AW (para prácticas flia. HC9S08): Utiliza MC9S08AW60CFUE (QFP 64). Selección en placa PLUGIN de xtal 32,768 KHz / oscilador externo / oscilador interno (como posee módulo BDM integrado puede usarse cualquiera de estas fuentes de clock). +VDD = 5V --- Toda la placa se alimenta con +5V. FBUS muy flexible, no es importante para el BDM. Todas las alimentaciones de referencia resueltas en la placa. Depuración de código por conector BDM de 6 pines en Motherboard (CN10), para conectar herramientas de desarrollo de bajo costo como el R(S)_POD o el USBMULTILINKBDME en forma Externa (se proveen aparte). 6.1 Asignación de Jumpers. Jumper JP1. Ubicación: Placa PLUGIN_AW Función: Selección de Fuente de Oscilador de Referencia para el MCU. El sistema posee dos (2) fuentes de osciladores externos para que el usuario disponga de alguna de ellas (una u otra) en los distintos modos de funcionamiento. Posición Oscilador a Xtal de 32,768 Khz conectado entre los pines OSC1 y OSC2 del MCU para usar con módulo FLL. Este Xtal se usará como referencia de clock cuando se habilite el FLL tanto cuando se utiliza la herramienta BDM para la emulación en tiempo real o sin ella. Posición Oscilador a Xtal Externo de 20 Mhz conectado al pin OSC1 del MCU. Esta posición se utilizará solo si NO se habilita el módulo FLL, obteniéndose una frecuencia máxima de Bus (FBUS) de 10 Mhz Jumpers JP2A / JP2B / JP2C. Ubicación: Placa Principal EDUKIT08. Función: Selección del tipo de puerto utilizado para la emulación con la PC (MON08). No se utiliza con los HC9S08!! No importan las posiciones de los JUMPERS. 16

17 Jumpers JP3 / JP5 / JP6. Ubicación: Placa Principal EDUKIT08. Función: Selección del Modo de funcionamiento del sistema didáctico. El sistema EDUKIT08 está preparado para soportar las familias de MCUs HC908, HC9S08, HC9S08 Flexis, V1 ColdFire Flexis. Para ello dispone de jumpers de configuración que permiten distintos modos de funcionamiento en las familias mencionadas. Configuraciones familia HC908. Cuando se ha insertado la placa PLUGIN_AP en la placa principal EDUKIT08 el sistema queda preparado para trabajar con la familia HC908, en especial con el dispositivo MC908AP32CFBE integrado en dicha placa. La familia HC908 dispone de dos modos de funcionamiento, Modo Monitor y Modo Usuario. Modo Monitor Alta Tensión en familia HC908: Jumper JP Posición 1-2 Jumper JP Posición Cerrado. Jumper JP Posición Cerrado. Modo Usuario en la familia HC908: Jumper JP Posición 2-3 Jumper JP Posición Abierto. Jumper JP Posición Abierto. 17

18 Configuración en la familia HC9S08 / HC9S08 Flexis / V1 ColdFire Flexis. Cuando se insertan las placas PLUGIN_AW, PLUGIN_FLX08 o PLUGIN_FLXV1, el sistema queda preparado para trabajar con la familia HC9S08 (en especial el MC9S08AW60), la familia HC9S08 Flexis o la familia V1 ColdFire Flexis respectivamente. Todas estas familias de MCUs poseen su propio módulo BDM integrado en el chip, haciendo innecesario el uso del BDM MON08 incorporado en el sistema EDUKIT08. Además, los MCUs de estas familias funcionan permanentemente en modo normal o modo usuario y por medio de comandos especiales pueden ingresar al modo background (modo de depuración) para obtener una Emulación en Tiempo Real. Para ello el sistema didáctico cuenta con el conector CN10 (BDM HC9S08) que permite vincular al mismo con herramientas de emulación BDM como el R(S)_POD o el USBMULTILINKBDME que se proveen en forma separada. La configuración de jumpers deberá ser la siguiente: Modo Usuario / Modo Background en HC9S08 / HC9S08 Flexis / V1 Coldfire: Jumper JP Posición 2-3 Jumper JP Posición Abierto. Jumper JP Posición Abierto. Jumper JP4. Ubicación: Placa Principal EDUKIT08. Función: Selección tensión de trabajo pin RESET de los HC908 (Vreset = +Vhigh o +VDD). El sistema EDUKIT08 permite configurar la tensión de trabajo del pin RESET cuando se trabaja con la familia HC908. Cuando se utiliza la placa de personalización PLUGIN_AW para trabajar con los HC9S08, el jumper JP4 NO tiene función alguna siempre y cuando se configuren los jumpers JP5 y JP6 según lo indicado para esta familia. JP4 --- NO importa la posición con la familia HC9S08!! 18

19 Jumpers JP7 / JP8 / JP9 / JP10 / JP11 / JP12 / JP13 / JP14. Ubicación: Placa Principal EDUKIT08. Función: Habilitación de Puertos I/O Externos en CN3 / CN4. El sistema EDUKIT08 dispone de hasta 8 líneas de Puertos I/O Externas para uso generales del usuario. En los Conectores CN3 / CN4 se dispone de ellas, además de +VDD y GND, otorgándole mayor flexibilidad a las aplicaciones del usuario o disponer de futuras placas para funciones especiales (módulo Zigbee, módulo TouchPad, etc.). Jumpers JP7 a JP en Posición Cerrado ---- Puertos I/O Externos Deshabilitados. Pulsadores SW1 a SW4 para funciones KBI (keyboard interrupt) y función SPI Habilitada dentro del sistema (las 8 líneas I/O están compartidas con estas funciones). Jumpers JP7 a JP en Posición Abierto ---- Puertos I/O Externos Habilitados. Pulsadores SW1 a SW4 y Función SPI dentro del sistema Deshabilitadas (las líneas I/O están disponible en forma exclusiva en CN3 / CN4). Jumpers JP15 / JP16 / JP17 / JP18 / JP19 / JP20. Ubicación: Placa Principal EDUKIT08. Función: Habilitación / Deshabilitación DISPLAY LCD / DISPLAY 7 segmentos LEDS. El sistema EDUKIT08 dispone de dos tipos de displays para realizar distintas experiencias prácticas, ambos displays comparten líneas de datos y de control por lo que NO ES POSIBLE UTILIZARLOS EN FORMA SIMULTANEA. Para ello se dispone de una serie de jumpers que habilitan o deshabilitan a cada uno en forma independiente. Uso DISPLAY LCD LCD1 (16 caracteres x 2 líneas): JP Posición Cerrado VDD en LCD habilitado (LCD alimentado). JP Posición Cerrado ---- BackLight (luz de fondo) habilitada para ser controlada por el sistema. JP17 a JP Posición Abierto Displays 7 segmentos DSP1 / DSP4 deshabilitado. 19

20 Uso DISPLAY 7 segmentos LEDS (DSP1 / DSP4): JP Posición Abierto VDD en LCD Deshabilitado (LCD sin alimentación). JP Posición Abierto ---- BackLight (luz de fondo) Deshabilitada no puede ser controlada por el sistema. JP17 a JP Posición Cerrado Displays 7 segmentos DSP1 / DSP4 habilitado. Jumper JP21. Ubicación: Placa Principal EDUKIT08. Función: Selección entrada analógica para la práctica con el módulo A/D. Para realizar las prácticas con el módulo A/D de los HC908 / HC9S08 / Serie Flexis S08/V1 ColdFire, tanto en 8 como en 10 bits de resolución (12 bits para la Serie Flexis), se dispone de dos fuentes de entradas analógicas. Una de ellas es un simple Preset (PR2) que permite variar la tensión de entrada al módulo A/D (Vin) entre +VDD y GND. La otra entrada es un sensor de temperatura del tipo LM335 (U7) que entrega una tensión proporcional a la temperatura ambiente medida. Posición Sensor de Temperatura LM335 (U7) habilitado como Vin para el A/D. Posición Preset PR2 habilitado para variar Vin entre +VDD y GND. Jumper JP22. Ubicación: Placa Principal EDUKIT08. Función: Selección funciones ICAP / SPI incluidas en el sistema. El sistema EDUKIT08 incluye un microcontrolador MC908QY4ACPE que permite realizar las prácticas de los módulos ICAP (Input Capture) y SPI (Serial Peripheral Interface) con el MCU de la placa PLUGIN elegida. Las funciones ICAP y SPI pueden ser seleccionadas por medio del jumper JP22 de la siguiente forma: Posición Función ICAP habilitada. El MC908QY4ACPE generará formas de ondas rectangulares de distintas frecuencias y ciclos de trabajos según lo seleccionado por el pulsador SW6 ICAP y lo indicará por medio de los LEDs LD7 a LD9 (7 opciones distintas). 20

21 Posición Función SPI habilitada. El MC908QY4ACPE estará preparado para realizar una comunicación SPI como dispositivo Esclavo (Slave), mientras que el MCU del sistema didáctico tomará el rol de dispositivo Amo (Master). Jumpers JP23A / JP23B / JP23C / JP23D. Ubicación: Placa Principal EDUKIT08. Función: Selección NODO AMO / ESCLAVO en una RED RS-485. El sistema EDUKIT08 viene equipado para realizar una comunicación serial de nivel eléctrico RS-485 a 4 hilos, utilizando el módulo SCI2 (UART) o IRSCI (2do. módulo SCI o Infrarrojo). La comunicación puede ser FULL DUPLEX contra otro dispositivo RS-485 terminal (dispositivo contra dispositivo, sin dirección de nodo) o bien formar una red de nodos en topología BUS con otros sistemas EDUKIT08. En el modo terminal, 2 (dos) sistemas EDUKIT08 pueden comunicarse entre sí, como lo harían dos puertos seriales RS-232C, o sea, simplemente cruzando las conexiones de las borneras TX y RX contra las del otro sistema, tal como se muestra en la figura (la comunicación RS-485 estará disponible en las borneras CN8_IN y CN9_IN de cada placa). En el modo Red de Nodos en topología BUS, 2 o más sistemas EDUKIT08 (hasta 32 nodos) podrán comunicarse entre sí formando una red de nodos en topología BUS a 4 hilos en configuración AMO / ESCLAVO (Master / Slave) según se muestra en la figura (Borneras CN8_IN, CN8_OUT, CN9_IN, CN9_OUT) Recordar que en los conectores CN8 / CN9 de cada placa EDUKIT08 que compone la red se debe respetar la polaridad de conexión, o sea la línea del BUS que se conecta al borne A debe conectarse a todos los bornes A y la línea del BUS que se conecta al B a todos los B, sin producir cruces (inversiones de polaridad). 21

22 DETALLE DE CONEXIÓN: CN8_OUT A CN8_IN A CN8_OUT B CN8_IN B CN9_OUT A CN9_IN A CN9_OUT B CN9_IN B 22

23 Modo Terminal: JP23A / JP23B / JP23C / JP23D ---- Posición 1-2 (Modo Master). Modo Red de Nodos en topología BUS: JP23A / JP23B / JP23C / JP23D ---- Posición 1-2 (Nodo Master). JP23A / JP23B / JP23C / JP23D ---- Posición 2-3 (Nodos Slave). Jumpers JP24A / JP24B / JP25A / JP25B. Ubicación: Placa Principal EDUKIT08. Función: Selección de Resistores de terminación para una RED RS-485. El sistema didáctico EDUKIT08 está provisto de jumpers para habilitar / deshabilitar resistores de terminación para ecualizar impedancias de la línea de transmisión utilizada en una red en topología BUS. Como es típico en una topología BUS los cables utilizados en la red deben Entrar (CN8_IN / CN9_IN) y Salir (CN8_OUT / CN9_OUT) de cada uno de los nodos esclavos (Slaves) de la red, con la excepción del Nodo Master del que solo salen cables y del último nodo esclavo del que solo entran cables. De esta forma, todos los nodos de la red (Master y todos los esclavos menos el último) deberán configurarse sin resistores de terminación (Fail Safe Termination). La excepción se establece para el último Nodo físico que compone la red en topología BUS que se le debe habilitar dicha terminación para mantener ecualizada la línea de transmisión. JP24A / JP24B / JP25A / JP25B -- Posición Cerrado ---- R de terminación Activa. JP24A / JP24B / JP25A / JP25B -- Posición Abierto --- Sin R de terminación. 23

24 Jumpers JP26A / JP26B. Ubicación: Placa Principal EDUKIT08. Función: Selección de Modos de funcionamiento del puerto Serial SCI2. Se dispone de jumpers para seleccionar alguno de los tres (3) modos de funcionamiento distintos del Puerto Serial SCI2 disponible para el usuario en el sistema. Los modos de funcionamiento del puerto Serial SCI2 son solo en el nivel físico del mismo, esto quiere decir que no se producen modificaciones de niveles de lógica o protocolos, sino en el aspecto físico de cómo se realiza la comunicación. Modos de funcionamiento disponibles: 1) Puerto Serial (UART) con nivel RS-232C (CN7 DB9 Hembra). 2) Puerto Serial (UART) con nivel RS-485 para usar en las modalidades anteriormente descriptas (CN8_IN / CN8_OUT / CN9_IN / CN9_OUT). 3) Puerto Serial Infrarrojo (IrDA - SIR) para comunicaciones inalámbricas de hasta 1 mts y hasta 115,2 KBPS. El módulo de Demodulación / Modulación IrDA solo está disponible en el MCU MC908AP32 contenido en la placa PLUGIN_AP, por lo que el usuario deberá implementar esta funcionalidad por SOFT para obtener una comunicación infrarroja. JP26A / JP26B ---- en Posición Puerto Serial con nivel RS-232C. JP26A / JP26B ---- en Posición Puerto Serial con nivel RS-485. JP26A / JP26B ---- en Posición Puerto Serial Infrarrojo IRDA SIR. 6.2 Asignación de Líneas en el sistema EDUKIT08. Para obtener las máximas prestaciones del sistema didáctico EDUKIT08, se han configurado los distintas líneas de los periféricos contenidos en la placa principal Motherboard, las placas PLUG_IN y los distintos microcontroladores contenidos en cada una de ellas para obtener la máxima independencia de funcionamiento entre ellos. Es por este motivo que el usuario notará que en algunos casos se ha optado por utilizar un puerto I/O incompleto en lugar de uno completo, esto se debe a que existen funciones que se superponen en las líneas de estos y con ello no se podría obtener el máximo de independencia de funcionamiento de los distintos periféricos que componen la placa. 24

25 CONTROL DE DISPLAY LCD INTELIGENTE (LCD1). Bus de Datos: Línea del MCU Placa PLUGIN_AW Línea Periférico Configurar como: HC9S08 PTB0 a PTB3 DT0 a DT3 D0 a D3 Puerto Output PTB4 a PTB7 DT4 a DT7 D4 a D7 Puerto output. Líneas de Control: Línea del MCU Placa PLUGIN_AW Línea Periférico Configurar como: HC9S08 PTA7 CTRL1 E negado Puerto Output PTA6 CTRL2 RS negado Puerto Output PTC4 CTRL3 R/W Puerto Output PTC6 CTRL4 Backlight (activo alto) Puerto Output CONTROL DISPLAY 7 SEGMENTOS LEDs 4 DÍGITOS (DSP1 a DSP4). Bus de datos: Línea del MCU Placa PLUGIN_AW Línea Periférico Configurar como: HC9S08 PTB0 DT0 Segmento a. puerto output PTB1 DT1 Segmento b. puerto output PTB2 DT2 Segmento c. puerto output PTB3 DT3 Segmento d. puerto output PTB4 DT4 Segmento e. puerto output PTB5 DT5 Segmento f. puerto output PTB6 DT6 Segmento g. puerto output PTB7 DT7 Segmento D.P. puerto output 25

26 Líneas de Control: Línea del MCU Placa PLUGIN_AW Línea Periférico Configurar como: HC9S08 PTA7 CTRL1 DSP1 (Activo alto). puerto output PTA6 CTRL2 DSP2 (Activo alto). puerto output PTC4 CTRL3 DSP3 (Activo alto). puerto output PTC6 CTRL4 DSP4 (Activo alto). puerto output JUMPERS: JP17 a JP habilitan / deshabilitan ---- DISPLAY 7 Segmentos. JP DISPLAY LCD on / off (VDD del LCD on / off) JP Backlight on / off (independientemente de CTRL4). Para el LCD inteligente se pueden utilizar rutinas de manejo a 8 BITS y a 4 BITS del Bus de datos. En el DISPLAY 7 Segmentos se puede utilizar también el punto decimal que servirá para distintas aplicaciones. Manejar este Display por multiplexación de dígitos. Backlight del LCD del tipo ON / OFF controlable por línea de control CTRL4 (60 ma de consumo). LED INDICADORES DE USO GENERAL Y OTROS. Línea del MCU Placa PLUGIN_AW Línea Periférico Configurar como: HC9S08 PTA4 LD1 LED 1 uso general puerto output (activo bajo) PTA5 LD2 LED 2 uso general (activo alto) puerto output PTC1 SDA LED 10 uso general Puerto Output para (activo bajo) / pin SDA uso general e Input / del I2C (input/output) Output para I2C Indicador de actividad en SDA para comunicación I2C 26

27 Número de LED Nombre función LD3 SIST. ACTIVO Se enciende cuando el sistema está activo (Modo Monitor / Modo Usuario Activos) (sistema energizado, +VDD / +VHIGH, etc.) LD4 PWM Led de alta potencia utilizado para la práctica de PWM (Modulación por Ancho de Pulso) LD5 TX_RS485 Muestra actividad en línea TX de la RS-485 LD6 RX_RS485 Muestra actividad en línea RX de la RS-485 LD7/LD8/LD9 Modos ICAP Indican las 7 configuraciones ICAP disponibles LD11 ACT. MON08 Muestra actividad durante la comunicación MON08 utilizada en la familia HC908. No está activo con la familia HC9S08. PULSADORES PARA KBI y USO GENERAL. Línea del MCU Placa PLUGIN_AW Línea Periférico Configurar como: HC9S08 PTG4 KB1 SW1 pulsador uso puerto input. p/ KBI o gral. PTG3 KB2 SW2 pulsador uso puerto input. p/ KBI o gral. PTD3 KB3 SW3 pulsador uso puerto input. p/ KBI o gral. PTD2 KB4 SW4 pulsador uso p/ KBI o gral. puerto input. Número de Nombre Función Pulsador SW5 RESET Pulsador de RESET general del sistema SW6 ICAP Pulsador de selección del número de configuración ICAP elegida. SW7 IRQ Pulsador de IRQ Externa (Buffered) (aislada de la alta tensión durante el modo monitor en los HC908) Función normal en los HC9S08. 27

28 MODO MONITOR MON08. NO DISPONIBLE EN LA PLACA PLUGIN_AW (HC9S08). VREFH/L, VDDA / VSSA / VDD / VSS todos a +VDD o VSS según corresponda. OSC oscilador buffereado de MHZ ---- FBUS = OSC / 2 = 10 MHZ Como máximo si registro FDIV = 1 y FBUS = 1,25 MHZ si FDIV = 8. IRQ TENSION NORMAL (+5V), disponible para usar en forma externa o por medio de un Pulsador (SW7) separada por un buffer conversor de nivel (IRQ_B). Test point disponibles TP14 (+8V / 0V) y TP15 (+5V / 0V). RESET TENSION NORMAL (+5V). Pulsador de Reset externo SW5. MODULO TIMER PWM: Línea del MCU Placa PLUGIN_AW Línea Periférico Configurar como: HC9S08 PTF0 (TPM1 CH2) PWM PWM Puerto Output PWM unbuffered / Buffered. Maneja un LED de alto rendimiento LD4 con Driver de corriente a transistor. La intensidad irá cambiando según el ciclo de servicio del PWM Test Point TP Señal PWM al LED LD4. 28

29 MODULO TIMER ICAP: Línea del MCU Placa PLUGIN_AW Línea Periférico Configurar como: HC9S08 PTF5 (TPM2 CH1) ICAP ICAP (U12) Puerto INPUT Input Capture. La señal para el ICAP será generada por el MC908QY4ACPE (U12) con distintos anchos de pulso y frecuencias seleccionados por medio del pulsador SW6 y led s LD7 a LD9 que se dispone en el entorno de U12. La generación de la señal para el ICAP se selecciona desde el JUMPER JP22 (ver circuito) y se ejecuta esa función como prioritaria. Si se selecciona SPI con JP22, solo se ejecuta esa función como prioritaria. Test Point TP Señales rectangulares con diferentes frecuencias y ciclos de servicio (Duty Cycle). Señal de ICAP: El microcontrolador U12 generará una señal rectangular por PWM a los efectos que el microcontrolador AW pueda medir su frecuencia y ancho de pulso por medio del módulo ICAP. Existen 8 modalidades que proveen distintas frecuencia y ancho de pulso, a saber: Modo 0 => Frecuencia 200Hz Duty cycle 25% Modo 1 => Frecuencia 200Hz Duty cycle 50% Modo 2 => Frecuencia 200Hz Duty cycle 75% Modo 3 => Frecuencia 400Hz Duty cycle 25% Modo 4 => Frecuencia 400Hz Duty cycle 50% Modo 5 => Frecuencia 1KHz Duty cycle 15% Modo 6 => Frecuencia 1KHz Duty cycle 40% Modo 7 => Frecuencia 1KHz Duty cycle 60% LD7 LD8 LD9 LD8 LD7 MODO OFF OFF OFF Modo 0 OFF OFF ON Modo 1 OFF ON OFF Modo 2 OFF ON ON Modo 3 ON OFF OFF Modo 4 ON OFF ON Modo 5 ON ON OFF Modo 6 ON ON ON Modo 7 LD9 29

30 Las modalidades de PWM pueden variarse de 2 maneras: a- Utilizando el módulo SPI para lo cual debe ponerse el jumper JP22 en la posición 1-2 y empleando los comandos que se explicaron al comienzo. b- Utilizando el pulsador SW6 con el jumper JP22 en la posición 2-3. Cada vez que se oprime el pulsador se pasa de una modalidad de PWM a la siguiente. Ambas formas de uso son excluyentes, es decir que si se usa SPI para controlar la modalidad de PWM no puede usarse el pulsador SW6. Ver NOTA 5 y NOTA 6 al final de este manual para saber cuales son las prácticas que utilizan las funciones ICAP y SPI. MODULO CONVERSOR A/D: Línea del MCU Placa PLUGIN Línea Periférico Configurar como: PTD0 (A/D CH1) A/D A/D Puerto INPUT A/D CH1 (channel 1). Se dispone de dos entradas a sensar: - LM335Z (U7) para medir temperatura ambiente. - PRESET (PR2) para medir tensión desde 0V a +5V. Se pueden realizar rutinas de conversión a 8 y 10 bits de resolución. Conversión Continua, simple conversión, y conversión por interrupción. JUMPERS: JP Selección entre LM335Z y PRESET. Test point TP Se lee valor analógico de tensión a convertir. 30

31 MODULO TIMER: Como módulo TIMER de 16 bits no tiene salida al mundo exterior, pero pueden hacerse varias rutinas usándolo como, por ejemplo, Programa calesita o de tareas temporizadas utilizando la modalidad Timer Overflow (TOV) por interrupción que posee este módulo. Demoras de debounce anti rebotes para pulsadores, demoras para parpadeo de leds, y otras aplicaciones solo limitadas por la imaginación del usuario. Modulo RTI (Real Time Interrupt Module): Aquí se puede hacer una rutina de un RTS (Real Time System) usando el XTAL de 32,768KHZ externo o el oscilador interno de 1KHZ y generando una interrupción cada n milisegundos. También se puede implementar un RTC (Real Time Clock) con el mismo esquema circuital pero generando una interrupción cada 1 Segundo. Se puede implementar un Reloj con Calendario (HH:MM:SS DD:MM:AA) con corrección por año bisiesto y mostrarlo por el Display LCD. Usar el sistema EDUKIT08 en Modo Usuario con el FLL activado y el cristal de la placa PLUGIN_AW de 32,768 Khz (JP1 en posición 1-2) o el oscilador interno de 1Khz disponible en el MC9S08AWxx. MODULOS SERIALES ASINCRÓNICOS: Módulo SCI1: Línea del MCU Placa PLUGIN_AW Línea Periférico Configurar como: HC9S08 PTE1 SC1RxD PIN 3 (Tx_PC1) Puerto Input CN6. convertida a RS 232C PTE0 SC1TxD PIN 2 (Rx_PC1) CN6. convertida a RS-232C Puerto Output Se pueden implementar rutinas desde las básicas para la recepción y transmisión de un byte cualquiera, otra que pueda recibir el byte emitido por un Hyperterminal y envíe de vuelta el carácter posterior. Se puede utilizar transmisión por polling de Flag empty y por interrupción cuando el buffer está vacío. Distintos Baud Rates con la misma FBUS. Todas las rutinas con 8 N 1 o con otras relaciones de bits de Datos / paridad / Stop. 31

32 Test point TP3 y TP4 para ver las señales en nivel TTL. Módulo SCI2: Línea del MCU Placa PLUGIN_AW Línea Periférico Configurar como: HC9S08 PTC5 SC2RxD Según lo Puerto Input seleccionado por JP26A / JP26B convertida a RS- 232C / RS-485 / Infrarrojo (IRDA). PTC3 SC2TxD Según lo seleccionado por JP26A / JP26B convertida a RS- 232C / RS-485 / Infrarrojo (IRDA). Puerto Output La selección del modo de trabajo se hace con JP26A / JP26B. Modo RS-232: Se pueden desarrollar rutinas similares a las del SCI1 con el agregado de una que conecte (GateWay) a los dos módulos SCI para intercambiar variables que son RECIBIDAS a una velocidad y TRANSMITIDAS a otra velocidad... Por ejemplo, recibir a 9600 BPS y transmitir a o similar... Modo RS-485: Se puede desarrollar rutinas básicas para lograr un conversor simple RS-232 (por SCI1) a RS-485 (por SCI2) para comunicar dos PC s entre sí a larga distancia. Otra rutina es implementar una red simple tipo MASTER / SLAVE con un nodo MASTER y otros SLAVES. Los SLAVES enviarán valores de variables (conversor A/D, pulsadores, y otras aplicaciones que el usuario necesite) que podrán ser mostradas por LCD o por PC... 32

33 Modo Infrarrojo (Puerto IRDA): No se dispone del módulo decodificador / codificador IR (que posee el HC908AP32) en el MCU MC9S08AW60 conectado al chip de Vishay (TFDU 4300) para comunicar una placa contra otra placa en forma inalámbrica por infrarrojo sin usar el stack IRDA (soft), solo la capa física del IRDA - SIR. Se deberá implementar la decodificación / codificación IR por medio de rutinas de soft. Utilizar el puerto SCI1 (como simples puertos I/O s) de cada placa para conectarlo a sendas PCs para formar la conexión inalámbrica. Otra variante puede ser enviar variables de una placa a otra en forma inalámbrica y mostrarla por LCD o display 7 segmentos. Distancia de comunicación: 1 mts garantizado por norma IRDA SIR Test point TP5 y TP6 para ver las señales en nivel TTL. MODULO SPI: Línea del MCU Placa PLUGIN_AW Línea Periférico Configurar como: HC9S08 PTE5 (MISO) MISO_C Va a pin MISO del Puerto INPUT. QY4A (U12) PTE6 (MOSI) MOSI_C Va a pin MOSI del QY4A (U12) Puerto OUTPUT. PTE4 (SS Master) SS_C Está conectado a +VDD por una R (Master) Puerto INPUT. PTE7 (SPSCLK) SPSCLK_C Va a pin SPSCLK del QY4A (U12) Puerto OUTPUT. El AW60 dispone de un módulo de SPI completo, se configurará al AW60 como MASTER y se hablará contra el esclavo (U12) a la velocidad que permita la rutina implementada en el MCU QY4A. (ver Guía de Prácticas contenida en el CD ROM de instalación) Test point TP8 / TP9 / TP11. 33

34 Comunicación por SPI: La misma puede cumplir 2 funciones: a- Leer un valor de tabla del microcontrolador QY4 (U12), comportándose como si fuera una memoria del tipo SPI. b- Controlar la señal de PWM generada por el microcontrolador QY4 (U12) en el pin ICAP (para efectuar la función ICAP) como se haría por el pulsador SW6. Para cumplir estas funciones se envían 3 bytes por SPI desde el microcontrolador MC9S08AW60, y por razones obvias de la comunicación SPI se reciben 3 bytes en el microcontrolador MC9S08AW60 como respuesta. Estos 3 bytes son: Byte 1: Comando. Byte 2: Address / Modo. Byte 3: Ficticio (byte no válido, solo a los efectos de demora de tiempo). Para utilizar al microcontrolador QY4 (U12) como una memoria SPI se debe hacer el byte 1 de comando igual a 10h y el byte 2 se comporta como el address que se utiliza para índice de una tabla en la memoria Flash del microcontrolador QY4 (U12), mientras que el Byte 3 puede contener cualquier valor, ya que es usado como demora de tiempo. El microcontrolador QY4 devuelve 3 bytes por SPI. El primero y el segundo siempre son iguales a 0h y deben ser descartados. El tercero es el byte leído de la tabla. Para controlar la señal de PWM generada por el microcontrolador QY4 (U12) debe hacerse el byte 1 de comando igual a 20h y el byte 2 expresa la modalidad en que se desea poner a la señal de PWM. Es un byte que puede tomar valores de 0 a 7. El tercer Byte puede tomar cualquier valor (Byte Ficticio). Ver la descripción de las funciones de ICAP para mas detalles. Ver NOTA 5 y NOTA 6 al final de este manual para saber cuales son las prácticas que utilizan las funciones ICAP y SPI. 34

35 MODULO I2C: Línea del MCU Placa PLUGIN Línea Periférico Configurar como: PTC1 (SDA) SDA Pin bi direccional Puerto Input / Output del I2C SDA de la memoria 24LC256 PTC0 (SCL) SCL Master clock del I2C y pin SCL de la memoria 24LC256 Puerto Output. El sistema EDUKIT08 dispone de una memoria EEPROM con interface I2C del tipo 24LC256 conectada a las líneas I2C del MCU de la placa PLUGIN elegida. (ver Guía de Prácticas contenida en el CD ROM de instalación) Test Point TP12 / TP señales SDA y SCL del Bus I2C. 35

36 7.0 - Sistema CodeWarrior for HC(S)08, de Freescale Semiconductor. El sistema CodeWarrior es un entorno integrado de trabajo (IDE) de uso profesional que reúne en un mismo entorno un compilador de código Assembler y código C, un linkeador y un debugger de código assembler fuente / código C, y que puede ser ampliado según las necesidades del usuario. El entorno de trabajo CodeWarrior es básicamente el mismo desde microcontroladores muy pequeños de 8 Bits hasta microcontroladores complejos de 32 Bits. Este aspecto es muy interesante ya que acostumbra al diseñador con microcontroladores a moverse dentro de un entorno único y a no encontrarse con un mundo nuevo cada vez que efectúa la migración de un proyecto con un microcontrolador de 8 Bits a otro de 16 o 32 Bits. Existen varias versiones del sistema CodeWarrior, cada una de ellas soporta una serie de familias de microcontroladores de distinta complejidad y aplicaciones. Por ejemplo, para movernos dentro del sistema didáctico EDUKIT08, las versiones que se pueden utilizar son las siguientes: CodeWarrior 5.0: apto para MCUs de la familia HC908 y HC9S08, puede instalarse en PCs o Notebooks con sistemas operativos Windows 98SE / Me / XP y no requiere de grandes exigencias del hardware de la PC, con procesadores Pentium III o similar y 128 Mbytes de RAM es suficiente. La versión gratuita permite compilar sin límites código assembler y hasta 16 Kbytes en código C. Esta versión solo es recomendada para PC s antiguas, con muy pocos recursos, ya que no soporta muy bien herramientas como el R(S)_POD o similares. CodeWarrior 5.1: apto para MCUs de la familia HC908, HC9S08 y RS08, puede instalarse en PCs o Notebooks con sistemas operativos Windows XP o superior y requiere de procesadores Pentium IV o equivalentes y más de 256 Mbytes de RAM. Posee un muy buen nivel de actualizaciones y soporta muchas herramientas distintas. La versión gratuita permite compilar sin límites código assembler y hasta 32Kbytes en código C. CodeWarrior 6.0/6.1/6.2: Son las últimas versiones disponibles, aptas para MCUs de la familia HC908, HC9S08, RS08 y la nueva Serie Flexis de 8 / 32 Bits (S08 / V1 ColdFire). Puede instalarse en PCs o Notebooks con sistemas operativas Windows XP o superior y requiere de procesadores Pentium IV o superiores y más de 512 Mbytes de RAM. Posee un muy buen nivel de actualizaciones y soporta muchas herramientas distintas. La versión gratuita permite compilar sin límites código assembler y hasta 32Kbytes en código C para la familia HC9S08 y 64Kbytes para la familia Flexis HC9S08 / V1 ColdFire (versiones recomendadas). 36

37 En esta sección trabajaremos con la versión 5.0 (la más limitada de todas) del CodeWarrior, ya que su forma de manejo es similar en todas las versiones posteriores. La versión "5.0" ofrece ensamblado de código fuente en forma ilimitada (assembler) y provee capacidades de Debugging muy interesantes aún para programadores adelantados. Esta herramienta poderosa, combina un Ambiente de Desarrollo Integrado de Alta perfomance (I.D.E) con: - Simulación Completa del Chip y programación de la memoria FLASH desde el sistema EDUKIT08. - Un Compilador ANSI C (16K Bytes de código) altamente optimizado y un Debugger en nivel fuente C, Generación automática de código C con "Processor Expert" desde unidades. Ejecutar una sección de programación o debugging con proyectos basados en entornos CodeWarrior IDE es tan simple como efectuar un doble "click" en el nombre del proyecto (el formato es "nombredelproyecto.mcp") desde el archivo almacenado. Comenzar un nuevo proyecto es un poco más complejo, pero los tutoriales, FAQs y guías rápidas de comienzo son fáciles de seguir y ayudan a construir un nuevo proyecto, usando "templates" pre-construidos, en muy poco tiempo. (Ver y seleccionar... "CodeWarrior For HC(S)08 Microcontrollers".) 7.1 Instalación del entorno CodeWarrior. Aquí se mostrarán los pasos para instalar el CodeWarrior 5.0 contenido en el CD ROM CodeWarrior del KIT básico del EDUKIT08. Sin embargo, se sugiere instalar el CodeWarrior 6.1 contenido en el CD ROM PLUGIN_AW INSTALACIÓN que forma parte del kit PLUGIN_AW para trabajar con la familia HC9S08. Pasos a seguir: 1) Introduzca el CD ROM con la etiqueta electrónica CodeWarrior 5.0 en el lector de la PC o Notebook a utilizar y seleccione la siguiente ruta: D:\ CodeWarrior 5.0 2) Ejecutar el archivo Launch de dicho directorio y nos aparecerá la siguiente pantalla... 37

38 3) Elegir la opción Launch the Installer para comenzar con la instalación automática. 4) Aparecerá una pantalla de Bienvenida y se deberá seguir atentamente las indicaciones de las sucesivas pantallas a lo largo de la instalación que nos irán guiando paso a paso en la misma. 38

39 5) Una vez concluida la instalación, procederemos a lanzar el CodeWarrior 5.0 IDE Seleccionando Inicio Programas Freescale CodeWarrior HC08 V5.x CodeWarrior IDE (como se ve en la figura, o bien instalando un icono de acceso directo del CodeWarrior IDE). 6) Haciendo click en el icono de acceso directo del escritorio o bien en la opción Codewarrior IDE de la ventana de programas mostrada anteriormente, se nos abrirá la siguiente pantalla de presentación... 39

40 Siempre que se tenga tildada la opción Display on Startup se abrirá la ventana con opciones de comienzo de trabajo con el sistema que facilitarán nuestro aprendizaje en el mismo. Al cerrar esta pantalla, se nos abrirá otra conteniendo tips (consejos / sugerencias) que nos irán mostrando las distintas posibilidades que nos brinda este poderoso entorno. Actualización del sistema CodeWarrior. Los sistemas CodeWarrior disponen de la facilidad de actualización vía Internet lo que posibilita mantener al día nuestro sistema de desarrollo ante la aparición de nuevos dispositivos, correcciones o mejoras, ejemplos de aplicación, etc. Es indispensable que en la PC o Notebook elegida para la instalación del sistema CodeWarrior se disponga de una conexión a Internet, ya sea en forma directa (modem) o bien por medio de la red en donde la misma se encuentre conectada. Se sugiere disponer de una conexión a Internet del tipo Banda Ancha debido a la cantidad de información que suele intercambiarse durante los procesos de actualización del entorno Las versiones demo del CodeWarrior 5.0 / 5.1 / 6.x contenidas en los CD ROMs de cortesía, requieren de actualizaciones para funcionar correctamente con el sistema EDUKIT08. Para ello se procederá de la siguiente forma: 1) Ejecutar la aplicación CodeWarrior 5.0 / 5.1 / 6.x IDE. 2) Cerrar la pantalla de presentación Startup y la pantalla Tip subyacente. 3) Hacer click en la opción Help de la Barra de Herramientas como se puede observar en la figura. 40

41 4) Hacer Click en la opción Check for updates to CodeWarrior... 5) Se desplegará una pantalla de actualización y procederemos a hacer click en next para avanzar en el proceso, según se muestra en la figura. 6) En la siguiente pantalla nos mostrará todos las actualizaciones disponibles y deberemos elegir todas (tildando las casillas) las referidas a los sistemas 5.0/5.1/6.x para una correcta actualización. 41

42 A partir de esta pantalla se irán mostrando los progresos de las descargas y las posteriores instalaciones una a una a lo largo de todo el proceso de actualización. Si se produjera algún error durante la instalación de alguno de los paquetes de actualización, el sistema lo corregirá en forma automática en posteriores intentos. Se sugiere actualizar a los sistemas CodeWarrior en forma periódica. 7.2 Comenzando a trabajar con el entorno CodeWarrior. El siguiente ejemplo ilustrará como programar y depurar código en un MCU HC9S08 desde un entorno CodeWarrior IDE. Aquí se darán los pasos principales en la programación de la memoria FLASH con CodeWarrior en modo Background y como comenzar una sección de debug (depuración en Tiempo Real). Nuestro ejemplo consistirá en implementar un pequeño programa en lenguaje ensamblador que efectue una interrupción en forma periódica cada n milisegundos basado en el uso del Timer (TPM1) en modo TOV (Timer Overflow). Este sencillo programa nos servirá como base para ejecutar un número de tareas más complejas en forma periódica de modo similar a como lo haría un sistema orientado a tareas más complejo. Primeramente configuraremos al sistema EDUKIT08 para trabajar con el MCU MC9S08AW60CFUE que es el microcontrolador disponible en la placa PLUGIN_AW que viene con el kit de personalización para la familia HC9S08. Procederemos a instalar la placa de personalización PLUGIN_AW en la placa principal (MotherBoard) del sistema EDUKIT08, según lo indicado en la sección (Especificaciones Generales - Detalles de montaje Placas PLUGIN ). 42

43 Como se había comentado en párrafos anteriores del manual, el sistema didáctico EDUKIT08 necesita de una herramienta BDM_POD externa conectada al conector CN10 para poder trabajar con las familias HC9S08 / Serie Flexis S08 / V1 ColdFire. En este ejemplo usaremos el sistema R(S)_POD conectado a un puerto USB 2.0 de la PC o Notebook elegida, según el siguiente esquéma: CodeWarrior USB PC / Notebook Conector BDM 6 pines BDM R(S)_POD / USBMULTILINKBDME CN 10 Fuente AC/DC 12V@ 500Ma Placa principal ( Motherboard ) EDUKIT08 CN5 Placa Personalización PLUGIN_AW Solo usar con USBMULTILINK o R(S)_POD en modo Sin alimentación al circuito externo. Detalle de conexión del arnés del BDM R(S)_POD y el conector CN10 (BDM HC9S08) en el EDUKIT08. Hacer coincidir la ranura de pin 1 del conector IDC 6 del arnés con la indicación de pin 1 en CN

44 Alimentación Externa 500mA Sistema R(S)_POD Pin 1 Conector BDM Placa PLUGIN_AW insertada en el EDUKIT08 Conexiones sistemas EDUKIT08 + PLUGIN_AW + R(S)_POD + PC + Fuente DC. El orden de conexión será el siguiente: 1) Configurar las placas EDUKIT08, PLUGIN_AW y R(S)_POD según lo indicado en los párrafos posteriores. 2) Conectar cable serial USB 2.0 Tipo A-B al R(S)_POD y a la PC o Notebook (como se vé en la figura) y debe encenderse LED LD2 (USB_EN) del R(S)_POD. 3) Conectar cabezal IDC 6 del Arnés del R(S)_POD al conector CN10 del EDUKIT08 cuidando de respetar las marcas de PIN 1 de ambos conectores (como se ve en la figura). 4) Conectar Plug de alimentación externa al conector CN5 y deberá encenderse el LED LD3 (SIS. ACTIVO) indicando que el sistema se encuentra activo y energizado (+VDD en todo el sistema EDUKIT08) y también debe encenderse el LED LD3 (MCU_PWR) indicando la presencia de +VDD en el conector BDM CN10. 44

45 De esta forma la configuración final será: Placa PLUGIN_AW: JP Placa PLUGIN_AW ---- Posición 2-3 (oscilador externo 20 Mhz). Placa EDUKIT08 (MotherBoard): JP2A / JP2B / JP2C --- Placa Principal No importa la posición (No se usa). JP3 --- Placa Principal ---- Posición 2-3 (Placa alimentada en forma continua). JP4 --- Placa Principal ---- Posición 1-2 (+VDD en pin RESET) JP5 --- Placa Principal ---- Posición Abierto. JP6 --- Placa Principal ---- Posición Abierto. JP15 / JP Placa Principal ---- Posición Abierto (Display LCD OFF). JP17/JP18/JP19/JP Placa Principal ---- Posición Abierto. (Display 7 Segmentos LEDs OFF). Conector CN5 (Power) ---- Conectar fuente externa AC / DC de 500 ma. Sistema BDM R(S)_POD : JP1 --- Placa Principal ---- Posición 1-2. (BDM alimentado por el EDUKIT08). JP2 --- Placa Principal ---- Posición Cerrado (LED Power habilitado). JP3 --- Placa Principal ---- Posición 1-2 (modo por defecto). Arnés BDM 6 hilos IDC Conectar a CN10 en EDUKIT08 Cabe recordar que como utilizaremos el puerto USB 2.0 de nuestro sistema para comunicarnos, se deberá comprobar que se hayan instalado los drivers necesarios, provistos con la herramienta R(S)_POD (o USBMULTILINKBDME si se eligió esta), para que la PC o Notebook utilizada interprete como una unida válida conectada al puerto USB físico, ya que en el entorno de trabajo integrado CodeWarrior utilizaremos la opción de dicha herramienta como medio válido para comunicarnos (ver Manual de Usuario del R(S)_POD o del USBMULTILINKBDME). 45

46 Configurado nuestro sistema, procederemos a iniciar nuestro programa en el sistema CodeWarrior 6.x efectuando los siguientes pasos: Al ejecutar el CodeWarrior IDE, se nos abrirá una ventana de opciones como se ve en la figura 1. Figura 1.- Pantalla Startup con opciones de ayuda. Elegiremos la opción Create New Project para armar nuestro nuevo proyecto... 46

47 1) Se nos abrirá una pantalla donde configuraremos la familia y dispositivo en particular a utilizar para nuestro proyecto (MC9S08AW60CFUE) según se puede ver en la figura 2. Figura 2.- Pantalla de configuración de Familia, dispositivo y tipo de conexión. Como se observa en la figura 2, se ha elegido la familia HC9S08, dispositivo MC9S08AWCFUE y en cuanto a la conexión con la herramienta debe elegirse la opción HCS08 Open Source BDM ya que es la opción universal de conexión para los sistemas de desarrollo como el R(S)_POD, que basan su funcionamiento en esta interface de código abierto. 2) Luego se ingresará en la pantalla de configuración del proyecto donde elegiremos generación de lenguaje ASSEMBLY (en el ejemplo se ha elegido la opción Absolute Assembly que no contempla relocalización de archivos), y nombraremos a nuestro proyecto con el nombre Proyecto_AW.mcp, según se puede ver en la figura 3. 47

48 Figura 3.- Pantalla de elección de lenguaje, nombre / ubicación del proyecto. Figura 4.- Pantalla de adición de archivos al proyecto. 48

49 Al hacer click en el botón siguiente pasamos a una pantalla (Figura 4.-) que nos permite adicionar cualquier archivo al proyecto, para incluirlo en nuestro trabajo. En nuestro caso, saltaremos esta opción e iremos a la próxima pantalla. Figura 5.- Pantalla de elección o no de generación de código asistido (Processor Expert). En la pantalla que se observa en la figura 5.-, se puede elegir la generación de código de inicialización de los distintos periféricos asistida o no. Nosotros elegiremos utilizar la generación de código asistida, por medio del aplicativo Processor Expert, que nos irá guiando paso a paso en la inicialización de los distintos periféricos del MCU elegido. Al hacer click en el botón Finalizar, se generarán todos los archivos del proyecto, se lanzará la pantalla principal de trabajo del mismo y se podrá ver una interface gráfica con los pines y los distintos módulos que constituyen el MCU (Figura 6.-). 49

50 Figura 6.- Pantalla principal del proyecto e interface gráfica de generación de código (Processor Expert). Hacer click en el icono Select CPU Package y elegir el encapsulado MC9S908AWCFU que es el correcto utilizado en nuestro kit, si es que no fuera el generado por el Processor Expert. Ahora nos queda generar el código de inicialización del Timer para producir una interrupción periódica que será la base de nuestro sistema de disparo de tareas, inicializar los puertos I/O, los registros de configuración, etc., etc. Para hacer esto, usaremos el generador de código asistido Processor Expert haciendo click primeramente en el modulo CPU (en el dibujo del MCU) para configurar el Clock del sistema y otros aspectos como se observa en la figura

51 Figura 7.- Pantalla del módulo de CPU. Hacer click en Clock Settings y configurar el módulo de CPU para: Clock ---- Externo ,000Mhz (lo inyectará EDUKIT08 por pin OSC1). External Clock Source ---- External Oscillator Xtal Range High Frecuency Oscillator Operation Mode High Gain Clock Divider (FBUS / 2) Internal Bus Clock MHZ Loss of Clock ---- Disabled FLL Clock ---- Desabled Stop Instruction NO Maskable CPU Interrupts Interrupts Enabled Internal Peripherals ---- Dejar valores por defecto. FLASH ---- Dejar valores por defecto. I/O Modules ---- Dejar valores por defecto. CPU Interrupts ---- Dejar valores por defecto. Vector de Reset apuntando a la etiqueta _Startup SWI deshabilitada. 51

52 Figura 8.- Pantalla con los detalles de configuración del CPU. Hacer click en el botón O.K para finalizar con esta pantalla y a continuación procederemos a configurar el módulo de Timer (TPM1) ingresando al mismo como muestra en la figura 9.- Figura 9.- Pantalla del Módulo de Timer. 52

53 Ahora es el turno de configurar el módulo del TIMER TPM1 según lo siguiente: Clock Source Select ---- Fixed System Clock Prescaler = FBUS = 10,0000 MHz (Fixed System Clock = 5 MHZ). Período del timer = 100 ms (Modulo Counter = 15700) Modo de funcionamiento Timer Overflow Interrupt (Vtpm1ovf). Overflow Interrupt = habilitado. Nombre de la interrupción = isrvtpm1ovf Inicialización = Comienzo de la cuenta (arranque del timer). Figura 10.- Pantalla configuración del TIMER Una vez que se ha configurado el módulo de TIMER TPM1 (hacer click en el botón O.K), procederemos a configurar los puertos I/O según lo siguiente: PORTA ---- DDRA = % PTA = % PORTB DDRB = % PTB = % PORTC DDRC = % PTC = % PORTD DDRD = % PTD = % PORTE DDRE = % PTE = % PORTF DDRF = % PTF = % PORTG DDRG = % PTG = %

54 Esta configuración de puertos I/O es la recomendada para realizar la mayoría de las prácticas con los diferentes periféricos en el sistema EDUKIT08 con la placa PLUGIN_AW (ver 6.2 Asignación de líneas en el sistema EDUKIT08). Figura 11.- Pantallas de configuración de puertos (PORTA / PORTB / PORTC / PORTD / PORTE / PORTF / PORTG). Configurar cada puerto I/O en forma individual y hacer click en botón O.K para finalizar la configuración en cada uno desde el PORTA hasta el PORTG (tener en cuenta que PTG5 / PTG6 no están disponibles pues son utilizadas por el oscilador) 54

55 Si luego se presiona el botón Generation Code, el generador de código del Processor Expert generará código y nos mostrará una ventana explicando los pasos a seguir para incorporarlo efectivamente al resto del programa. Figura 12.- Pantalla de generación de Código que producirá archivos bajo el Nombre MCUinit para inicializar el MCU. Figura 13.- Pantalla de ayuda para integrar el código generado al proyecto. 55

56 Según lo sugerido por la ventana de ayuda una vez generado el código, procedemos a comentar y descomentar lo siguiente (solo para el CodeWarrior 5.0, en otras versiones posteriores, solo verificar que así suceda): Comentar en el archivo Project.prm la línea --- VECTOR 0 _Startup /* Reset vector... Con una barra cruzada y asterisco (/*) delante de la sentencia y luego salvarlo. Descomentar en el archivo main.asm la línea JSR MCU_int para que de esta forma en el programa principal se pueda invocar a la sub rutina MCU_int que inicializa al MCU. Luego de realizar esas modificaciones sugeridas por el Processor Expert (si fueran necesarias), introduciremos nuestras líneas de código en la sub rutina de interrupción por Timer Overflow (isrvtpm1ovf) que está contenida en la sub-rutina MCUinit.inc para realizar, por ejemplo, un Toggle (inversión de estado) del puerto PTA4 (LED 1 del EDUKIT08) cada vez que atendamos la interrupción propiamente dicha. En este punto podemos poner todas nuestras tareas en forma de llamado a sub rutina que se irán ejecutando una a una cada 100 ms. XDEF isrvtpm1ovf isrvtpm1ovf: ; Write your interrupt code here... BCLR TPM1SC_TOF,TPM1SC ;Limpio bit TOF del timer1 BRCLR PTAD_PTAD4,PTAD,OFF_PUERTO ;Invierto estado puerto PTA4 BCLR PTAD_PTAD4,PTAD ;Enciendo LED 1 del EDUKIT08 BRA FIN_TIMOvr ;salto a fin rutina OFF_PUERTO: BSET PTAD_PTAD4,PTAD ;Apago LED 1 del EDUKIT08 FIN_TIMOvr: RTI 56

57 Figura 15.- Agregado de nuestras líneas de código en la rutina de manejo de la interrupción por Timer Overflow (isrvtpm1ovf). Como se puede ver en la Figura 15.-, el archivo MCUinit.inc (dentro de la carpeta Generated Code ), es un archivo include generado por el Processor Expert que contiene todo el código necesario para inicializar a los distintos periféricos del MCU de una forma sencilla y muy rápida. El archivo principal main.asm (dentro de la carpeta Source ) incluirá a la sub rutina MCUinit y la invocará con un JSR (Jump to Subrutine) en un punto del programa como se puede ver en la Figura

58 Figura 16.- Rutina principal main.asm conteniendo a la sub rutina MCUinit. Botón Make Botón Debug Una vez introducido nuestro código, debemos compilarlo haciendo click en el botón Make en la barra de proyecto o en la barra de herramientas general. Si no hemos tenido algún error de compilación estaremos yá en condiciones de pasar a la etapa de EMULACION EN TIEMPO REAL de nuestro programa. 58

59 Para realizar ello, primero deberemos establecer una conexión entre el CodeWarrior 6.x y nuestro sistema de desarrollo EDUKIT08 que iremos configurando a lo largo de las siguientes pantallas luego de hacer click en el botón Debug (fecha verde en la barra de proyecto)... Figura 17.- Pantalla de debug abriendose y cartel indicando que la memoria FLASH del MCU HC9S08 será borrada en forma general. Luego de hacer click en el botón Debug se nos abrirá la pantalla de Debug (Emulación en Tiempo Real) y además un cartel emergente que nos indicará que la memoria FLASH de nuestro MCU HC9S08 (en nuestro caso el MC9S08AW60CFUE contenido en la placa PLUGIN_AW) será borrada en forma general (mass erase). Procederemos a hacer click en el botón O.K para continuar, y luego de ello, y de algunas pantallas intermedias que nos indicarán el proceso de borrado y grabación de la memoria FLASH con el código generado por nuestra aplicación, se abrirá finalmente la pantalla principal de Emulación en Tiempo Real (Real Time Debugger) como se puede observar en la Figura

60 Figura 18.- Pantalla de Emulación en Tiempo Real (Real Time Debuger). Pues bien, ya tenemos la pantalla principal de Debugging (Emulación en Tiempo Real) y solo nos resta correr nuestro programa haciendo Click en el icono con la flechita verde (Run / Continue) para poder ver la señal cuadrada de 200 ms de período que obtendremos en el puerto PTA4 de nuestro sistema didáctico, según nos muestran las figuras 19 y

61 Figura 19.- Sistema Corriendo en Tiempo Real (Debugging). LED 1 Figura 20.- Led LD1 parpadeando con un período de 200 ms. 61

62 Para detenerlo solo tendremos que hacer click en el botón Halt de la barra de herramientas, se detendrá inmediatamente la ejecución del programa y se podrán ver los distintos valores de los registros del MCU, del CPU y de las variables involucradas. Para aprovechar realmente la posibilidad de Emulación en Tiempo Real (Debugger), es necesario incluir un o varios Breakpoints en algunos puntos de interés de nuestro programa para detener la ejecución normal del mismo en esos puntos y poder rescatar los valores de las variables a examinar justo en ese momento. Por ejemplo, en nuestro ejemplo anterior, se introducirá un breakpoint en las líneas de código que se han agregado en la interrupción por Timer Overflow, justo en la línea donde se apaga el LED LD1. Para ello, se introducirá un Breakpoint en la línea elegida simplemente ubicando el puntero en dicha línea y haciendo click en el botón derecho del mouse se abrirá una ventana con distintas opciones, se elegirá Set Breakpoint haciendo click en la opción... 62

63 Como resultado de ello, aparecerá una flecha Roja con una barra indicando donde se ha colocado el breakpoint como se puede observar en la figura superior. A continuación, ya se está en condiciones de correr la aplicación con el Debugger haciendo Click en la flechita Verde de la barra de herramientas... 63

64 Pantalla del Debugger con el programa detenido en el breakpoint... Breve introducción a las Características del Real Time Debugger. El modo Real - Time Debugger en el sistema CodeWarrior permite aprovechar todas las características del módulo BDM + On-Chip ICE que posee la familia HC9S08 lo que le brinda al desarrollador una gran cantidad de recursos útiles para la depuración de programas complejos. Por ejemplo, no solo se dispone de Breakpoints simples, sino que también pueden efectuarse Breakpoints condicionales con distintas alternativas de condiciones, Watchpoints o puntos de observación de contenidos de memorias por escritura o lectura de la misma, observación en pantalla del valor de variables en tiempo real mientras el programa está corriendo, y otras muchas funciones que facilitan la depuración de código. Para poder mostrar algunas de estas características excepcionales que poseen en forma conjunta el CodeWarrior y el HC9S08, modificaremos nuestro programa original de ejemplo agregándole algunas variables como contadores de encendidos y apagados del LED 1 y saltos condicionales para sus puestas a cero. 64

65 He aquí el nuevo código... En el programa main.asm... Modificamos el comienzo de la zona de RAM para alojar variables con direccionamiento directo (desde $70 a $FF) Variables agregadas: N_encend N_apagad En el programa MCUinit.inc... XDEF isrvtpm1ovf isrvtpm1ovf: ; Write your interrupt code here... BCLR TPM1SC_TOF,TPM1SC ;Limpio bit TOF del timer1 BRCLR PTAD_PTAD4,PTAD,OFF_PUERTO ;Invierto estado puerto PTA4 BCLR PTAD_PTAD4,PTAD ;Enciendo LED 1 del EDUKIT08 INC N_encend ;Incremento contador de encendidos LDA N_encend ;del LED1 hasta 255 CMP #$FF ; BEQ R_CDOR_ENC ; BRA FIN_TIMOvr ;salto a fin rutina 65

66 R_CDOR_ENC: CLR N_encend ;Limpio contador de encendidos BRA FIN_TIMOvr ;salto a fin de rutina OFF_PUERTO: BSET PTAD_PTAD4,PTAD ;Apago LED 1 del EDUKIT08 INC N_apagad ;Incremento contador de apagados LDA N_apagad ;del LED1 hasta 255 CMP #$FF ; BEQ R_CDOR_APA ; BRA FIN_TIMOvr ;salto a fin rutina R_CDOR_APA: CLR N_apagad BRA FIN_TIMOvr ;Limpio contador de apagados ;salto a fin de rutina FIN_TIMOvr: RTI ; end of isrvtpm1ovf Mirando las variables en Tiempo Real en Data Window : Una de las características interesantes que disponemos en el conjunto CodeWarrior + BDM On-Chip ICE y que solo es común en Herramientas de desarrollo de muy alto costo de otras marcas en la posibilidad de ver en pantalla y en Tiempo Real, el valor de las variables utilizadas en un programa mientras el mismo está ejecutándose, sin introducir demoras en la ejecución. Aquí cabe aclarar que, es virtualmente imposible y sin sentido, ver el contenido de las variables con igual velocidad al cambio de su contenido, pero lo que en realidad sucede, es que el usuario puede observar el contenido de las variables del programa de forma periódica por medio de un refresco de pantalla en un intervalo de tiempo ajustable para poder analizar el contenido de estas a lo largo del tiempo. En nuestro ejemplo, haremos lo siguiente: 66

67 Con el programa ya compilado y en la pantalla de Emulación en Tiempo Real (Real Time Debugger), haremos click en la barra de herramientas en la opción Window y elegiremos la opción DATA como se muestra en la Figura Figura 21.- Opción Window desplegada en el Real Time Debugger. Al hacer click en DATA nos aparecerá esta opción en la barra de herramientas y al hacer click en ella elegiremos las opciones Mode y luego Periodical... para establecer el modo de refresco periódico de la información en pantalla según se muestra en la Figura 22.- Figura 22.- Opciones de refresco de la información en pantalla. Al hacer esto, se nos abrirá una pantalla que nos permitirá configurar el tiempo de refresco de la información en pantalla (en la zona Data Window ) con intervalos de ajuste de a 100 mseg, como se puede observar en la Figura 23.- Elegir un tiempo de refresco de 100 mseg. y la modalidad de refrescar las variables periódicamente aún con el sistema detenido y hacer click en O.K. 67

68 Figura 23.- Configuración del tiempo de refresco de las variables (Data Window). Luego, ejecutar el programa en tiempo real (Click en flecha RUN) y se podrá observar como las variables N_encend y N_apagad se van actualizando cada 100 mseg en pantalla en Data Window como se observa en la Figura 24.- (los valores que cambian el CW los indica en color rojo) Figura 24.- Programa corriendo y mostrando en pantalla las variables en tiempo real. 68

69 Deteniendo el programa por acceso a la escritura / lectura de una variable. Esta característica nos permite detener (Halt) un programa cuando el mismo accede a una posición de memoria en RAM o variable en sus distintas variantes como acceso en modo lectura, acceso en modo escritura y por último acceso tanto en escritura como lectura. El hecho de poder detener un programa cuando una variable en especial es accedida por alguna línea de código del mismo, es muy interesante para la depuración de programas complejos, ya que muchas veces se producen alteraciones o accesos a estas variables por errores en el diseño del programa o por circunstancias no tenidas en cuenta por el diseñador. En nuestro ejemplo, tomaremos la variable N_encend (número de encendidos del LED1) y configuraremos el debugger para que se genere un Breakpoint por acceso a escritura en dicha variable. Para ello seguiremos los siguientes pasos: 1) Ubicaremos el cursor en la ventana Data, justo en la posición de la variable N_encend y haremos click con el botón derecho del mouse sobre la misma. 2) Elegiremos la opción Set Trigger Address A y Write Access como se muestra en la fugura superior. Al hacer click sobre esta última opción, aparecerá una barra vertical a roja a la izquierda de la variable elegida como se puede ver en la Figura

70 Figura 25.- Variable N_encend configurada para generar un Breakpoint cuando se acceda a ella en modo escritura. Una vez configurado nuestro breakpoint, procederemos a correr nuestro programa en tiempo real (flechita verde de la barra de herramientas) y veremos que se detiene en la línea de código mostrada en la Figura 26.- Figura 26.- Vemos que nuestro programa se ha detenido en la línea de código posterior a CLR N_encend ya que fue la responsable de modificar el valor de la variable en modo escritura. Si continuamos adelante con el programa, haciendo nuevamente click en el botón Start / Continue, veremos que el mismo se detiene en la línea de código posterior a la que escribe sobre la variable N_encend un nuevo valor como se muestra en la Figura

71 Figura 27.- Las otras variantes de acceso a lectura y acceso a escritura / lectura pueden implementarse de igual forma que en la mostrada en el ejemplo. Deteniendo el programa al alcanzar un valor determinado en una variable. Esta variante nos permite detener la ejecución de un programa cuando una variable elegida haya alcanzado un valor determinado, lo que nos otorga una gran flexibilidad de introducir un Breakpoint que solo sea efectivo al cumplirse una condición de un valor determinado, por ejemplo, cuando tenemos que depurar un programa de comunicaciones y solo queremos detenerlo cuando este haya recibido un carácter específico desde el exterior y dejarlo correr si esa condición no se hace presente. Para nuestro ejemplo, elegiremos la variable N_apagad y haremos que el programa se detenga cuando la misma alcance el valor decimal 20 ($14) y solo en esa condición. Para ello seguiremos los siguiente pasos: 1) Con el cursor ubicado sobre la variable N_apagad de la ventana Data haremos click con el botón derecho del mouse y elegiremos las opciones Set trigger Address A y luego Write Access haciendo click en esta última. Hasta aquí es similar a lo hecho en el ejemplo anterior como se ve en la Figura

72 Figura ) Con el cursor posicionado en la variable ya marcada, hacer nuevamente click con el botón derecho del mouse en la opción Open Trigger Settings Dialog y al hacer click sobre la opción se abrirá una ventana de configuración de los modos de disparo del breakpoint como se ve en las Figuras 29.- y 30.- Figura

73 Figura ) Con la ventana Trigger Module Settings abierta, elegir la opción Memory access at Address A and value on data bus match como se ve en la figura 31.- Figura

74 4) Con la opción así elegida, la ventana se modificará permitiendo ingresar el Match Value (valor a igualar) que será $14 en nuestro ejemplo como se muestra en la figura 32.- Figura 32.- A continuación corremos en tiempo real nuestro programa de ejemplo y veremos que al cabo de unos segundos el mismo se detiene al encontrar la condición especificada en el breakpoint, o sea cuando la variable N_apagad alcance el valor de $14 o 20 en decimal como se puede observar en la figura

75 Figura 33.- Deteniendo el programa por medio de una combinación de Breakpoints. Esta modalidad es una de las más complejas y es muy útil cuando que quiere detener la ejecución de un programa cuando se dan dos condiciones (A, B) de disparo de un Breakpoint en programas complejos donde tenemos que estar seguros que nuestro programa pasó por una línea de código en particular y luego por otra línea, lo que nos asegura que se han cumplido ciertas condiciones en nuestro programa. En nuestro humilde ejemplo, solo pretenderemos mostrar que, por ejemplo, el LED1 haya sido encendido por la línea de código correspondiente dentro de la sub rutina de atención de interupción del Timer TPM1 incorporada en la rutina de inicialización MCUinit y que luego de ello al salir de la misma, detener nuestro programa justo cuando este ejecute la instrucción BRA mainloop que nos asegura que el LED1 se encontrará encendido y el programa fuera de la interrupción por timer. Para ello seguiremos los siguientes pasos: 75

76 1) Ubicaremos en la ventana de código (Source), la línea INC N_encend y con el botón derecho del mouse estableceremos un Breakpoint A en dicha línea, lo que quedará indicado con una A de color rojo en el extremo izquierdo de dicha línea, como se puede ver en la Figura 34.- Figura ) A continuación ubicaremos en la misma ventana Source la línea de código BRA mainloop y estableceremos un Breakpoint B en dicha línea, lo que quedará indicado con una B de color rojo en el extremo izquierdo de dicha línea, como se puede ver en la Figura 35.- Figura

77 3) En este último breakpoint haremos click con el botón derecho del mouse y elegiremos la opción Open Triger Settings Dialog y luego elegiremos la opción Instruction at Address A then at Addres B was executed como se muestra en la Figura 36.- Figura 36.- Con ello hemos preparado al sistema para detenerse solo si se cumplen ambas condiciones de disparo (A y luego B) y a continuación procederemos a correr el programa. Luego de unos de instantes, la ejecución del programa se detendrá en la línea de código BRA mainloop y con el LED1 encendido tal como habiamos planificado, como se muestra en la Figura

78 Figura 37.- Hasta aquí se han visto los aspectos principales de uso del entorno integrado CodeWarrior, sugerimos al lector ampliar sus conocimientos por medio del uso de la opción Help que dispone el entorno, la lectura detallada de la nota de aplicaciones AN2596 Using the HCS08 Family On-Chip In-Circuit Emulator (ICE) y además consultar los numerosos manuales y tutoriales disponibles en el sitio web de Freescale ( ). En el CD ROM de instalación, también se puede encontrar una carpeta bajo el nombre Bibliografía CodeWarrior que contiene todo lo mencionado anteriormente, más una gran cantidad de información útil para aprender con dicho entorno. 78

79 8.0 Ubicación física de Conectores e interfaces de comunicación. CN5 POWER PLUG CN1 USB MON08 CN2 RS-232C MON08 LCD1 Display LCD 16 x 2 Con Backlight PR1 Contraste DSP1 / DSP4 Display 7 Segmentos F1 / FUSE CN6 RS-232C SCI 1 LD3 LD11 CN10 BDM HC9S08 LD5 LD6 SW5 Placa PLUGINxx SW7 CN3 LD2 CN4 CN7 RS-232C SCI 2 LD4 PWM LD1 SW6 Puerto IRDA LD7 / LD9 LD10 CN8_IN / CN8_OUT TX RS CN9_IN / CN9_OUT RX RS PR2 Vin A/D Temp A/D SW4 SW3 SW2 SW1 GND Posición correcta de 2 placas EDUKIT08 para comunicación IRDA. 79