ENTORNO MPLAB ( I) CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 1

Transcripción

1 ENTORNO MPLAB ( I) CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 1

2 Introducción (1) información binaria o lo que es lo mismo códigos Hasta ahora hemos estudiado el set de instrucciones del µ- controlador. Ya es hora de escribir programas. Evidentemente el µ-controlador, solo entiende de ejecutables. Sin embargo para el programador escribir programas en lenguaje máquina (binario) sería harto difícil, por lo que estos se escriben utilizando los nemónicos de las instrucciones (programa escrito en ensamblador), traduciéndose luego este programa a código máquina. CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 2

3 Introducción (2) Básicamente un programa escrito en ensamblador consiste en una serie de líneas. Cada una de ellas representa una instrucción del programa que estamos construyendo. Estas líneas se compondrán de caracteres alfanuméricos codificados generalmente en ASCII. La traducción del programa escrito en ensamblador a código máquina (que es el único que entiende el µ- controlador) se realiza con la ayuda de un ordenador y un programa que se encargará de realizar la traducción. Al programa que realiza la conversión se le denomina PROGRAMA QUE ENSAMBLA O ENSAMBLADOR, no hay que confundirlos. CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 3

4 Características Generales De Los Lenguajes Ensambladores CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 4

5 Características Generales de los Lenguajes Ensambladores (1) Las líneas de un programa escrito en ensamblador tienen la siguiente estructura: [etiqueta:] [código [operando]] [;comentario] Todos los campos entre [ ] son opcionales, existiendo líneas en las cuales faltará alguno o varios de ellos. ETIQUETAS: son nombres que se inventa el programador, y mediante ellas se puede asignar a una determinada dirección un nombre mas descriptivo, y además nos posibilitan que al referirnos a ella no nos haga falta saber su valor numérico (ejemplo Saltos relativos), ya que el ensamblador se encargará de calcular su valor. Las etiquetas normalmente van seguidas del signo :. 5

6 Características Generales De Los Lenguajes Ensambladores (1) CÓDIGOS: en el campo de código pueden aparecer instrucciones o pseudo-instrucciones (directivas). Las instrucciones son justamente las que pertenecen al juego de instrucciones del micro al que va dirigido el programa. Las pseudo-instrucciones también denominadas directivas del ensamblador, son códigos nemónicos que informan al programa ensamblador de ciertas circunstancias que debe tener en consideración, no son elementos propiamente dichos del programa, y por lo tanto no generan código ejecutable. CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 6

7 Características Generales De Los Lenguajes Ensambladores (2) OPERANDOS: los operandos son los datos o direcciones que intervienen en la instrucción. Pueden ser una expresión compleja, pudiendo estar los símbolos unidos mediante las operaciones aritmética habituales +, -, /, *. COMENTARIOS: son totalmente opcionales, sirven como indicaciones que el programador da a otras personas o a él mismo de lo que trata de conseguir con una determinada instrucción o conjunto de ellas. En todo caso deberían servir para clarificar el funcionamiento del programa y para los programadores nóveles debería considerarse como algo obligatorio. CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 7

8 EL MPLAB GENERALIDADES CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 8

9 EL MPLAB Generalidades (1) El MPLAB es un entorno integrado de desarrollo (IDE)que nos permite editar, ensamblar, linkar, depurar y simular proyectos y programas para los dispositivos PIC de Arizona Microchips. Dicho entorno tiene los siguientes componentes incorporados: Editor de texto Ensamblador Linker Simulador Menús de ayuda Además de las herramientas que incorpora el entorno se le pueden añadir algunas otras, tal como se indica en la siguiente diapositiva. CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 9

10 EL MPLAB Generalidades (2) l CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 10

11 EL MPLAB Generalidades (3) Entenderemos por proyecto al conjunto de programas que pudiendo estar escritos en diferentes lenguajes de programación, como por ejemplo ensamblador, C, Basic, Pascal se pueden integrar en un único módulo para generar un código ejecutable para un determinado microprocesador/micro-controlador. Evidentemente, para lograr esto necesitamos del concurso de diferentes programas como son: Ensambladores Compiladores Linkadores CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 11

12 EL MPLAB Generalidades (4) La estructura de un proyecto creado con el MPLAB, así como sus ficheros de entrada y salida es: CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 12

13 EL MPLAB Generalidades (5) Los Ficheros fuente, que pueden ser varios, estarán escritos en ensamblador o C (extensiones.asm y.c respectivamente) y mediante los programas ensamblador y compilador, obtendremos los ficheros objeto (extensión.o). 13

14 EL MPLAB Generalidades (6) Todos los ficheros objeto, junto a otros ficheros procedentes de librerías son ENLAZADOS y REUBICADOS (LINKADOS), con lo que se generan una serie de ficheros de salida de los cuales tal vez el mas importante es el.hex que será el se grabará en el dispositivo. 14

15 EL MPLAB Generalidades (7) Todo lo anterior queda resumido en la siguiente figura en al que partimos de 2 programas escritos en ensamblador: 15

16 ARRANCANDO EL PROGRAMA MPLAB CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 16

17 Arrancando El Programa Una vez lanzado el programa MPLAB, aparecerá una pantalla como la que se muestra, presentándonos la hoja de trabajo, que puede ser maximizada. CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 17

18 PROYECTOS CON UN ÚNICO PROGRAMA El caso más sencillo es cuando se desea trabajar con un único programa, en este caso no hace falta generar todo el proyecto, y se puede utilizar Quickbuild. 1. Para ello seleccionamos esta herramienta Proyect> Set Active Proyect> None (Quickbuild Node) CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 18

19 PROYECTOS CON UN ÚNICO PROGRAMA Selección de dispositivo: Activamos la opción Select Device del menú Configure: El cuadro de selección que se nos presenta es: 19

20 Selección de dispositivo Selección de dispositivo: Desplegamos y seleccionamos el tipo de microcontrolador, además se nos indican las herramientas de grabación y simulación disponibles: CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 20

21 Selección de simulador Selección de simulador: Desplegamos y seleccionamos MPLAB SIM CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 21

22 frecuencia de trabajo Selección de la frecuencia de trabajo del simulador: Activamos Debugger>Settings >Clock En la ventana indicamos lafrecuencia a la que simularemos en nuestro caso 4 MHz. 22

23 ENTORNO DE TRABAJO Salvado del entorno de trabajo: En la práctica es normal que deseemos que cuando arranquemos el MPLAB, se abra el último programa que estuvimos elaborando y con el entorno en el definido para ello activamos : Configure >Settings >Workspace y activar la casilla Reload last workspace at startup 23

24 CONFIGURACIÓN DEL EDITOR Para acceder al menú de opciones del editor activamos: Edit >Properties CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 24

25 CONFIGURACIÓN DEL EDITOR Para hacer mas cómodo el entorno del editor, proponemos seleccionar las siguientes opciones dentro del mismo CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 25

26 CONFIGURACIÓN DEL EDITOR Selección de tipo de fuente y tamaño del mismo CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 26

27 CONFIGURACIÓN DEL EDITOR Selección del tabulador y número de columnas en página. CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 27

28 CREANDO UN PROYECTO mediante PROJECT WIZARD CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 28

29 CREANDO UN PROYECTO La primera acción que realizaremos es activar el asistente para la creación de proyectos, para ello activamos el menú desplegable Project y dentro de él hacemos clic sobre la opción Project Wizard CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 29

30 CREANDO UN PROYECTO Una vez activado Project Wizard, se nos presenta la siguiente ventana, que nos irá guiando para crear un nuevo proyecto Hacemos clic en la pestaña de siguiente: 30

31 CREANDO UN PROYECTO Paso 1. Selección de dispositivo: Activamos la ventana desplegable y seleccionamos el dispositivo para el que generaremos el programa, en nuestro caso el PIC 16F84A Pulsamos siguiente : 31

32 CREANDO UN PROYECTO Paso 2. Selección del lenguaje de programación: Escogemos la opción Microchip MPSAM Toolsuite, además indicamos la ubicación del fichero ejecutable. 32

33 CREANDO UN PROYECTO Paso 3. Nombre del proyecto y directorio donde se encontrará: En nuestro caso por ejemplo: 33

34 CREANDO UN PROYECTO Paso 3. 34

35 CREANDO UN PROYECTO Paso 4: Incluyendo ficheros en el proyecto: en este paso se deberán seleccionar los ficheros fuentes que pasará a formar parte de nuestro proyecto, en nuestro caso y como todavía no hemos generado dicho fichero simplemente pulsamos siguiente. 35

36 Paso 5: Resumen: CREANDO UN PROYECTO Una vez que pulsemos Finalizar, se habrá generado un proyecto con los parámetros indicados en la ventana: 36

37 CREANDO UN PROYECTO Evidentemente todos los menús que estaban activos en el caso de proyectos con un único programa siguen estando disponibles en el caso de haber creado el proyecto con Project Wizard. Independientemente de cómo se haya definido el entorno y las características del proyecto, nos resta comenzar a escribir el programa. 37

38 El Primer Programa CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 38

39 El Primer Programa Empezaremos escribiendo el primer programa que llamaremos ejer_1_1.asm. Dicho programa lo que hace es sumar dos números (09+07=10h). Para escribirlo utilizaremos el editor de texto que incorpora el MPLAB. Antes de comenzar a escribir daremos algunas normas en cuanto a la edición de programas: CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 39

40 El Primer Programa Las etiquetas deben comenzar a escribirse en la primera columna de la zona de edición, dichas etiquetas deben comenzar por una letra o un guión bajo _, y deben finalizar con dos puntos :, un espacio, una tabulación ó con un retorno de carro no se deben escribir etiquetas que comiencen con un guión bajo seguido de un número CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 40

41 El Primer Programa Los nombres de las etiquetas no pueden ser palabras reservadas, tales como: Instrucciones Directivas y controles del ensamblador Nombres de registros especiales. En general se recomiendan nombres en Castellano En las siguientes columnas se pueden escribir tanto instrucciones como directivas o controles del ensamblador Los comentarios van separados mediante el uso de un ;. En todos los campos los espacios en blanco no son significativos y las líneas en blanco tampoco. 41

43 El Primer Programa Sobre el programa podemos comprobar el texto se encuentra en diferentes colores, así los comentarios están en color verde, las instrucciones y directivas en azul y las etiquetas en morado. El siguiente paso es asociar el programa que hemos editado al proyecto, para ello activamos: Project>add Files to Project Seleccionamos en la ventana ejer_1_1 CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 43

45 El Primer Programa Si ahora seleccionamos View>Project Obtenemos la siguiente pantalla, que nos indica que ejer_1_1.asm pertenece al proyecto CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 45

46 ENSAMBLADO DEL PROGRAMA Una vez editado y asociado al proyecto, nos resta ensamblarlo, para obtener el fichero ejecutable. Para ello seleccionamos Project>Build all CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 46

47 ENSAMBLADO DEL PROGRAMA Sobre la pantalla se verá la evolución de una ventana como la que sigue: CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 47

48 ENSAMBLADO DEL PROGRAMA Si todo ha ido correctamente obtendremos la siguiente pantalla, que lo que nos indica es que el programa se ha ensamblado correctamente, para ello deberemos ver en la última línea el mensaje BUILD SUCEEDED CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 48

49 ENSAMBLADO DEL PROGRAMA Si no visualiza la pantalla anterior, seleccione View>Output CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 49

50 ENSAMBLADO DEL PROGRAMA Si se han producido errores, en el proceso de construcción, se nos mostrará una lista de los mismos, así como una breve descripción y la línea donde se ha producido el error. En este caso en la última línea veremos el mensaje: BUILD FAILED CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 50

51 ENSAMBLADO DEL PROGRAMA Si hacemos doble clic sobre el error, el cursor se posicionará directamente sobre el mismo, en el fichero fuente. Una vez subsanado los errores, hay que ensamblar de nuevo. Hay que tener en cuenta, que un programa ensamblado correctamente no quiere decir que haga lo que nosotros deseamos. CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 51

52 EL FICHERO DE SALIDA *.HEX Una vez ensamblado el ejercicio, se generan una serie de ficheros, de entre ellos tal vez el más interesante es el fichero *.HEX que es el que se grabará en el microcontrolador, y posteriormente se ejecutará sobre él. En nuestro caso lo podemos ver en la carpeta ejercicios: CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 52

53 EL FICHERO DE SALIDA *.HEX Este fichero lo podemos abrir, siendo su contenido: Como podemos ver, únicamente contiene números hexadecimales, que es lo que se grabará en la memoria de programa del microcontrolador. CCFF D.P.E. MÓDULO DE PROYECTOS 53