WebSVN – MLAB – Rev 225 – Blame – /Modules/PICICD/PICICD01B/DOC/HTML/PICICD01B.cs.html

225

miho

1

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3c.org/TR/html4/strict.dtd">

2

<html>

3

<head>

4

<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">

5

<title> PICICD01B </title>

6

<meta name="keywords" content="stavebnice MLAB in circuit debugger icd debugger MICROCHIP PIC">

7

<meta name="description" content="Projekt MLAB, ICD Debugger pro proceosry PIC">

8

9

<link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl">

10

<link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../../Web/PIC/MLAB.ico">

11

<script type="text/javascript" src="../../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script>

12

13

</head>

14

15

<body lang="cs">

16

17

18

19

<div class="Header">

20

<script type="text/javascript">

21

<!--

22

SetRelativePath("../../../../../");

23

DrawHeader();

24

// -->

25

</script>

26

<noscript>

27

<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>

28

</noscript>

29

</div>

30

31

32

33

34

<div class="Menu">

35

<script type="text/javascript">

36

<!--

37

SetRelativePath("../../../../../");

38

DrawMenu();

39

// -->

40

</script>

41

<noscript>

42

<p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p>

43

</noscript>

44

</div>

45

46

47

48

<div class="Text">

49

<p class="Title">

50

<span lang="en">In Circuit Debugger</span> pro procesory PIC

51

</p>

52

<p class=Autor>

53

Milan Horkel

54

</p>

55

<p class="Subtitle">

56

Modul PICICD je jednoduchý programátor a ICD pro procesory PIC firmy

57

MICROCHIP. Modul je kompatibilní s MPLAB™ ICD firmy MICROCHIP a je jej

58

také možno použít s překladačem PCW firmy CCS. Umožňuje programování

59

zapájených procesorů PIC, krokování programů, nastavování BreakPointu a

60

čtení a zápis z a do vnitřních pamětí laděného procesoru PIC.

61

</p>

62

<p class="Subtitle">

63

<img width="410" height="308" src="Pictures/image001.jpg"

64

alt="Pohled na debugger">

65

</p>

66

<p>

67

<a href="../PICICD01B.cs.pdf"><img class="NoBorder"

68

src="../../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico"

69

alt="Acrobat"> PDF verze</a>

70

</p>

71

72

<h1> Technické údaje </h1>

73

74

<table>

75

<tr>

76

<th> Parametr </th>

77

<th> Hodnota </th>

78

<th> Poznámka </th>

79

</tr>

80

<tr>

81

<td> Napájení </td>

82

<td> 2.0 až 5.5V </td>

83

<td> Napájí se z cílového systému </td>

84

</tr>

85

<tr>

86

<td> Spotřeba </td>

87

<td> Max. cca50mA </td>

88

<td> </td>

89

</tr>

90

<tr>

91

<td> Interface </td>

92

<td> RS232 (9600Bd až 115200Bd) </td>

93

<td> Kabel 1:1 DB9 (prodlužovací) </td>

94

</tr>

95

<tr>

96

<td> Kompatibilita </td>

97

<td> MPLAB™ ICD </td>

98

<td> MPLAB 5.x (řada PIC16F)<br>

99

CCS PCW 3.x (řada PIC16F a PIC18F) </td>

100

</tr>

101

<tr>

102

<td> Rozměry </td>

103

<td> 65x50x20mm </td>

104

<td> Výška nad nosnou deskou </td>

105

</tr>

106

</table>

107

108

<h1> Popis konstrukce </h1>

109

110

<h2> Úvodem </h2>

111

112

<p>

113

Konstrukce modulu přímo vychází z MPLAB™ ICD firmy MICROCHIP tak, jak

114

je popsán v dokumentu DS51184 a s dodatkem v dokumentu ETN#21. Podle

115

informací nalezených na WWW má původní konstrukce potíže s generováním

116

programovacího napětí, proto byla tato část modifikována tak, aby bylo

117

zajištěno správné programovací napětí v plném rozmezí dovolených

118

napájecích napětí modulu.

119

</p>

120

121

<h2> Zapojení modulu </h2>

122

123

<p>

124

Modul ICD je napájen z cílového systému (prostřednictvím ISP

125

konektoru). Napájecí napětí může být v rozsahu 2V až 5V. Pokud nemá

126

cílové zařízení vlastní zdroj, je možné napájení přivádět

127

prostřednictvím konektoru J4. Programovací napětí (cca. 12.7V) si ICD

128

vyrábí sám pomocí měniče.

129

</p>

130

131

<p>

132

Základem ICD je procesor U1 PIC16LF876, který komunikuje s počítačem PC

133

prostřednictvím sériové linky a řídí obvody pro programování procesorů

134

prostřednictvím ISP konektoru. Samotný procesor se poprvé programuje

135

prostřednictvím jeho ISP konektoru J3, další přeprogramování si již

136

procesor provádí sám. Může se ale stát, že uživatel nahraje do

137

procesoru nesprávný firmware a pak je třeba použít opět vnějšího

138

programátoru na přeprogramování.

139

</p>

140

141

<p>

142

<img width="560" height="440" src="Pictures/image002.gif"

143

alt="Zapojení procesorové části">

144

</p>

145

146

<p>

147

Komunikace s počítačem PC zajišťuje obvod U2 MAX232, který převádí

148

napěťové úrovně mezi TTL a RS232. Pokud se provozuje ICD s napájecím

149

napětím menším než asi 4V je třeba ověřit maximální komunikační

150

rychlost, která ještě bude správně pracovat. Za příznivých podmínek

151

může fungovat rychlost 115200Bd i při napájecím napětí 2V.

152

</p>

153

154

<p>

155

<img width="474" height="435" src="Pictures/image003.gif"

156

alt="Zapojení převodníku RS232">

157

</p>

158

159

<p>

160

Cílové zařízení se připojuje prostřednictvím ISP konektoru J2. Pokud se

161

použije funkce monitoru použije se i vývod označený PGM, jinak může

162

zůstat volný. ICD je obvykle napájen z cílového systému prostřednictvím

163

programovacího konektoru. Zenerova dioda D10 je ochrana před přepětím a

164

přepólováním.

165

</p>

166

167

<p>

168

Zelená LED dioda D8 slouží současně jako indikační a jako zdroj

169

referenčního napětí pro hrubé měření napájecího napětí. Přesnost je

170

pochybná ale programové vybavení s tímto řešením počítá.

171

</p>

172

173

<p>

174

Zdroj programovacího napětí získává napětí v měniči s tranzistorem Q1,

175

který je řízen z PWM výstupu procesoru U1. Obvod měniče byl

176

<i>modifikován</i> tak, aby poskytoval stabilní napětí +16V na vstupu

177

stabilizátoru U3 v plném rozmezí napájení ICD. Byla zmenšena indukčnost

178

cívky L1 čímž byl zvýšen výkon měniče. Byla doplněna zpětná vazba

179

Zenerovou diodou D4/D3 mezi kolektor a bázi tranzistoru, tím je omezeno

180

generované napětí měniče právě na +16V. <i>Dále byla změněna vazba báze

181

tranzistoru Q1 s procesorem na střídavou vazbu aby nemohlo dojít k

182

fatálnímu stavu zaseknutí procesoru U1 v okamžiku, kdy je na PWM

183

výstupu stav H (pak by byl Q1 sepnutý a zkratoval by napájení a

184

procesor by nebyl schopen provést RESET a mohl by Q1 nebo L1

185

shořet).</i>

186

</p>

187

188

<p>

189

Za měničem následuje standardní lineární stabilizátor s U3 podepřený

190

diodou D7 tak, aby výsledné napětí za stabilizátorem bylo cca. +12.7V.

191

</p>

192

193

<p>

194

<img width="378" height="370" src="Pictures/image004.gif"

195

alt="Zapojení ISP konetoru">

196

<img width="188" height="216" src="Pictures/image005.gif"

197

alt="Zdroj Vref">

198

<img width="622" height="276" src="Pictures/image006.gif"

199

alt="Zdroj Vpp">

200

</p>

201

202

<p>

203

Posledním obvodem je obvod pro spínání programovacího napětí a aktivaci

204

signálu RESET. Tranzistory Q2 a Q3 spínají VPP (cca. +12.7V) a

205

tranzistor Q4 aktivuje RESET. Odpory R18 a R21 jsou ochranné, odpor R22

206

a dioda D9 zajišťují stav H na vývodu #MCLR cílového systému.

207

</p>

208

209

<p>

210

Odporový dělič R23/R24 slouží k měření (kontrole) velikost napětí VPP.

211

</p>

212

213

<p>

214

Odporový dělič R25/R26 slouží k měření napájecího napětí.

215

</p>

216

217

<p>

218

<img width="608" height="406" src="Pictures/image007.gif"

219

alt="Zapojení spínače Vpp">

220

</p>

221

222

<h2> Mechanická konstrukce </h2>

223

224

<p>

225

Modul je proveden standardním způsobem. V rozích má šrouby a sloupky

226

pro připevnění na nosnou desku.

227

</p>

228

229

<p>

230

<img width="478" height="379" src="Pictures/image008.jpg"

231

alt="Detailní pohled">

232

</p>

233

234

<h1> Osazení a oživení </h1>

235

236

<h2> Osazení </h2>

237

238

<p>

239

Zkontrolujte zejména orientaci U1.

240

</p>

241

242

<p>

243

<img width="402" height="302" src="Pictures/image009.jpg"

244

alt="Osazení, strana součástí">

245

<img width="387" height="321" src="Pictures/image010.jpg"

246

alt="Osazení, strana spojů">

247

</p>

248

249

<table class="Soupiska">

250

<tr>

251

<th> Reference </th>

252

<th> Hodnota </th>

253

</tr>

254

<tr>

255

<th colspan="2"> Odpory SMD </th>

256

</tr>

257

<tr>

258

<td> R18 </td>

259

<td> 33 </td>

260

</tr>

261

<tr>

262

<td> R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R12, R21 </td>

263

<td> 100 </td>

264

</tr>

265

<tr>

266

<td> R13, R28, R30, R32 </td>

267

<td> 330 </td>

268

</tr>

269

<tr>

270

<td> R9, R10, R23 </td>

271

<td> 1k </td>

272

</tr>

273

<tr>

274

<td> R22, R25 </td>

275

<td> 4k7 </td>

276

</tr>

277

<tr>

278

<td> R11, R14,R15, R16, R17, R19, R20, R24, R26, R27, R29, R31 </td>

279

<td> 10k </td>

280

</tr>

281

<tr>

282

<td> R1 </td>

283

<td> 22K </td>

284

</tr>

285

<tr>

286

<th colspan="2"> Kondenzátory keramické SMD </th>

287

</tr>

288

<tr>

289

<td> C2, C3 </td>

290

<td> 22pF </td>

291

</tr>

292

<tr>

293

<td> C1, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C12, C13 </td>

294

<td> 100nF </td>

295

</tr>

296

<tr>

297

<th colspan="2"> Kondenzátory elektrolytické drátové </th>

298

</tr>

299

<tr>

300

<td> C11, C14 </td>

301

<td> 47uF/25V </td>

302

</tr>

303

<tr>

304

<th colspan="2"> Tlumivky axiální </th>

305

</tr>

306

<tr>

307

<td> L1 </td>

308

<td> 330uH </td>

309

</tr>

310

<tr>

311

<th colspan="2"> Krystaly </th>

312

</tr>

313

<tr>

314

<td> X1 </td>

315

<td> 3.6864MHz </td>

316

</tr>

317

<tr>

318

<th colspan="2"> Diody SMD </th>

319

</tr>

320

<tr>

321

<td> D1, D2, D4, D6, D7, D9 </td>

322

<td> 1N4148SMD </td>

323

</tr>

324

<tr>

325

<td> D5 </td>

326

<td> BAT48SMD </td>

327

</tr>

328

<tr>

329

<td> D10 </td>

330

<td> BZV55C5.6SMD </td>

331

</tr>

332

<tr>

333

<td> D3 </td>

334

<td> BZV55C16SMD </td>

335

</tr>

336

<tr>

337

<th colspan="2"> Diody LED </th>

338

</tr>

339

<tr>

340

<td> D8 </td>

341

<td> LED3mm zelená </td>

342

</tr>

343

<tr>

344

<th colspan="2"> Tranzistory SMD </th>

345

</tr>

346

<tr>

347

<td> Q1, Q2, Q4 </td>

348

<td> BC817-25SMD </td>

349

</tr>

350

<tr>

351

<td> Q3 </td>

352

<td> BC807-25SMD </td>

353

</tr>

354

<tr>

355

<th colspan="2"> Integrované obvody </th>

356

</tr>

357

<tr>

358

<td> U1 </td>

359

<td> PIC16LF876-04/SO </td>

360

</tr>

361

<tr>

362

<td> U2 </td>

363

<td> MAX232SMD </td>

364

</tr>

365

<tr>

366

<td> U3 </td>

367

<td> LM78L12M_SO8 </td>

368

</tr>

369

<tr>

370

<th colspan="2"> Mechanické součástky </th>

371

</tr>

372

<tr>

373

<td> J1 </td>

374

<td> RS232DB9M </td>

375

</tr>

376

<tr>

377

<td> J2, J3 </td>

378

<td> JUMP 8 </td>

379

</tr>

380

<tr>

381

<td> J4 </td>

382

<td> JUMP 2x3 </td>

383

</tr>

384

</table>

385

386

<h2> Oživení </h2>

387

388

<p>

389

Do procesoru U1 je třeba naprogramovat firmware. Vhodnými kandidáty

390

jsou firmwary jednak firmy MICROCHIP (z balíku MPLAB verze 5.x) a dále

391

firmwary firmy CCS (z balíku překladače PCW nebo ICS). Je třeba dát

392

pozor na to, který firmware použít. Tento hardware je kompatibilní s

393

ICD firmy MICROCHIP a má procesor PIC16LF876 a krystal 3.6864MHz.

394

</p>

395

396

<p>

397

Kabel RS232 je zapojen 1:1 (tedy odpovídající si piny jsou spojeny,

398

jedná se o prodlužovací kabel). Zařízení je také možno připojit přímo

399

na USB-RS232 adaptér.

400

</p>

401

402

<p>

403

<img width="429" height="188" src="Pictures/image011.jpg"

404

alt="Provedení propojovacího kabelu">

405

</p>

406

407

<h3> Oživení pro MPLAB firmy MICROCHIP </h3>

408

409

<p>

410

Do procesoru U1 se externím programátorem naprogramuje firmware ze

411

souboru MPL876.HEX z instalačního adresáře balíku MICROCHIP MPLAB verze

412

5.x. Firmware umožňuje komunikaci jen rychlostí 19200Bd a 57600Bd.

413

</p>

414

415

<p>

416

Pokud je v ICD firmware pro PCW může se též použít program ICD do firmy

417

CCS (není pak potřeba použít externí programátor).

418

</p>

419

420

<h3> Oživení pro PCW firmy CCS </h3>

421

422

<p>

423

Nejsnazší je naprogramovat do U1 externím programátorem zavaděč, který

424

se nachází v instalačním adresáři překladače PCW (stačí i demoverze) v

425

souboru BOOLOAD.HEX. Pak je již ICD funkční a při prvním použití v

426

programu PCW nám program nabídne provedení aktualizace firmwaru. K

427

aktualizaci již není potřeba externí programátor. Místo zavaděče může

428

být naprogramován i firmware pro MPLAB.

429

</p>

430

431

<p>

432

Pokud nám program PCW nenabídne aktualizaci firmwaru, lze aktualizaci

433

provést také samostatným programem pro ovládání ICD, který se jmenuje

434

ICD a lze jej volně stáhnout ze stránek firmy CCS.

435

</p>

436

437

<p>

438

Při aktualizaci firmwaru vybereme variantu MICROCHIP MPLAB ICD a

439

variantu firmwaru pro programování požadované řady procesorů PIC

440

(PIC16F a PIC18F mají samostatné varianty firmwaru).

441

</p>

442

443

<p>

444

V případě potřeby je možné nahrát do ICD firmware pro MPLAB™ ICD

445

(soubor MPL876.HEX z instalačního adresáře balíku MPLAB verze 5.x).

446

</p>

447

448

<p>

449

Pokud do ICD nahrajeme chybnou verzi firmwaru (například firmware pro

450

jinou frekvenci krystalu) nezbývá než opět použít externí programátor a

451

přehrát firmware U1 z vnějšku.

452

</p>

453

454

<p>

455

Po výměně krystalu je možné použít i firmware pro kmitočet 20MHz ale

456

pak ICD nebude pracovat při sníženém napájecím napětí. V takovém

457

případě nahráváme firmware pro ICD-S pro 20MHz a ICD nebude možné

458

použít s programem MPLAB.

459

</p>

460

461

<h3> Kontrola </h3>

462

463

<p>

464

Po naprogramování firmwaru je vhodné zkontrolovat funkčnost ICD s

465

reálným procesorem a zkusit krokovat jednoduchou aplikaci v cílovém

466

procesoru. V programu MPLAB je vhodné rovněž zkontrolovat, zda ICD

467

správně reportuje velikost napájecího a programovacího napětí.

468

</p>

469

470

<p>

471

Závěrem je vhodné zkontrolovat, zda měnič vyrábí správné programovací

472

napětí. Kontroluje se napětí na vodiči +16V zda má +16V (vývod 8

473

stabilizátoru U3). Toto napětí se negeneruje trvale ale generuje se

474

například během programování.

475

</p>

476

477

<h1> Programové vybavení </h1>

478

479

<p>

480

Programové vybavení za nás napsaly firmy MICROCHIP a CCS.

481

</p>

482

483

<h2> Balík MPLAB firmy MICROCHIP </h2>

484

485

<p>

486

<a href="http://www.microchip.com/">http://www.microchip.com</a>

487

</p>

488

489

<p>

490

Firma MICROCHIP dodává ucelený programový balík MPLAB pro práci s

491

procesory PIC. Jedná se o integrované prostředí, překladač assembleru,

492

simulátor procesorů PIC a ovládání několika druhů programátorů a HW

493

debuggerů. Zde popisovaný ICD je podporovaný pouze ve starší verzi

494

MPLAB 5.x. MPLAB je zdarma ke stažení ze stránek výrobce a z mnoha

495

dalších míst.

496

</p>

497

498

<p>

499

Aby ICD fungoval s programem MPLAB musí do něho být nahrán firmware pro

500

MPLAB, který je v souboru MPL876.HEX.

501

</p>

502

503

<h2> Balík PCW firmy CCS </h2>

504

505

<p>

506

<a href="http://www.ccsinfo.com/">http://www.ccsinfo.com</a>

507

</p>

508

509

<p>

510

Firma CCS dodává komerční balík PCW, který obsahuje překladač jazyka C

511

pro procesory PIC, integrované prostředí (Windows nebo Linux) a přímo

512

podporuje ladění programů prostřednictvím několika druhů ICD. Od balíku

513

PCW je možné si stáhnout demoverzi na vyzkoušení, která je zdarma a

514

podporuje jen několik procesorů PIC s omezením délky přeloženého

515

programu. Jinak je demoverze plně funkční a funguje v ní i práce s ICD.

516

</p>

517

518

<p>

519

Poměr cena/výkon ostré verze překladače je velmi příznivá, protože

520

tvůrci prostředí odvedli velký kus práce zejména na podprogramech pro

521

ovládání periferií procesorů PIC. Kvalita generovaného kódu není sice

522

oslnivá (překladač samotný stojí cca 100$) ale využití paměti RAM je

523

vynikající. To co by se programovalo v assembleru hodiny se zde

524

programuje minuty až desítky minut.

525

</p>

526

527

<p>

528

Kromě integrovaného prostředí je možné ještě stáhnout program ICD,

529

který slouží pouze pro ovládání ICD a jeho aktualizaci (výměna

530

firmwaru, test komunikace a podobně).

531

</p>

532

533

<p>

534

Hardwarová podpora ICD procesorů PIC16F je popsána v dokumentu

535

MICROCHIP DS51241. U starších procesorů bez této podpory lze ICD použít

536

pouze pro programování jejich obsahu ale ne pro krokování běhu

537

programu. Podpora ICD je k dispozici u všech novějších procesorů PIC.

538

</p>

539

540

<p>

541

HW podpora ICD zahrnuje hardware, který umožňuje provádět tyto ladící

542

zásahy:

543

</p>

544

545

<ul>

546

<li>Krokovat program po instrukcích </li>

547

<li>Spustit program s nastavenou jednou zarážkou (BreakPoint registr je jen 1) </li>

548

<li>Zastavit běžící program </li>

549

</ul>

550

551

<p>

552

Vše ostatní již zajišťuje kousek programu, který se musí přidat k

553

cílové aplikaci (zabere pár buněk paměti RAM, řádově dvě stovky

554

instrukcí a jednu úroveň zásobníku). Přidání tohoto obslužného programu

555

do aplikace zajišťuje překladač sám jakmile zvolíme ladění pomocí ICD.

556

Na první adrese programu musí být instrukce NOP.

557

</p>

558

559

<p>

560

Aby ICD fungoval, musí v něm být nahraný firmware. Ovládací programy

561

firmy CCS dovedou komunikovat jak s původním firmwarem pro MPLAB firmy

562

MICROCHIP tak i s firmwary pro PCW firmy CCS. Pokud program zjistí, že

563

firmware není správný (různé řady cílových procesorů vyžadují různé

564

firmwary v ICD) provede jeho aktualizaci.

565

</p>

566

567

</div>

568

569

570

571

<div class="Footer">

572

<script type="text/javascript">

573

<!--

574

SetRelativePath("../../../../../");

575

DrawFooter();

576

// -->

577

</script>

578

<noscript>

579

<p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>

580

</noscript>

581

</div>

582

583

584

</body>

585

</html>

Subversion Repositories – MLAB

(root)/Modules/PICICD/PICICD01B/DOC/HTML/PICICD01B.cs.html @ 475

Rev 225