<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd"><html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"><title> PICICD01B </title><meta name="keywords" content="stavebnice MLAB in circuit debugger icd debugger MICROCHIP PIC"><meta name="description" content="Projekt MLAB, ICD Debugger pro proceosry PIC"><!-- AUTOINCLUDE START "Page/Head.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --><link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl"><link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../../Web/PIC/MLAB.ico"><script type="text/javascript" src="../../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script><!-- AUTOINCLUDE END --></head><body lang="cs"><!-- AUTOINCLUDE START "Page/Header.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --><!-- ============== HLAVICKA ============== --><div class="Header"><script type="text/javascript"><!--SetRelativePath("../../../../../");DrawHeader();// --></script><noscript><p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p></noscript></div><!-- AUTOINCLUDE END --><!-- AUTOINCLUDE START "Page/Menu.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --><!-- ============== MENU ============== --><div class="Menu"><script type="text/javascript"><!--SetRelativePath("../../../../../");DrawMenu();// --></script><noscript><p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p></noscript></div><!-- AUTOINCLUDE END --><!-- ============== TEXT ============== --><div class="Text"><p class="Title"><span lang="en">In Circuit Debugger</span> pro procesory PIC</p><p class=Autor>Milan Horkel</p><p class="Subtitle">Modul PICICD je jednoduchý programátor a ICD pro procesory PIC firmyMICROCHIP. Modul je kompatibilní s MPLAB™ ICD firmy MICROCHIP a je jejtaké možno použít s překladačem PCW firmy CCS. Umožňuje programovánízapájených procesorů PIC, krokování programů, nastavování BreakPointu ačtení a zápis z a do vnitřních pamětí laděného procesoru PIC.</p><p class="Subtitle"><img width="410" height="308" src="Pictures/image001.jpg"alt="Pohled na debugger"></p><p><a href="../PICICD01B.cs.pdf"><img class="NoBorder"src="../../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico"alt="Acrobat"> PDF verze</a></p><h1> Technické údaje </h1><table><tr><th> Parametr </th><th> Hodnota </th><th> Poznámka </th></tr><tr><td> Napájení </td><td> 2.0 až 5.5V </td><td> Napájí se z cílového systému </td></tr><tr><td> Spotřeba </td><td> Max. cca50mA </td><td> </td></tr><tr><td> Interface </td><td> RS232 (9600Bd až 115200Bd) </td><td> Kabel 1:1 DB9 (prodlužovací) </td></tr><tr><td> Kompatibilita </td><td> MPLAB™ ICD </td><td> MPLAB 5.x (řada PIC16F)<br>CCS PCW 3.x (řada PIC16F a PIC18F) </td></tr><tr><td> Rozměry </td><td> 65x50x20mm </td><td> Výška nad nosnou deskou </td></tr></table><h1> Popis konstrukce </h1><h2> Úvodem </h2><p>Konstrukce modulu přímo vychází z MPLAB™ ICD firmy MICROCHIP tak, jakje popsán v dokumentu DS51184 a s dodatkem v dokumentu ETN#21. Podleinformací nalezených na WWW má původní konstrukce potíže s generovánímprogramovacího napětí, proto byla tato část modifikována tak, aby bylozajištěno správné programovací napětí v plném rozmezí dovolenýchnapájecích napětí modulu.</p><h2> Zapojení modulu </h2><p>Modul ICD je napájen z cílového systému (prostřednictvím ISPkonektoru). Napájecí napětí může být v rozsahu 2V až 5V. Pokud nemácílové zařízení vlastní zdroj, je možné napájení přivádětprostřednictvím konektoru J4. Programovací napětí (cca. 12.7V) si ICDvyrábí sám pomocí měniče.</p><p>Základem ICD je procesor U1 PIC16LF876, který komunikuje s počítačem PCprostřednictvím sériové linky a řídí obvody pro programování procesorůprostřednictvím ISP konektoru. Samotný procesor se poprvé programujeprostřednictvím jeho ISP konektoru J3, další přeprogramování si jižprocesor provádí sám. Může se ale stát, že uživatel nahraje doprocesoru nesprávný firmware a pak je třeba použít opět vnějšíhoprogramátoru na přeprogramování.</p><p><img width="560" height="440" src="Pictures/image002.gif"alt="Zapojení procesorové části"></p><p>Komunikace s počítačem PC zajišťuje obvod U2 MAX232, který převádínapěťové úrovně mezi TTL a RS232. Pokud se provozuje ICD s napájecímnapětím menším než asi 4V je třeba ověřit maximální komunikačnírychlost, která ještě bude správně pracovat. Za příznivých podmínekmůže fungovat rychlost 115200Bd i při napájecím napětí 2V.</p><p><img width="474" height="435" src="Pictures/image003.gif"alt="Zapojení převodníku RS232"></p><p>Cílové zařízení se připojuje prostřednictvím ISP konektoru J2. Pokud sepoužije funkce monitoru použije se i vývod označený PGM, jinak můžezůstat volný. ICD je obvykle napájen z cílového systému prostřednictvímprogramovacího konektoru. Zenerova dioda D10 je ochrana před přepětím apřepólováním.</p><p>Zelená LED dioda D8 slouží současně jako indikační a jako zdrojreferenčního napětí pro hrubé měření napájecího napětí. Přesnost jepochybná ale programové vybavení s tímto řešením počítá.</p><p>Zdroj programovacího napětí získává napětí v měniči s tranzistorem Q1,který je řízen z PWM výstupu procesoru U1. Obvod měniče byl<i>modifikován</i> tak, aby poskytoval stabilní napětí +16V na vstupustabilizátoru U3 v plném rozmezí napájení ICD. Byla zmenšena indukčnostcívky L1 čímž byl zvýšen výkon měniče. Byla doplněna zpětná vazbaZenerovou diodou D4/D3 mezi kolektor a bázi tranzistoru, tím je omezenogenerované napětí měniče právě na +16V. <i>Dále byla změněna vazba bázetranzistoru Q1 s procesorem na střídavou vazbu aby nemohlo dojít kfatálnímu stavu zaseknutí procesoru U1 v okamžiku, kdy je na PWMvýstupu stav H (pak by byl Q1 sepnutý a zkratoval by napájení aprocesor by nebyl schopen provést RESET a mohl by Q1 nebo L1shořet).</i></p><p>Za měničem následuje standardní lineární stabilizátor s U3 podepřenýdiodou D7 tak, aby výsledné napětí za stabilizátorem bylo cca. +12.7V.</p><p><img width="378" height="370" src="Pictures/image004.gif"alt="Zapojení ISP konetoru"><img width="188" height="216" src="Pictures/image005.gif"alt="Zdroj Vref"><img width="622" height="276" src="Pictures/image006.gif"alt="Zdroj Vpp"></p><p>Posledním obvodem je obvod pro spínání programovacího napětí a aktivacisignálu RESET. Tranzistory Q2 a Q3 spínají VPP (cca. +12.7V) atranzistor Q4 aktivuje RESET. Odpory R18 a R21 jsou ochranné, odpor R22a dioda D9 zajišťují stav H na vývodu #MCLR cílového systému.</p><p>Odporový dělič R23/R24 slouží k měření (kontrole) velikost napětí VPP.</p><p>Odporový dělič R25/R26 slouží k měření napájecího napětí.</p><p><img width="608" height="406" src="Pictures/image007.gif"alt="Zapojení spínače Vpp"></p><h2> Mechanická konstrukce </h2><p>Modul je proveden standardním způsobem. V rozích má šrouby a sloupkypro připevnění na nosnou desku.</p><p><img width="478" height="379" src="Pictures/image008.jpg"alt="Detailní pohled"></p><h1> Osazení a oživení </h1><h2> Osazení </h2><p>Zkontrolujte zejména orientaci U1.</p><p><img width="402" height="302" src="Pictures/image009.jpg"alt="Osazení, strana součástí"><img width="387" height="321" src="Pictures/image010.jpg"alt="Osazení, strana spojů"></p><table class="Soupiska"><tr><th> Reference </th><th> Hodnota </th></tr><tr><th colspan="2"> Odpory SMD </th></tr><tr><td> R18 </td><td> 33 </td></tr><tr><td> R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R12, R21 </td><td> 100 </td></tr><tr><td> R13, R28, R30, R32 </td><td> 330 </td></tr><tr><td> R9, R10, R23 </td><td> 1k </td></tr><tr><td> R22, R25 </td><td> 4k7 </td></tr><tr><td> R11, R14,R15, R16, R17, R19, R20, R24, R26, R27, R29, R31 </td><td> 10k </td></tr><tr><td> R1 </td><td> 22K </td></tr><tr><th colspan="2"> Kondenzátory keramické SMD </th></tr><tr><td> C2, C3 </td><td> 22pF </td></tr><tr><td> C1, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C12, C13 </td><td> 100nF </td></tr><tr><th colspan="2"> Kondenzátory elektrolytické drátové </th></tr><tr><td> C11, C14 </td><td> 47uF/25V </td></tr><tr><th colspan="2"> Tlumivky axiální </th></tr><tr><td> L1 </td><td> 330uH </td></tr><tr><th colspan="2"> Krystaly </th></tr><tr><td> X1 </td><td> 3.6864MHz </td></tr><tr><th colspan="2"> Diody SMD </th></tr><tr><td> D1, D2, D4, D6, D7, D9 </td><td> 1N4148SMD </td></tr><tr><td> D5 </td><td> BAT48SMD </td></tr><tr><td> D10 </td><td> BZV55C5.6SMD </td></tr><tr><td> D3 </td><td> BZV55C16SMD </td></tr><tr><th colspan="2"> Diody LED </th></tr><tr><td> D8 </td><td> LED3mm zelená </td></tr><tr><th colspan="2"> Tranzistory SMD </th></tr><tr><td> Q1, Q2, Q4 </td><td> BC817-25SMD </td></tr><tr><td> Q3 </td><td> BC807-25SMD </td></tr><tr><th colspan="2"> Integrované obvody </th></tr><tr><td> U1 </td><td> PIC16LF876-04/SO </td></tr><tr><td> U2 </td><td> MAX232SMD </td></tr><tr><td> U3 </td><td> LM78L12M_SO8 </td></tr><tr><th colspan="2"> Mechanické součástky </th></tr><tr><td> J1 </td><td> RS232DB9M </td></tr><tr><td> J2, J3 </td><td> JUMP 8 </td></tr><tr><td> J4 </td><td> JUMP 2x3 </td></tr></table><h2> Oživení </h2><p>Do procesoru U1 je třeba naprogramovat firmware. Vhodnými kandidátyjsou firmwary jednak firmy MICROCHIP (z balíku MPLAB verze 5.x) a dálefirmwary firmy CCS (z balíku překladače PCW nebo ICS). Je třeba dátpozor na to, který firmware použít. Tento hardware je kompatibilní sICD firmy MICROCHIP a má procesor PIC16LF876 a krystal 3.6864MHz.</p><p>Kabel RS232 je zapojen 1:1 (tedy odpovídající si piny jsou spojeny,jedná se o prodlužovací kabel). Zařízení je také možno připojit přímona USB-RS232 adaptér.</p><p><img width="429" height="188" src="Pictures/image011.jpg"alt="Provedení propojovacího kabelu"></p><h3> Oživení pro MPLAB firmy MICROCHIP </h3><p>Do procesoru U1 se externím programátorem naprogramuje firmware zesouboru MPL876.HEX z instalačního adresáře balíku MICROCHIP MPLAB verze5.x. Firmware umožňuje komunikaci jen rychlostí 19200Bd a 57600Bd.</p><p>Pokud je v ICD firmware pro PCW může se též použít program ICD do firmyCCS (není pak potřeba použít externí programátor).</p><h3> Oživení pro PCW firmy CCS </h3><p>Nejsnazší je naprogramovat do U1 externím programátorem zavaděč, kterýse nachází v instalačním adresáři překladače PCW (stačí i demoverze) vsouboru BOOLOAD.HEX. Pak je již ICD funkční a při prvním použití vprogramu PCW nám program nabídne provedení aktualizace firmwaru. Kaktualizaci již není potřeba externí programátor. Místo zavaděče můžebýt naprogramován i firmware pro MPLAB.</p><p>Pokud nám program PCW nenabídne aktualizaci firmwaru, lze aktualizaciprovést také samostatným programem pro ovládání ICD, který se jmenujeICD a lze jej volně stáhnout ze stránek firmy CCS.</p><p>Při aktualizaci firmwaru vybereme variantu MICROCHIP MPLAB ICD avariantu firmwaru pro programování požadované řady procesorů PIC(PIC16F a PIC18F mají samostatné varianty firmwaru).</p><p>V případě potřeby je možné nahrát do ICD firmware pro MPLAB™ ICD(soubor MPL876.HEX z instalačního adresáře balíku MPLAB verze 5.x).</p><p>Pokud do ICD nahrajeme chybnou verzi firmwaru (například firmware projinou frekvenci krystalu) nezbývá než opět použít externí programátor apřehrát firmware U1 z vnějšku.</p><p>Po výměně krystalu je možné použít i firmware pro kmitočet 20MHz alepak ICD nebude pracovat při sníženém napájecím napětí. V takovémpřípadě nahráváme firmware pro ICD-S pro 20MHz a ICD nebude možnépoužít s programem MPLAB.</p><h3> Kontrola </h3><p>Po naprogramování firmwaru je vhodné zkontrolovat funkčnost ICD sreálným procesorem a zkusit krokovat jednoduchou aplikaci v cílovémprocesoru. V programu MPLAB je vhodné rovněž zkontrolovat, zda ICDsprávně reportuje velikost napájecího a programovacího napětí.</p><p>Závěrem je vhodné zkontrolovat, zda měnič vyrábí správné programovacínapětí. Kontroluje se napětí na vodiči +16V zda má +16V (vývod 8stabilizátoru U3). Toto napětí se negeneruje trvale ale generuje senapříklad během programování.</p><h1> Programové vybavení </h1><p>Programové vybavení za nás napsaly firmy MICROCHIP a CCS.</p><h2> Balík MPLAB firmy MICROCHIP </h2><p><a href="http://www.microchip.com/">http://www.microchip.com</a></p><p>Firma MICROCHIP dodává ucelený programový balík MPLAB pro práci sprocesory PIC. Jedná se o integrované prostředí, překladač assembleru,simulátor procesorů PIC a ovládání několika druhů programátorů a HWdebuggerů. Zde popisovaný ICD je podporovaný pouze ve starší verziMPLAB 5.x. MPLAB je zdarma ke stažení ze stránek výrobce a z mnohadalších míst.</p><p>Aby ICD fungoval s programem MPLAB musí do něho být nahrán firmware proMPLAB, který je v souboru MPL876.HEX.</p><h2> Balík PCW firmy CCS </h2><p><a href="http://www.ccsinfo.com/">http://www.ccsinfo.com</a></p><p>Firma CCS dodává komerční balík PCW, který obsahuje překladač jazyka Cpro procesory PIC, integrované prostředí (Windows nebo Linux) a přímopodporuje ladění programů prostřednictvím několika druhů ICD. Od balíkuPCW je možné si stáhnout demoverzi na vyzkoušení, která je zdarma apodporuje jen několik procesorů PIC s omezením délky přeloženéhoprogramu. Jinak je demoverze plně funkční a funguje v ní i práce s ICD.</p><p>Poměr cena/výkon ostré verze překladače je velmi příznivá, protožetvůrci prostředí odvedli velký kus práce zejména na podprogramech proovládání periferií procesorů PIC. Kvalita generovaného kódu není siceoslnivá (překladač samotný stojí cca 100$) ale využití paměti RAM jevynikající. To co by se programovalo v assembleru hodiny se zdeprogramuje minuty až desítky minut.</p><p>Kromě integrovaného prostředí je možné ještě stáhnout program ICD,který slouží pouze pro ovládání ICD a jeho aktualizaci (výměnafirmwaru, test komunikace a podobně).</p><p>Hardwarová podpora ICD procesorů PIC16F je popsána v dokumentuMICROCHIP DS51241. U starších procesorů bez této podpory lze ICD použítpouze pro programování jejich obsahu ale ne pro krokování běhuprogramu. Podpora ICD je k dispozici u všech novějších procesorů PIC.</p><p>HW podpora ICD zahrnuje hardware, který umožňuje provádět tyto ladícízásahy:</p><ul><li>Krokovat program po instrukcích </li><li>Spustit program s nastavenou jednou zarážkou (BreakPoint registr je jen 1) </li><li>Zastavit běžící program </li></ul><p>Vše ostatní již zajišťuje kousek programu, který se musí přidat kcílové aplikaci (zabere pár buněk paměti RAM, řádově dvě stovkyinstrukcí a jednu úroveň zásobníku). Přidání tohoto obslužného programudo aplikace zajišťuje překladač sám jakmile zvolíme ladění pomocí ICD.Na první adrese programu musí být instrukce NOP.</p><p>Aby ICD fungoval, musí v něm být nahraný firmware. Ovládací programyfirmy CCS dovedou komunikovat jak s původním firmwarem pro MPLAB firmyMICROCHIP tak i s firmwary pro PCW firmy CCS. Pokud program zjistí, žefirmware není správný (různé řady cílových procesorů vyžadují různéfirmwary v ICD) provede jeho aktualizaci.</p></div><!-- AUTOINCLUDE START "Page/Footer.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --><!-- ============== PATIČKA ============== --><div class="Footer"><script type="text/javascript"><!--SetRelativePath("../../../../../");DrawFooter();// --></script><noscript><p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p></noscript></div><!-- AUTOINCLUDE END --></body></html>