CAPÍTULO VI: Dispositivos programables

1. CAPÍTULO VI: Dispositivos programables Estudio de memorias EPROM, PLD’s y microcontroladores José Luis Sánchez Calero 2006

2. Circuito con 2732 • Montad el circuito de la figura.

3. Depuración de programas • Las explicaciones que seguirán se desarrollan en torno al microcontrolador de Microchip PIC 16F876, que es el que estudiamos en el Ciclo Formativo Superior de DESARROLLO DE PRODUCTOS ELECTRÓNICOS.

4. Circuito base • Diseñemos el circuito de la figura, que ya fue el soporte del capítulo anterior.

5. Propuesta del programa • Una vez confeccionado el esquema del circuito hay que desarrollar el programa que lo haga funcionar. En nuestro ejemplo vamos a realizar un programa que visualice HOLA en una posición centrada de la fila superior de la pantalla LCD.

6. Herramienta para programa • Para escribir el programa en lenguaje ensamblador podemos utilizar varias herramienta, incluso el bloc de notas de Windows. Nosotros utilizaremos MPLAB de Microchip. • Lo primero que nos encontramos es un fichero fuente (Source), al que llamaremos saludo.asm. La realización y comprensión de este programa corresponde a otra disciplina, muy alejada del conocimiento de PROTEUS.

7. Imagen del ensamblador • Aspecto del programa ensamblador en bloc de notas.

8. Menú Source • Disponiendo del fichero fuente ya podemos configurar todo el entorno PROTEUS para que puedan generarse el resto de ficheros necesarios. • Seleccionemos el menú Source.

9. Añadir o quitar un fichero .asm • Pincharemos sobre Add/Remove Source files…

10. Ventana para añadir fichero • Esto nos lleva a la ventana de la figura, donde elegiremos New (fichero nuevo).

11. Inclusión del fichero fuente • Esto nos lleva a una ventana donde deberemos buscar nuestro fichero saludo.asm. Una vez abierto, se reflejará en la ventana correspondiente, como muestra la figura. Aquí, mediante el botón Change, podríamos cambiar este fichero fuente.

12. Elección de herramienta • La operación siguiente es decirle a PROTEUS qué herramienta, de las varias que lleva, debe utilizar para generar el resto de ficheros necesarios para simulación. Elegiremos MPASMWIN, y aceptaremos. Pinchamos aquí para desplegar lista de herramientas Se elige ésta

13. Observación del fichero • A partir de este momento, al desplegar el menu Source veremos, debajo de las opciones, el nombre del fichero elegido. Aquí se ve el nombre del fichero seleccionado

14. Abrir el editor • Y si pinchamos sobre él, se abre una ventana de edición donde podemos retocar o modificar el código ensamblador.

15. Herramientas para códigos • El paso siguiente es volver a desplegar el menú Source y escoger la opción Define Code Generation Tools…

16. Herramientas para ensamblar • Esta acción nos lleva a una ventana donde debemos elegir las herramientas de desarrollo. Aquí volveremos a elegir MPASMWIN, en la casilla de la figura.

17. Ruta de Herramientas • Y, aunque PROTEUS ya da la ruta completa donde se encuentra esa herramienta, deberemos asegurarnos que el camino es el que muestra la figura. Si no fuese así, mediante el botón Browse deberemos buscar el fichero MPASMWIN.EXE, dentro de la carpeta Tools, de PROTEUS.

18. Fichero HEX • En la misma ventana anterior deberemos asegurarnos que las opciones del apartado Make Rules están como en la figura. Aquí observamos que se obtendrá un fichero tipo HEX a partir de un ASM. Aquél será el que “grabaremos” en el micro.

19. Código LST • El último apartado de la ventana de Definición de Herramientas para Generación de Códigos nos encontramos con la Extracción de Datos para Depuración del programa. Debe de estar como en la figura.

20. Fichero para código LST • Si la ruta del fichero MPASMDDX.EXE no fuese la mostrada, con el botón Browse podemos buscarlo, dentro de la carpeta Tools que lleva PROTEUS.

21. Buscar editor • El paso siguiente es asegurarnos de que el programa de edición que emplearía PROTEUS, en caso de retoques o modificaciones, es el apropiado. Para ello pinchad como en la figura.

22. Elección de editor • Se abre la ventana de selección de editores. Elegid como en la figura; es lo que sale por defecto.

23. Construcción de ficheros • Establecidas las herramientas, sólo falta decirle que nos “construya todo”. Eso lo conseguimos con la opción de la figura.

24. Aviso final de construcción • Si la operación se realiza con normalidad (sin errores), una ventana como la mostrada nos lo avisará.

25. Listado de códigos generados • Si se hubiesen producido errores en el proceso, no se generarán los códigos necesarios para simular y habrá que buscar la causa de esos errores. • Los códigos generados en un proceso correcto, necesarios para la simulación y depuración, son

26. Preparando la simulación • Con los códigos generados ya podemos arrancar la simulación. • Y para ello lo primero que tenemos que hacer es grabar el micro con el fichero hexadecimal “saludo.HEX”.

27. Edición del micro • Pinchad sobre el chip, con botón secundario, para marcarlo. Seguidamente botón primario para editarlo. Sale la ventana de la figura.

28. Búsqueda fichero .HEX • Pinchad sobre la carpeta de la ventana Program File: para abrir la búsqueda del fichero saludo.HEX.

29. Grabación del chip programable • Una vez encontrado y abierto, quedará visible en la ventana anterior. • Ya está grabado el PIC.

30. Simulación VSM • Arrancad la simulación VSM y veréis el circuito así:

31. Programa a realizar • Vamos a estudiar las herramientas de depuración analizando un programa sencillo. • Diseñemos el circuito que se muestra en la figura de la siguiente diapositiva y realizemos el programa ensamblador para conseguir una intermitencia de los visualizadores con cadencia de un segundo. Este programa se llamará intermitente.asm.

32. Circuito a montar • Circuito a montar.

33. Generación de ficheros • Seguid paso a paso la explicación de las diapositivas 44 a 66. • Si todo ha ido perfectamente la simulación VSM se habrá realizado correctamente y los leds parpadearán con la cadencia de 1 seg. • Pero vamos a realizar el seguimiento del programa paso a paso, para analizar el cambio de los diversos bloques internos del microcontrolador.

34. Simular paso a paso • Arrancad la simulación paso a paso pulsando Ctrl + F12. • También conseguimos el mismo efecto pinchando sobre el botón de paso a paso. • O mediante Debug > Start/Restart Debugging.

35. Herramientas de Depuración • La botonera de simulación quedará así:

36. Ventanas para depuración • Si desplegáis el menú Debug se os mostrarán todas las ventanas de depuración disponibles para el seguimiento del desarrollo del programa.

37. Ventana Simulation Log • Si en la ventana del menú Debug pincháis sobre Simulation Log se abrirá la ventana correspondiente, que aparece en la figura de la siguiente diapositiva.

38. Ventana Simulation Log

39. Marca de ventana abierta • En esta ventana se muestran datos sobre la simulación. • Cuando una ventana ha sido abierta queda la correspondiente marca en la ventana Debug.

40. Ventana de Código Fuente • Cerrad la ventana anterior, que es la que menos necesitamos para analizar el programa. • Abrid la ventana del código fuente del programa, pinchando en

41. Ventana de Código Fuente • La ventana nos muestra el código fuente del programa. Ésta sí es muy interesante tenerla a la vista para seguir paso a paso el desarrollo del programa. • En la siguiente diapositiva se muestra la ventana de Código Fuente.

42. Ventana de Código Fuente

43. Desplazar y modificar ventana • La primera manipulación con la ventana es el desplazamiento y el cambio de dimensiones. • Estas operaciones se realizan como con cualquier ventana de windows: pinchando y arrastrando sobre la banda azul de título, para mover, y pinchando y arrastrando sobre las esquinas o laterales para modificar tamaño.

44. Edición de la ventana • Si pinchamos con secundario sobre cualquier zona de la ventana del Código Fuente se edita y aparece la ventana emergente de la figura.

45. Edición de la ventana • Al editar la ventana de Código Fuente nos aparecen tres opciones para ajustar el aspecto de la ventana a nuestro gusto. • La primera de las tres opciones nos permite mostrar u ocultar la numeración de líneas de programa; la segunda opción hace lo mismo con las direcciones de memoria, y la tercera, con los códigos de operación de las instrucciones. • La figura está programada para que se muestre, en la ventana de Código Fuente, solamente las direcciones de memoria.

46. Edición de la ventana • En la parte inferior de la ventana de edición disponemos de dos opciones que nos permitirán personalizar las letras y los colores de la ventana de Código Fuente. • Estas dos opciones nos las encontraremos disponibles en todas las ventanas de depuración

47. Ventana de Registros • Para ver la ventana que nos muestra todos los registros internos del micro, pinchad sobre la opción

48. Ventana de Registros • Y obtenemos la ventana… • …donde se aprecian los registros más utilizados del micro. • Pinchando con secundario dentro de la ventana se pueden cambiar colores y letras. Aparece esta ventana si pinchamos secundario dentro de la ventana de registros

49. Ventana de Memoria de Datos • Pinchad según la figura, para abrir la ventana que muestra el contenido de la memoria de datos del chip.

50. Ventana de Memoria de Datos • Obtendremos la ventana de la figura, donde vemos en hexadecimal y ASCII el contenido de la memoria de datos. • Si pinchamos con secundario dentro de ella aparecerán las opciones de edición.