CAPÍTULO VI: Dispositivos programables

Presentación del tema: "CAPÍTULO VI: Dispositivos programables"— Transcripción de la presentación:

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

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.

51 Edición de ventana de Memoria de Datos
Las opciones disponibles son: Ir a una determinada dirección. Visualizar caracteres. Cambiar el tipo de datos y formato. Cambiar los tipos de letras. Cambiar los colores.

52 Ventana de EEPROM de Datos
Esta ventana se obtiene al seleccionar el apartado 6, según muestra la figura.

53 Ventana de EEPROM de Datos
La ventana de EEPROM de datos se muestra en la figura. En ella se ha pinchado con secundario para editarla.

54 Ventana de EEPROM de Programa
Esta ventana se obtiene al pinchar la opción 7, según la figura.

55 Ventana de EEPROM de Programa
Aspecto de la ventana visualizando las instrucciones por bytes

56 Ventana de EEPROM de Programa
Aspecto de la ventana, visualizando las instrucciones completas con el byte de más peso delante.

57 Ventana de Pila Seleccionando la opción 8 se obtiene la ventana de pila.

58 Ventana de Pila Aspecto de la ventana de la Pila interna del micro. La entrada última es la que está marcada con la flecha. Es a la dirección que saltará la CPU cuando encuentre una instrucción de retorno. Última entrada en pila

59 Ventana de observación
Esta ventana se obtiene al seleccionar la opción 2.

60 Ventana de observación
Tiene el aspecto de la figura, con un mínimo de dos columnas de observación. Nos servirá para seleccionar los registros y variables que deseamos observar durante la depuración.

61 Edición de ventana de observación
Si pincháis con secundario dentro de la ventana aparecerán las opciones de edición

62 Aspecto de datos en ventana
Disponemos de las opciones conocidas para modificar el aspecto de datos.

63 Tipo de letras y colores
También aquí podemos cambiar el tipo y color de letra de la ventana.

64 Añadir columnas Y podemos añadir columnas de observación.

65 Añadir columnas Activando esta opción añadimos la columna de direcciones. El resultado es:

66 Separación de columnas
Si llevamos el cursor a la línea de separación entre columnas, cambiará de aspecto y podemos arrastrar para variar la separación entre aquéllas.

67 Añadir cuadrícula Activando esta opción añadimos cuadrícula.
El resultado es:

68 Columna de comentarios
Activando esta opción añadimos una columna para expresiones. El resultado es:

69 Minimización de ventana
Con esta opción minimizamos la ventana de observación. El resultado es:

70 Edición de ventana de código fuente
Al pinchar secundario en la ventana de código fuente se edita.

71 Búsqueda de línea de Código Fuente
La primera opción activa de que disponemos es que nos permite ir a una línea determinada del programa. Pinchando aquí se nos muestra la ventana donde introduciremos el número de línea a buscar. Pinchad aquí Para introducir aquí el número de línea a visitar dentro del código fuente Se abre esta ventana

72 Búsqueda de línea de Código Fuente
Si escribimos 5 en la ventana anterior el programa habrá resaltado la quinta línea del lenguaje escrito en el código fuente. No confundáis la quinta línea del código escrito con la dirección cinco.

73 Aquí decimos que deseamos ver la dirección 5
Búsqueda de dirección Seleccionando la opción aparecerá la ventana que nos pide la dirección a mostrar. Aquí decimos que deseamos ver la dirección 5

74 Búsqueda de dirección PROTEUS nos lleva a la dirección 5 del programa, resaltándola.

75 Búsqueda de palabra La siguiente opción se emplea para localizar una determinada palabra del texto. Al seleccionar la opción nos emerge esta ventana.

76 Búsqueda de palabra Escribid mo en la casilla del texto y activad la casilla Case-sensitive? Con esto le estamos diciendo al programa que nos busque cualquier término que lleve esas dos letras en su composición.

77 Búsqueda de palabra Al pinchar sobre Next, PROTEUS nos llevará a la primera línea que contiene mo. Observad que la línea mostrada tiene las dos letras buscadas en el texto explicativo (“;Programa puerto B como salidas.”)

78 El texto pedido lo ha encontrado en la línea 15
Búsqueda de palabra Y la ventana de búsqueda nos da el número de línea donde ha encontrado el primer término que en nuestro ejemplo es la línea 15. El texto pedido lo ha encontrado en la línea 15

79 Búsqueda de palabra Ahora situemos el cursor de búsqueda al inicio del programa para realizar, desde aquí, una nueva búsqueda. Pinchad en la primera línea del código fuente. Tras pinchar, la línea quedará resaltada.

80 Búsqueda de palabra Si optamos por encontrar una palabra completa deberemos escribir la palabra deseada y activar la casilla Only Whole Words? En el ejemplo se busca la palabra movwf.

81 Búsqueda de palabra Al pinchar sobre Next, el cursor se va a la primera línea de programa donde aparece el término completo buscado, y la ventana nos dice que es la línea 44. En la línea 44 encuentra el primer movwf, iniciando la búsqueda donde estaba posicionado el cursor.

82 Búsqueda de palabra Pinchando repetidamente sobre Next iremos viendo las siguientes líneas que cumplen la condición de búsqueda; si pinchamos sobre Previous iremos viendo las líneas anteriores.

83 Búsqueda de palabra La ventana de búsqueda memoriza los términos introducidos. En la figura se aprecian tres entradas empleadas como prueba.

84 Búsqueda de palabra Si deseamos hacer búsquedas sucesivas podemos optar por la solución rápida del teclado, pulsando Ctrl + G, o mediante la opción desplegada

85 FINAL En el próximo capítulo se estudia la modificación de valores por defecto de ISIS José Luis Sánchez Calero