71_74.PDF

S P R Z Ę T

Zestaw narzędzi dla użytkowników

mikrokontrolerów XE8000

W†artykule na str. 51 przedstawiliúmy rodzinÍ nowych

mikrokontrolerÛw produkowanych przez szwajcarsk¹ firmÍ Xemics. Ich

parametry eksploatacyjne - przede wszystkim bardzo ma³y pobÛr

pr¹du i†moøliwoúÊ zasilania z†pojedynczej baterii litowej -

powinny zainteresowaÊ wielu konstruktorÛw. Opisy

mikrokontrolerÛw jakie moøna znaleüÊ

w†pedeefowych dokumentach nie

zawsze w†pe³ni je

charakteryzuj¹.

Lepiej jest je

po prostu

ìdotkn¹Êî.

Prezentujemy starter kit, jaki firma

Xemics opracowa³a w†celu promocji

swoich nowych produktÛw. Nazywa

siÍ on XE8000 ProsStart i†s³uøy do

uruchamiania prostych aplikacji dla

mikrokontrolerÛw XE88LC01M,

XE88LC03M i†XE88LC05M. Jak pamiÍ-

tamy, w†sk³ad rodziny XE8000 wcho-

dz¹ ponadto uk³ady XE88LC02,

XE88LC04, XE88LC06 i†XE88LC08.

ProsStart zawiera p³ytkÍ prÛbn¹ z†pod-

stawk¹ dla mikrokontrolera, p³ytkÍ

programatora umoøliwiaj¹cego progra-

mowanie wewnÍtrznej pamiÍci Flash

mikrokontrolera poprzez interfejs

RS232 oraz dwa CD-ROM-y z†doku-

mentacj¹ techniczn¹ mikrokontrolerÛw

oraz z†oprogramowaniem CoolRIDE .

specjalna podstawka pod uk³ady wyko-

nane w†obudowie LQFP64. Podstawka

to nie jest w³aúciwe okreúlenie.

W†plastikowym korpusie zamontowano

precyzyjnie u³oøone, poz³acane, lekko

sprÍøynuj¹ce styki, na ktÛrych umiesz-

czany jest uk³ad scalony. O†dok³adnoú-

ci wykonania úwiadczy przyjÍty dla

wyprowadzeÒ raster 0,5†mm. Uk³ad

jest dociskany do stykÛw przykrywk¹

z†zatrzaskami gwarantuj¹cymi pewnoúÊ

kontaktu. Niestety, mimo powszechnie

stosowanego úciÍcia krawÍdzi obudÛw

takich jak TQFP czy LQFP, nie prze-

widziano øadnej blokady mechanicznej

zabezpieczaj¹cej przed nieprawid³o-

wym zorientowaniem uk³adu w†pod-

stawce. Jedynie w†miejscu, w†ktÛrym

powinien znaleüÊ siÍ úciÍty rÛg obu-

dowy uk³adu, umieszczono czerwony

punkt. Wk³adanie mikrokontrolera do

podstawki musi wiÍc byÊ wykonywa-

ne bardzo uwaønie. Jego nieprawid³o-

we zorientowanie moøe zakoÒczyÊ siÍ

zniszczeniem uk³adu. Jak juø wiemy,

mikrokontrolery XE8000 nie s¹ zbyt

wymagaj¹ce pod wzglÍdem napiÍcia

zasilaj¹cego. Cecha ta moøe byÊ w†³at-

wy sposÛb zweryfikowana za pomoc¹

p³ytki ewaluacyjnej. Znajduje siÍ na

niej gniazdo do umieszczenia baterii

litowej w†obudowie pastylkowej

o†úrednicy do 15†mm. Bateria moøe

byÊ od³¹czona za pomoc¹ specjalnego

prze³¹cznika. WÛwczas zasilanie jest

pobierane z†p³ytki programatora. Jeúli

jednak tego nie zrobimy, to w†przypad-

ku wystÍpowania napiÍcia na ³¹czÛw-

ce p³ytki prÛbnej z†p³ytk¹ programato-

ra, bateria zostanie od³¹czona automa-

tycznie. Mikrokontroler moøe byÊ ze-

rowany rÍcznie przyciskiem, chociaø

odpowiednie elementy zapewniaj¹ po-

prawny start procesora po w³¹czeniu

zasilania. Do komunikacji z†operatorem

s³uø¹ diody úwiec¹ce sterowane z†por-

P³ytka ewaluacyjna

Na p³ytce ewaluacyjnej nie widzimy

zbyt wielu elementÛw. Wszystkie mik-

rokontrolery Xemicsa s¹ wykonywane

wy³¹cznie w†wersjach do montaøu po-

wierzchniowego. G³Ûwnym elementem

jest wiÍc, niezbyt czÍsto spotykana,

Elektronika Praktyczna 10/2002

S P R Z Ę T

Rys. 1

Rys. 2

tu PB oraz mikroprzyciski do³¹czone

do portu PA. Jeúli nie przewidujemy

ich wykorzystania, mog¹ byÊ od³¹czo-

ne poprzez wyjÍcie jumperÛw. Wszyst-

kie wyprowadzenia mikrokontrolera s¹

do³aczone do z³¹cza szpilkowego

umieszczonego na krawÍdzi p³ytki.

Tuø przy podstawce znajduje siÍ rezo-

nator kwarcowy 32768†Hz, ktÛry moøe

byÊ od³¹czany za pomoc¹ jumpera.

Mikrokontroler ìprzechodziî wÛwczas

na pracÍ z†wewnÍtrznym oscylatorem

RC. W†sk³ad zestawu uruchomieniowe-

go wchodz¹ 3†mikrokontrolery

XE88LC05M. Wszystkie maj¹ zapisany

w†pamiÍci program zapalaj¹cy kolejno

diody úwiec¹ce umieszczone na p³ytce

prÛbnej. Wykorzystanie samej p³ytki

do innych celÛw niø demonstracja

wspomnianych efektÛw jest doúÊ

uci¹øliwe, gdyø nie przewidziano na

niej nawet centymetra kwadratowego

uniwersalnego pola montaøowego.

Uk³ady w³asne, ktÛrych dzia³anie

chcielibyúmy sprawdziÊ, musz¹ byÊ

wiÍc zmontowane na zewn¹trz. Po³¹-

czenia z†mikrokontrolerem na p³ytce

starter kitu trzeba wykonaÊ dodatko-

wym kablem, ktÛrego nie ma w†zesta-

wie. Moøna teø umieúciÊ w†swoim

uk³adzie tak¹ podstawkÍ, jaka jest na

p³ytce prÛbnej zestawu uruchomienio-

wego. Tylko sk¹d j¹ wzi¹Ê? Ca³y ze-

staw ewaluacyjny s³uøy³by w†takim

przypadku jedynie jako programator,

a†mikrokontroler by³by przenoszony

z†p³ytki na p³ytkÍ - to doúÊ mÍcz¹ce.

Inne rozwi¹zanie to umieszczenie na

w³asnej p³ytce specjalnej ³¹czÛwki,

ktÛra s³uøy³aby do ³¹czenia jej z†p³yt-

k¹ programatora ze starter kitu.

widziano do tego celu gniazda

DSUB25. Na p³ytce programatora

umieszczono zasilacz zapewniaj¹cy na-

piÍcia wymagane podczas programowa-

nia mikrokontrolera, a†takøe podczas

pracy w†trybie z†zasilaniem zewnÍt-

rznym (nie z†baterii). Aby mÛg³ on

prawid³owo dzia³aÊ, niezbÍdne jest do-

prowadzenie do specjalnego gniazda

napiÍcia 13...15†V†(moøe byÊ niestabi-

lizowane). Programowanie uk³adu od-

bywa siÍ z†komputera PC poprzez in-

terfejs RS232. Na p³ytce programatora

znajduj¹ siÍ dwa gniazda umoøliwiaj¹-

ce do³¹czenie komputera. Jedno z†nich

jest wykorzystywane wy³¹cznie przez

programator, drugie zaú s³uøy do trans-

misji miÍdzy mikrokontrolerem a†kom-

puterem z†uruchamianym programem.

W†instrukcji zwraca siÍ uwagÍ na to,

øe kabel po³¹czeniowy nie moøe byÊ

typu null modem .

WrÛÊmy do moøliwych konfiguracji

uruchamianego uk³adu. Wspomina³em

o†moøliwoúci ³¹czenia w³asnej p³ytki

z†p³ytk¹ programatora w†celu zaprogra-

mowania mikrokontrolera we w³asnym

uk³adzie. Do tego celu nie jest stoso-

wany typowy interfejs ISP. Uk³ady ro-

dziny XE8000 wymagaj¹ na wybranych

wyprowadzeniach odpowiednich syg-

na³Ûw i†napiÍÊ, a†takøe do³¹czenia re-

zystorÛw podci¹gaj¹cych i†kondensato-

rÛw blokuj¹cych. To wszystko jest

doúÊ znacznym utrudnieniem dla ope-

ratora, o†tyle niezrozumia³ym, øe prze-

cieø znane s¹ rozwi¹zania, w†ktÛrych

wystarczy np. chwilowe zajÍcie portu

szeregowego podczas programowania.

my s¹ zintegrowane w†jednym pakie-

cie, z†typowym dla Windows interfej-

sem graficznym. G³Ûwne okno progra-

mu przedstawiono na rys. 1 .

CoolRIDE umoøliwia utworzenie

w³asnego projektu, w†sk³ad ktÛrego bÍ-

d¹ wchodziÊ wszystkie niezbÍdne pli-

ki przygotowanego oprogramowania.

Zastosowane rozwi¹zania s¹ podobne

do stosowanych w†wielu innych pro-

gramach tego rodzaju. DziÍki CoolRIDE

programista moøe w†sposÛb uporz¹dko-

wany tworzyÊ i†archiwizowaÊ swoje

ìdzie³oî. PracÍ trzeba rozpocz¹Ê od

skonfigurowania úrodowiska. Najwaø-

niejsze to podanie w†menu Tools ,

z†ktÛrym portem szeregowym bÍdzie

wspÛ³pracowaÊ zestaw uruchomienio-

wy i†jakie bÍdzie napiÍcie zasilaj¹ce

mikrokontroler. Tworzenie nowego pro-

jektu jest u³atwione dziÍki wbudowa-

nemu wizardowi, prowadz¹cemu uøyt-

kownika ìza rÍkÍî.

Na wstÍpie naleøy podaÊ, na jak¹

wersjÍ mikrokontrolera bÍdzie pisany

program. Po podúwietleniu odpowied-

niej pozycji na liúcie rozwijanej,

w†okienku poniøej jest przedstawiana

krÛtka charakterystyka wybranego typu

( rys. 2 ). Po przebrniÍciu przez wszyst-

kie podpowiedzi kreatora projektu

moøna rozpocz¹Ê pisanie programu.

Mamy do wyboru tworzenie plikÛw

cia³a programu w†jÍzyku C, plikÛw na-

g³Ûwkowych C ( C†header files ), pro-

gramÛw ürÛd³owych w†asemblerze (ich

domyúlne rozszerzenie to. s ) i†plikÛw

do³¹czanych ( include files ). Moøna teø

dokumentowaÊ projekt w†plikach teks-

towych. Dobrym zwyczajem, pozwala-

j¹cym na ³atwiejsze panowanie nad

projektem, jest dzielenie programu na

modu³y. Modu³y mog¹ byÊ ponadto

wykorzystywane wielokrotnie w†innych

projektach. ZakoÒczenie przygotowania

programu polega na skompletowaniu

poszczegÛlnych jego sk³adnikÛw i†po-

CoolRIDE

CoolRIDE to pakiet narzÍdzi progra-

mowych zawieraj¹cy: profiler i†mene-

døer projektu, asembler, kompilator jÍ-

zyka C, linker, symulator, pomoc o n-

line oraz debuger mog¹cy wyúwietlaÊ

instrukcje jÍzyka C. Wszystkie progra-

P³ytka programatora

Typowa konfiguracja zestawu uru-

chomieniowego, przewidziana przez

producenta, to p³ytka prÛbna po³¹czo-

na z†p³ytk¹ programatora ( fot. 1 ). Prze-

Elektronika Praktyczna 10/2002

S P R Z Ę T

Rys. 3

nawet na monitorze 17-

calowym pracuj¹cym

z†rozdzielczoúci¹ 800x600

by³y bardzo nieczytelne

i†nie uda³o mi siÍ tego

zmieniÊ.

Rozmiary artyku³u nie

pozwalaj¹ na omÛwienie

szczegÛ³Ûw programu Co-

olRIDE . Jest to o†tyle

ma³o istotne, øe dzia³a

on jak wiele mu podob-

nych. Istotne jest to, øe

moøna w†nim wykony-

waÊ pojedyncze instruk-

cje procesora zarÛwno na

poziomie jÍzyka C, jak

i†rozkazÛw asemblero-

wych. Moøemy podgl¹daÊ i†zmieniaÊ

zawartoúÊ rejestrÛw, pamiÍci, úledziÊ

wykonywanie programu w†trybie ci¹g-

³ym, ewentualnie z†ustawionymi pu-

³apkami. Wszystkie lub wybrane

zmienne programu s¹ uwidocznione

w†oknie Watches , w†ktÛrym moøna

rÛwnieø zmieniaÊ ich wartoúÊ.

No cÛø, program moøna debugowaÊ

w†nieskoÒczonoúÊ. Jak wiadomo, nie

ma programu bez b³ÍdÛw. W†ktÛrymú

momencie trzeba jednak podj¹Ê mÍsk¹

decyzjÍ i†uznaÊ, øe pozosta³e uchybie-

nia s¹ do zaakceptowania. PracÍ nad

projektem koÒczymy zapisuj¹c osta-

teczn¹ wersjÍ programu do pamiÍci

mikrokontrolera. Odpowiednie polece-

nie znajduje siÍ w†menu Tools->Star-

ter Kit . Trzeba jeszcze okreúliÊ typ

mikrokontrolera, wartoúÊ napiÍcia zasi-

laj¹cego, wskazaÊ plik binarny, ktÛry

bÍdzie zapisany w†pamiÍci Flash i†na-

cisn¹Ê klawisz Upload software . Pro-

gramowanie uk³adu trwa zaskakuj¹co

d³ugo. Warto wiÍc ìprzy³oøyÊ siÍî do

uruchamiania programu ìna suchoî,

podczas symulacji.

Mikrokontrolery XE8000 to nowoúÊ

na rynku zdominowanym przez innych

ìwielkichî producentÛw. W†tej dzie-

dzinie jest niezwykle trudno przej¹Ê

klientÛw. Maj¹ oni swoje narzÍdzia,

przyzwyczajenia, w³asne biblioteki

tworzone czÍsto latami.

ZachÍt¹ do zainteresowania siÍ úwie-

øymi produktami jest zaproponowanie

nowej jakoúci. Rodzina XE8000 z†pew-

noúci¹ moøe zwrÛciÊ na siebie uwagÍ.

Ma szansÍ wype³nienia pewnych nisz

rynku elektronicznego.

Jaros³aw Doliñski, AVT

jaroslaw.dolinski@ep.com.pl

³¹czeniu w†ca³oúÊ. Wszystkie modu³y

przed linkowaniem musz¹ byÊ wy-

czyszczone z†b³ÍdÛw. Ewentualne nie-

prawid³owoúci s¹ wykrywane na etapie

kompilacji. Kompilacja wszystkich mo-

du³Ûw, szczegÛlnie w†przypadku roz-

budowanych projektÛw, moøe zajmo-

waÊ sporo czasu. Aby niepotrzebnie go

nie wyd³uøaÊ, usuwanie b³ÍdÛw najle-

piej jest przeprowadzaÊ na kolejnych

modu³ach programu, wykorzystuj¹c ko-

mendÍ Build Single File . Dopiero na

koÒcu wykonujemy polecenie Incre-

mental Build , powoduj¹ce zlinkowanie

wszystkich modu³Ûw w†jeden pakiet.

Kompilator bezlitoúnie wskazuje nam

miejsca programu, w†ktÛrych wystÍpu-

j¹ b³Ídy formalne, a†ktÛrych wczeúniej

nie zauwaøyliúmy. Wprawny progra-

mista duø¹ ich czÍúÊ moøe dostrzec

juø podczas pisania programu, ale za-

mienienie np. úrednika z†dwukropkiem

nie zawsze jest ³atwe do wychwycenia.

Znacznie gorzej jest z†wykryciem b³Í-

dÛw logicznych. Tych niestety nie wi-

daÊ, a†ujawniaj¹ siÍ dopiero podczas

dzia³ania programu. To powszechnie

nazywane ìpluskwyî ( bugs ). Program

trzeba wiÍc oczyúciÊ z†tych nieprzyjem-

nych, a†czasami wrÍcz wrednych ro-

baczkÛw. S³uøy do tego, jak sama na-

zwa wskazuje, debuger. Uruchamiamy

go, naciskaj¹c na przycisk Start Debug-

ger lub klawisz F5. Jednak wczeúniej

program musi byÊ prawid³owo zlinko-

wany. Okno debugera jest podzielone

na piÍÊ czÍúci ( rys. 3 ). Widzimy struk-

turÍ projektu (w³aúciwie w†tym momen-

cie informacja ta jest ma³o przydatna,

moøna wiÍc okno to zamkn¹Ê), okno

z†fragmentem uruchamianego programu,

okno wynikÛw programu i†okno komu-

nikatÛw debugera. Z†menu View moøna

ponadto dodaÊ szereg innych informa-

cji, przy czym czytelne ich rozmiesz-

czenie na ekranie jest nie lada sztuk¹.

CoolRIDE ma pod tym wzglÍdem pew-

n¹ niedogodnoúÊ. Komunikaty w†oknie

debugera i†oknach zasobÛw procesora

s¹ wyúwietlane tak ma³¹ czcionk¹, øe

Dodatkowe informacje

Zestaw prezentowany w artykule udostêpni³a

redakcji firma JM elektronik, tel. (32) 339-69-01,

www.jm.pl.

Dodatkowe informacje mo¿na znaleŸæ na stronie

producenta: http://www.xemics.com.

Elektronika Praktyczna 10/2002

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: