Для початку освоєння і практичного застосування мікроконтролерів розробнику необхідний доступний інструментарій. Компанія Microchip Technology Inc. випускає недорогий програматор початкового рівня PICkit2, схема і програмне забезпечення в початкових кодах якого викладені на сайті www.microchip.com/pickit2. Розглянемо особливості і можливості цього USB-програматора.
Програматор PICkit2 з'єднується з комп'ютером по широко поширеній інтерфейсу USB (програматор побудований на базі контролера PIC18F2550 USB 2.0). Через USB-порт так само здійснюється оновлення прошивки програматора, тобто при необхідності PICkit2 може оновити своє програмне забезпечення без застосування додаткових программаторов. Використання інтерфейсу USB дозволило программатору відмовитися від додаткового джерела живлення і отримувати харчування безпосередньо від USB-порту комп'ютера. PICkit2 має просту схемотехнику, що дозволяє вмістити його в невеликому брелоку (див. Рис. 1).
Мал. 1. Зовнішній вигляд програматора PICkit2
Програматор PICkit2 служить для внутрисхемного програмування більшості Flash мікроконтролерів Microchip і з появою нових мікроконтролерів список підтримуваних пристроїв постійно розширюється. Типова схема підключення приведена на рис. 2.
Vpp / MCLR напруга програмування, сигнал скидання
Vdd - напруга живлення для програмованої схеми
Vss - «земляний» висновок
ICSPDAT / PGD - сигнал даних
ICSPCLK / PGC - сигнал тактирования
AUX - допоміжний висновок, як правило не використовується
Мал. 2. Типова схема внутрисхемного програмування
Програматор PICkit2 працює під керуванням своєї власної оболонки або під управлінням середовища розробки MPLAB IDE. При роботі програматора під управлінням оболонки «PICkit2 Programmer» (рис. 3) PICkit2 дозволяє виконувати всі стандартні операції: прати, програмувати і перевіряти пам'ять програм і EEPROM, встановлювати захист коду, редагувати вміст Flash і EEPROM. Крім цих стандартних функцій, програматор PICkit2 дозволяє здійснювати ряд додаткових і цікавих дій.
Мал. 3. Програма «RICkit2 Programmer»
Програматор PICkit2 є внутрісхемним программатором, тобто підключається до плати або розробляється пристрою, в якому встановлений мікроконтролер. Тому такий пристрій може мати своє джерело живлення або отримувати харчування ззовні. Для пристроїв із зовнішнім живленням PICkit2 може формувати напруга живлення в діапазоні напруг від 2,5 до 5 В з кроком 0,1 В. Це корисна особливість, тому що ви можете налагоджувати різні пристрої, які не отсоединяя програматора, а живлення пристрою буде здійснюватися від самого вибору програм.
Увага! USB-порт комп'ютера може видавати струм до 100мА. Якщо підключений до PICkit2 пристрій споживає більший струм, тоUSB-порт автоматично вимкнеться. Якщо вам потрібно отримати струм більше 100 мА, то використовуйте зовнішнє джерело живлення.
Як правило, напруга шини USB становить 5 В. Однак для деяких комп'ютерів і ноутбуків напруга може відрізнятися. Для додатків, які потребують високу точність, програматор PICkit2 має можливість калібрувати напруга, що видається в зовнішнє схему.
Для пристроїв із зовнішнім скиданням оболонка програматора дозволяє управляти сигналом скидання мікроконтролера.
В меню «Tools» з'явилася можливість включити опцію «Use VPP First Program Entry», це може знадобитися для контролерів, конфігурація яких і настройка портів не дозволяє увійти в режим програмування (наприклад, для контролерів PIC12F675 з включеним внутрішнім скиданням і портами, підключеними до PGD і PGC, налаштованими на вихід). Спробуйте включити цю опцію, якщо програматор видає помилку перевірки конфігурації ( «Verification of configuration failed»).
Мал. 4. Вікно «UART Communication Tool» програми «PICkit 2 Programmer»
Якщо ваш пристрій має спілкуватися з іншими пристроями по UART, то ви можете використовувати PICkit2 як засіб налагодження послідовних протоколів. UART Communication Tool (див. Рис. 4) дозволяє задавати швидкість до 38400 бод, і так само дозволяє:
- Отримувати зневадження з мікроконтролера;
- Вести лог даних, одержуваних від мікроконтролера, в текстовому файлі;
- Розробляти і налагоджувати послідовну передачу по інтерфейсу UART;
- Посилати команди микроконтроллеру на етапі налагодження.
Для того щоб використовувати UART Communication Tool, потрібно з'єднати висновки мікроконтролера UART і програматора PICkit2 згідно табл. 1.
Таблиця 1. З'єднання висновків UART-мікроконтролера і програматора PICkit2
Висновки програматора PICkit2
Висновки мікроконтролера UART
У версії оболонки 2.40 з'явилася можливість програмування мікросхем послідовної пам'яті з інтерфейсом I 2 C і SPI (24LCxxх, 25LCхxx і 93LCхxx) і ключів KeeLOQ.
Робота під середовищем розробки MPLAB IDE.
Мал. 5. Вікно середовища розробки MPLAB IDE, використання програматора PICkit 2 в якості внутрисхемного відладчика
Для внутрішньосхемною налагодження використовуються ті ж самі висновки мікроконтролера, що і для програмування, тому ніяких переробок в схемі не потрібно *. Для включення режиму відладки потрібно в меню Debugger ® Select Tool вибрати PICkit2.
Після з'єднання з налагоджувати мікро контролером можна встановлювати точки зупинки, виконувати програму по кроках, спостерігати за зміною змінних у вікні Watch (див. Рис. 6).
Мал. 6. Вікно середовища розробки MPLAB IDE, відстеження зміни змінних
Варіанти поставок PICkit2
Компанія Microchip Technology Inc. поставляє програматор PICkit2 в різних комплектаціях (див. табл. 2).
Таблиця 2. Комплектація PICkit2
PICkit2 Debug Express (програматор PICkit2 + демонстраційна плата з PIC16F887)
Комплект DV164120, крім програматора, містить демонстраційну плату з встановленим контролером PIC16F690 і, за рахунок сумісності за висновками, дозволяє працювати з будь-якими PIC-контролерами в корпусах DIP-8, DIP-14 і DIP-20 (див. Рис. 7).
Мал. 7. Сумісність за висновками контролерів в 8-, 14- і 20-вивідних корпусах
Програматор-відладчик PICkit2 є вельми потужним і універсальним налагоджувальний засобом для мікроконтролерів Microchip, але в той же час має доступну ціну і навіть, при бажанні, може бути легко повторений по документації, що надається Microchip. Програматор PICkit2 активно підтримується двома платформами: оболонкою PICkit2 і середовищем розробки MPLAB IDE, причому з кожним апгрейдом додаються все нові і нові функції, а здатність програматора публікувати оновлення ПЗ дає можливість провести оновлення менше ніж за хвилину. Крім функцій програмування мікроконтролерів і мікросхем пам'яті, PICkit2 може використовуватися як налагоджувальне засіб, а саме - як внутрісхемний відладчик або як відладчик протоколів UART, і, сподіваємося, в наступних оновленнях Microchip порадує нас новими функціями!
* -Для внутрішньосхемною налагодження бажано мати нову версію PICkit2 з червоною кнопкою. Якщо у вас попередня версія PICkit2, то для поновлення потрібно злегка модифікувати схему, або додати підтягує резистори до GND на лінії PGD і PGC в схемі, так як PICkit2 спочатку планувався тільки як програматор. Інструкцію по оновленню PICkit2 можна скачати з сайту www.gamma.spb.ru.