Методическое пособие 491

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра системного анализа и управления в медицинских системах

132-2017

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторной работы № 5 по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника»

для студентов направления 12.03.04 «Биотехнические системы и технологии»

(профиля «Биотехнические и медицинские аппараты и системы»)

очной формы обучения

САУМС

Воронеж 2017

Составители: канд. техн. наук Е.И. Новикова, д-р техн. наук, проф. О.В. Родионов

УДК 621.38(07) ББК 30Я7

Методические указания к выполнению лабораторной работы № 5 по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника» для студентов направления 12.03.04 «Биотехнические системы и технологии» (профиля «Биотехнические и медицинские аппараты и системы») очной формы обучения / ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Е.И. Новикова, О.В. Родионов. Воронеж, 2017. 43 с.

Методические указания предназначены для подготовки, выполнения и защиты лабораторной работы «Разработка программы для микроконтроллера PIC16C84 и ее отладка с использованием интегрированной среды MPLAB» по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника».

Табл. 3. Ил. 13. Библиогр.: 1 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. Е.Н. Коровин

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. О.В. Родионов

Печатается по решению учебно-методического совета Воронежского государственного технического университета

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017

1

Incorporated, позволяющая писать, отлаживать и оптимизировать программы для ваших разработок. MPLAB включает текстовый редактор, симулятор (виртуальный отладчик), менеджер проектов, и

поддерживает эмуляторы (внутрисхемные отладчики) MPLAB-ICE и PICMASTER , программаторы PICSTART Plus и PRO MATE II, а так же другие средства и инструменты разработок, как фирмы Microchip,

так и других фирм.

Инструментальные средства MPLAB позволяют:

ассемблировать, компилировать исходный текст;

отлаживать программный код, наблюдая логику работы с по-

мощью симулятора или, в реальном времени, с эмулятором MPLAB-

ICE;

просматривать переменные в окнах просмотра;

программировать кристаллы с помощью программаторов

PICSTART Plus или PRO MATE II, а так же производить множество других действий.

MPLAB работает с ОС Microsoft Windows 3.1x, Windows 95, 98, NT, 2000 (начиная с версии 5.00.00). Правда не все дополнительное оборудование, такое как внутрисхемные эмуляторы и программаторы будет функционировать под всеми операционными системами.

MPLAB представляет собой законченную среду разработки, ин-

тегрируя несколько инструментальных средств:

MPLAB менеджер проектов (project Manager). Используется для создания проектов и работы со связанными файлами;

MPLAB редактор (Editor). Используется для создания и ре-

дактирования текстовых файлов, таких как исходные и файлы сцена-

риев компоновки;

 MPLAB-SIM симулятор (Simulator). Позволяет моделировать

выполнение команд и входные/выходные сигналы микроконтролле-

ров;

2

 MPLAB-ICE внутрисхемный эмулятор (Emulator). Позволяет,

используя дополнительные аппаратные средства и компьютер, заме-

нять микроконтроллер в разрабатываемом устройстве в реальном времени. MPLAB-ICE самый новый эмулятор от Microchip.

MPASM универсальный ассемблер;

MPLINK компоновщик (linker). Создает законченное прило-

жение, связывая перемещаемые модули MPASM, MPLAB-C17, и

MPLAB-C18;

MPLIB управляет пользовательскими библиотеками;

MPLAB-CXX компилятор C. Позволяет включать в проект исходные тексты написанные на языке высокого уровня С и на ас-

семблере;

PRO MATE II и PICSTART Plus программаторы;

PICMASTER и PICMASTER-CE внутрисхемные эмуляторы;

инструментальные средства других производителей.

Основное преимущество среда MPLAB заключается в том, что редактирование, ассемблирование и эмуляция происходит в одном окне. Эти преимущества влекут за собой некоторые дополнительные условия. Например, в некоторых случаях при написании программы следует учесть, что в дальнейшем она будет включена в определен-

ный проект. Один проект может содержать несколько программ.

Все данные в MPLAB отображаются в отдельных окнах.

3.1.1. Рабочая область и проект MPLAB

Окно MPLAB 7.31 при первом запуске показано на рис. 1.

Окно интегрированной среды разработки состоит из главного меню, панели инструментов и строки состояния.

Главное меню выполняет различные служебные функции.

Назначение важнейших из них следующие:

3

 File – это стандартное меню для управления файлами проек-

та. Пункты Export и Import предназначены для обмена данными меж-

ду компьютером и внешними устройствами (симулятор, эмулятор).

Project – содержит пункты для управления проектом и его конфигурацией. Изменение установок созданного проекта Edit

Project.

Edit – стандартное меню для управления буфером обмена, а

также для поиска или замены текста.

Debug – содержит все опции, которые могут быть использо-

ваны при отладке кода с симулятором или эмулятором:

Tools – опции меню позволяют запустить файлы в командной строке и проверить возможность обмена информацией с внешними устройствами (программаторами и эмуляторами).

Window – обеспечивает окна для обзора программной памя-

ти, содержимого стека и содержимого регистров.

Рис. 1. Окно MPLAB 7.31 при первом запуске

Панель инструментов представляет собой ряд кнопок для быст-

4

рого вызова тех или иных функций или выполнения каких-либо дей-

ствий. Существует четыре набора кнопок для разных действий: для редактирования, отладки, управления проектом и определяемый пользователем.

В строке состояния отображается различная служебная информация.

Если навести указатель мыши на какую-либо кнопку, то внизу окна MPLAB в строке состояния появится ее описание.

3.1.2 Создание проекта

Задачи, решаемые в MPLAB, реализуются в виде совокупности файлов, каждый из которых выполняет строго определенные функции. Набор файлов, содержащий всю необходимую информацию для реализации вышеописанных средства и инструментов разработки,

называется проектом.

Вся информация о проекте содержится в файле с расширением

.pjt. Структура проекта изображена на рис. 2.

Рис. 2. Структура проекта

Для создания простого проекта, исходными файлами которого

5

будут файл или файлы на ассемблере необходимо выполните следующие шаги:

1) Выбрать папку проекта или создать ее на диске.

Примечание: MPLAB не поддерживает корректно длинные и русские имена папок, то есть имя должно состоять из латинских букв и не более 8. Тоже самое относится и к названию проекта и к именам исходных файлов. В противном случае MPLAB откажется файлы ре-

дактировать.

2) Создать исходный файл для проекта. В директории, где уста-

новлен MPLAB, в папке \template\code находятся файлы-заготовки для проектов на ассемблере.

3)Выбрать язык инструментальной среды.

4)Создать файл проекта.

5)Выбрать конфигурацию.

6)Добавить исходный файл.

7)Открыть исходный файл.

Для того чтобы перейти в режим отладки программы в среде

MPLAB, для нее необходимо создать рабочую область и проект. Для этого лучше всего воспользоваться специальным мастером, который запускается в среде MPLAB по команде меню Project ► Project Wizard. В первом окне мастера следует только нажать кнопку Далее, по-

сле чего откроется окно выбора типа микроконтроллера для имитации.

На следующем этапе (рис. 3) выбирают программную среду, ис-

пользуемую для разработки отлаживаемых программ. Если мы ис-

пользуем ассемблер MPASM, то оставляем значения, выбранные по умолчанию, и нажимаем кнопку Далее.

На следующем шаге указывается имя MPLAB-проекта и выби-

рается каталог его размещения, а в следующем окне мастера необхо-

димо добавить в проект существующие файлы с исходным кодом

(рис. 4). Для этого требуемые файлы следует выделить в списке, рас-

6

положенном слева, и нажать кнопку Add.

Рис. 3. Выбор средства разработки программ

Рис. 4. Выбор файла с исходным кодом программы

В последнем окне мастера достаточно нажать кнопку Готово.

7

Окно MPLAB с загруженным файлом f84temp.asm показано на рис. 5.

Для сохранения проекта используют команду меню Project ► Save Project или Project ► Save Project As, а для сохранения рабочей области — команду File ► Save Workspace и File ► Save Workspace As.

Рис. 5. Окно MPLAB 7.31 с загруженной программой f84temp.asm

3.1.3. Компиляция под управлением MPLAB

На этапе создания программы часто возникают трудности с ее отладкой, так как довольно неудобно менять прошивку после каждого исправления в исходном коде. Выход из этой ситуации – использование внутрисхемного эмулятора, что тоже не всегда возможно, по причине его высокой стоимости. Поэтому, если задача не слишком сложная, то можно заменить эмулятор программным симулятором MPLAB SIM, входящим в состав интегрированной среды MPLAB.

8