O que eu preciso para colocar meu código em um microcontrolador?

Aprendi a codificar um controlador, mas nunca coloquei o código no dispositivo físico. Estou tentando descobrir o que preciso solicitar para começar a desenvolver um sistema incorporado básico.

Por exemplo, se eu tiver um PIC18F1330, tenho o MPLAB IDE e o compilador XC8. Ótimo, então eu tenho o código compilado e estou pronto para colocar isso no controlador. O que preciso para transferir meu código compilado no meu PC para o controlador?

Eu já vi coisas como um depurador no circuito e um kit PIC. Eu só estou perdido neste momento.

Existem várias maneiras de atualizar seu código para um microcontrolador.

Na web, você encontrará muitos programadores criados por eles, mas eles geralmente também têm software criado e não são (bem) integrados no MPLAB IDE.

A solução mais barata da Microchip é um PicKit por ~ 40 €, que é apenas conectado ao PC via USB. Embora o PicKit tenha algumas opções de depuração, também existe o CDI 'In Circuit Debugger' mais poderoso por ~ 180 €, que possui mais recursos de depuração, mas é claro que também pode exibir os chips.

Eu sempre senti que o PicKit é suficiente para mim.

Existem versões de terceiros por aí, pois o microchip publica firmware e esquemas para o PicKit, mas se você os comprar, verifique se realmente consegue o que pensa. Uma vez vi uma oferta para o PicKit 3, mas não tinha certeza se não era um PicKit 2.

Apenas como comentário: Existem Microchip MCUs, que podem ser atualizados. Por exemplo, usamos a família PIC18F2450 / 2550/4450/4550 com USB incorporado e colocamos um carregador de inicialização nele. Quando um jumper é fechado, o MCU entra no modo do carregador de inicialização na inicialização, e você pode fazer o flash do seu MCU com o seu código. Esse material está disponível na Microchip.

Para usar isso, você precisa de algumas modificações no seu código. E, é claro, você precisa de um programador regular para fazer o flash inicial do carregador de inicialização no MCU. Portanto, esse recurso não faz sentido se você tiver um programador. Mas é bom se você deseja atualizações de firmware para seus clientes.

Como você está usando o MPLAB IDE com o compilador XC8 C, é possível verificar a compatibilidade no menu Configurar-> Selecionar dispositivo (indicador verde significa totalmente suportado, amarelo é parcial e vermelho não é suportado).

No momento, as melhores opções seriam Pickit 3, ICD3 ou RealICE (em ordem de aumento de preço)

Aqui estão os programadores compatíveis, depuradores:

Você realmente quer ter suporte a depuração, bem como suporte a programação.

Após a instalação dos drivers de dispositivo, você pode selecionar e conectar-se a ele (um determinado dispositivo pode ser instalado apenas como depurador ou programador em um determinado momento):

Então, quando você programa é compilado (na forma de depuração ou liberação), você pode programar o microcontrolador com os botões mostrados abaixo:

Fisicamente, o PICkit ou outra unidade de depuração / programador possui um conector que você conecta ao seu sistema. Existem 6 pinos, dos quais 5 são usados, incluindo energia e terra.

No momento da redação deste artigo, existem três maneiras principais de gravar um binário em um microcontrolador. Dependendo de um micro específico, três deles podem estar disponíveis. O método mais antigo é o programador / depurador específico do dispositivo. Os atuais para as peças de microchip são Pickit3 / ICD3, são compatíveis com todos os micros PIC atuais e alguns mais antigos. Você não pode usá-los para programar peças fabricadas por outros fabricantes.

O segundo método é chamado de carregador de inicialização. É um pequeno programa gravado no micro antes de você se apossar da peça. O gerenciador de inicialização permite a programação via interface (s) padrão (s) do micro - UART, SPI, Ethernet, etc. Os chips ARM geralmente vêm com um gerenciador de inicialização pré-carregado, assim como o AVR. Você não precisa de equipamento de programação proprietário se houver um gerenciador de inicialização, mas não poderá fazer a depuração em uma única etapa facilmente.

O terceiro é chamado JTAG. É uma interface semi-genérica, você pode programar várias partes diferentes com ele e também depurar. Você precisará de um equipamento chamado JTAG dongle. Algumas partes do PIC possuem JTAG. Os chips ARM normalmente têm JTAG e muitos não têm nenhuma outra interface de depuração.

Receita geral:

1. Digite seu código em um editor de texto usando o idioma de sua escolha
2. Traduza esse idioma para o código da máquina usando um compilador. O código da máquina é uma lista de números hexadecimais: alguns representam uma instrução, o restante são argumentos / parâmetros para essas instruções. Geralmente chamado de "arquivo HEX". Qualquer parte do programa se resume a essa sucessão de instruções elementares + seus parâmetros.
3. Transfira este código de máquina para a memória do programa do seu dispositivo. Isso é feito usando um programador. O programador é enviado com um driver, que é um software que controla o programador: forneça um arquivo HEX, ele fará o resto. O programador irá ler seu arquivo HEX e mover as linhas de programação do dispositivo (como código morse) de maneira codificada para realmente gravar a memória do programa. Quando o programa é carregado, o dispositivo é reiniciado e, em seguida, o dispositivo inicia automaticamente a execução do código no início da memória do programa. Esse é o seu código. Isso é grosseiro, mas é praticamente o que você precisa saber por enquanto.

Você está quase lá . Você tem o ambiente de desenvolvimento integrado que faz 1 e 2 de uma maneira muito amigável. Ele ainda possui interfaces com programadores para que você não precise se preocupar com o que é um arquivo HEX (pressione "play" e pronto).

No entanto, você ainda precisa do programador físico para fazer a interface do seu dispositivo com o PC - há um número lá para PICs. Pickit é um deles. Se você pretende levar a sério a programação incorporada, provavelmente deve investir em um ICD (In Circuit Debugger). É um programador, e também algo que permite espiar ou cutucar variáveis ​​e registros no micro, e até mesmo avançar e interromper um programa à vontade.

Um dispositivo de programação de microcontrolador é o que você precisa. É um hardware que se conecta ao seu PC e ao microcontrolador, para executar as funções necessárias para carregar o programa no chip. No depurador de circuito, é um dispositivo que tem mais funcionalidade que um programador, como depurar seu código enquanto ele está sendo executado no chip. Você pode usar o ICD ou o PIC Kit para programar o uC. Ou, se desejar, você pode usar um circuito muito simples como o programador JDM também.

Observe que o MPLAB IDE suporta PIC Kit e ICD. Mas se você usar um programador JDM, precisará usar outro software como o PICPgm para carregar seu chip compilado.