Mikrokontrolery

Mikrokontrolery PIC oraz sterowniki sygnałów cyfrowych (ang. digital signal controllers, DSC) są wspierane przez pełen zestaw narzędzi programowych i sprzętowych:

• Zintegrowane Środowisko Projektowania (ang. Integrated Development Environment):
  • Oprogramowanie MPLAB® X IDE
• Kompilatory/Asemblery/Linkery
  • Kompilator MPLAB XC
  • Asembler MPASMTM
  • Linker obiektowy MPLINKTM
  • Biblioteka obiektowa MPLIBTM
  • Asembler/Linker/Biblioteka MPLAB dla różnych rodzin układów
• Symulatory
  • Symulator programowy MPLAB X SIM
• Emulatory
  • Emulator wewnątrzukładowy MPLAB REAL ICE™
• Wewnątrzukładowe debugery/programatory
  • MPLAB ICD 3
  • PICkit™ 3
• Programatory układów
  • Programator układów MPLAB PM3
• Tanie zestawy demonstracyjne, projektowe, ewaluacyjne oraz dla początkujących
• Narzędzia projektowe innych firm

Zintegrowane środowisko projektowe MPLAB X IDE jest pojedynczym, zunifikowanym, graficznym interfejsem użytkownika dla oprogramowania z firmy Microchip oraz innych firm zajmujących się oprogramowaniem mikrokontrolerów, oraz narzędziem projektowania układów, które pracuje w systemach Windows®, Linux i Mac OS® X. MPLAB X IDE zostało oparte o NetBeans IDE, i jest całkowicie nowym środowiskiem zintegrowanym z dużą ilością bezpłatnych komponentów programowych i wtyczek dla super wydajnego projektowania aplikacji i debugowania ich. Przy pomocy tego interfejsu użytkownika przechodzenie pomiędzy narzędziami programowania i projektowania sprzętowego jest proste i bezproblemowe. Dzięki pełnemu zarządzaniu projektami, wizualnym wykresom wywołań, konfigurowalnemu oknu śledzenia oraz edytorowi pełnemu funkcji łącznie z uzupełnianiem kodu i menu kontekstowymi MPLAB X IDE jest wystarczająco elastyczne i przyjazne dla nowych użytkowników. Możliwość obsługi wielu narzędzi w wielu projektach z jednoczesnym debugowaniem powoduje, iż MPLAB X IDE jest również odpowiednie dla potrzeb doświadczonych użytkowników.

Edytor bogaty w różne funkcje:

• Kolorowanie składni
• Inteligentne uzupełnianie kodu tworzy sugestie i udostępnia podpowiedzi w trakcie pisania
• Automatyczne formatowanie kodu na podstawie reguł zdefiniowanych przez użytkownika
• Bieżące sprawdzanie składni

Konfigurowalny interfejs przyjazny użytkownikowi:

• W pełni konfigurowalny interfejs: paski narzędziowe, przyciski pasków narzędziowych, okna, ułożenie okien, itp.
• Okno wykresu wywołań

Przestrzenie robocze oparte na projektach:

• Wiele projektów
• Wiele narzędzi
• Wiele konfiguracji
• równoczesne sesje debugowania

Historia plików oraz śledzenie błędów:

• Opcja historii plików lokalnych
• Wbudowane wsparcie dla trackera błędów Bugzilla

Kompilatory MPLAB XC są pełnymi kompilatorami ANSI C dla wszystkich mikrokontrolerów 8-, 16- i 32-bitowych oraz układów DSC firmy Microchip. Zapewniają one zaawansowane możliwości integracji, wysoką optymalizację kodu oraz łatwość używania. Kompilatory MPLAB XC pracują w systemach Windows, Linux lub Mac OS X.

Dla łatwego debugowania na poziomie źródłowym kompilatory te dostarczają informacji dla debugera, która jest zoptymalizowana dla MPLAB X IDE.

Darmowe edycje kompilatorów MPLAB XC wspierają wszystkie mikrokontrolery PIC oraz ich instrukcje bez ograniczeń czasowych i pamięciowych oferując wystarczającą optymalizację kodu dla większości aplikacji.

Kompilatory MPLAB XC zawierają asembler, linker oraz narzędzia użytkowe. Asembler generuje relokowalne pliki obiektowe, które można archiwizować lub łączyć z innymi relokowalnymi plikami obiektowymi i archiwami w celu utworzenia pliku wykonywalnego. Kompilator MPLAB XC używa tego asemblera do tworzenia swojego pliku obiektowego. Ważniejsze cechy asemblera to:

• Wsparcie dla całego zestawu instrukcji mikrokontrolera
• Obsługa danych stało i zmiennoprzecinkowych
• Interfejs wiersza poleceń
• Bogaty zestaw dyrektyw
• Elastyczny język makropoleceń
• Kompatybilność z MPLAB X IDE

Asembler MPASM jest pełnowartościowym, uniwersalnym makroasemblerem dla mikrokontrolerów PIC10/12/16/18. Generuje on relokowalne pliki obiektowe dla obiektowego linkera MPLINK, standardowe pliki HEX Intel®, pliki MAP zawierające szczegóły użycia pamięci oraz referencje do symboli, pliki LST zawierające wiersze źródłowe oraz wygenerowany dla nich kod maszynowy oraz pliki COFF do celów debugowania.

Cechy asemblera MPASM:

• Integracja z projektami MPLAB X IDE
• Makra definiowane przez użytkownika w celu usprawnienia kodu asemblerowego
• Warunkowa asemblacja dla wielofunkcyjnych plików źródłowych
• Dyrektywy pozwalające na kompletną kontrolę nad procesem asemblacji

Linker obiektowy MPLINK łączy ze sobą relokowalne pliki obiektowe utworzone przez asembler MPASM. Może łączyć relokowalne pliki obiektowe z prekompilowanych bibliotek przy użyciu dyrektyw ze skryptu linkera.

Obiektowy program biblioteczny MPLIB zarządza tworzeniem i modyfikowaniem plików bibliotecznych prekompilowanego kodu. Gdy jakiś podprogram z biblioteki zostaje wywołany z kodu źródłowego, to w aplikacji zostaną zlinkowane tylko te moduły, które zawierają wywoływany podprogram. Pozwala to efektywnie używać dużych bibliotek w wielu różnych aplikacjach.

Cechy obiektowego linkera/programu bibliotecznego:

• Efektywne linkowanie pojedynczych bibliotek zamiast wielu małych plików
• Zwiększona łatwość utrzymywania kodu przez grupowanie powiązanych ze sobą modułów
• Elastyczne tworzenie bibliotek z łatwym wypisywaniem zawartych modułów, zastępowaniem, usuwaniem i wydobywaniem

Symulator programowy MPLAB X SIM umożliwia projektowanie i rozwijanie kodu w środowisku programowym na komputerze PC poprzez symulowanie mikrokontrolerów PIC oraz układów DSC na poziomie instrukcji. Przy każdej instrukcji można sprawdzać obszary danych lub je modyfikować oraz dostarczać sygnałów stymulujących z odpowiedniego sterownika. Stan rejestrów można zapisywać do plików w celu dalszej analizy. Bufor śledzący oraz obraz z analizatora logicznego zwiększają możliwości tego analizatora przy nagrywaniu i śledzeniu wykonania programu, działań na we/wy, stanu modułów peryferyjnych oraz wewnętrznych rejestrów.

Symulator MPLAB X SIM w pełni wspiera symboliczne debugowanie przy pomocy kompilatorów MPLAB XC i asemblerów MPASM. Daje on elastyczność w tworzeniu i debugowaniu kodu poza środowiskiem laboratorium sprzętowego, co czyni go wspaniałym i ekonomicznym narzędziem środowiska programowania.

System emulatora wewnątrzukładowego MPLAB REAL ICE stanowi następną generację szybkich emulatorów firmy Microchip dla układów DSC i mikrokontrolerów z pamięcią FLASH. Debuguje on i programuje wszystkie mikrokontrolery 8-, 16- i 32-bitowe oraz układy DSC przy pomocy łatwego w użyciu, graficznego interfejsu użytkownika środowiska MPLAB X IDE.

Emulator jest połączony z komputerem PC projektanta za pomocą szybkiego interfejsu USB 2.0, a następnie jest połączony z układem docelowym albo poprzez złącze kompatybilne z systemami wewnątrzukładowego debugowania (RJ-11) lub poprzez nowe złącze o wysokiej prędkości, odporne na zakłócenia z niskonapięciowym sygnałem różnicowym (LVDS CAT5: ang. Low-Voltage Differential Signal). Emulator można aktualizować poprzez pobieranie przyszłego oprogramowania firmowego w MPLAB X IDE. MPLAB REAL ICE oferuje istotne zalety w porównaniu z konkurencyjnymi emulatorami, a mianowicie emulację z pełną prędkością, podgląd zmiennych w trakcie pracy, analizę śledzenia, złożone punkty zatrzymań programu, próbniki logiczne, odporny na zniszczenie interfejs próbników oraz długie (do trzech metrów) przewody połączeniowe.

System wewnątrzukładowego debugera MPLAB ICD 3 jest najbardziej efektywnym cenowo sprzętowym debugerem/programatorem dla mikrokontrolerów i układów DSC z pamięcią FLASH produkowanych przez Microchip. Debuguje on i programuje mikrokontrolery PIC z pamięcią FLASH oraz układy dsPIC DSC przy pomocy potężnego, lecz łatwego w użyciu graficznego interfejsu użytkownika środowiska MPLAB IDE.

Moduł MPLAB ICD 3 jest połączony z komputerem PC projektanta przy pomocy szybkiego interfejsu USB 2.0, a z układem docelowym za pomocą złącza kompatybilnego z systemami MPLAB ICD 2 lub MPLAB REAL ICE (RJ-11). MPLAB ICD 3 obsługuje wszystkie nakładki MPLAB ICD 2.

MPLAB PICkit 3 pozwala na debugowanie i programowanie mikrokontrolerów PIC oraz dsPIC z pamięcią FLASH przy najniższych kosztach używając potężnego graficznego interfejsu użytkownika środowiska MPLAB IDE.  MPLAB PICkit 3 jest podłączany do komputera PC projektanta przy użyciu interfejsu USB pracującego z pełną prędkością i można go podłączyć do układu docelowego poprzez łącze RJ-11 (kompatybilne z MPLAB ICD 3 i MPLAB REAL ICE). Złącze to wykorzystuje dwie końcówki we/wy układu mikrokontrolera oraz linię Reset do implementacji wewnątrzukładowego systemu debugowania i programowania szeregowego (ang. In-Circuit Serial Programming™, ICSP™).

 

Programator MPLAB PM3 jest uniwersalnym programatorem układów, zgodnym z CE, posiadającym weryfikację napięcia na końcówkach V_DDMIN and V_DDMAX w celu zapewnienia maksymalnej niezawodności. Programator ma duży ekran LCD (128 x 64) na menu i komunikaty o błędach, oraz odłączalne przez gniazda moduły, które obsługują różnego rodzaju obudowy programowanych mikrokontrolerów. Jako standardowe wyposażenie występuje kabel ICSP. W trybie samodzielnym programator MPLAB PM3 potrafi odczytywać, weryfikować i programować mikrokontrolery PIC bez połączenia z komputerem PC. W tym trybie potrafi również ustawiać zabezpieczenie kodu. MPLAB PM3 łączy się z nadrzędnym komputerem PC poprzez kabel RS-232 lub USB. Programator komunikuje się z wysoką prędkością przesyłu danych oraz posiada zoptymalizowane algorytmy szybkiego programowania układów z dużą pamięcią oraz pozwala dołączyć kartę MMC do zapisu plików i aplikacji danych.

Duża różnorodność płyt demonstracyjnych, projektowych i ewaluacyjnych dla różnych mikrokontrolerów PIC oraz dsPIC DSC pozwala na szybkie projektowanie aplikacji na w pełni funkcjonalnych systemach. Większość płyt posiada obszary prototypowe do dodawania własnych obwodów i udostępnia firmowe aplikacje wraz z kodem źródłowym dla celów egzaminowania i modyfikacji.

Płyty zawierają różnego rodzaju dodatki, jak diody LED, czujniki temperatury, przełączniki, głośniki, interfejsy RS-232, wyświetlacze LCD, potencjometry i dodatkową pamięć EEPROM.

Płyty demonstracyjne i projektowe mogą być wykorzystywane w środowiskach akademickich do tworzenia prototypów własnych obwodów oraz do nauki różnych zastosowań mikrokontrolerów.

Dodatkowo do serii płyt demonstracyjnych i projektowych Microchip produkuje całą linię zestawów ewaluacyjnych oraz oprogramowanie demonstracyjne do projektowania filtrów analogowych, układy zabezpieczeń KEELOQ® , CAN, IrDA®, zarządzanie zasilaniem bateryjnym PowerSmart, system ewaluacyjny SEEVAL®, przetworniki A/C Sigma-Delta, czujniki szybkości przepływu i wiele innych.

Dostępne są również zestawy startowe, które zawierają wszystkie niezbędne elementy do poznania cech określonego mikrokontrolera. Zwykle zawierają one pojedynczą aplikację oraz możliwość debugowania, wszystko na tej samej płycie.

Kompletną listę zestawów demonstracyjnych, projektowych i ewaluacyjnych znajdziesz na stronie firmowej:

https://www.microchip.com/

Microchip oferuje również olbrzymią kolekcję narzędzi pochodzących od zewnętrznych producentów. Narzędzia te zostały dokładnie wybrane, aby zaoferować produkt o wysokiej wartości i funkcjonalności.

• Programatory mikrokontrolerów pojedyncze i grupowe z firm takich jak SoftLog i CCS
• Narzędzia softwarowe firm Gimpel i Trace Systems
• Analizatory protokołów firm Saleae i Total Phase
• Płyty demonstracyjne firm MikroElektronika, Digilent® i Olimex
• Wbudowane sterowniki sieci lokalnej Ethernet firm EZ Web Lynx, WIZnet oraz IPLogika®