curso microcontroladorespags

Si habéis utilizado unprogramador por elpuerto serie del ordena-dor para programar losPIC16F87X, utilizando

el maravilloso software libre IC-Prog, habréis comprobado que eltiempo de carga del PIC16F876,por ejemplo, que tiene 8K es devarios minutos que se haceninterminables, sobretodo cuandoestamos programando y depu-rando programas.

Lo que presentamos en estecurso es un circuito que a travésde la USAR de los PIC 16F87Xes capaz de ponerse en comuni-cación con ellos y cargar en lamemoria de programa el código

hexadecimal del programa quequeremos que se ejecute. Estoreduce considerablemente eltiempo de programación ya quesolo carga los códigos del pro-grama que queremos cargar.La placa que hemos diseñadoademás de utilizarla como pro-gramadora, se puede utilizarcomo placa de desarrollo, ya quese dispone de acceso a todos ycada uno de los pines del micro-controlador a través de la tira depostes para circuito impresomacho acodados y dispone de uncircuito oscilador a cristal ennuestro caso a 4 MHz, tal y comose puede ver en el circuito de laFigura 1.

DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITOEl circuito consta de un

microcontrolador PIC16F876 alque se le han conectado un cristalde cuarzo de 4MHz y loscondensadores de desacoplo de 27pF y un pulsador que cuando seactiva pone un nivel bajo en laentrada MCLR para provocar unRESET del sistema. Además parapoder conectar la USART delmicrocontrolador al ordenador, seha utilizado un circuito adaptadorde niveles MAX232, tal y comoindica el fabricante en sus notasde aplicación, y por último se leha dotado de un conectoracodado DB-9 macho para poderconectar el circuito al puerto serie

CURSO DE MICROCONTROLADORESPIC16F87X (...y III)

CURSO DE MICROCONTROLADORESPIC16F87X (...y III)

Fernando Remiro DomínguezProfesor de Sistemas Electrónicos

IES. Juan de la Ciervawww.terra.es/personal/fremiro

MICR

OCON

TROL

ADOR

ES

54RESISTOR

Programador para PIC16F87X con bootloader.

Curso microcontroladoresPAGS 27/12/02 10:01 Página 54

del ordenador. El cable deconexión debe ser un modemnulo, es decir, un cable que solonecesita la línea de masaconectada al terminal 5 de los dosconectores y se cruzan las líneas 2de un extremo (RxD) con la 3 delotro (TxD) y viceversa. Ver eldiagrama de conexión de laFigura 3.

Además la placa dispone deun conector ARJ11, conectado alas líneas MCLR, RB3, RB6 yRB7 del microcontrolador, loque permite realizar la conexióna un módulo ICD (Depurador encircuito), que como veremos esuna herramienta de bajo costo

que conectada al PC y en elmismo entorno del MPLAB,permite la visualización de losregistros del microcontroladoren los puntos de ruptura que seestablezcan. Pudiéndose ejecutarlos programas en tiempo real oen modo paso a paso.

Figura 1.- circuito de la placa de desarrollo y de programación con el bootloadaer

VSS

VDD

VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

VCC

VSS

VCC

RC2

TXPC

RC7

RC6

RB7

RB3

RA

5R

C7

RC

6R

C5

RC

4R

C3

RC

2R

C1

RC

0

RA

0

RB

7R

B6

RB

5R

B4

RB

3R

B2

RB

1R

B0

RA

4R

A3

RA

2

RA

1

RB6

MC

LR

MCLR

RC7

RC6

RB3

MCLR

RB0

RC3

RA3

RC5

RB1RA5

RA2

RB2

RB6

RA1

RC1

RC0

RA0

RC4

RB4

RB5

RB7

RA4

RXPC

RXPC

TXPC

R2

100

R1

10K

J1

CON6

1

2

3

4

5

6

C5

1uF

C21uF

C31uF

C1

1uF

C8

0.1u

P1

DB9

5 9 4 8 3 7 2 6 1

C4

1uF

U1

MAX232

1

2

3

6

4

5

14

13

12

11

9

10

8

7 1516

C1+

V+

C1-

V-

C2+

C2-

T1OUT

R1IN

R10UT

T1IN

9

10

8

7 GND

VCC

U2

PIC16F873

1

2

3

4

5

6

7

9

10

11

12

13

14

28

27

26

25

24

23

22

21

18

17

16

15

20

19

8

MCLR/VPP

RA0/AN0

RA1/AN1

RA2/AN2

RA3/AN3/VREF

RA4/TOCKI

RA5/SS/AN4

OSC1/CLKIN

OSC2/CLKOUT

RC0/T1OS0/T1CKI

RC1/T1OS1/CCP2

RC2/CCP1

RC3/SCK/SCL

RB7

RB6

RB5

RB4

RB3

RB2

RB1

RB0/INT

RC7/RX/DT

RC6/TX/CK

RC5/SDO

RC4/SDI/SDA

VDD

VSS

VSS

SW1

RESET

J2

CON25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

E1

ESP

C6 27pF

C7 27pF

X1

4MHz

CONECTOR RJ11DEBUGE

Figura 2.- Conexión del ICD ala placa de desarrollo.

Figura 3 .- Cable de conexión MODEM nulo para la conexión de la placa de desarrollocon el PC.


COMO UTILIZAR EL PROGRAMABOOTLOADER1. En primer lugar debemos

obtener el programa en lasiguiente web http://www.ehl.cz/pic/pic_e.htm , donde también sepuede obtener el PIC donwloa-der V1.8.

2. Abrir el proyecto bootldr.pjtutilizando el programaMicrochip MPLAB y cambiarlos parámetros de la secciónde usuario marcados dentrodel ensamblador con las mar-cas <<<, tal y como se muestraen la Tabla 1, en la que hemosfijado el microcontroladorPIC16F876, con un osciladorde 4MHz, una velocidad detransmisión de 9600 baudios yutiliza el pin 7 del PORTBcomo señal de disparo paraejecutar el bootloader cuandoestá a nivel bajo y correr elprograma de usuario cuandoestá a nivel alto. Por tiempoentra en el programa de usua-rio después de haber pasado0,3 segundos sin recibir lapalabra de IDENTIFICA-CIÓN.

3. Si se modifica alguno de losparámetros anteriores, debe-mos de volver a compilar elprograma bootldr.asm.

4. Programar el microcontrola-dor con el archivo bootldr.hexutilizando cualquier progra-mador de los que ya se hanvisto en esta Revista, porejemplo el que el que apareceen el módulo de aprendizajede microcontroladores PICque apareció en el número189. Poniendo los bits de con-figuración para que el micro-controlador trabaje en la apli-cación.

5. Recompilar el programa de laaplicación para que no borre elbootloader. El bootloader usalos 256 bytes de la parte alta dememoria de programa(0x1F04-0x1FFF).Llegado a este punto lo más

aclaratorio es ver un ejemplocon un programa que utilizaeste método de carga del pro-grama de usuario en el micro-controlador.El programa TMR0_1.asm esun programa ejemplo que uti-liza una temporización utili-zando TMR0 sin utilizar lasinterrupciones. Realiza unatemporización de 32,77 msque se emplea para hacer par-padear los diodos LED pareso impares respectivamenteconectados al PORTB. En elcódigo de este programa conseparados por un ";" (es decir,como un comentario) seencuentran las instruccionesde salto a INICIO que utiliza-ríamos con un programadorconvencional. Y al final delprograma, en la posiciónde memoria 0x1F00 hemosescrito:MI

CROC

ONTR

OLAD

ORES

56RESISTOR

;============================ Sección fijada por el usuario ==========================

list p=16f876 ; <<< fijar el tipo de microcontrolador

;Poner el mismo microcontrolador en el proyecto#include <p16f876.inc> ; <<< poner el archivo *.inc del microcontrolador seleccionado

#define FOSC D'4000000' ;<<< Poner la frecuencia del cuarzo (Hz), max. 20 MHz#define BAUD D'9600' ;<<< poner la velocidad de transmisión (Bd)#define BAUD_ERROR D'4' ;<<< Poner la tasa de error (%) #define TIME ;<<< Poner el método inicio del bootloader PIN/TIME/AUTO

;Disparo por puesta a nivel bajo de la señal de disparo;TIME Inicia la recepción del byte de IDENT después el RESET

#define POR PORTB ;<<< solo para el PIN – del puerto en juegoPORTB/PORTC/PORTD/PORTE

#define PORT_BIT 7 ; <<< solo para el pin PIN – poner el bit de la líneaseleccionada 0/1/2/3/4/5/6/7

#define TIMEOUT D'3' ; <<< solo para el TIME – fijar el tiempo(0.1 s), max. 25.5 s

;============ Fin de la sección fijada por el usuario ====================================

Tabla 1.- Sección del programa bootloader que debe fijar el usuario.

ORG 0x1F00bcf PCLATH,4 ;Selecciona el banco 0 de memoriabcf PCLATH,3goto INICIO


Es decir, en las posiciones dememoria 0x1F00-0x1F03, escri-bimos un salto largo de 14 bits ala posición de memoria INICIO,que está en el banco cero dememoria de programa. Esto últi-mo debe verificarse si se utilizaun compilador en C.

6. Recompilar el programa de laaplica

COMO REALIZAR LA CARGAEN EL MICROCONTROLADOR1. En primer lugar se conecta la

placa de desarrollo al PCmediante un cable de modem

nulo, tal y como se comentoanteriormete.

2. Para realizar la carga del pro-grama de usuario, vamos autilizar un programa de"carga" freware, se trata delPIC downloader de PetrKolomaznik y que hemos con-

MICR

OCON

TROL

ADOR

ES

57RESISTOR

;****************************************************************************; Programa TMR0_1.ASM Fecha : 7- Mayo-2002; Este programa utiliza una temporización utilizando TMR0 sin utilizar las interrupciones.;Se realiza una temporización de 32,77 ms que se emplea para hacer parpadear los diodos LED; pares o impares respectivamente conectados al PORTB; Programa preparado para cargar con el PIC downlader; Revisión : 0.1 Programa para PIC16F87X; Velocidad del Reloj: 4 MHz Reloj Instrucción: 1 MHz = 1 uS; Perro Guardián: Deshabilitado Tipo de Reloj : XT; Protección del código: OFF;*****************************************************************************

List p=16F876 ;Tipo de procesadorinclude "P16F876.INC" ;Definiciones de registros internos

;ORG 0x00 ; Inicio del programa en ;goto INICIO

ORG 0x05 ;salva el vector de InterrupcionesINICIO bcf STATUS,RP1

bsf STATUS,RP0 ; Banco 1movlw b'11010111' ; Valor a cargar en OPTION_REGmovwf OPTION_REG ; predivisor 256 asignado a TMR0clrf TRISB ; PORTB como salidabcf STATUS,RP0 ; Banco 0clrf PORTB ; Apaga los LEDS del PORTB

BUCLE movlw b'01010101'movwf PORTB ; Enciende los LED impares del PORTBcall RETARDO ; Llamada a subrutina de RETARDOmovlw b'10101010'movwf PORTB ; Enciende los LED pares del PORTBcall RETARDOgoto BUCLE

RETARDOclrf TMR0 ; TMR0 = 0 y empieza su incremento

EXPLORAbtfss TMR0,7 ; Es el bit 7 de TMR0=1? goto EXPLORA ; No ha llegado TMR0 a 128 Decialreturn ; Ha llegado TMR0 al valor 128D y retorna

; al programa principalORG 0x1F00bcf PCLATH,4 ;Selecciona el banco 0 de memoriabcf PCLATH,3goto INICIO ;Salta a INICIOEND

Tabla 2.- Programa TMR0-1.asm para cargar con el bootloader.


seguido en la webhttp://www.microchipc.com/ .Una vez instalado, al ejecutar-lo, aparece una pantallacomo la que se muestra en laFigura 5.

3. Seleccionamos la velocidad detransmisión en baudios, ennuestro caso 9600, el puertoserie de comunicación, en elejemplo hemos seleccionadoel COM2 y buscamos el nom-bre del programa en códigohexadecimal que queremoscargar en el microcontrolador,TMR0-1.hex.Este programa tiene lassiguientes teclas de funciónrápida:F2 - Búsqueda F4 - Escribir ESC - Cancelación F10 - Salida

4. Seguidamente se pulsa elbotón de RESET y el progra-ma se carga en el microcon-trolador PIC. Según se va rea-lizando la carga, aparece unindicador de carga (líneaazul) y al finalizar la cargasuena una señal acústica.

5. Si volvemos a actuar manual-mente sobre el pulsador deRESET, se ejecutará el pro-grama de usuario.

MICR

OCON

TROL

ADOR

ES

58RESISTOR

Salto al Bootloader

Espacio de memoria,para cargar los

programas transmitidos

Salto al programade usuario

Código del Bootloader

0x1FFF

0x1F04

0x1F00

0x0004

0x0000 El Bootloader utiliza las4 primeras posiciones(0x0000-0x0003)

Espacio disponiblepara el programadel usuario(0x0004-0x1EFF)

Primeras 4 posicionespara el usuario(0x1F00-0x1F03)

Código del programaBootloader(0x1F04-0x1FFF)

Figura 4.- Mapa de memoria del Bootloader para un microcontrola-dor de 8KBytes.

Figura 5.- Apariencia de lapantalla que aparece al ejecutar elprograma PIC dowloader.

Características del programa PIC dowloader 1.8 :

● Compatible con el bootloader de HI-TECH's o de Shane Tolmiepara los microcontroladores PIC16F87x

● Funcionamientos bajo Windows 9x/ME/NT/2000 ● Selección de la velocidad a partir del 2400 a 56000 Bd ● Selección del puerto serie entre el COM1-6 ● Trabaja con datos de EEPROM en el archivo hexadecimal ● No envía la palabra de los configuración a la posición 0x2007 o

palabra de la identificación desde el bootloader ● Mantiene las últimas configuraciones● Se incluye el código de fuente ● El downloader del PIC se controla al realizar una señal de dispa-

ro del RESET en el microcontrolador ● Se trabaja en ensamblador para todos aquellos programadores

que no utilizan el lenguaje C. El bootloader es muy fácil de recom-pilar para otros microcontroladores actualizando el pin/tieme y lafrecuencias del cristal de cuarzo. Solo se necesita el programaMPLAB de Microchip que también es gratuito.

● Se puede obtener en las siguientes webs: (http://www.ehl.cz/pic/)(http://www.microchipc.com/)


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