PDF de programación - Práctica 1: Entorno de desarrollo MPLAB-IDE. Primeros ejemplos de programación.

Ingeniería de Sistemas y Automática Prácticas de Microcontroladores PIC

SISTEMAS ELECTRÓNICOS Y AUTOMÁTICOS
PRACTICAS DE MICROCONTROLADORES PIC



PRÁCTICA 1:

Entorno de desarrollo

MPLAB-IDE.

Primeros ejemplos de

programación.

• Introducción a la programación en

ensamblador

• Entorno de desarrollo MPLAB-IDE
• Ejemplos y ejercicios



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Ingeniería de Sistemas y Automática Prácticas de Microcontroladores PIC

1. Objetivos

Introducir al alumno en la programación en ensamblador


-
- Conocer el entorno de desarrollo MPLAB
- Simular el funcionamiento de programas-ejemplo.


2. Introducción a la programación en ensamblador

Desde que se concibe un programa hasta que se graba en la memoria del
microcontrolador, suceden una serie de operaciones que se muestran en la
Figura 1.

El primer paso de un diseño basado en microcontrolador consiste en escribir el
código fuente del programa en el lenguaje seleccionado. Posteriormente, si el
lenguaje usado ha sido el ensamblador, se convierte a código ejecutable
mediante el uso de un programa de ensamblador como el de la empresa
Microchip, que se llama MPASM.

La depuración y simulación se realizarán mediante el simulador software
MPSIM (entorno DOS) o el MPLAB (entorno Windows).

3. Escritura del código fuente

El código fuente del lenguaje ensamblador está estructurado en columnas.
Cualquier texto que comience en la primera columna se considerará una
etiqueta y será parte del campo de etiquetas.

Las siguientes tres columnas contienen el campo de instrucciones, el campo
de datos y el campo de comentarios. Los comentarios deben empezar con
punto y coma (;) y pueden ir también en la primera columna.

Campo de etiquetas

Las etiquetas son nombres de subrutinas o secciones de código fuente. Dando
nombres a partes del programa, se posibilita que las instrucciones puedan
saltar o hacer referencia a esas partes sin necesidad de recordar las
direcciones físicas donde están ubicadas.

El ensamblador MPASM permite etiquetas de hasta 32 caracteres. Una
etiqueta puede ir seguida de dos puntos (:), espacios, tabuladores o RETURN.
Deben empezar por un carácter alfanumérico o de subrayado (_) y pueden
contener cualquier combinación de caracteres alfanuméricos.



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Figura 1. Organigrama de la secuencia a seguir para el grabado del
microcontrolador.



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Campo de instrucciones

Las segunda columna corresponde al campo de instrucciones. Puede ser
una instrucción del microcontrolador o una instrucción para el ensamblador,
llamada directiva.


Campo de datos

Contiene datos u operandos para las intrucciones. En los PICs, los datos
pueden ser un registro, un bit de un registro, una etiqueta o un número
constante (llamado literal). Algunas instrucciones no llevan datos. Si una
instrucción necesita múltiples datos, deben separarse por comas (,).

La especificación de la base en la que se expresan los datos u operandos es
opcional: d’65’, b’01000001’,0x41, o’101’ y ‘A’ son el mismo dato. El sufijo d o D
se emplea para expresar un valor en decimal. El sufijo b o B expresa un valor
en binario. Para expresar un valor en hexadecimal se emplea el sufijo 0x ó 0X.
Un número en base octal se representa mediante el sufijo o ó O. Finalmente,
un valor se puede expresar mediante un caracter ASCII si se encierra entre
comillas simples como ‘A’.



Campo de comentarios

El último campo es el del comentario, siempre que haya un punto y coma (;)
como primer carácter. Puede colocarse en cualquier lugar del código fue nte.

Los comentarios en ensamblador son muy importantes. Los comentarios deben
describir
instrucciones y/o subrutinas. Sin
comentarios, es muy difícil descifrar, algunos días después, el código fuente
que uno mismo ha creado.

El listado que se presenta a continuación en la Figura 2 presenta el aspecto del
código fuente del programa EJEMPLO1.ASM con los campos de etiquetas,
instrucciones, datos y comentarios recuadrados para su clara distinción.



tareas que realizan

las

las



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;EJEMPLO 1



Resultado equ



Inicio



Stop



nop
nop

end



ETIQUETAS



include "P16F84.INC"


List p=16F84

0x10

org
goto Inicio

0x00



;Tipo de procesador
;Definiciones de registros internos

;Define la posición del resultado

;Vector de Reset

org
0x05
movlw 0x07
addlw 0x06
movwf Resultado ;Almacena el resultado

;Salva el vector de interrupción
;Carga 1er. sumando en W
;Suma el 2º sumando



;Poner breakpoint de parada

;Fin del programa fuente

INSTRUCCIONES DATOS

COMENTARIOS

Figura 2. Listado del programa EJEMPLO1.ASM.



4. Convenciones en la escritura del código fuente

Para hacer la tarea del programador más grata, se usan algunas convenciones.
Con ellas, se facilita la revisión y comprensión de un programa.
Algunas de las convenciones más utilizadas son:


• Los ficheros de código fuente llevarán la extensión *.ASM o *.SRC
• Los ficheros de listado llevarán la extensión *.LST
• Los ficheros de código objeto llevarán la extensión *.OBJ
• Los ficheros ejecutables llevarán la extensión *.HEX
• Los ficheros de errores de ensamblado llevarán la extensión *.ERR
• Los nemónicos escritos en mayúsculas hacen que el código escrito sea

• Comentarios explicando cada línea de código.
• El espacio entre caracteres se escribe “_”. RB0_ES_1 es más fácil de

más visible.

leer que RB0ES1.



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5. El primer programa: EJEMPLO1.ASM

Vamos a ir examinando las distintas partes del programa EJEMPLO1.ASM y
explicando cada una de ellas.



Directivas

Una directiva es un comando escrito en el código fuente para realizar un control
directo o ahorrar tiempo a la hora de ensamblar. El resultado de incorporar
directivas se puede ver en el fichero *.LST después de ensamblar el programa.

En el programa EJEMPLO1.ASM aparecen las siguientes directivas:


• LIST fi

permite elegir, entre otras cosas, el tipo de microcontrolador a
utilizar (P), número de carácteres por línea (C), tamaño de los
tabuladores (B), base de numeración por defecto (R), niveles de
mensajes de salida (W), etc.

se utiliza para asignar valores a las etiquetas deseadas. Así,
Resultado, tiene asignado el valor 0x10, y puede referirse a un registro
de la memoria de datos del PIC.

• EQU fi

• ORG fi

indica al ensamblador dónde debe comenzar a colocar las
instrucciones en la memoria de programa. Es decir, es el ORiGen para
todo el código que sigue.
La dirección de comienzo (origen) es en la posición 0, debido a que la
familia de microcontroladores PIC de gama media después del
encendido o RESET siempre ejecutan la instrucción situada en la
dirección0. Se denomina Vector de Reset.
La dirección 4 es el Vector de Interrupción. Si se genera una
interrupción el microcontrolador ejecuta la instrucción que se encuentre
aqui. Es una buena práctica dejar libre la dirección 4 por si más adelante
deseamos añadir capacidad de interrupción a nuestro programa. El
programa salta por encima del Vector de interrupción y comienza en la
dirección 5.
INCLUDE fi
programa actual.

permite añadir listados de programas al listado del

indica al ensamblador el final del código fuente, donde ha de

•

• END fi

finalizar el proceso de ensamblado



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Código del programa

Las tres instrucciones que siguen a la etiqueta Inicio realizan la suma de dos
numeros literales, 7 y 6, y guardan el resultado de la suma en la posición de
memoria 0x10 etiquetada como Resultado.



movlw 0x07
addlw 0x06
movwf Resultado ;Almacena el resultado

;Carga 1er. sumando en W
;Suma el 2º sumando



Figura 3. Detalle del listado del programa EJEMPLO1.ASM.


Por último, nop es una instrucción que produce que el PIC no haga nada,
significa no operación.


6. Entorno de desarrollo MPLAB-IDE

Para editar, compilar y depurar los programas fuente de los microcontroladores
PIC utilizaremos el entorno de desarrollo MPLAB IDE 6.40, basado en
ventanas y que se puede bajar gratis a través de Internet o pedirse, también
gratis, a Sagitrón, su distribuidor en España. Además es gráfico, funcionando
perfectamente bajo Windows.



Este entorno, que a continuación pasaremos a describir, funciona tipo
Container, es decir, sus distintas opciones son asociadas a programas, que
serán ejecutados cuando se las pulse. De este modo bastará con definirle un
ensamblador, un em