Guia Prático para Simulação no MpLab 5.00: Criando e Corrigindo um Projeto, Notas de aula de Tecnologia Industrial

Baixe Guia Prático para Simulação no MpLab 5.00: Criando e Corrigindo um Projeto e outras Notas de aula em PDF para Tecnologia Industrial, somente na Docsity! USANDO O MpLab 5.00 E SUPERIOR Introdução e ajustes O MpLab é um ambiente integra- do para o estudo e desenvolvimento com a família PIC de microcontrola- dores. Sua principal característica é a total integração de seus módulos com o ambiente Windows, permitin- do a fácil cópia de arquivos e trechos de arquivos de um aplicativo para outro. Para se escrever um programa no MpLab, precisamos antes assimilar o conceito de “projeto”. O “Projeto” no MpLab Entende-se por projeto um con- junto de arquivos e informações que diz ao MpLab qual a situação de um certo trabalho em particular. Por exemplo, num certo projeto designado EXEMPLO.PJT temos duas janelas abertas: exemplo.asm e exemplo.lst. Em outro projeto designado TESTE.PJT temos três janelas aber- tas: teste.asm, teste.lst. e File Register Window. Com o gerenciamento de proje- tos presente no MpLab não precisa- mos “lembrar” quais as janelas que cada projeto estava usando no mo- mento em que encerramos o traba- lho, pois ao carregarmos o projeto desejado todas as informações re- lativas ao mesmo serão recupera- das. IMPORTANTE: Ao encerrar seus trabalhos não vá fechando as jane- las abertas. Feche apenas o MpLab e na janela “Save Project” selecione Yes, ou caso pretenda apenas en- cerrar o trabalho atual, selecione no menu “Project > Close Project”, e responda Yes se necessário, para salvar as alterações. Usando o MpLab pela primeira vez. Crie uma pasta (diretório) em seu HD com o nome c:\0pic (com o nú- mero 0 antes, a pasta sempre esta- rá no topo dos menus). Vamos criar um novo projeto, de nome EXEMPLO.PJT, neste diretório. Inicie o MpLab. Sua tela deverá ser parecida com a da figura 1. Selecionando o processador Se o processador indicado no rodapé não for o 16F84A, siga a se- guinte seqüência nos menus: Options -> Development Mode, e selecione a ficha “Tools” e teremos a tela da figura 2. Marque a opção MPLAB-SIM Simulator e selecione PIC16F84A no menu à direita, deixando sua se- leção conforme acima e depois dê um click no botão Apply e em se- guida em OK. GUIA PRÁTICO PARA SIMULAÇÃO E ESTUDOS. Mini-curso MpLab passo-a-passo MpLab 5.00 (e superiores) VIDAL - Projetos Personalizados www.vidal.com.br Figura 1 - Tela inicial do MpLab Sua tela agora deve estar confor- me a tela inicial (figura 1). Ajustando o clock para simulação Para podermos obter do simula- dor informações precisas sobre nos- so programa quando simulado, de- vemos informar ao mesmo qual a fre- qüência de clock com que o chip fun- cionará. Selecione na linha do menu do MpLab Options > Development Mode > e selecione a ficha “Clock” e obteremos a janela da figura 3: - Inicialmente selecione se a fre- qüência estará em MHz, kHz ou Hz; - No campo “Desired Frequency” entre com a freqüência desejada, por exemplo, 4 para 4 MHz ( o campo “Actual Frequency” mostra a fre- qüência atual com que o simulador está calculando os eventos); - No box “Oscilator Type” selecio- ne modo XT; - Dê um clique em “OK” e na nova janela apenas responda “OK” nova- mente. - Veja no rodapé do MpLab a fre- qüência sendo reconhecida pelo pro- grama. TRABALHANDO COM “PROJETOS” Criando um novo fonte para tra- balharmos com um projeto Iniciaremos um novo projeto sempre pela criação de um novo fon- te. Execute a seguinte seqüência: File > New Um novo fonte de nome Untitled1 será criado, e o MpLab lhe perguntará se deseja criar um novo projeto. Responda “NO” para prosse- guir na criação do fonte. Voce obterá a tela da figura 4: Ajuste o tamanho da janela Untitled1 conforme sua conveniên- cia. Nesta janela digite o texto con- forme a figura 5: Figura 2 - Seleção do processador. Figura 3 - Ajustando o clock para a simulação. Figura 4 - Janela com o novo fonte ainda sem nome. .HEX, entre outros. Para cada proje- to novo você deverá ajustar desta forma. Adicionando um fonte (também chamado de nó) Agora vamos informar ao MpLab qual fonte será usado na compilação, dando um click no botão Add Node. Nossa janela ficará como a figura 9: Lembre-se: o fonte deve estar na mesma pasta do projeto. Observe que a janela já aparece com a pasta atual do projeto e mos- tra em nosso caso o fonte criado anteriormente, exemplo.asm. Selecione o fonte e dê um click em “OK”. Agora sua janela “Edit Project” deve estar conforme a figura 10. Então, basta dar um click no bo- tão OK que o processo de edição do projeto estará completo. Neste ponto você deverá estar com a janela como a da figura 5, mas com os nomes do projeto e do fonte indicados nas barras de título do fon- te e do Mplab. A partir deste ponto já podemos compilar e simular o nos- so programa. OBSERVAÇÕES IMPORTANTES: Se o MpLab travar repentinamen- te, todo seu trabalho será perdido. Como evitar ? - Selecione Project > Save Project - Selecione File > Save All Este procedimento de salvar an- tes de compilar é automatico depois! COMPILANDO O PROGRAMA Para compilar o fonte basta teclar F10. Se não houver erros de sintaxe (escrita) ou outros, haverá a indica- ção de tudo OK pela janela Build Results, mensagem “Build comple- ted successfully”, conforme a figura 11. Feche a janela Build Results. IMPORTANTE: O fato da compi- lação não apresentar erros não sig- Figura 11 - Janela Build Results, após compilação OK. nifica que o programa funcionará conforme o desejado, pois erros de lógica não são detectados pelo com- pilador. Se houver erros, uma janela aparecerá indicando todos os avisos e erros detectados pelo compilador. Exemplo de erro Na fonte presente na tela, escre- va logo após o org 0, na primeira ins- trução, PORTAB ao invés de PORTB, e então compile novamen- te teclando F10. Sua janela Build Results deverá ficar conforme a figura 12: Observe a mensagem ao final, Build Failed. Isto é um indicativo de que algo errado no fonte não permi- tiu a construção do arquivo final. Observando a janela, vemos uma linha com a seguinte mensagem: Error[113] C:\0pic\EXEMPLO.ASM 9 : Symbol not previously defined (PORTAB) Esta mensagem está informando que na linha 9 o símbolo (label, no- me, ...) PORTAB não está definido. IMPORTANTE: Inicie sempre a análise de erros pelo primeiro erro desde o início. Figura 12 - Janela Build Results após erro na compilação. Onde estão as definições relati- vas aos registros e bits do PIC ? Selecione File > View e abra o arquivo P16F84A.INC na pasta onde instalou o MpLab (Ex.: C:\Arquivos de Programas\Mplab). Veja que lá estão todas as defini- ções relativas ao PIC 16F84A, como endereços das portas, o nome pelo qual o compilador reconhece os bits, etc. Não esqueça de fechar o arqui- vo antes de prosseguir. Onde está o erro ? Em nosso caso, com apenas al- gumas linhas de código, fica fácil a localização do erro, mas para fontes maiores (e eles ficarão cada vez maiores), temos outro meio de che- gar à linha com o erro. Vá com o cursor para a linha do primeiro erro, veja a descrição do mesmo e então dê dois clicks rápi- dos com o mouse sobre esta linha, e a janela com o fonte será mostra- da por cima da janela Build Results, com o cursor já posicionado na linha que gerou o erro. Basta corrigir e repetir todo o pro- cesso teclando F10 novamente, até que nenhum erro ocorra. Praticando Repita este exercício de criar er- ros e identificá-los várias vezes, bem como sair e entrar no MpLab crian- do outros projetos. Termine retirando todos os erros e testes realizados, mantendo o pro- jeto exemplo.pjt e seu fonte, exemplo.asm, conforme situação ini- cial. TRABALHANDO COM PROJETOS JÁ EXISTENTES A principal diferença que encon- tramos quando abrimos um projeto já existente está no fato de não pre- cisarmos selecionar novamente o fonte ou ajustar o compilador, bas- tando selecionar nos diretórios exis- tentes o projeto desejado. Para melhor entendimento, feche o MPLAB e volte para o Windows, respondendo YES para todas as per- guntas, e volte a iniciar o MPLAB. O MpLab vai perguntar se você deseja abrir o último projeto traba- lhado. Se desejar, apenas click em Yes. Em nosso caso, click No. Então selecione o menu Project e veja que no rodapé do menu que se abriu temos o nome dos últimos projetos em que trabalhamos. Caso o projeto desejado esteja indicado, basta dar um click no mes- mo. Veja a figura 13. Se o projeto desejado não esti- ver indicado, dê um click no item Open Project, e teremos uma nova janela conforme a figura 14. Escolha o diretório onde está o projeto desejado e depois o nome do mesmo, e então dê um click em OK para ter o projeto aberto. Se uma janela como a da figura 15 aparecer, apenas click em OK e prossiga. O MpLab está apenas indicando que seu fonte deve ser (re)compila- do, pois não achou o hexadecimal do mesmo. Isto pode ocorrer por ter- mos fechado o projeto antes de ter- mos retirado todos os erros, por exemplo. Neste caso pressione F10 para compilar e prosseguirmos com o exemplo. A partir deste ponto valem as mesmas regras já vistas sobre edi- ção do projeto, compilação, correção de erros, ... Figura 14 - Selecionando projeto já existente. Figura 13 - Menu “Project” com os últimos projetos trabalhados. SIMULAÇÃO SIMPLES Veremos agora técnicas para si- mular nosso programa, desde exe- cução passo a passo até animação. Simulando o fonte do projeto EXEMPLO Para evitar qualquer problema devido a ações erradas que você possa ter realizado, feche o MpLab e abra novamente selecionando o projeto EXEMPLO.PJT Compile teclando F10 e corrija eventuais erros de digitação. Principais teclas para o controle da simulação F6 RESET Equivale ao reset da CPU. Posiciona o contador de programa no endereço 0000, e coloca uma barra preta sobre a linha correspondente. Esta barra indica “a próxima” instrução a ser simulada. F7 STEP A cada toque em F7 o MpLab executa uma instrução do programa. É como se nosso processador rodasse uma instrução de cada vez. Se for mantida pressionada, executará as instruções no intervalo de repetição automática da tecla. CTRL + F9 ANIMATE Roda o programa passo a passo dinamicamente, tornando possível acompanhar visualmente a seqüência do programa. F9 RUN Realiza a simulação rápida, sem atualizar a tela. Ideal para simular situações que tomariam demasiado tempo na animação. Apenas a janela StopWatch é atualizada (veremos mais tarde) F5 STOP Interrompe a simulação dinâmica iniciada pelo Ctrl+F9 ou pelo F9 Realizando uma simulação dinâ- mica para testes Deixe seu projeto com a aparên- cia igual à da figura 5. Compile (F10) e então pressione a tecla F6. Você deve obter uma tela como a da figu- ra 16. Vá pressionando F7 e veja que a barra preta, indicativa da próxima instrução a ser simulada, vai se des- locando, acompanhando a execução do programa. Pressione Control + F9 e veja a simulação ocorrer dina- Figura 15 - O projeto aberto ainda não possui um .HEX válido. Figura 16 - Tela inicial após o “reset” do processador. micamente. Para parar, pressione F5. Veremos a seguir como abrir uma outra janela que nos mostrará o tem- po decorrido de simulação. Janela Stopwatch. Vendo o tempo de execução Para abrir a janela Stopwatch, siga a seqüência no menu: Window > Stopwatch... e ajuste o tamanho e a posição das janelas para que fiquem como a figura 17. goto loop ; RA0 = 0, repete ; o teste incf PORTB,f ; se chegou ; aqui, RA0 = 1 goto loop ; repete tudo END Sua tela deverá estar como a fi- gura 21. No menu principal selecione: Debug > Simulator Stimulus > Asynchronous Stimulus e você de- verá obtera uma janela conforme fi- gura 22. Observe que existem 12 “botões” com nomes de Stim 1 a Stim 12 e dentro dos parênteses a letra P. Vamos ver cada ajuste em deta- lhes. Com o botão direito do mouse dê um click no botão Stim 1 (P) e você obterá o menu da figura 23. Observe que a opção Pulse está selecionada. Esta é a opção padrão, indicada dentro dos parênteses como (P). As opções para estímulo externo são: Pulse (P) Dá um pulso no pino selecionado (de 0 para 1 e retorna a 0) Figura 22 - Botões de estímulo. Figura 23 - Ajustando os botões de estímulo. Figura 24 - Ajustando os pinos que receberão o estímulo. Low (L) Coloca nível ‘0’ no pino High (H) Coloca nível ‘1’ no pino Toggle(T) Inverte o estado no pino (inicia sempre em 0) Experimente dar uma função di- ferente para cada botão e observa o resultado. Como relacionar os pinos do PIC aos botões Observe que a primeira opção do menu é Assign pin.... Selecionando esta opção um novo menu se abre, conforme a fi- gura 24. Então, para associarmos o botão desejado a um certo pino do PIC, basta dar um duplo click no pino de- sejado. Como treinamento, faça os se- guintes ajustes: Botão 1: RA0 (T) Botão 2: RA1 (L) Botão 3: RA2 (P) e veja se os botões ficaram con- forme a figura 25. Agora, durante a simulação, po- demos fazer com que sinais exter- nos sejam aplicados ao PIC e ver seu comportamento. Basta durante a simulação dinâ- mica (CTRL F9) clicar sobre os bo- tões desejados, e o estímulo asso- ciado ao mesmo será aplicado ao PIC e o simulador responderá de acordo. Exemplo com estímulo Baseado no projeto ESTIMULO.PJT já pronto, vamos efetuar a simulação com estímulo no pino RA0. Certifique-se que temos o seguin- te ajuste: RA0 (T) Após a compilação e eventuais correções, desloque a janela de es- tímulo para um ponto que não atra- palhe a visualização dos registros e faça do fonte a janela ativa. Tecle CTRL F9 e veja na simula- ção que a instrução btfss porta,0 ini- cialmente sempre vê a entrada RA0 em 0. Dê vários clicks bem espaçados no botão RA0 (T) e vá analisando o comportamento do PIC. Boa Sorte Vidal n Figura 25 - Botões de estímulo já ajustados.