Comunicação USB com o PIC18F4550 - Parte 2

Comunicação USB com o PIC18F4550 - Parte 2

(Parte 1 de 2)

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Comunicação USB com o PIC

Vitor Amadeu Souza – Parte I vitor@cerne-tec.com.br

Continuando com o artigo apresentado na edição passada de comunicação

USB com o PIC, continuaremos nesta edição o estudo do mikroC e a configuração do mesmo para a correta comunicação do PIC com o PC via USB.

O Ambiente de Programação Após a instalação do mikroC, execute o mesmo. Teremos a tela da figura 1.

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Figura 1 – Tela inicial do mikroC

O mikroC trabalha com o conceito de projeto, ou seja, sempre que quisermos compilar um determinado código, precisaremos criar um projeto. Neste caso, vá no menu Project -> New Project, a tela da figura 2 será apresentada:

Figura 2 – Criando um projeto no mikroC

No campo Project Name, devemos informar o nome do nosso projeto.

Informe neste campo por exemplo, o nome comunicação_usb ou o nome que melhor lhe convier. Em seguida, escolha a pasta onde o projeto ficará salvo, clicando no botão Browse do campo Project Path. O campo Descritption é

W.cerne-tec.com.br opcional e serve para detalharmos o que o nosso projeto faz, podendo ficar neste exemplo sem preenchimento. O campo clock serve para configurarmos no compilador qual a velocidade de processamento no qual o PIC está funcionando, No nosso caso, apesar do oscilador ser de 4 MHz, escolha o clock de 48 MHz, pois como a série 18 possui internamente PLLs que permitem aumentar o clock do microcontrolador, neste exemplo iremos utilizar este recurso. No campo Device, escolha o modelo que iremos utilizar neste projeto, neste caso o PIC18F4550. Através do campo Device Flags, podemos ajustar os bits de configuração do PIC. Observe na tabela 1 os campos que devem ficar marcados para o correto funcionamento deste exemplo.

Configuration Bit PLLDIV_1_1L CPUDIV_OSC1_PLL2_1L USBDIV_2_1L FOSC_XTPLL_XT VREGEN_ON_2L WDT_OFF MCLRE_OFF LPT1OSC_OFF PBADEN_OFF LVP_OFF_4L ICPRT_OFF_4L XINST_OFF_4L DEBUG_OFF_4L Tabela 1 – Ajuste de Configurations Bits

* Recomendo a leitura do datasheet do PIC18F4550 na parte dos configurations bits para um entendimento melhor dos mesmos.

Feito os ajustes apresentados, pressione o botão ok. Agora o mikroC ficará com a tela apresentada na figura 3.

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Figura 3 – Tela apresentada pelo mikroC

Agora precisaremos criar um arquivo chamado descritor. A função deste arquivo é fazer a identificação do dispositivo USB assim que o mesmo for conectado ao PC. Para acessar este item, vá no menu Tools -> HID Terminal. A tela da figura 4 surgirá.

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Figura 4 – Configuração do arquivo descritor Agora clique na aba Descriptor, a tela da figura 5 surgirá.

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Figura 5 – Abrindo o HID Terminal

Neste arquivo, definimos por exemplo o VID (Vendor ID) e PID (Product ID) do dispositivo. Estes dois parâmetros, são fornecidos diretamente pela USB.org porém iremos utilizar o mesmo que está sendo informado como parâmetro. Outras informações que podemos ajustar é o buffer de entrada e saída, através do campo Report Lenght porém como iremos comunicar a nível de bytes, podemos manter a configuração atual. Além disso, no campo bus power, podemos ajustar se o dispositivo será do tipo bus powered, ou seja alimentado pela própria USB ou self powered, o que quer dizer que está sendo alimentado pela fonte no qual o equipamento está ligado. No nosso caso, a opção bus powered deverá ficar marcado, que por sinal já é o default. Note que no campo abaixo da configuração da alimentação do dispositivo, podemos também configurar a corrente máxima no qual este irá utilizar. Este campo também não precisa ser alterado, podendo manter neste caso com 100 mA que é 50mA x 2. Os campos de Strings de Vendor Name e Product Name servem para que assim que o dispositivo for conectado a porta USB, este nome seja apresentado, podemos também manter a string apresentada. Após este passo, note que existem três ferramentas no qual o HID

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Terminal pode configurar para gerar o campo descritor, sendo necessário escolher a opção mikroC. Pronto, agora pressione o botão Create e salve o arquivo com o nome usbdsc.c na pasta onde está o seu projeto. Agora, de volta a janela principal do mikroC, precisamos adicionar este arquivo descritor ao projeto. Para isso, vá no menu Project -> Add to Project. Neste momento, será aberta uma nova janela onde você deverá escolher o arquivo recém criado, neste caso o usbdsc.c na pasta onde você salvou o mesmo.

Para encerrar esta parte de configuração, devemos copiar dois arquivos chamados var.h e definit.h que se encontram na pasta ...\mikroelektronika\mikroC\examples\extra_examples\hid-library para a pasta do seu projeto e adicionar os mesmos, da mesma forma que o usbdsc.c ao projeto. Note que normalmente, o mikroC fica instalado na pasta arquivos de programa do seu PC.

Código

Com o ambiente devidamente configurado, podemos agora nos ater ao código que irá rodar no PIC. Este código está disponível no box1. Vamos agora esmiuçar melhor o seu funcionamento.

As funções Hid_Write e Hid_Read conseguem comunicar com até 64 bytes.

Apesar de utilizarmos somente 1 byte tanto na transmissão como na recepção, precisamos declarar estes dois vetores de forma que todo o byte transmitido ou recebido fique armazenado nestes dois buffers.

Agora entramos na função principal de programa do programa em C, neste caso a função void (principal). Note que logo destarte, é declarada uma variável do tipo char chamada recebe. Esta variável será utilizada logo a frente no programa, para indicar se um dado foi recebido ou não do PC. Inicialmente, quando o microcontrolador é energizado, os pinos do PORTA e PORTE ficam configurados como entradas analógicas. No nosso caso, em que a porta será utilizada da forma digital, devemos desligar este recurso e isso é feito atribuindo

unsigned char userWR_buffer[64];//Buffer de transmissão serial
unsigned char userRD_buffer[64];//Buffer de recepção serial
char recebe;//Variável indicadora de bytes recebidos
ADCON1 = 0x0F;//Configura os pinos de forma digital
trisa.ra1=0;//Configura o pino do led como saída

void main() { trisb.rb0=1; //Configura o pino do botão como entrada

W.cerne-tec.com.br ao registrador ADCON1 o valor 0x0F. De acordo com o esquema elétrico, no pino RA1 está conectado um led, enquanto no pino RB0 o botão. Configurando os registradores TRISB e TRISA do PIC, estamos ajustando as direções no qual os mesmos irão funcionar.

Neste ponto, é feita a inicialização da USB no PIC. Note que os dois vetores que foram inicializados no início do programa, são informados para a função HID_Enable. Todo o byte recebido ou transmitido pela USB, serão feitos através destes dois registradores.

Dando prosseguimento a análise do código, entramos no loop while em que constante os estados do botão são verificados e enviado o byte referente se o mesmo está pressionado ou não. Se o botão estiver pressionado (if

(portb.rb0==0)) é primeiramente carregado o byte ‘A’ no vetor usbWR_Buffer[0] que é o byte que será enviado para o PC e logo em seguida o mesmo é escrito através da função HID_Write, que transmite 1 byte do vetor usbWR_Buffer[0].

HID_Enable(&userRD_buffer, &userWR_buffer); //Inicializa a USB

userWR_buffer[0]='1';//Carrega byte a ser enviado para o PC

while (1) { if (portb.rb0==0) { while (!HID_Write(&userWR_buffer, 1)) ; //Envia e aguarda finalizar o envio do

userWR_buffer[0]='0';//Carrega byte a ser enviado para o PC

//byte pela USB } else { while (!HID_Write(&userWR_buffer, 1)) ; //Envia e aguarda finalizar o envio

//do byte pela USB }

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Para saber se um determinado byte foi recebido, a variável recebe recebe o valor proveniente da função hid_read(). Caso a mesma retorne 0, indica que nenhum byte foi recebido e caso contrário, há a existência de algum dado no buffer de recepção. Note que logo em seguida, o conteúdo do buffer de recepção é checado e caso haja o caracter ‘A’, o led é aceso e caso contrário, é verificado se é o ‘B’ sendo neste caso apagado. O delay_ms(1000) foi colocado apenas para que possamos verificar com mais clareza os dados recebidos pelo PIC, não sendo obrigatório o seu uso.

também já é disponibilizada pelo próprio mikroC

Este bloco de interrupção foi criado para que toda a transação que ocorrer na USB, seja tratada pela mesma. Observe que a função HID_InterruptProc()

Agora compile e grave este programa no microcontrolador, de forma que possamos continuar o nosso estudo.

recebe=hid_read();//Verifica se há algum byte no

//buffer de recepção

if (recebe!=0)//Há algum byte para receber?
if(userRD_buffer[0]=='A')//É o 'A'?
porta.ra1=1;//Sim, então liga o led
if(userRD_buffer[0]=='B')//É o 'B'?
porta.ra1=0;//Sim, então desliga o led
Delay_ms(1000);//Delay para atualização
HID_InterruptProc();//Tratamento da interrupção de USB

void interrupt(void) { }

W.cerne-tec.com.br Box 1 – Código Fonte

unsigned char userWR_buffer[64];//Buffer de transmissão serial
unsigned char userRD_buffer[64];//Buffer de recepção serial

void main() { char recebe;

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