ESERCITAZIONE # 6

Modifica sull' Esercitazione 5 e programmazione del firmware

In questa esercitazione effettuiamo qualche modifica al sorgente dell' Esercitazione precedente:

• Innanzitutto, utilizziamo un numero maggiore di LED, per avere un effetto ottico migliore.
• Poi, inseriamo una breve pausa tra ogni ciclo di lampeggio, per evidenziare maggiormente il cambio del clock
  

Utilizziamo 4 LED collegati ai primi 4 pin di PORTC e li facciamo accendere alternativamente, a coppie.

E modifichiamo il flow chart del ciclo principale per l' aggiunta della pausa.

Sostanzialmente, si tratta di aggiungere semplicemente delle routine di attesa dopo ogni cambio di clock. Le routine saranno sempre realizzate come per gli altri esempi, onde evitare per ora calcoli sui tempi di ciclo delle istruzioni, utilizziando il calcolatore disponibile in rete per la creazione di ritardi di tempo, il noto Delay Generator di Nicolai Golovchenko. Nel sorgente il tempo di pausa è di 1 secondo, ma potrà essere variato a piacere modificando le impostazioni della routine di attesa.

Il nostro esercizio prevede di collegare  LED ai bit 3:0 di PORTC , che saranno accesi a coppie.
La gestione relativa è, anche qui, realizzata con macro per semplificare il sorgente.

Per l' esecuzione pratica si dovranno semplicemente collegare i pin PC0:3 ai LED della UniBoard (o del proprio hardware).

Il Pickit è inserito direttamente nella spina ICSP/ICD e permette un debug passo passo delle istruzioni.

Per chi non avesse chiare le connessioni, qui trova di seguito una pagina dedicata.

L' esercizio richiede le seguenti risorse:

• MPLAB IDE installato
• Pickit3 (o Pickit2)
• 28-40pin UniBoard con PIC18F2321 0 4321 (o 2221 o 4221 o altro hardware similare)
• quattro cavetti jumper da 14-15 cm

Il listato sorgente è una estensione di quello già visto negli altri esercizi e che fa da base per tutti i seguenti, aggiungendo gli elementi necessari al nuovo lavoro.

Vediamo solamente le differenze da quello dell' esercizio 5.

Viene introdotta una selezione per la compilazione in ambiente debug o in release.

Una condizione if/else/endif consente di escludere dalla compilazione uno o l' altro blocco di elementi.

• Se la variabile DebugOn è uguale a 1, viene compilato il set di CONFIG per il debug.
• Se DebugOn è uguale a 0, viene compilato il set per la release.

Lo scambio tra le due condizioni si ottiene semplicemente commentando (aggiungendo ; a inizio riga) o de commentando (togliendo il ; iniziale) le linee voluta.
Questa tecnica consente di avere un solo listato per ottenere sia l' oggetto per il debug sia quello per la release finale.

Così come è scritta, quest' area equivale dunque a:

Nel caso in cui si selezionasse l' altra possibilità, sarebbe equivalente ad avere scritto:.

Nell' area degli Equates inseriamo alcune definizioni che ci serviranno durante il programma e possiamo anche creare due macro per il comando dei LED, con la finalità di rendere più leggibile il listato.

Per quanto riguarda il "programma" vero e proprio, si tratta solo dell' aggiunta della chiamata alla pausa intermedia.

Va considerato che le routines di tempo usate si basano sul clock per il calcolo della loro durata; nell' eserciz è utilizzata una pausa di 0.5 secondi con un clock di 1MHz.
Però, durante il funzionamento, è proprio il clock a cambiare: per avere una durata costante della pausa anche la sua lunghezza deve variare di conseguenza.

Per semplicità viene usato lo stesso meccanismo impiegato per i cicli di lampeggio, ovvero si ripete un numero di volte crescente una stessa temporizzazione per avere uguale durata con il variare del clock.
Infatti, se la temporizzazione vale 1/2 secondo a 1MHz, occorrerà ripeterla due volte con un clock di 2 MHz per avere sempre 1/2 secondo. Così sarà necessario ripeterla 4 volte a 4 MHZ e 8 volte a 8 MHz.

Va notato che se la pausa base, calcolata a 1MHz, è perfettamente precisa (in funzione della precisione dell' oscillatore, ovviamente), il ripeterla n volte porta ad una lieve imprecisione dovuta all' aggiunta delle istruzioni di ripetizione, la cui durata andrebbe calcolata per ottenere un tempo esatto.  Però si tratta di pochi micro secondi, che in questa applicazione sono del tutto trascurabili. Quindi non viene effettuata alcuna correzione.

Il numero dei lampeggi per ciclo è fissato in fase di compilazione dalla variabile nlamp.
Il numero delle ripetizioni è fissato a seguito di ogni cambio del clock caricando in WREG un numero proprozionale al clock.

Si potrebbe anche accorpare la pausa nella routine di ciclo lampeggio, ma si è preferito averla come elemento separato che può essere modificato a piacere.
La prima istruzione della routine recupera da WREG il valore da applicare alle ripetizoni, che viene salvato nella locazione di RAM  counter . Sarà questo counter ad essere decrementato per calcolare il numero delle ripetizoni.

Per semplicità, anche la Pausa si bassa sulla routine Attesa (1/2 s a 1 MHz). Nulla vieta di utilizzare il calcolatore di Golovchenko per determinare altri tempi e inserirli nel programma.

Se si incontrano errori nella compilazione è opportuno verificarli con la lista di descrizione degli errori e correggere dove si è sbagliato.

Il file compresso di questa esercitazione è scaricabile dall'  area di download.