Płytka developerska dla 32 bitowego mikrokontrolera PIC32MM0256GPM064

Kiedyś tak czy inaczej trzeba się zmierzyć z 32 bitami a wbrew powszechnym opinią nie samymi ARM-ami świat żyje.Ponieważ przygodę z 16-bitami rozpocząłem w krainie Microchipa, pozostaję mu wierny i tutaj celuję w mój pierwszy wybór w 32-bitach. W/g producenta przejście z 16-bitów na 32 jest całkowicie bezbolesne.Na ruszt postanowiłem wziąć mikrokontroler 32 bitowy z najniższego progu cenowego, z tej serii poniżej 1 USD :)

Do zakupu płytki developerskiej zachęciła mnie oferta promocyjna Microchipa - 20 %. W praktyce oznacza to , że nie płacimy za koszty przesyłki. Płytkę zakupiłem w sklepie Microchipa - Microchip Direct. Przesyłka dotarła po 3 dniach, jak głoszą dokumenty z oddziału w Irlandii . No fajnie od rudzielców jeszcze nie miałem żadnej pamiątki :)  Na razie jestem na etapie rozpakowywania paczuszki i cieszenia się jak dziecko z prezentu :). Opakowanie koreluje z wybarwieniem płytki , ślicznusie, czerwoniutkie z logo Microchipa.
Co na pokładzie płytki :
- mikrokontroler PIC32MM0256GPM064,
- programator/debugger ekwiwalent PICKIT-a
- 3 x switch + potencjometr 10k + dioda RGB + 2 x LED
- dwa porty mikroBUS dla modułów firmy Mikroelektronika (ok 390 profesjonalnych modułów)
- pole dla drobnych urządzeń prototypowych.

Płytka  posiada od spodu dosyć spore 4 gumowe dystanse, nie porysujemy stołu używając jej, drobne usprawnienie ale cieszy.

Do programowania PIC32MM potrzebujemy doinstalować do MPLABX IDE  kompilator dla 32-bitowców. Mamy tutaj do wyboru dwa kompilatory jeden standardowy XC32 a drugi do programowania w języku C i C++  XC32++.
Oba kompilatory są bezpłatne. tu warto nadmienić, że kompilator XC32++ nie ma żadnych ograniczeń co do optymalizacji kodu więc jest to ciekawa gratka dla programistów języka C++.

Pod tym linkiem ściągniemy kompilator standardowy XC32 : kompilator XC32 
a pod tym linkiem kompilator XC32 i licencję do XC32++ Licencja XC32++ jest dostępna po krótkiej rejestracji i podaniu swojego adresu MAC.

Ponieważ moją standardową platformą programistyczną jest Linux dlatego opiszę instalację kompilatora w tym systemie, dla windowsa każda małpa potrafi to zrobić :)

1. pobieramy plik kompilatora np.  

    xc32-v1.44-full-install-linux-installer.run

2. odpalamy konsolę w Linuxie

3. logujemy się na konto root-a

4. wybieramy ścieżkę do pobranego pliku np.   

    cd /home/user/Pobrane 

5. wpisujemy w konsoli  :

    chmod u+x xc32-v1.44-full-install-linux-installer.run
5. wpisujemy w konsoli  :
   ./xc32-v1.44-full-install-linux-installer.run
6.Rusza instalacja okienkowa kompilatora tu już nie ma problemu.

MPLABX- IDE wykryje automatycznie nasz doinstalowany kompilator. Przy tworzeniu nowego projektu będzie on widoczny jako opcja do wyboru.
Jeśli doinstalujemy licencję na XC32++ będziemy mieć odblokawany również i ten kompilator.

Kocham Microchipa za to , że cały soft do programowania ma przygotowany profesjonalnie również na Linuxa.
Warto nadmienić, że do mikrokontrolerów PIC32MM jest dedykowana paczka z freeRTOS .

Pierwszy program jaki napiszemy to tradycyjnie miganie diodą LED. Wykorzystamy Timer sprzętowy do generowania podstawy czasu 100 ms. Zbudujemy na tej podstawie timer programowy i pomrugamy diodą LED znajdującą się na płytce na wyjściu RD3. Do szybkiej konfiguracji zegara i timera skorzystałem z narzędzia znajdującego się w MPLABX IDE - MCC (MPLAB Code Configurator).W MCC  za pomocą pisma obrazkowego ustawiamy zegar na 24 MHz i parametry pracy Timera1.

MCC jest bardzo prostym i intuicyjnym narzędziem, umożliwiającym szybką konfigurację mikrokontrolera.

Generowany kod  to nie tylko konfiguracja ale również rozbudowane przykłady użycia i dodatkowe sztuczki programistyczne z , którch też można czegoś się nauczyć. Ale ostrzegam narzędzie to bardzo rozleniwia i powoduje , że mniej zaglądamy do datasheet-u.a to jest absolutnie niedopuszczalne :)

Poniżej artykułu kod dla mrugania diodą LED. Napisanie kodu i konfiguracja za pomocą MCC to ok 5 minut, tyle czasu trwało przejście z rodziny 16-bitowej na 32-bitową Microchipa :) Sam się zdziwiłem , że to tak łatwo poszło, gdyby to był ARM to zanim zamrugamy diodą LED to może i parę dni zająć :)

Odnośnie kodu programu to jedna uwaga, ponieważ mamy do czynienia z mikrokontrolerem 64-nóżkowym czyli z definicji mamy dużo portów I/O, dobrze jest konfigurację wszystkich portów umieścić w jednym pliku wtedy łatwiej będzie to ogarnąć.

Pozdrawiam
picmajster.blog@gmail.com

LINKI :

PIC32MM płytka developerska
PIC32MM0256GPM064 - datasheet



Pliki projektu :

tmr1.h                - plik deklaracji dla timera sprzętowego Timer1
pin_manager.h         - plik deklaracji dla wszystkich I/O
mcc.h                 - plik deklaracji dla inicjalizacji systemu / zegara
interrupt_manager.h   - plik deklaracji dla inicjalizacji przerwania od Timera1


tmr1.c                - plik definicji dla dla timera sprzętowego Timer1
pin_manager.c         - plik definicji dla dla wszystkich I/O
mcc.c                 - plik definicji dla dla inicjalizacji systemu / zegara
interrupt_manager.c   - plik definicji dla inicjalizacji przerwania od Timera1
main.c                - główny plik programu / mruganie diodą LED

/*@File 

        Name              :  tmr1.h

  

  @Description:

      

        Device            :  PIC32MM0256GPM064

        Compiler          :  XC32 1.42

        MPLAB             :  MPLAB X 3.45*/

#ifndef _TMR1_H

#define _TMR1_H

#include <xc.h>

#include <stdint.h>

#include <stdbool.h>

#include <stdint.h> /*dyrektywy do uint8_t itp*/

#define TMR1_INTERRUPT_TICKER_FACTOR    1

extern volatile uint8_t Timer1_Programowy , Timer2_Programowy ;

void TMR1_Initialize (void);

void TMR1_Start( void );

void TMR1_Stop( void );

#endif

    

/*End of File*/

/*@File 

        Name              :  pin_manager.h

  

  @Description:

      

        Device            :  PIC32MM0256GPM064

        Compiler          :  XC32 1.42

        MPLAB             :  MPLAB X 3.45*/

#ifndef PIN_MANAGER_H

#define PIN_MANAGER_H

void PIN_MANAGER_Initialize(void);

#endif

/* End of File*/

/*@File 

        Name              :  mcc.h

  

  @Description:

      

        Device            :  PIC32MM0256GPM064

        Compiler          :  XC32 1.42

        MPLAB             :  MPLAB X 3.45*/

#ifndef MCC_H

#define MCC_H

#include <xc.h>

#include "pin_manager.h"

#include <stdint.h>

#include <stdbool.h>

#include "interrupt_manager.h"

#include "tmr1.h"

#define _XTAL_FREQ  24000000UL

 /*SYSKEY - blokuje/odblokowuje zapisy do ustawienia zegara*/             

 inline static void SYSTEM_RegUnlock(void)

{

    SYSKEY = 0x12345678; //write invalid key to force lock

    SYSKEY = 0xAA996655; //write Key1 to SYSKEY

    SYSKEY = 0x556699AA; //write Key2 to SYSKEY

}

inline static void SYSTEM_RegLock(void)

{

   SYSKEY = 0x00000000; 

}

void SYSTEM_Initialize(void);

void OSCILLATOR_Initialize(void);

#endif  /* MCC_H */

/*End of File*/

/*@File 

        Name              :  interrupt_manager.h

  

  @Description:

      

        Device            :  PIC32MM0256GPM064

        Compiler          :  XC32 1.42

        MPLAB             :  MPLAB X 3.45*/

#ifndef _INTERRUPT_MANAGER_H

#define _INTERRUPT_MANAGER_H

void INTERRUPT_Initialize(void);

inline static void INTERRUPT_GlobalEnable(void)

{

    __builtin_enable_interrupts();

}

inline static void INTERRUPT_GlobalDisable(void)

{

    __builtin_disable_interrupts();

}

#endif

/*End of File*/

/*@File 

        Name              :  main.c

  

  @Description:

      

        Device            :  PIC32MM0256GPM064

        Compiler          :  XC32 1.42

        MPLAB             :  MPLAB X 3.45*/

  

#include "mcc.h"

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <stdint.h> /*dyrektywy do uint8_t itp*/

#define LED1_TOG PORTD ^= (1<<_PORTD_RD3_POSITION) /*zmienia stan bitu na przeciwny*/

void main(void)

{

    /*initialize the device*/

    SYSTEM_Initialize();

    while (1)

    {

        if(!Timer1_Programowy) {

              Timer1_Programowy = 10 ; /*Timer1 sprzetowy x Timer1_Programowy = 100ms x 10 = 1 s*/

              LED1_TOG ; /*zmieniaj stan wyjscia na przeciwny*/

          }

    }

}

/*End of File*/

/*@File 

        Name              :  tmr1.c

  

  @Description:

      

        Device            :  PIC32MM0256GPM064

        Compiler          :  XC32 1.42

        MPLAB             :  MPLAB X 3.45*/

#include <xc.h>

#include "tmr1.h"

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <stdint.h> /*dyrektywy do uint8_t itp*/

volatile uint8_t Timer1_Programowy , Timer2_Programowy ;

void TMR1_Initialize (void)

{

    uint32_t tcon_value = 0x00000000;

    //  TCKPS 1:64; TWDIS disabled; TCS PBCLK; TECS SOSC; SIDL disabled; TSYNC disabled; TWIP disabled; TGATE disabled; ON enabled; 

    T1CON = 0x8020;   

    tcon_value = 0x8020;  // Temporary storage of value

    T1CONCLR = _T1CON_ON_MASK;  // disable Timer, before loading the period/counter value

    // Period = 0.1 s; Frequency = 24000000 Hz; PR1 37500; 

    PR1 = 0x927C ;

    T1CON = tcon_value;//restore the TCON value

    IFS0CLR= 1 << _IFS0_T1IF_POSITION;

    IEC0bits.T1IE = true;

  

}

void __attribute__ ((vector(_TIMER_1_VECTOR), interrupt(IPL1SOFT))) TMR1_ISR()

{

    uint8_t x;

    x = Timer1_Programowy ;

    if (x) Timer1_Programowy = --x ;

    x = Timer2_Programowy ;

    if (x) Timer2_Programowy = --x ;

    /*zerowanie flagi przerwania*/

    IFS0CLR= 1 << _IFS0_T1IF_POSITION;

}

void TMR1_Start( void )

{

    /*Enable the interrupt*/

    IEC0bits.T1IE = true;

    /* Start the Timer */

    T1CONSET = _T1CON_ON_MASK;

}

void TMR1_Stop( void )

{

    /* Stop the Timer */

    T1CONCLR = _T1CON_ON_MASK;

    /*Disable the interrupt*/

    IEC0bits.T1IE = false;

}

/*End of File*/

/*@File 

        Name              :  pin_manager.c

  

  @Description:

      

        Device            :  PIC32MM0256GPM064

        Compiler          :  XC32 1.42

        MPLAB             :  MPLAB X 3.45*/

#include <xc.h>

#include "pin_manager.h"

#include "mcc.h"

void PIN_MANAGER_Initialize(void);

void PIN_MANAGER_Initialize(void)

{

    /****************************************************************************

     * Setting the Output Latch SFR(s)

     ***************************************************************************/

    LATA = 0x0000;

    LATB = 0x0000;

    LATC = 0x0000;

    LATD = 0x0000;

    /****************************************************************************

     * Setting the GPIO Direction SFR(s)

     ***************************************************************************/

    TRISA = 0xFFFF; /*all in*/

    TRISB = 0xFFFF; /*all in*/

    TRISC = 0xFFFF; /*all in*/

    TRISD = 0x0000; /*all out*/

    /****************************************************************************

     * Setting the Weak Pull Up and Weak Pull Down SFR(s)

     ***************************************************************************/

    CNPDA = 0x0000;

    CNPDB = 0x0000;

    CNPDC = 0x0000;

    CNPDD = 0x0000;

    CNPUA = 0x0000;

    CNPUB = 0x0000;

    CNPUC = 0x0000;

    CNPUD = 0x0000;

    /****************************************************************************

     * Setting the Open Drain SFR(s)

     ***************************************************************************/

    ODCA = 0x0000;

    ODCB = 0x0000;

    ODCC = 0x0000;

    ODCD = 0x0000;

    /****************************************************************************

     * Setting the Analog/Digital Configuration SFR(s)

     ***************************************************************************/

    ANSELA = 0x384F;

    ANSELB = 0xE01C;

    ANSELC = 0x0123;

}

/*End of File*/

/*@File 

        Name              :  mcc.c

  

  @Description:

      

        Device            :  PIC32MM0256GPM064

        Compiler          :  XC32 1.42

        MPLAB             :  MPLAB X 3.45*/

// Configuration bits: selected in the GUI

// FDEVOPT

#pragma config SOSCHP = OFF    // Secondary Oscillator High Power Enable bit->SOSC oprerates in normal power mode.

#pragma config ALTI2C = OFF    // Alternate I2C1 Pins Location Enable bit->Primary I2C1 pins are used

#pragma config FUSBIDIO = OFF    // USBID pin control->USBID pin is controlled by the USB module

#pragma config FVBUSIO = OFF    // VBUS Pin Control->VBUS pin is controlled by the USB module

// FICD

#pragma config JTAGEN = OFF    // JTAG Enable bit->JTAG is disabled

#pragma config ICS = PGx1    // ICE/ICD Communication Channel Selection bits->Communicate on PGEC1/PGED1

// FPOR

#pragma config BOREN = BOR3    // Brown-out Reset Enable bits->Brown-out Reset enabled in hardware; SBOREN bit disabled

#pragma config RETVR = OFF    // Retention Voltage Regulator Enable bit->Retention regulator is disabled

#pragma config LPBOREN = ON    // Downside Voltage Protection Enable bit->Low power BOR is enabled, when main BOR is disabled

// FWDT

#pragma config SWDTPS = PS1048576    // Sleep Mode Watchdog Timer Postscale Selection bits->1:1048576

#pragma config FWDTWINSZ = PS25_0    // Watchdog Timer Window Size bits->Watchdog timer window size is 25%

#pragma config WINDIS = OFF    // Windowed Watchdog Timer Disable bit->Watchdog timer is in non-window mode

#pragma config RWDTPS = PS1048576    // Run Mode Watchdog Timer Postscale Selection bits->1:1048576

#pragma config RCLKSEL = LPRC    // Run Mode Watchdog Timer Clock Source Selection bits->Clock source is LPRC (same as for sleep mode)

#pragma config FWDTEN = OFF    // Watchdog Timer Enable bit->WDT is disabled

// FOSCSEL

#pragma config FNOSC = FRCDIV    // Oscillator Selection bits->Fast RC oscillator (FRC) with divide-by-N

#pragma config PLLSRC = FRC    // System PLL Input Clock Selection bit->FRC oscillator is selected as PLL reference input on device reset

#pragma config SOSCEN = OFF    // Secondary Oscillator Enable bit->Secondary oscillator (SOSC) is disabled

#pragma config IESO = ON    // Two Speed Startup Enable bit->Two speed startup is enabled

#pragma config POSCMOD = OFF    // Primary Oscillator Selection bit->Primary oscillator is disabled

#pragma config OSCIOFNC = OFF    // System Clock on CLKO Pin Enable bit->OSCO pin operates as a normal I/O

#pragma config SOSCSEL = OFF    // Secondary Oscillator External Clock Enable bit->Crystal is used (RA4 and RB4 are controlled by SOSC)

#pragma config FCKSM = CSECMD    // Clock Switching and Fail-Safe Clock Monitor Enable bits->Clock switching is enabled; Fail-safe clock monitor is disabled

// FSEC

#pragma config CP = OFF    // Code Protection Enable bit->Code protection is disabled

#include "mcc.h"

void SYSTEM_Initialize(void)

{

    PIN_MANAGER_Initialize();

    OSCILLATOR_Initialize();

    INTERRUPT_Initialize();

    TMR1_Initialize();

    INTERRUPT_GlobalEnable();

}

void OSCILLATOR_Initialize(void)

{

    SYSTEM_RegUnlock();

    // ORPOL disabled; SIDL disabled; SRC SOSC; TUN Center frequency; POL disabled; ON disabled; 

    OSCTUN = 0x0;

    // PLLODIV 1:4; PLLMULT 12x; PLLICLK FRC; 

    SPLLCON = 0x2050080;

    // SWRST disabled; 

    RSWRST = 0x0;

    // WDTO disabled; GNMI disabled; CF disabled; WDTS disabled; NMICNT 0; LVD disabled; SWNMI disabled; 

    RNMICON = 0x0;

    // SBOREN disabled; VREGS disabled; RETEN disabled; 

    PWRCON = 0x0;

    //Clear NOSC,CLKLOCK and OSWEN bits

    OSCCONCLR = _OSCCON_NOSC_MASK | _OSCCON_CLKLOCK_MASK | _OSCCON_OSWEN_MASK;

    // CF No Clock Failure; FRCDIV FRC/1; SLPEN Device will enter Idle mode when a WAIT instruction is issued; NOSC SPLL; SOSCEN disabled; CLKLOCK Clock and PLL selections are not locked and may be modified; OSWEN Oscillator switch initiate; 

    OSCCON = (0x100 | _OSCCON_OSWEN_MASK);

    SYSTEM_RegLock();

    // ON enabled; DIVSWEN disabled; RSLP disabled; ROSEL FRC; OE disabled; SIDL disabled; RODIV 0; 

    REFO1CON = 0x8003;

    // ROTRIM 0; 

    REFO1TRIM = 0x0;

    // SPDIVRDY disabled; 

    CLKSTAT = 0x0;

}

/*End of File*/