Налагоджувальний комплект MSP-FET430P140 для МК.

Налагоджувальний комплект MSP-FET430P140 для мікроконтролера.

Для налагодження програмного забезпечення мікроконтролерів MSP430F149 компанія Texas Instruments випускає налагоджувальний набір MSP-FET430P140. Набір призначений для придбання розробником навичок роботи з новим сімейством мікроконтролерів MSP430 з Flash-пам’яттю, що випускаються компанією Texas Instruments.

Рис.2 Налагоджувальний набір MSP_FET430P140
До складу налагоджувального набору входить
· макетна плата;
· CD-диск із програмним забезпеченням і документацією у форматі PDF;
· кабель з роз’ємом;
· два мікроконтролери MSP430F149 з Flash-пам’яттю.
На рис. 2 показаний зовнішній вигляд макетної плати комплекту MSP-FET430P140. Макетна плата набору виконує також функції програматора.
На макетній платі MSP-FET430P140 установлені наступні компоненти :
· Роз’єм для підключення плати до LPT-порту комп’ютера.
· Гніздо ZIF для мікроконтролера MSP430F149.
· Компоненти, необхідні для роботи макетної плати.
· Світлодіод, який служить індикатором роботи макетної плати.
· Компоненти, необхідні для реалізації протоколу JTAG.
· Контактні площадки, на які виведені всі активні лінії мікроконтролера.
Макетна плата підключається до комп’ютера через 25-контактний роз’єм (порт LPT).
Усі мікроконтролери з Flash-пам’яттю сімейства MSP430F149 мають корпус SMD, тому 20-контактне гніздо для мікроконтролера MSP430F149 (спеціально виготовлене компанією Texas Instruments) – гарний подарунок розробнику. Декого може смутити відсутність у комплекті MSP_FET430P140 блоку живлення. Не хвилюйтеся, енергії паралельного порту комп’ютера (LPT) досить для роботи комплекту – мікроконтролер MSP430F1121 споживає в робочому ре-жимі менше 300 мкА. Для програмування мікроконтролера цілком вистачає 2 мА.


Рис.3. Макетна плата комплекту MSP-FET430P140

У комплект входить програмний пакет для налагодження програм KickStart (переводить-ся як “різкий старт”). Дійсно, програмний пакет KickStart у сполученні з налагоджувальною платою різко зменшують час, необхідний для освоєння нового мікроконтролера MSP430.

Програмне забезпечення для налагодження програм.

Програмне забезпечення KickStart, що входить у комплект MSP-FET430P140, розроблено компанією IAR Systems. Компанія IAR Systems спеціалізується на створенні внутрісхемних эмуляторов та компіляторів для мікроконтролерів усіляких компаній. Тепер цієї честі удостоїла-ся компанія Texas Instruments з її сімейством мікроконтролерів MSP430 з flash-пам’яттю. Про-грамний пакет складається з асемблера, лінкера (компоновщик), симулятора-налагоджувача, компілятора мови Сі (обмежена версія, об’єм скомпільованого файлу не більше 1Kб). Пакет KickStart підтримує протокол JTAG для запису програм у Flash-пам’ять мікроконтролера. KickStart дозволяє створювати програми для мікроконтролерів MSP430 на асемблері, Сі чи комбінації цих мов. Компілятор Сі (обмежена версія) не підтримує математику з плаваючою то-чкою компанії Texas Instruments. На асемблер ці обмеження не поширюються.
Ефективне використання описаного набору для макетування пристроїв на мікроконтролерах сі-мейства MSP430 припускає:
· Знання мов програмування асемблер і/чи Сі
· Знання архітектури і системи команд сімейства MSP430
Після установки пакета KickStart, програма установки створить на диску комп’ютера папку “IAR”, у яку помістить програмне забезпечення для налагодження програм мікроконтролерів MSP430 з Flash-пам’яттю. У цю же папку буде поміщена велика кількість документації і файлів-прикладів програм для мікроконтролерів MSP430.
Документація, що входить в пакет KickStart містить докладний опис усіх програм, що вхо-дять у пакет, безліч прикладів програм на асемблері і Сі, опис сімейства мікроконтролерів MSP430 у форматі PDF. Це значно полегшує використання пакета в практичних цілях. Програ-мний пакет KickStart доступний для вільного використання (free) на сайті компанії Texas Instruments : www.ti.com. У пакеті KickStart приведений опис програматора для сімейства мік-роконтролерів MSP430 з Flash-пам’яттю ( принципова схема і номінали компонентів) у фор-маті PDF.
Пакет програмного забезпечення KickStart розрахований на роботу з операційними система-ми Windows 95,98,NT4.0 і займає на диску приблизно 24 MB. Нижче буде описана послідовність дій для коректного використання програмного пакета. Можлива робота в режимі “симулятор” без підключення налагоджувальної плати та у режимі “налагодження” з підключенням налаго-джувальної плати, записом програми в мікроконтролер і можливістю запуску програми в реаль-ному часі чи по кроках.

Режим “симулятор” налагодження програм
(без використання налагоджувальної плати).
Приклад на асемблері.

1) Вибираємо “Workbench” (START->PROGRAMS->IAR SYSTEMS->IAR EMBEDDED WORKBENCH FOR MSP430 KICKSTART->IAR EMBEDDED WORKBENCH) з меню Windows. На екрані монітора з’явиться вікно, показане на Рис 4.


Рис.4
2) Створюємо новий проект:
o FILE->NEW.
o Вибираємо Project, і OK.
o Вибираємо 430\SIM_examples\F1121\Assembler, вводимо текст: test у вікні . редагування імені файлу і вибираємо CREATE (створити).

3) Додамо файл до новоствореного проекту test:
o PROJECT->FILES…
o Вибираємо файл на асемблері у вікні ‘Files of type’: Assembler files.
o Вибираємо Fet_4.s43 , вибираємо ADD (додати в проект), потім DONE.

4) Перегляд обраного файлу fet_4.s43: відкриваємо папку Common sources у вікні IAR EMBEDDED WORKBENCH і робимо подвійний клік мишкою по імені файлу (fet_4.s43).
Одержимо вікно, показане на рис 5.


Рис.5

5) Установка параметрів проекту:
o Вибираємо PROJECT->OPTIONS…
o Вибираємо category: XLINK, в ній вибираємо сторінку Include
o Ставимо мітку у вікні Override default для вибору XCL файлу
o Клікнемо по кнопці […] і в запропонованому списку XCL файлів вибираємо . файл:430\icc430\msp430F149A.xcl і кликнемо OPEN. На рис. 6 показане . вікно з отриманими установками.


Рис.6

o Вибираємо category: C-SPY
o На панелі Driver у вікні редагування вибираємо Simulator.
o Ставимо мітку у вікні Chip Description (опис мікроконтролера) панелі Use . description file (Використовувати файл опису).
o Клікнемо по кнопці […] і в запропонованому списку файлів вибираємо . файл: 430\cw430\msp430F1121.ddf і кликнемо OPEN.
o Клікнемо OK.
Результат дій показаний на малюнку 7.
6) Компілюємо проект : PROJECT->BUILD ALL. У вікні Messages з’явиться повід-омлення: “0 errors and 0 warnings” ( 0 помилок і 0 попереджень). Це нормально, адже програма тестувалась при створенні проекту.
7) Запускаємо C-SPY : PROJECT->DEBUGGER, стартує налагоджувач C-SPY, пока-заний на малюнку 8.
8) Тестування (запуск програми):
o Вибираємо : WINDOW->SFR – перегляд умісту регістра спеціальних функцій; вибираємо Timer_A у вікні редагування (лівий верхній кут).
o Установимо курсор на рядок програми : xor.b #001h,&P1OUT ; Toggle P1.0
o Вибираємо : CONTROL->TOGGLE BREAKPOINT і ставимо контрольну точку на обраному рядку (колір лінії поміняється із синього на червоний).
o Виконаємо : EXECUTE->RESET (чи F10).
o Виконаємо : EXECUTE->GO (чи F4).
o У вікні SFR window з’являться поточні значення регістрів таймера Timer_A.


Рис.7


Рис.8

o Вихід із програми налагоджувача C-SPY : FILE->EXIT.
o Вихід із програми симулятора Workbench : FILE->EXIT.
Примітка: При запуску C-SPY без використання симулятора Workbench, після вибору файлу, що повинен відкритися, потрібно вибрати s430_ks, як драйвер C-SPY для використання імітатора.

Так проходить процес налагодження програмного забезпечення мікроконтролера MSP430F1121 на асемблері. Усі перераховані дії можуть бути здійснені без використання на-лагоджувальної плати. Процес налагодження програмного забезпечення з використанням на-лагоджувального комплекту виглядає інакше і буде описаний нижче.
Режим “налагодження” (з використанням налагоджувальної плати).
Підключаємо налагоджувальну плату з комплекту MSP-FET430Р140 до прінтерного пор-ту комп’ютера (звичайно LPT1). Лістинг програми Fet_1.s43, з яким ми будемо працювати, приведений нижче:

Reset mov #SFE(CSTACK),SP ; Установка вказівника стеку
SetupWDT mov #WDTPW+WDTHOLD,&WDTCTL ; Зупинення WatchDog’а
SetupP1 bis.b #001h,&P1DIR ; Установка виходу P1.0 в “1″.
Mainloop xor.b #001h,&P1OUT ; Переключення виходу P1.0
mov #065000,R15 ; Генерація затримки з використанням R15
L1 dec R15 ; Зменшення R15 на одиницю
jnz L1 ; R15 = 0 ?
jmp Mainloop ; Повторити цикл

Результат роботи програми Fet_1.s43 – мигання світлодіода на налагоджувальній платі комплекту MSP-FET430Р140, який підключений до виходу P1.0 мікроконтролера.
1) Вибираємо Workbench (START->PROGRAMS->IAR SYSTEMS->IAR EMBEDDED WORKBENCH FOR MSP430 KICKSTART->IAR EMBEDDED WORKBENCH).
2) Використовуємо команду FILE->OPEN для відкриття файлу проекту: 430->FET_examples->F1121->Assembler->Fet_1->Fet_1.prj. Є можливість перегляду обра-ного джерела коду. Для цього необхідно клікнути по значку папки Common Sources, і потім двічі клікнути мишкою по імені файлу Fet_1.s43. Вікно зображене на рис.9.


Рис.9


Рис.10

3) Використовуємо команду PROJECT->BUILD ALL для перетворення асемблерного файлу Fet_1.s43 у машинний код програми.
4) Конфігуруємо налагоджувач C-SPY для роботи з налагоджувальною платою MSP-FET430Р140 (з вибором режиму DEBUG (налагодження): PROJECT->OPTIONS, C-SPY);
1. Вибираємо: SETUP, DRIVER, Flash Emulation Tool
2. Вибираємо: SETUP, CHIP DESCRIPTION, . $TOOLKIT_DIR$\cw430\msp430F1121.ddf (рис. 10).
3. Вибираємо: PARALLEL PORT, PARALLEL PORT, LPT1 or LPT2 or LPT3 . (рис. 11). Клікнемо OK.


Рис.11

5) Вибираємо: PROJECT->DEBUGGER для запуску налагоджувача C-SPY. Налагоджу-вач C-SPY стирає вміст Flash-пам’яті мікроконтролера MSP430F149, встановленого в гніздо налагоджувальної плати MSP-FET430Р140 і записує машинний код програми Fet_1.s43 у пам’ять мікроконтролера.
6) У вікні налагоджувача C-SPY виконаємо EXECUTE->RESET і EXECUTE->GO для запуску програми на виконання (малюнок 12).
Світлодіод на налагоджувальній платі MSP-FET430Р140 починає ми-готіти. Наша програма для мікроконтролера MSP430F140 – Fet_1.s43 працює тепер в реальному режимі.


Рис.12