Утилита MPLAB IPE устанавливается вместе со средой программирования MPLAB X IDE и предназначена для программирования микроконтроллеров и микросхем памяти без запуска среды разработки MPLAB X.
Утилита MPLAB IPE предоставляет все основные функции необходимые для программирования микроконтроллеров и даже больше.
Наиболее интересной особенностью MPLAB IPE является возможность конфигурирования и ограничения прав на использование тех или иных функций, например, при использовании программаторов в производственных целях.
Для доступа к конфигурированию MPLAB IPE необходимо выбрать Settings → Advanced Mode и ввести пароль. Пароль по умолчанию: microchip.
Режим Operate. То же самое что и в режиме Production, но доступны все возможности программатора.
Режим Memory. Позволяет установить диапазоны программируемой памяти, резервировать память в Flash и/или EEPROM.
Вкладка Environment (окружение). Позволяет, например,
Вкладка SQTP. Позволяет создать правила сериализации устройств: алгоритм создания серийных номеров, область памяти для размещения.
Вкладка Production Mode. Позволяет конфигурировать основной режим программирования, какие функции разрешить пользователю, не имеющему пароль доступа к Advanced (расширенному) режиму. В этой вкладке вы можете ограничить число программирований (например, вы хотите, чтобы производство запрограммировало только 100 устройств). Или вы хотите, чтобы оператор не имел возможность считать прошивку из микроконтроллера и сохранить файл. Или вы можете запретить загрузку файлов прошивки, тем самым разрешить только указанный файл прошивки.
Таким образом утилита MPLAB IPE позволяет осуществлять программирование микроконтроллеров на производстве, ограничить персонал в возможности изменения настроек программирования, сериализации, считывания прошивок и т.п.
За счет технических и конструктивных решений однокомпонентные винтовые SMD-клеммы от TE Connectivity позволяют оптимизировать общий процесс сборки печатной платы. Винтовое исполнение гарантирует устойчивость к различным ударам и вибрациям, обеспечивая надежное соединение при силовых нагрузках.
_________________ Лучше умному тупить, чем тупому умничать
Навигационные модули позволяют существенно сократить время разработки оборудования. На вебинаре 17 ноября вы сможете познакомиться с новыми семействами Teseo-LIV3x, Teseo-VIC3x и Teseo-LIV4F. Вы узнаете, насколько просто добавить функцию определения местоположения с повышенной точностью благодаря использованию двухдиапазонного приемника и функции навигации по сигналам от MEMS-датчиков. Поработаем в программе Teseo Suite и рассмотрим результаты полевого тестирования.
вечером гляну и отпишусь.подзабылось чуть.самое главное это системный файлик установить в проге программатора.файл в папке с прогой должен быть.
Добавлено after 4 hours 20 minutes 21 second: самое первое-зайти в инструменты,затем выбрать скачать пиккит операционной системы.отпишись если не пойдёт прошивка f1938.
Установил MPLAB X IPE установил питание от контроллера (поругался, что напряжение 4,75 а не 5В), поменял напругу на 4,75. Контроллер якобы прочитался. Стирается. Но не читается и не программируется. При проверке на наличие записанной программы, пишет, что контроллер не пустой.Плату с распаянным контроллером покупал готовую, остальные элементы сам расспаивал. PicKit3 подключен напрямую в разъем платы, сам контроллер так же распаян на плате. Собираю девайс по прилагаемой схеме.
Если использую для программирования PICkit 3 Programmer v3.10 то в списке моего контроллера нет. загрузку операционки программатора сделал файлом, лежащий в корне программы.
Добавлено after 1 minute 23 seconds: Еще инфа по моей конструкции.
Добавлено after 2 minutes 5 seconds: Что самое инетересное, на всех выводах есть пакеты ипульсов, как будто с контроллером идет общение через программатор.
Добавлено after 4 minutes 21 second: С внешним питанием схемным 5В тоже пробывал.
PIC 16F1938 программируется при таком напряжении? 4. 4,5Вольт достаточно? Где то читал, что на вход MCLR должно подаваться повышенное напряжение для программирования. Из вашего сообщения возникает подозрение, что в момент записи идет потребление тока и соответственно просадка по USB? Программатор подключен напрямую в разъем на плате, без удлинителя. Шнурок в USB менял на укороченный, USB 3.0, вроде ампераж выше чем USB2.0, не должна быть просадка. Вот что не проверял при программировании так это напряжение питания. Сегодня проверю.
Добавлено after 2 hours 15 minutes 28 seconds: Итак, в MPLAB выставил напряжение 4,5В (по факту мультиметр показывает 4,42В) Во время чтения или записи в первый момент напряжение проседает до нуля потом прямым фронтом стоит 4,41В Не записывало, не счтитывало. Ошибка «Warning: Debug bit is set on target image. This may not run correctly in production.»
Добавлено after 2 minutes 27 seconds: Сейчас набирал сообщение, решил еще раз проверить, иии записала прогу. Чудеса, да и только. Три раза перепробывал. «The following memory area(s) will be programmed: program memory: start address = 0x0, end address = 0x3fff configuration memory EEData memory User Id Memory Programming/Verify complete»
Добавлено after 3 minutes 51 second: Закрыл прогу, вытащил девайс и USB. Решил все повторить, все. «The following memory area(s) will be programmed: program memory: start address = 0x0, end address = 0x39df configuration memory EEData memory program memory Address: 0 Expected Value: 31b0 Received Value: 0 Failed to program device» Что не так делаю??
Добавлено after 27 minutes 15 seconds: Походу проблема в плохом контакте между программатором и платой, пошевелил, придавил на излом и сразу вылезло окно: «Memory image changed/ Do you wish to continue programming the device?» И после этого прошивается, проверяется,
Добавлено after 9 minutes 47 seconds: Проблема плохого контакта не подтвердилась
Добавлено after 47 minutes 10 seconds: Фигня какая то. MPLAB считывает чип, смотрю программу везде нули (считывание проходит с ошибкой), После этого эти же нули записываются в чип. Но стоит открыть hex файл и попытаться ее записать, вылазит ошибка. PicKIT3 програмер вообще не видит чип на плате.
В статье приведен обзор экосистемы Microchip и ее основных программных составляющих, таких как MPLAB X IDE, MPLAB Code Configurator, MPLAB Harmony и т. д., предназначенных для упрощения процесса разработки встраиваемых решений
Когда речь заходит об электронной промышленности, конкурентоспособность того или иного производителя во многом определяется скоростью вывода на рынок новых решений или обновления функционала уже существующих продуктов. Оба фактора зависят от сложности самого решения, а также применяемых при его построении аппаратных и программных средств. Использование продуктов от разных производителей может значительно усложнить процесс и отнять время и силы у ценных сотрудников, которые будут вынуждены прибегать к различным хитростям и «костылям» для интеграции новых компонентов в проект и их последующей настройки. Выходом из ситуации является использование продуктов, совместимость которых не вызывает сомнений еще на этапе закупки. Как правило, это решения от одного производителя, который предоставляет своим клиентам не только отдельные компоненты, но и целую экосистему, призванную максимально упростить построение проектов и ускорить процесс производства. Одним из таких производителей является основанная в 1987 году американская компания Microchip (Рисунок 1).
Рисунок 1.
Экосистема компании Microchip.
В данной статье рассказывается об основных составляющих экосистемы для работы с микроконтроллерами и микропроцессорами компании Microchip. Прежде всего речь пойдет о программном обеспечении; именно на этом поприще компания за последние несколько лет достигла определенных успехов и создала продукты, способные значительно ускорить процесс разработки.
Предложенные в статье программные решения позволяют создавать масштабные проекты с возможностью установки плагинов и отладки в реальном времени (MPLAB X IDE), генерировать и редактировать код онлайн, без установки программы на персональный компьютер (MPLAB Xpress), настраивать работу контроллеров при помощи графического интерфейса (MPLAB Code Configurator, MPLAB Harmony), добавлять новый функционал в уже знакомые среды разработки (Microchip Studio) и многое, многое другое.
Программные средства разработки Microchip
Microchip предлагает своим клиентам широкий перечень программных решений, позволяющих значительно упростить процесс разработки и отладки программного кода при работе с компонентами, входящими в экосистему компании.
На текущий момент пользователям доступны следующие решения:
Как несложно заметить, те или иные программные средства подходят только для определенного типа контроллеров. В Таблице 1 приведены данные по возможности работы с программным обеспечением в зависимости от выбранного микроконтроллера или микропроцессора.
Таблица 1.
Данные по возможности работы программного обеспечения в зависимости от выбранного микроконтроллера или микропроцессора
Микро- контроллеры AVR
Микро- контроллеры PIC
Цифровые контроллеры сигналов dsPIC
Микро- контроллеры SAM
Семейства микро- контроллеров CEC/MEC
Микро- процессоры
IDE
MPLAB X IDE
+
+
+
+
+
+
MPLAB Xpress
+
+
+
—
—
—
Microchip Studio
+
—
—
+
—
—
Компиляторы
MPLAB XC
+
+
+
+
+
+
AVR GCC
+
—
—
—
—
—
ARM GCC [1]
—
—
—
+
—
+
MPLAB Code Configurator
+
+
+
—
—
—
MPLAB Harmony
—
+, только для 32-битных версий
—
+
—
+
Atmel Start
+
—
—
+
—
—
Средства програм- мирования для производства
MPLAB IPE
+
+
+
+
—
—
MPLAB PM3
—
+
+
—
—
—
Для упрощения процесса работы, компания Microchip объединила информацию по своим продуктам в раздел Microchip Developer Help [2], в котором подробно описаны все тонкости работы с приведенными выше программными пакетами, а также приведены ссылки на продукты, дополнительные ресурсы, видеоуроки, курсы и документацию.
Стоит также учитывать возможность работы программного обеспечения на той или иной операционной системе. Например, инструменты разработки MPLAB совместимы с операционными системами Windows, Linux и macOS, а Microchip Studio (Atmel Studio 7) способна работать только под Windows.
Разберем описанные выше программные решения более подробно.
Интегрированная среда разработки MPLAB X
MPLAB X IDE представляет собой среду, которая объединяет в себе весь необходимый набор инструментов для настройки, разработки, отладки и оценки возможностей микроконтроллеров и микропроцессоров, производимых компанией Microchip (Рисунок 2). Среда построена на основе IDE NetBeans с открытым исходным кодом от Apache Software Foundation и распространяется бесплатно.
Рисунок 2.
Стартовое окно MPLAB X IDE.
MPLAB X IDE обладает широкими возможностями для написания исходного кода программы, ее дальнейшей отладки и оптимизации проекта. Столь обширный функционал обеспечен благодаря наличию в MPLAB X IDE следующих модулей и возможностей (Рисунок 3):
MPLAB X предлагает пользователю широкий функционал, способный помочь быстро отладить проект и минимизировать время разработки. Данная IDE может рассчитать время исполнения операций (инструмент Stopwatch), открыть доступ к переменным и специальным регистрам контроллера, объединить разрозненные файлы в один проект и многое другое. В папке, где размещается MPLAB X, по пути emplatecode лежат файлы-шаблоны для проектов, с которых удобно начать работу.
Кроме того, возможности MPLAB X IDE можно расширить с помощью множества плагинов как от компании Microchip или NetBeans, так и от сторонних производителей.
Примерами доступных для MPLAB X IDE плагинов могут служить:
Полный список доступных и установленных плагинов можно найти в соответствующем разделе программы.
Следует отметить, что помимо положений, описанных в руководстве Microchip Developer Help, которое уже упоминалось ранее, компания Microchip предоставляет своим клиентам специальный обучающий курс [3], в котором приведено подробное описание среды. По окончании курса пользователь получит основные представления о принципах работы с MPLAB X IDE, узнает, как открыть и построить проект, усвоит основные принципы отладки и загрузки кода в микроконтроллер и многое другое.
MPLAB Xpress IDE
В тех случаях, когда у клиента нет возможности установить полноценную MPLAB X IDE для работы или необходимо быстро создать/отредактировать проект, на помощь приходит среда Microchip MPLAB Xpress. MPLAB Xpress – это бесплатная интерактивная онлайн-среда разработки, которая не требует какой-либо установки или настройки системы. Для начала работы со средой достаточно перейти на страницу MPLAB Xpress [4]. MPLAB Xpress является упрощенной и усовершенствованной версией MPLAB X IDE и содержит основные ее наиболее популярные и необходимые для работы функции (Рисунок 4).
Рисунок 4.
Работа с тестовым проектом в среде MPLAB Xpress.
MPLAB Xpress станет прекрасным выбором для тех, кто только начинает знакомство с продукцией компании Microchip. Когда же дело дойдет до серьезной разработки и возможностей MPLAB Xpress окажется недостаточно, пользователь сможет без труда перенести существующий проект в MPLAB X IDE.
MPLAB Xpress включает в себя последнюю версию MPLAB Code Configurator и совместима с оценочными платами MPLAB Xpress, платами Curiosity, Explorer 16/32 и программатором/отладчиком PICkit 4. В MPLAB Xpress разработчику также доступна программная симуляция проекта и его аппаратная отладка на подключенной к персональному компьютеру отладочной плате (Рисунок 5).
Рисунок 5.
Установка подключения к отладочной плате для работы в MPLAB Xpress.
Также стоит отметить внушительный объем хранилища (10 Гбайт) для хранения файлов проектов и репозиторий, где пользователь может делиться своими идеями с другими пользователями или черпать вдохновение из уже существующих решений. Вся доступная информация по работе со средой, как и в случае с MPLAB X, располагается в разделе Microchip Developer Help [5].
MPLAB Code Configurator
MPLAB Code Configurator (MCC) – бесплатный графический плагин для инициализации системы, который также предоставляет драйверы для работы с компонентами. MCC имеет интуитивно понятный интерфейс и содержит в себе богатый набор периферийных устройств и функций.
К ключевым особенностям MPLAB Code Configurator можно отнести:
MPLAB Code Configurator поддерживает микроконтроллеры PIC и AVR и позволяет создавать рабочий код всего за несколько кликов мышкой, что значительно ускоряет процесс разработки, особенно когда дело касается прототипов (Рисунок 6).
Рисунок 6.
Пример работы в MPLAB Code Configurator.
Существует 3 варианта начала работы с MPLAB Code Configurator:
MPLAB Harmony v3
MPLAB Harmony представляет собой фреймворк для разработки встроенного программного обеспечения на базе 32-разрядных микроконтроллеров и микропроцессоров. MPLAB Harmony предоставляет пользователю гибкие и функционально совместимые программные модули, которые выступают в роли строительных блоков при создании приложения и упрощают процесс разработки и, как следствие, способствуют сокращению времени вывода продукта на рынок (Рисунок 7).
Рисунок 7.
Пример настройки проекта в MPLAB Harmony.
Модули в MPLAB Harmony делятся на четыре категории:
Библиотеки периферии (PLIB) обеспечивают низкоуровневый интерфейс с периферийными модулями, позволяя разработчику не задумываться о том, что происходит на уровне регистров, чем облегчают написание драйверов для микроконтроллеров семейства PIC. Однако библиотеки не предназначены для применения непосредственно в приложении, поскольку при использовании нескольких библиотек очень высока вероятность конфликта, возникающего при распределении ресурсов. Драйверы устройства являются надстройкой над библиотеками и обеспечивают простое и высокоабстрактное взаимодействие с периферийными модулями с помощью определенных функций. Применение драйверов также позволяет избежать конфликтов между библиотеками. Middleware-модули необходимы для организации работы периферийных блоков со сложными протоколами, например, стеков TCP/IP, USB. За тем, чтобы драйверы или middleware-модули не конфликтовали между собой из-за каких-либо общих ресурсов, следят системные службы.
Исходя из всего вышесказанного, к ключевым преимуществам MPLAB Harmony можно отнести:
MPLAB Harmony доступна для загрузки из репозитория Harmony GitHub [6]. Также она может установлена в MPLAB X IDE через раздел плагинов.
Компиляторы MPLAB XC
Компиляторы MPLAB XC – это, пожалуй, то, без чего сложно представить работу основных программных средств компании, таких как MPLAB X и MPLAB Xpress.
Подобрать подходящий компилятор для конкретного проекта достаточно просто, все зависит от выбранного микроконтроллера (Таблица 2).
Компиляторы MPLAB XC обеспечивают высокую степень оптимизации кода и могут сократить конечный размер файла до 70%. Бесплатные версии MPLAB XC предлагают пользователю следующие уровни оптимизации:
Если стандартных уровней оптимизации оказывается недостаточно, разработчик может приобрести расширенную PRO-лицензию и получить доступ к следующим возможностям
Лицензия PRO, как правило, применяется в проектах, требующих максимального сокращения кода и максимальной производительности. Для ознакомления с возможностями MPLAB XC PRO пользователь может получить бесплатную 60-дневную пробную версию лицензии и продлить или отказаться от нее по истечении пробного периода.
MPLAB XC PRO поддерживает несколько типов лицензии:
Дополнительно пользователю также доступна подписка High Priority Access (HPA), которая может быть активирована бесплатно на 12 месяцев при приобретении MPLAB XC PRO. HPA дает пользователю приоритет в получении технической поддержки по запросам, связанным с компилятором.
Помимо лицензии MPLAB XC PRO, компания Microchip также предлагает своим клиентам версии компиляторов для приложений, критических к отказам. Эти версии сертифицированы немецкой экспертной организацией TÜV SÜD в соответствии с современными стандартами безопасности ISO 26262, IEC 61508, IEC 62304 и IEC 60730.
Microchip Studio (Atmel Studio 7)
Все, кто хоть раз имел дело с разработкой программного кода для микроконтроллеров, наверняка слышали о среде Atmel Studio. После того как Microchip завершила сделку по покупке компании Atmel в 2016 году, все права на среду разработки (как и на сами микроконтроллеры) перешли к новому правообладателю, а сама IDP стала носить гордое название Microchip Studio.
Microchip Studio представляет собой интегрированную платформу разработки (IDP) для создания и отладки приложений на базе микроконтроллеров AVR и SAM. Atmel Studio влилась в широкое портфолио средств разработки от Microchip и предлагает пользователям простой в использовании функционал для написания, сборки и отладки приложений, написанных на языках C/C++ или ассемблере (Рисунок 8).
Рисунок 8.
Пример работы с проектом в среде Microchip Studio.
Несмотря на то, что среда получила новое название и слегка измененный внешний вид, пользователи по-прежнему могут свободно использовать документацию, курсы и видеоуроки, созданные для Atmel Studio. То же касается и аппаратной части, в частности программаторов AVR и SAM.
Microchip Studio устанавливается вместе с компиляторами avr-gcc, avr32-gcc и arm-none-eabi-gcc, в дополнение к которым был также добавлен MPLAB XC8. Его расширенная версия MPLAB XC8 PRO включает в себя улучшенную степень оптимизации, уменьшенный размер кода и успешно конкурирует с более дорогими представленными на рынке решениями.
Ключевые особенности среды Microchip Studio:
Еще одной особенностью является возможность импорта в Microchip Studio проектов Arduino, что позволяет значительно упростить и ускорить процесс перехода от создания прототипа к организации полноценного производства. Microchip Studio поддерживает работу с Arduino Zero и платами расширения Arduino Shield.
Atmel START
Atmel START представляет собой онлайн-инструмент для конфигурирования и настройки проектов встраиваемого программного обеспечения при помощи графического интерфейса. Atmel START основан на последнем поколении Advanced Software Framework и дает возможность разработчику выбирать и настраивать программные компоненты, драйверы и промежуточное ПО, а также подбирать примеры проектов, специально адаптированных под потребности создаваемого решения. При работе в Atmel START пользователь может просматривать зависимости между программными компонентами, предотвращая тем самым конфликты и аппаратные ограничения. В случае возникновения конфликта Atmel START автоматически предложит решения, подходящие для данной конкретной конфигурации.
Начиная работу с Atmel START, пользователь может создать новый проект или начать работу с уже существующим примером. После завершения конфигурирования программного обеспечения пользователь может загрузить сгенерированный проект и открыть его в IDE, установленной на персональном компьютере, например, Microchip Studio 7, IAR Embedded Workbench, Keil µVision (Рисунок 9).
Рисунок 9.
Процесс работы с онлайн-инструментом Atmel START.
Atmel START предоставляет пользователю следующие преимущества:
Отдельно следует отметить TrustZone Manager – графический интерфейс для настройки параметров безопасной (защищенной) зоны, также интегрированный в Atmel START.
Технология Arm TrustZone обеспечивает аппаратное разделение так называемых защищенных и незащищенных зон. Данное разделение позволяет обезопасить критически важные функции или конфиденциальную информацию, хранящуюся в защищенной зоне, от доступа из компонентов, расположенных вовне. Технология TrustZone, в частности, доступна при работе с микроконтроллерами SAM L11.
Заключение
Инженеры и разработчики постоянно находятся в поиске новых решений, способных дать им больше возможностей, принести что-то новое в уже существующие проекты или ускорить процесс разработки. Однако интеграция в проект продукции от разных производителей может повлечь за собой проблемы, связанные с сопряжением функционала. Одним из выходов является использование продуктов, входящих в единую экосистему, такую, как предлагает своим клиентам компания Microchip. Экосистема Microchip – это не только дискретные компоненты, микроконтроллеры и отладочные комплексы, но и мощное программное обеспечение, способное удовлетворить потребности как матерых разработчиков, так и молодых инженеров, которые только начинают свой путь.
