Mplab icd2: портал и журнал для разработчиков электроники

Размер основной платы 86×76мм, а платы коммутации 100×80мм. Они изготовлены из одностороннего фольгированного стеклотекстолита и оптимизированы для метода «утюжной» технологии. Большинство элементов использованы в SMD корпусах. Дроссель L1 типа ДМ-0,2. Кварц ZQ1 должен возбуждаться на основной частоте 20 мгц. Транзисторы VT1, VT2 любые NPN в корпусах SOT23 для поверхностного монтажа. Диод VD3 любого типа в таком же корпусе. DD4 в корпусе SOIC, остальные микросхемы — в DIP. Стабилитрон VD1 с напряжением стабилизации 5,1в.

Программатор выполнен в корпусе, спаяном из фольгированного гетинакса. Плата коммутации является верхней крышкой, в ней сделаны по месту не показанные на чертеже отверстия для HL1-HL3. Разъем СШ-5 для внутрисхемного программирования и отладки размещается на боковой стенке. Там же монтируется и переключатель SA1. Обращаю внимание, что это именно переключатель, а не кнопка.

После сборки следует внимательно проверить правильность монтажа, отсутствие короткозамкнутых дорожек и непропаяных соединений. После этого нужно проверить наличие напряжения питания 5в на выходе DA1 и выставить 12…12,5в на выводе 1 DD3 с помощью резистора R10. Диапазон регулирования определяется номиналами R7…R9.

Контроллер DD2 перед установкой в схему необходимо запрограммировать. Его прошивка входит в состав MPLAB IDE, она состоит из двух частей — загрузчика и операционной системы. Если MPLAB была установлена в каталог по умолчанию, то путь к файлам прошивки будет C:\Program Files\Microchip\MPLAB IDE\ICD2\. Для работы достаточно записать в память контроллера только загрузчик, операционная система загружается средствами MPLAB.

Фирма Microchip настоятельно рекомендует отключить буфер FIFO для используемого COM порта. Это нужно обязательно сделать. В Windows XP последовательность действий такая. Пуск — Панель управления — Система — Оборудование — Диспетчер устройств — Порты (COM и LPT) — Последовательный порт X — Параметры порта — Дополнительно —Убрать галочку «Использовать буферы FIFO» — OK. К сожалению, нигде не упоминается, что после этого компьютер следует перезагрузить. Если не выполнить эту процедуру, программатор не будет работать. А вот при использовании конвертера USB-COM на FT232BM никаких изменений в свойствах порта делать не нужно.

Наконец, можно запускать MPLAB-IDE. Желательно использовать версию не ниже 7. Все дальнейшие пояснения будут относиться к версии 7.30. После запуска в меню Debugger — Select Tool нужно убедиться, что MPLAB ICD2 не отмечен галочкой. Одновременно выбирать это устройство в качестве отладчика и программатора нельзя. Затем нужно отметить Programmer — Select Programmer — MPLAB ICD2 и перейти на Programmer — MPLAB ICD2 Setup Wizard. Последовательно проходя по открывающимся окнам надо выбрать номер используемого COM порта, а также скорость обмена. Доступны две скорости 19200 и 57600, лучше выбрать вторую. После этого отметить «Power target circuit from MPLAB ICD2».

Теперь нужно выбрать тип контроллера, с которым предполагается работать Configure — Select Device. В случае необходимости требуемая операционная система загрузится автоматически. Если нужно просто запрограммировать HEX файл в контроллер без создания проекта, действия должны быть такими: File — Import, затем указание пути к файлу прошивки. Просмотреть и отредактировать, при необходимости, загруженный файл можно, выполнив команду View — Program memory или View — EEPROM. Изменить биты слова конфигурации — Configure — Configuration Bits. Непосредственно запись, чтение, стирание или верификация осуществляются нажатием соответствующих кнопок на панели инструментов. Область памяти, с которой выполняются действия может быть установлена Programmer — Settings — Program.

Более подробно работа с устройством в режиме программатора и отладчика описана в Help — Topics — MPLAB ICD2, а также в руководстве пользователя «MPLAB ICD2 USER’S GUIDE», которое можно загрузить с сайта http://www.microchip.com, а на http://www.microchip.ru можно найти описание MPLAB IDE на русском языке. Много полезной информации на русском языке есть и в [2]. Пересказывать эту обширную документацию в статье не имеет смысла.

Необходимо обратить внимание только на особенности, связанные с тем, что схема прототипа была несколько модернизирована с целью расширения функционалных возможностей программатора.

• При включенном напряжении питания Vcc уровень на выводе MCLR поднимается с нуля до 12в.
• При выключенном Vcc уровень на выводе MCLR поднимается с нуля до 12в, а затем подается Vcc на контроллер.

В разных типах контроллеров Microchip рекомендует использовать один из этих способов, в основном в старых разработках — первый, а в более поздних — второй. В фирменном программаторе ICD2 реализован только первый способ, т.е. напряжение питания контроллера при программировании не отключается. Его можно снять только вручную, поставив или убрав галочку в меню Programmer — Settings — Power — «Power target circuit from MPLAB ICD2». Во-первых, это не удобно, т.к. устанавливать программируемый контроллер в панельку и извлекать из нее лучше при отключенном питании, во-вторых, это накладывает ограничения на конфигурацию вывода MCLR.

Этот недостаток можно было бы легко устранить, вмешавшись в прошивку PIC16F876A, аппаратные возможности для этого есть. Но делать это не разумно, т.к. для разных типов PIC автоматически загружаются разные прошивки, называемые «операционными системами». Всего их более десятка! Да и с выходом новых версий MPLAB они могут изменяться. Пришлось решать эту проблему схемотехнически. Для этого в схему добавлены транзистор VT1, диод VD3 и переключатель SA1. Идея в том, чтобы отключать Vcc, если Vpp, подаваемое на вывод MCLR программируемого контроллера равно нулю.

Если SA1 замкнут, Vpp появится после Vcc с задержкой, определяемой номиналом C17. Таким образом, при замкнутом SA1 реализуется первый вариант входа в режим программирования, а при разомкнутом — второй. При этом галочка «Power target circuit from MPLAB ICD2» должна быть снята. Если ее установить, Vcc будет включено постоянно и устройство будет работать в штатном режиме, аналогично фирменному прототипу.

Как показала практика, большинство контроллеров корректно программируются без галочки, при замкнутом SA1. Этот переключатель оставлен в схеме исключительно для экспериментальных целей. Если таковые не преследуются, можно левый по схеме вывод C17 просто соединить с «землей». Были протестированы PIC12F629, PIC16F630, PIC16F505, PIC16F628, PIC16F628A, PIC16F73, PIC16F876A, PIC16F877A, PIC16F84A. PIC16F84 без буквы «A» почему-то не входит в список поддерживаемых, но прекрасно программируется, если выбрать PIC16F84A. При программировании некоторых из указанных типов появляются предупреждения об отсутствии напряжения питания или об ошибке самотестирования. К счастью, это только предупреждения, и на них можно не обращать внимания. Просто напряжение Vcc измеряется «не вовремя». Однако, к сожалению, есть и исключения. Например, стирание памяти PIC18F458 при выключенном «Power target circuit from MPLAB ICD2» производится некорректно. Тут уж ничего не поделаешь, придется работать с ним в штатном режиме, манипулируя перед установкой и удалением его из панельки указанной выше галочкой.

Возможности MPLAB ICD2 как отладчика весьма ограничены и особо надеяться на них не стоит. Поэтому детально в этой статье они не рассматриваются. Хотя, кое-что может и пригодиться. Все подробности в указанных выше источниках информации о фирменном MPLAB ICD2. Единственное ограничение — напряжение питания пользовательского устройства должно быть 5в.

В заключение информация о том, где и по какой цене можно приобрести наиболее дефицитные комплектующие для этого устройства, пассивные SMD компоненты можно извлечь из отработавших свой срок компьютерных плат. Все цены актуальны на начало 2006г. Для сравнения приведена стоимость серийно выпускаемых готовых изделий.