MPLAB C30 y PIC24 by Alejandro C.

2010 MPLAB C30 y PIC24

Alejandro www.infopic.comlu.com 10/04/2010

Tabla de contenido PIC24 Y C30 ............................................................................................ 3 Programación. ...................................................................................... 5 Introducción: ........................................................................................ 6 Memoria de datos. ............................................................................... 9 Creando el primer Proyecto...................................................................... 11 El Código Fuente ................................................................................... 13 La función principal. ........................................................................... 14 Operación de cambio de clock. ................................................................. 17 Ejemplo en C30: ................................................................................ 18 Algunos aspectos de C30: ........................................................................ 19 Atributos de variables. ......................................................................... 20 Atributos a funciones: .......................................................................... 20 Interrupciones...................................................................................... 21 Registros de control y estado de las interrupciones: ...................................... 22 Manejo de las interrupciones: ................................................................ 23 Módulos temporizadores. ......................................................................... 25 Modos de operación. ........................................................................... 26 Configuracion timer 32-bits. .................................................................. 28 Operación de lectura y escritura. ............................................................ 28 Ejemplo modo temporización, interrupción cada 500ms a 40 MIPS. .................... 29 Selección de pines de los periféricos. .......................................................... 32 UART. ............................................................................................... 34 Baud rate......................................................................................... 35 Configuración de la USART. ................................................................... 35 Uso del printf en C30. .......................................................................... 42 Notificación de cambio de estado de pines. ................................................... 43 Control LCD. Modo 4-bits o 3-pines más registro de desplazamiento ...................... 46 Modificación de funciones de bajo nivel de la librería stdio.h para re-direccionar salida de datos de printf. ...................................................................... 47 ANEXO A. ........................................................................................... 49

PIC24 Y C30 Aquí se presenta una introducción para comenzar a trabajar con los microcontroladores PIC24 y MPLAB C30. Para comenzar necesitamos tener instalado: MPLAB IDE, entorno de programación. MPLAB C30, C Compiler (Versión estudiantil)

En estos ejemplos voy a trabajar principalmente con el PIC24HJ128GP505 y además mostraré algunos ejemplos con el PIC24FJ128GA010. El primero, en un primer momento, lo he elegido sencillamente por dos razones, disponibilidad y porque tiene package DIP que nos facilita enormemente la construcción de una placa para trabajar con él. Y para ello he construido una mini placa de desarrollo para estos microcontroladores DIP28.

Características: Prototipo para todos los 28-pines, DIP PIC24, dsPIC30F y dsPIC33F Reguladores para 3.3V o 5V de operación sobre la placa Comunicación UART Conector para PICkit™ 2 In-circuit Debugger/Programmer Header para acceder a todos los pines I/O del microcontrolador

Por aquí esta el pdf con el esquemático y el PCB para su construcción. Para trabajar con el segundo he realizado una placa adaptadora para usar la Multiboard del amigo Felixls:

Si alguien se anima se comunica por mail para el pdf de la placa…. Algunas características de estos PIC:  PIC24HJ128GP502: El CPU puede operar hasta 40 MIPS Oscilador interno de 8Mhz PLL interno Memoria de programa de 128kB Memoria RAM 8kB Direccionamiento lineal de memoria de programa de hasta 4MB Direccionamiento lineal de la memoria de datos de hasta 64kB. Stack por software Hardware para multiplicación 16x16, división 32x16 y 16x16. 8 canales DMA (Acceso a memoria directo) 2 UART – 2 SPI – 1 I2C 4

Módulo AD. 10-bit 1.1 Msps o 12-bit a 500ksps. 4 Módulos Comparación/Captura/PWM. 16-bits PWM. Timers, 5 x 16-bit 2 x 32-bit. RTC (Reloj de tiempo real) PPS (Periferal Pin Select). Etc.

 PIC24FJ128GA010: El CPU puede operar hasta 16 MIPS Oscilador interno de 8Mhz PLL interno Memoria de programa de 128kB Memoria RAM 8kB Direccionamiento lineal de memoria de programa de hasta 4MB Direccionamiento lineal de la memoria de datos de hasta 64kB. Stack por software Hardware para multiplicación 16x16, división 32x16 y 16x16. 2 UART – 2 SPI – 2 I2C Puerto paralelo Master-Slave. Direccionamiento 16-bits, Datos 8-bits o 16-bits. Módulo AD. 10-bit a 500ksps. 5 Módulos Comparación/Captura/PWM. 16-bits PWM. Timers, 5 x 16-bit 2 x 32-bit. RTC (Reloj de tiempo real) Módulo CRC configurable. 5 interrupciones externas. Pines configurables como a colector abierto (Salidas) Etc.

Sencillamente espectacular!!! Algo que me llama la atención es el DMA, leyendo el datasheet ya nos damos una idea de que se trata: Acceso directo a memoria (DMA) es un mecanismo muy eficiente de copia de datos entre periféricos SFRs (por ejemplo, registro de recepción UART, buffer de entrada Captura 1), y buffer o variables almacenadas en la memoria RAM, con una intervención mínima del CPU. El controlador DMA puede copiar automáticamente bloques enteros de datos sin necesidad de software para leer o escribir en lo SFRs cada vez que se produce una interrupción del periférico. El controlador DMA usa un bus dedicado para la transferencia de datos y por lo tanto, no utiliza ciclos de ejecución del código del CPU.

Programación. Para programarlos hay diversas herramientas, entre las cuales encontramos las de Microchip (PICKit2, PicKit3, ICD2, ICD3, ect) , GTP-USB [plus], etc. En mi caso he construido el 5

PICKit2 Clone, que junto a Felixls hemos diseñado uno compatible con estos microcontroladores que trabajan a 3.3V. Por aquí tienen una de las versiones disponibles por el momento.

Introducción: Microchip ofrece 2 familias de microcontroladores de 16 bits, la familia PIC24F de bajo costo y performance media (Muy rentable, máximo 16 MIPS) y la familia PIC24H de alta performance (Máximo 40 MIPS). Entre las familias hay muchos atributos en común, entre ellos son la compatibilidad de pinout, compatibilidad de periféricos, misma herramienta de desarrollo, entre otras. Principales características:

• Memoria de programa flash de 4 a 256 Kbytes. • Memoria RAM de 0.5 a 16Kbytes. • DMA, 8 canales con 2Kbytes de RAM. • • • •

Package de 14 a 100 pines. Peripheral Pin Select (PPS), selección de pines para periféricos de forma flexible. Arquitectura diseñada para las exigencias de control en tiempo real. Osciladores integrados de alta velocidad y baja potencia con PLL.

• • • • • •

USB-OTG en productos de 28 a 100 pin. (Soporta USB HOST). UART, soporta LIN, IrDa, RS-232, RS485 con 4 niveles de buffer FIFO o DMA. SPI, 8 niveles de Buffer FIFO o DMA. I2C, modo multi-master, slave de 7/10 bits de direccionamiento. Bus CAN, con 8 buffers de transmisión y 32 de recepción. CRC, programable.

• Temporizadores de 16-bits que se pueden colocar en cascada para formar de 32-bits. • Reloj de Tiempo Real con Calendario. • A/D de 10/12-bits. 6

â&#x20AC;˘ Unidad de medida de tiempo de carga (CTMU), una fuente de corriente constante acoplada al ADC que provee la habilidad de medir capacidades o tiempos con una resoluciĂłn de ns. Ă&#x161;til para realizar teclados sensibles al tacto.

La CPU de los PIC24 posee una arquitectura Harvard modificada con avanzado set de instrucciones con palabras de 24-bits de ancho. La memoria de programa tiene 4M-24bits como espacio de direcciones, pero solo se implementa un porcentaje que dependerá del dispositivo. Las instrucciones se ejecutan en un solo ciclo de programa salvo algunas excepciones como las instrucciones que cambian el flujo del programa, instrucciones de tabla e instrucciones de acceso a PSV que pueden ocupar más. Estos microcontroladores poseen 16 registros W de 16 bits, en donde una palabra puede ser un dato o una dirección. El último registro W (W15) opera como puntero de software de la memoria de programa para llamadas a subrutinas y pedidos de interrupción Una propiedad que agrega es la capacidad de que los últimos 32KB de la memoria de datos pueden ser mapeados en la memoria de programa cómo 16Kword, quedando definida el área por el registro Program Space Visibility Page (PSVPAG). De esta manera los datos mapeados en la memoria de programa son accedidos como si fueran de la memoria de datos y no necesitan de instrucciones especiales para su acceso (por ejemplo, TBLRD, TBLWT).

Espacio de memoria DMA (Solo para los PIC24H), para transferencia de datos desde periféricos. El controlador DMA usa un bus dedicado para la transferencia de datos y por lo tanto, no utiliza ciclos de ejecución del código del CPU. Posee un bloque de multiplicación 17x17 que puede realizar operaciones signadas, sin signo o mixtas de 16-bits x 16bits o 8-bits x 8-bits en un solo ciclo de programa. Además también hay un bloque de división de 32-bits o 16-bits dividido 16-bits signado o no signado, que requiere 19 ciclos de programa. Memoria de programa.

Como dijimos anteriormente estos dispositivos tienen 4M-24bits como espacio de direcciones de memoria de programa. Este espacio es direccionable/accedido por 24 bits derivados de tres métodos, el contador de programa (PC, 23 bits, se limita de 0x000000 a 0x7FFFFF), la tabla de operación (TBLRD, TBLWT) o desde el re-mapeo del espacio de memoria. Ésta es dividida en 2 sectores, en el espacio de programa de usuario y en el espacio de 8

configuraciones. El espacio de programa de usuario (0x000000 a 0x7FFFFF) a la vez está divido en sectores: • Vector de reset. (0x000000 a 0x000003) • Tabla de vectores de interrupciones. (0x000006 a 0x0000FE) • Tabla alterna de vectores de interrupciones. (0x000106 a 0x0001FE) • Memoria de programa. (0x000200 a 0x…., dependerá del dispositivo, máximo 0x7FFFFF)

Memoria de datos.

Como estos dispositivos son de arquitectura Hardvard tienen buses independientes para la memoria de datos y para la memoria de programa, lo que permite el acceso simultaneo. La memoria de datos de los PIC24 tiene 16 bits de ancho y su direccionamiento es lineal. El espacio de datos es accedido por dos unidades generadoras de direcciones (Address Generation Units o AUGs) para operaciones de lectura y escritura. Un bloque de direccionamiento efectivo (Effective Address o EA) es responsable del direccionamiento de la memoria de datos. En la mitad baja del espacio de memoria 9

(EA<15>=0) se implementa la memoria RAM (0000h a 7FFFh), mientras que la mitad alta es reservado para el área de visualización de la memoria de programa (PSV). Espacio SFR

Los primeros 2 Kbytes del espacio de memoria es ocupado por los registros de funciones especiales, estos son usados para el control de operación del CPU y de los periféricos del mismo. Memoria RAM DMA.

Los PIC24H disponen de un espacio de memoria con doble puerto que puede ser accedido simultáneamente por el CPU o por el módulo DMA. Su capacidad depende del dispositivo. Este espacio de memoria es utilizado por el controlador DMA para transferir datos desde periféricos que lo soporten, sin utilizar ciclos adicionales del CPU. Además este espacio de memoria puede usarse para propósitos generales si no se utiliza la función DMA en el proyecto.

Creando el primer Proyecto. Creamos un nuevo proyecto:

Seleccionamos dispositivo:

Creamos y guardamos archivo fuente del proyecto con extensión c, incluyéndolo al mismo:

Insertamos el “linker Script” (*.GLD) del dispositivo utilizado.

Este archivo informa al enlazador acerca de posiciones predefinidas en la memoria (de acuerdo a la hoja de datos del dispositivo), así como proporciona información esencial espacio de memoria, tales como: cantidad total de memoria Flash disponibles, la cantidad total de memoria RAM disponible, y sus rangos de direcciones. Se encuentra en \Microchip\MPLAB C30\support\PIC24H\gld. Con esto, creo que ya estamos listos para programar algo en C30

El Código Fuente En primer lugar incluimos el archivo *.h del dispositivo utilizado, este contiene definidos los registros funciones especiales y bits de los mismos. #include <p24hj128gp502.h>

Ahora sigue la configuración de fuses, en este caso depende del dispositivo utilizado y para saber que funciones y como configurarlas, debemos ir a la sección de características especiales en el datashhet. Para este dispositivo tenemos: o   o   o  o  

Bits de configuración para protección de Flash y RAM: _FBS(x) _FGS(x) Bits de configuración para selección de oscilador. _FOSCSEL(x) _FOSC(x) Bits de configuración para selección de Watchdog. _FWDT(x) Configuraciones generales como Power-on Reset, pin I2C, JTAG, ect. _FPOR(x) _FICD(x)

Para saber la sintaxis hay que darle una miradita al *.h del dispositivo, al final están los define de los mismos. Por ejemplo: _FOSCSEL(FNOSC_PRIPLL); // Oscilador primario + PLL _FOSC(FCKSM_CSDCMD & OSCIOFNC_OFF & POSCMD_XT); // Conmutación de Clock y Fail-Safe Clock des-habilitados, OSC2 Clout, Cristal XT. _FWDT(FWDTEN_OFF);// Watchdog des-habilitado. _FPOR(FPWRT_PWR2);// Power-on Reset 2ms.

La función principal. main(void){ }

Función que debe estar si o si, pues es la primera que se ejecuta al iniciar es sistema, en donde configuraremos los periféricos y llevaremos control de nuestra aplicación.Configuración del PLL y determinación de MIPS de trabajo.

El oscilador primario y el oscilador interno (FRC), puede utilizar el PLL interno para obtener mayores velocidades de operación, además proporciona una significativa flexibilidad en la selección de la velocidad de funcionamiento del dispositivo.

La salida del oscilador primario o FRC, el cual denominamos 'Fin', se divide por un factor de pre-escale (N1), de 2, 3, ... o 33 antes de ingresar al PLL de tal manera que esté entre el intervalo de 0,8 MHz a 8 MHz. El factor de pre-escaler ‘N1’ se selecciona mediante los bits PLLPRE <4:0> del registro CLKDIV. 14

El divisor de realimentación del PLL, es seleccionado mediante los bits PLLDIV <8:0> del registro PLLFBD, que proporciona un factor ‘M‘ (2…513), por el que se multiplica la entrada al PLL. Este factor debe ser elegido de modo que la frecuencia resultante de salida esté en la gama de 100 MHz a 200 MHz. La salida del PLL se divide por un factor post-escaler ‘N2’. Este factor se selecciona mediante el los bits PLLPOST <7:6> del registro CLKDIV. ‘N2’ puede ser 2, 4 u 8, y deberán seleccionarse de forma que la frecuencia de salida PLL (FOSC) esté en el rango de 12,5 MHz a 80 MHz, lo que genera una velocidad de funcionamiento del dispositivo de 6.25-40 MIPS. Fosc=Fin*(M/(N1*N2)) Tenemos que Fcy=Fosc/2, pero además con los bits DOZE<14:12> del registro CLKDIV podemos aplicar un pos-escaler entre 2,4,8,16,32,64 o 128. Por ejemplo con un cristal de 4MHz, N1 = 2, M = 80; N2 = 2; Fcy = Fosc/2 obtenemos 40 MIPS. PLLFBD = 0x0000; CLKDIV = 0x004E;

Bueno, hasta aquí ya hemos definido algunos detalles de como va a trabajar nuestro microcontrolador, ahora hagamos un ejemplo sencillo de hacer titilar los led ubicados en RB12-RB15. La librería para agregar demoras a nuestro programa libpic30.h, pero tiene un bug, no se puede usar a 40MIPs Para utilizar demoras se debe incluir la librería, definir la frecuencia FCY y disponemos de la función __delay32(Numero de ciclos) con la cual podemos hacer demoras mayores a 12 ciclos. Luego tenemos definidos 2 macros: #if !defined(FCY) extern void __delay_ms(unsigned long); extern void __delay_us(unsigned long); #else #define __delay_ms(d) \ { __delay32( (unsigned long) (d)*(FCY)/1000); } #define __delay_us(d) \ { __delay32( (unsigned long) (d)*(FCY)/1000000); } #endif

El problema a 40MIPs surge en la definición del macro, pues d*FCY se va de rango de los 32 bits cuando d es mayor a 107 aprox. y genera una demora incorrecta, para solucionarlo hay que cambiar a unsigned long long para trabajar con 64-bits. También podemos agregar una demora de segundos. #define _delay_ms(d) __delay32( (unsigned long long) (d)*(FCY)/1000) #define _delay_us(d) __delay32( (unsigned long long) (d)*(FCY)/1000000) #define _delay_s(d) __delay32( (unsigned long) (d)*(FCY))

Ejemplo: /* ********* Primer Proyecto en C30 \Autor: Suky \Fecha: 11/01/10 */ #include <p24hj128gp502.h>

*************

#define FCY 40000000UL #include <libpic30.h> _FOSCSEL(IESO_OFF & FNOSC_PRIPLL); // Oscilador primario + PLL _FOSC(FCKSM_CSDCMD & OSCIOFNC_OFF & POSCMD_XT); // Conmutaci贸n de Clock y Fail-Safe Clock des-habilitados, OSC2 Clout, Cristal XT. _FWDT(FWDTEN_OFF);// Watchdog des-habilitado. _FPOR(FPWRT_PWR2);// Power-on Reset 2ms. main(int argc, char * argv[]){ // Cristal de 4MHz y PLL trabajando a 40 MIPS. PLLFBD = 0x004E; // M=80. CLKDIV = 0x0000; //N1=2, N2=2. while(_LOCK==0); AD1PCFGL=0xFFFF; // todos los pines digitales.TRISB=0x0FFF; // Configuramos RB2-RB15 como salidas.while(1){ LATB=0xF000; __delay_ms(500); //__delay_s(1); LATB=0x0000; __delay_ms(500); //__delay_s(1); } }

Utilizando el PIC24FJ128GA010: #include <p24fj128ga010.h> _CONFIG1( JTAGEN_OFF & GCP_OFF & GWRP_OFF & BKBUG_OFF & COE_OFF & ICS_PGx2 & FWDTEN_OFF & WINDIS_OFF & FWPSA_PR128 & WDTPS_PS32768); _CONFIG2( FNOSC_PRI & FCKSM_CSDCMD & POSCMOD_HS ); #define FCY 10000000UL #include <libpic30.h> int main (int argc, char * argv[]){ TRISF=0xFFF3; LATFbits.LATF2=0; LATFbits.LATF3=0; while(1){ LATFbits.LATF2=0; __delay_ms(500); LATFbits.LATF2=1; __delay_ms(500); } } 16

Operación de cambio de clock. En esta arquitectura se puede cambiar entre 4 fuentes de reloj (Primario, LP, FRC y LPRC) por medio de software cuando se desee. El primario tiene 3 sub modos de operación (XT, HS y EC) que son configurados mediante los bits de configuración, ósea que en tiempo de operación no se puede cambiar de modo, pero si se puede cambiar desde o hacia la fuente primaria. Para habilitar el cambio de clock, el bit de configuración FCKSM1 del registro de configuración debe ser programado como 0. Los bits COSC (OSCCON<14:12>) reflejan la selección de la fuente de clock de los bits de configuración FNOSC, y los bits de control NOSC (OSCCON<10:8>) controlan la selección de clock cuando el cambio está habilitado. El bit de control OSWEN (OSCCON<0>) inicia el cambio y muestra la finalización, pero si el cambio no esta habilitado, este bit siempre se sostiene a 0. Secuencia de cambio de oscilador. El cambio de clock requiere la siguiente secuencia: 1. Si se desea, para determinar la fuente de clock actual se debe leer los bits COSC (OSCCON<14:12>). 2. Realizar la secuencia de desbloqueo para permitir la escritura del byte alto del registro OSCCON. 3. Escribir el valor apropiado a los bits de control NOSC (OSCCON<10:8>) para la nueva fuente de clock. 4. Realizar la secuencia de desbloqueo para permitir la escritura del byte bajo del registro OSCCON. 5. Setear el bit OSWEN (OSCON<0>) para iniciar el cambio de oscilador. Una vez que esta secuencia ha sido completada, el hardware responderá de la siguiente manera: 1. Se compara los bits COSC con los bits NOSC, si son iguales el bit OSWEN es borrado automáticamente y el cambio de clock es abortado. 2. Si el cambio de clock es valido, los bits LOCK y CF del registro OSCCON son borrados. 3. El nuevo oscilador es encendido por el hardware y se espera el tiempo adecuado. Si usará PLL, se espera hasta que el PLL se enganche. (LOCK=1) 4. El hardware espera 10 ciclos de clock de la nueva fuente y recién realiza el cambio. 5. Se borra el bit OSWEN para indicar la finalización de la transición, y los bits COSC se actualizan con los de NOSC. 6. La fuente antigua de clock es apagada.

Ejemplo en C30:

Pasando de oscilador principal XT de 4MHz sin PLL (2 MIPS) a oscilador principal XT con PLL (40 MIPS). /* ********* Cambiando clock \Autor: Suky \Fecha: 07/01/10 */ #include <p24hj128gp502.h>

*************

_FOSCSEL(IESO_OFF & FNOSC_PRI); // Oscilador primario _FOSC(FCKSM_CSECMD & OSCIOFNC_OFF & POSCMD_XT); // Conmutaci贸n de Clock habilitado, Fail-Safe Clock des-habilitado, OSC2 Clout, Cristal XT. _FWDT(FWDTEN_OFF);// Watchdog des-habilitado. _FPOR(FPWRT_PWR2);// Power-on Reset 2ms. void Delay_us(unsigned int time){ while(time!=0){ asm volatile("repeat #34"); asm volatile("nop"); time--; } } void Delay_ms(unsigned int time){ while (time!=0){ Delay_us(1000); time--;} } main(void){ // Configuramos PLL para trabajar a 40 MIPS con Cristal de 4MHz.PLLFBD = 0x004E; // M=80. CLKDIV = 0x0000; //N1=2, N2=2. // Cambiamos clock para incroporar PLL.__builtin_write_OSCCONH(0b011); // Indicamos cambio a clock primario con PLL.18

__builtin_write_OSCCONL(0x01); // Iniciamos cambio.while(OSCCONbits.OSWEN == 1) {}; // Esperamos a que se termine el cambio de clock. AD1PCFGL=0xFFFF; // todos los pines digitales.TRISB=0x0FFF; // Configuramos RB2-RB15 como salidas.while(1){ LATB=0xF000; Delay_ms(1000); LATB=0x0000; Delay_ms(1000); } }

Otra característica interesante que tienen estos microcontroladores es el Fail-Safe Clock Monitor, el cual si está habilitado permite que el dispositivo continúe operando ante la falla de un oscilador. Al estar habilitado el oscilador interno LPRC esta funcionando durante todo el tiempo excepto en modo Sleep, y cuando el oscilador principal falla se genera un traps (Interrupción por falla del sistema) y el sistema cambia el clock al oscilador LPRC. El software del usuario será el encargado de intentar reiniciar el oscilador que ha fallado.

Algunos aspectos de C30: Tipos de variables: Variables enteras:

Variables flotantes:

Atributos de variables.

En C30 para fijar atributos especiales a las variables se utiliza la palabra __attribute__ la cual es seguida por los atributos dentro de paréntesis dobles. Los atributos pueden ser: • address • aligned • deprecated • far • mode • near • noload • packed • persistent • reverse • section • sfr • space • transparent_union • unordered • unused • weak Ejemplos: Comparando con C18 podemos ver la diferente forma de sintaxis: C18: near int Data; far int Data; rom int Buffer[6]={0x01,0x0A,0x07,0xC1,0x26,0xAA}; #pragma udata data=0x400 volatile unsigned int Buffer[100];

C30 __attribute__((near)) int Data __attribute__((far)) int Data __attribute__ ((section(“.romdata”), space(prog))) int Buffer[6]={0x01,0x0A,0x07,0xC1,0x26,0xAA}; volatile unsigned int __attribute__((address(0x400))) Buffer[100];

Atributos a funciones:

También se utiliza la palabra clave __attribute__ para dar una propiedad a una función, los soportados son: • address (addr) • alias ("target") • const • deprecated • far 20

• • • • • • • • • • •

format (archetype, string-index, first-to-check) format_arg (string-index) interrupt [ ( [ save(list) ] [, irq(irqid) ] [, altirq(altirqid)] [,preprologue(asm) ] ) ] near no_instrument_function noload noreturn section ("section-name") shadow unused weak

Ejemplos: // La function se ubica en la dirección 0x100.void Funcion(int a, char b) __attribute__ ((address(0x100))) { ... } // La función es ubicada en la sección libtext pero es definida en otro archivo fuente.extern void Funcion(void) __attribute__ ((section (".libtext"))); // Asigna a la function como tratamiento de interrupción.void __attribute__((__interrupt__)) isr0(void); // Se indica que se guarden las variables automáticamente al ejecutarse la interrupción.void __attribute__((__interrupt__(__save__(var1,var2)))) isr0(void); // Se indica que se use el salvado de contexto rápido .void __attribute__((__interrupt__, __shadow__)) isr0(void);

Para más información leer C30 User guide.

Interrupciones. La arquitectura de los PIC24 proporciona 118 fuentes de interrupción las cuales poseen un vector propio para cada una de ellas, a diferencia de la familia 16F que tiene solo un vector, y la familia 18F la cual posee 2 vectores para baja y alta prioridad. En este caso no solo existen 2 niveles de prioridad, sino 8 que pueden asignarse a cada evento. Además de las interrupciones tenemos 8 TRAPs, que son eventos prioritarios (Sin niveles de prioridad) de falla del sistema. Los vectores están agrupados en dos tablas, la principal (IVT-Interrupt Vector Table) y alternativa (AIVT-Alternate Interrupt Vector Table) la cual es para soporte de debbug. La IVT reside en la memoria del programa comenzando en la dirección 0x000004, la cual contiene 126 vectores, 8 Traps y 118 fuentes de interrupción. Cada vector de interrupción tiene asociado 24-bits para indicar la dirección de arranque de la rutina de servicio de interrupción individual asociada (ISR). Las prioridades están definidas por su prioridad natural, ósea está asociada a su posición en la tabla de vectores. Las de más baja dirección tienen una prioridad natural más alta. La AIVT está localizada inmediatamente después la de IVT como se muestra en la siguiente figura y los vectores están organizados de la misma manera. El acceso esta controlado por el 21

bit ALTIVT (INTCON2 <15>), el cual si está en alto todas las interrupciones y excepciones son procesadas en éste.

Registros de control y estado de las interrupciones:

Para estas funciones se utilizan 30 registros: • INTCON1 • INTCON2 • IFSx • IECx • IPCx • INTTREG INTCON1 AND INTCON2

Contienen los flags para control de estado de los traps, selección de vector de interrupciones AIVT, etc. IFSx

Estos registros tienen todos los flags de las peticiones de interrupción. Cada fuente de interrupción tiene su bit de estado, que es seteado por el periférico respectivo y es borrado mediante software. IECx 22

Estos registros tienen los bit habilitadores/des-habilitadores de cada fuente de interrupción. IPCx

Estos registros asignan a cada fuente de interrupción un nivel de prioridad entre 8 disponibles. INTTREG

Este registro contiene el numero del vector de interrupción asociado y el nuevo nivel de prioridad de interrupción del CPU (VECNUM<6:0> y IRL<3:0>). El nuevo nivel de prioridad de interrupción es la prioridad de la interrupción pendiente. STATUS/CONTROL REGISTERS

Aunque no son específicamente parte del hardware de control de interrupción, los registros de control del CPU contienen bit que controlan la funcionalidad de las interrupciones. 



El registro SR contiene los bits IPL<2:0> que indican el actual nivel de prioridad de del CPU. El CPU tiene 16 niveles de prioridad (0-15), y una fuente de interrupción o una Traps debe tener mayor prioridad para que pueda generar una excepción en el proceso. El registro CORCOn contiene el bit IPL3, que junto a IPL<2:0> indican el nivel actual de prioridad del CPU. Este bit es solo de lectura para que los eventos traps (Niveles de prioridad de 8 a 15) no puedan ser enmascarados por el software del usuario.

Manejo de las interrupciones: Inicialización.

1. Setear el bit NSTDIS si no se desea interrupciones anidadas. 2. Seleccionar el nivel de prioridad para las fuentes de interrupción escribiendo el bit de control en el regsitro IPCx apropiado. El nivel de prioridad depende de la aplicación específicamente y el tipo de fuente de interrupción. Si no se desea niveles de prioridad múltiples, los bits de control de los registros IPCx para todas las fuentes de interrupción habilitadas pueden ser programadas al mismo valor distinto de cero. 3. Borrar la bandera de interrupción asociada en el registro IFSx. 4. Habilitar la fuente de interrupción seteando el bit de control asociado en el registro apropiado IECx. Nota: Interrupción anidada se refiere a la posibilidad de que una interrupción de baja prioridad pueda ser interrumpida por otra de mayor prioridad. Si no esta habilitada, se espera a que termine el tratamiento de una para atender a la siguiente. Rutina de servicio de interrupción en C30.

Las rutinas de interrupción (ISR) son como cualquier otra función que utilizan variables locales o globales pero que no tienen parámetros de entrada, no retornan valores y no pueden ser llamadas como otras funciones. Las ISR solo sirven para invocarse a través de una interrupción por hardware o traps. Para dar por terminada la ISR se utiliza la instrucción (en assembler, oculta para el usuario de C30) RETFIE la cual devuelve el valor salvado a PC, y restablece el nivel anterior de prioridad del CPU. 23

Una recomendación es no llamar a otras funciones dentro de la ISR por problemas de latencia. Para declarar una función como una ISR, se le debe asignar el atributo interrupt, siendo la sintaxis la siguiente: __attribute__((interrupt [( [ save(ListaVariables)] [, irq(irqid)] [, altirq(altirqid)] [, preprologue(asm)])])) void __attribute__((__interrupt__)) _StackError(void){ } void __attribute__((__interrupt__)) _AltStackError(void){ }

El parámetro opcional save se utiliza para guardar y restablecer una o más variables al entrar y salir de la ISR. void __attribute__((__interrupt__(__save__(var1,var2))))isr0(void);

El parámetro opcional IRQ permite colocar un vector de interrupción (IVT) a una interrupción específica, y el opcional ALTIRQ permite colocar una interrupción a un vector alterno (AIVT). Cada parámetro requiere un número de identificación. (Más información, C30 user guide, pag. 96) void __attribute__((__interrupt__(__irq__(52)))) MyIRQ(void); void __attribute__((__interrupt__(__altirq__(52)))) MyAltIRQ(void);

El parámetro opcional preprologue permite insertar declaraciones en assembler antes del código generado por el compilador para la inicialización de la ISR. Void __attribute__((__interrupt__(__preprologue__("inc _semaphore")))) isr0(void);

Des-habilitación de interrupciones.

Cada fuente de interrupción tiene su bit de control para habilitarla o des-habilitarla, pero si desea deshabilitar todas las interrupciones se puede establecer el nivel de prioridad del CPU mayor al de las interrupciones (máximo nivel 7). SET_AND_SAVE_CPU_IPL(current_cpu_ipl, 7); // Des-habilita interrupciones.RESTORE_CPU_IPL(current_cpu_ipl); // Habilita interrupciones.-

También es posible usar la instrucción DISI que deshabilita las interrupciones (Niveles de prioridad 1 a 6) durante un determinado número de instrucciones (Máximo 0x3FFF). Esta instrucción trabaja en conjunto con el registro DISICNT. Si el registro es distinto de cero, las interrupciones con nivel de prioridad entre 1 a 6 son deshabilitadas, y este registro se decrementa por cada ciclo. Cuando este registro llega a 0 las interrupciones son rehabilitadas.

__asm__ volatile ("disi #30"); // Deshabilita interrupción durante 30 ciclos. __asm__ volatile ("disi #0x1E"); // Deshabilita interrupción durante 30 ciclos.

Módulos temporizadores. Estos microcontroladores disponen de timers de 16-bits que pueden dividirse en tres tipo de acuerdo a sus funcionalidades: Timer tipo A (Timer1) Timer tipo B (Timer2, 4, 6 y 8 ) Timer tipo C (Timer3, 5, 7 y 9) Los timers de tipo A, a diferencia de los demás, pueden operar desde un oscilador de baja potencia de 32kHz y poseen el modo de contador asincrónico desde fuente de clock externa. En cambio los timers de tipo B y C pueden combinarse para formar timer de 32-bits. Además los timers de tipo C pueden activar la conversión AD. Cada modulo timers es un contador/temporizador de 16-bits que tienen los siguientes registros de control leibles/escribibles: • TMRx: Registro de 16-bits que lleva la cuenta del timer. • PRx: Registro de 16-bits que fija periodo al timer. • TxCON: Registro de control del timer. También cada modulo tiene asociado sus bits para el control de interrupción, para habilitación (TxIE), para control de estado (TxIF) y para fijar prioridad (TxIP). Esquema Timer tipo A:

Esquema Timer tipo B: 25

Esquema Timer tipo C:

Modos de operación.

Los timers pueden trabajar de los siguientes modos: • Modo temporizador • Modo temporizador controlado por pin externo (Gated timer) • Modo contador asincrónico (únicamente Timers tipo A) • Modo contador sincrónico. En los modos temporizador y Gated se utiliza como clock el ciclo de instrucción interna 26

(Fcy), en cambio, en los modos contador sincronico y asincrónico se utiliza el clock externo derivado del pin TxCK. Para control del modo de operación se utilizan los siguientes bits: • TCS (TxCON<1>): Bit que determina fuente de clock. • TSYC (TxCOM<2>): Bit para determinar si el clock externo se sincroniza con el ciclo de instrucciones (Únicamente timers tipo A). • TGATE (TxCON<6>): Bit que determina modo Gate. El clock de entrada (FCY o pin TxCK) de todos los timers poseen la opción de ser preescalado entre 1:1, 1:8, 1:64 o 1:256, esta configuración de preescaler se realiza mediante los bits TCKPS<1:0> del registro TxCON. La cuenta de los preescaler es borrada cuando se efectua una escritura sobre los registros TMRx y TxCON, cuando se deshabilita del timers (TON=0) y al ocurrir un reset. Los modos temporización, contador asincrónico y sincrónico son bien conocidos en las familias 16F y 18F, por lo que solo voy a enfocarme en el modo Gate: Cuando se selecciona el modo Gate, el timer puede ser usado para la medir la duración de una señal externa. En este modo el timer se incrementa al recibir un flanco ascendente en el pin TxCK y continua incrementándose a razón del clock interno (FCY) mientras este se mantenga en nivel alto (1). Cuando se recibe un flanco descendente en el pin TxCK se detiene la cuenta y se genera una interrupción.

Para seleccionar este modo hay que setear el bit TGATE y borrar el bit TCS. Además se debe configurar el pin TxCK como entrada. main(void){ T1CONbits.TCS = 0; // Selección de clock interno. T1CONbits.TGATE = 1;// Habilitación modo Gate T1CONbits.TCKPS = 0b00; // Preescaler 1:1 TMR1 = 0x00; // Inicialización PR1 = 9; // Fijamos periodo IPC0bits.T1IP = 0x01;// Nivel de prioridad 1 para interrupción IFS0bits.T1IF = 0; // Borramos flag. IEC0bits.T1IE = 1; // Habilitamos interrupción. T1CONbits.TON = 1; // Encendemos timer. while(1){} }

void __attribute__((__interrupt__, __shadow__)) _T1Interrupt(void){ static unsigned int Cuenta; Cuenta=TMR1; IFS0bits.T1IF = 0; // Borramos flag. }

Configuracion timer 32-bits.

Mediante la combinación de los timers de tipo B y C logramos un timers de 32-bits, en donde el timer tipo C es la palabra más significativa (msw) y el timer tipo B de menor significancia (lsw). Cuando los timers están configurados para trabajar a 32-bits únicamente los bits del registro de control (TxCON) del timer tipo B son utilizados, a excepción del bit TSIDL los demás bits del timer tipo C son ignorados. Pero para el control de la interrupción, se utilizan los bits de control (TxIE, TxIF y TxIP) del timer tipo C.

Operación de lectura y escritura.

Para operaciones de lectura y escritura se utiliza un registro adicional llamado TMRyHLD asignado al timer tipo C (Únicamente en operación a 32-bits). Cuando se realiza una lectura, primero se debe leer el valor del timer tipo B (TMRx), para que el valor de TMRy (Timer tipo C) sea transferido a TMRyHLD para la posterior lectura. En cambio al realizar una escritura primero se debe establecer el valor de TMRyHLD para luego realizar la carga sobre el valor TMRx, lo cual genera que el valor pre-cargado a TMRyHLD sea transferido a TMRy. Ejemplo:

main(void){ T2CONbits.T32 = T2CONbits.TCS = T2CONbits.TGATE T2CONbits.TCKPS

1; // modo de 32-bits 0; // Clock interno = 1; // Mode Gate Habilitado, pin T2CK.= 0b00 // Preescaler 1:1

TMR3HLD = 0x00; // Borramos Timer3 (msw) TMR2 = 0x00; // Borramos timer2 (lsw) PR3 = 0x0002; // Fijamos periodo (msw) PR2 = 0x0000; // Fijamos periodo (lsw) IPC2bits.T3IP = 0x01; // Fijamos nivel de prioridad IFS0bits.T3IF = 0; // Borramos flag. IEC0bits.T3IE = 1; // Habilitamos interrupción. T2CONbits.TON = 1; // Encendemos timer de 32-bits. … } void __attribute__((__interrupt__, __shadow__)) _T3Interrupt(void){ static unsigned long Cuenta; Cuenta=TMR2; Cuenta+= TMR3HLD*0x10000; IFS0bits.T3IF = 0; //Borramos flag. }

Ejemplo modo temporización, interrupción cada 500ms a 40 MIPS. /* ********* timers en C30 \Autor: Suky \Fecha: 07/01/10 */ #include <p24hj128gp502.h>

*************

_FOSCSEL(IESO_OFF & FNOSC_PRIPLL); // Oscilador primario + PLL _FOSC(FCKSM_CSDCMD & OSCIOFNC_OFF & POSCMD_XT); // Conmutación de Clock y Fail-Safe Clock des-habilitados, OSC2 Clout, Cristal XT. _FWDT(FWDTEN_OFF);// Watchdog des-habilitado. _FPOR(FPWRT_PWR2);// Power-on Reset 2ms. void __attribute__((__interrupt__, __shadow__)) _T3Interrupt(void){ LATBbits.LATB15=~LATBbits.LATB15;

// Cambiamos de estado pin

B15.IFS0bits.T3IF = 0; //Borramos flag. } main(void){ // Cristal de 4MHz y PLL trabajando a 40 MIPS. PLLFBD = 0x004E; // M=80. CLKDIV = 0x0000; //N1=2, N2=2. AD1PCFGL=0xFFFF; // todos los pines digitales.TRISB=0x0FFF; // Configuramos RB2-RB15 como salidas.LATB=0xF000; // Todos los leds apagados.T2CONbits.T32 = 1; // modo de 32-bits T2CONbits.TCS = 0; // Clock interno 29

T2CONbits.TGATE = 0; // Mode Gate deshabilitado. T2CONbits.TCKPS = 0b00; // Preescaler 1:1 /* ** Debemos contar 20.000.000 ciclos y generar la interrupción ** */ PR3 = 0x0131; // Fijamos periodo (msw) PR2 = 0x2D00; // Fijamos periodo (lsw) IPC2bits.T3IP = 0x01; // Fijamos nivel de prioridad IFS0bits.T3IF = 0; // Borramos flag. IEC0bits.T3IE = 1; // Habilitamos interrupción. TMR3HLD = 0x00; // Borramos Timer3 (msw) TMR2 = 0x00; // Borramos timer2 (lsw) T2CONbits.TON = 1; // Encendemos timer de 32-bits. while(1){} }

También podemos utilizar las funciones de las librerías que incluyen C30 para el manejo de periféricos. Documentación sobre ella encontramos en …\Microchip\MPLAB C30\docs\periph_lib . Para el control de de timers tenemos: Funciones: • CloseTimerx • CloseTimerxy • ConfigIntTimerx • ConfigIntTimerxy • OpenTimerx • OpenTimerxy • ReadTimerx • ReadTimerxy • WriteTimerx • WriteTimerxy Los parámetros disponibles para cada función están bien detallados en la ayuda.

/* ********* timers en C30 ************* \Autor: Suky \Fecha: 07/12/09 */ #include <p24hj128gp502.h> /* ***************************************************************** */ _FOSCSEL(IESO_OFF & FNOSC_PRIPLL); // Oscilador primario + PLL _FOSC(FCKSM_CSDCMD & OSCIOFNC_OFF & POSCMD_XT); // Conmutación de Clock y Fail-Safe Clock des-habilitados, OSC2 Clout, Cristal XT. _FWDT(FWDTEN_OFF);// Watchdog des-habilitado. _FPOR(FPWRT_PWR2);// Power-on Reset 2ms. /* ***************************************************************** */ #include <timer.h> /* ***************************************************************** */ void __attribute__((__interrupt__, __shadow__)) _T3Interrupt(void){ LATBbits.LATB15=~LATBbits.LATB15;

// Cambiamos de estado pin

B15.30

_T3IF = 0; //Borramos flag. } /* ***************************************************************** */ main((int argc, char * argv[]){ // Cristal de 4MHz y PLL trabajando a 40 MIPS. PLLFBD = 0x004E; // M=80. CLKDIV = 0x0000; //N1=2, N2=2. while(_LOCK==0); AD1PCFGL=0xFFFF; // todos los pines digitales.TRISB=0x0FFF; // Configuramos RB2-RB15 como salidas.LATB=0xF000; // Todos los leds apagados.OpenTimer23(T2_ON & T2_IDLE_STOP & T2_GATE_OFF & T2_PS_1_1 & T2_SOURCE_INT,0x01312D00); ConfigIntTimer23(T3_INT_PRIOR_1 &

T3_INT_ON);

WriteTimer23(0x00); while(1){} }

// Cambiamos de estado pin F2.-

} int main (int argc, char * argv[]){ TRISD=0xF0FF; OpenTimer23(T23_ON & T2_IDLE_STOP & T2_GATE_OFF & T2_PS_1_1 & T2_SOURCE_INT,0x004C4B40); ConfigIntTimer23(T3_INT_PRIOR_1 &

T3_INT_ON);

WriteTimer23(0x00); while(1){ } }

Que desperdicio hacer titilar un led con tremenda maquina pero es el precio de ir adquiriendo conocimientos de forma ordenada y no estamparnos contra la pared y no saber para donde correr. 31

Selección de pines de los periféricos. Esta característica que implementa esta familia de microcontroladores esta enfocado a hacer mucho más flexible la utilización de ellos, más aun en microcontroladores de pocos pines. La selección de pines de los periféricos permite a los usuarios determinar que pines usar en una amplia gama de pines I/O. Al aumentar las opciones de patillas disponibles en un dispositivo en particular, podemos adaptar mejor el microcontrolador a la aplicación, en lugar de adecuar la aplicación al dispositivo. Los pines disponibles para selección dependen del microcontrolador particularmente. Estos pines incluyen la designación RPn (Remappable peripheral y n indica el número)

Los periféricos que pueden utilizar la selección de pines son únicamente digitales, estos incluyen las comunicaciones seriales (UART y SPI), entrada a clock externo de timers, pin para captura o comparación y pines de interrupción externa. Hay periféricos digitales que no pueden utilizar la multiplexión de pines por necesitar un hardware especial, como es el caso de la comunicación I2C. Control de la selección de pines.

La selección de pines se divide en pines que tienen la función de entrada y pines de salida. Para el mapeo de pines con la función de entrada se utiliza el registro RPINRx, que contiene un campo de 5-bits para seleccionar el pin RPx asociado al periférico.

En cambio la selección de pines con la función de entrada es inversa, con la utilización del registro RPORx se asigna un periférico a un pin determinado. Además tiene la opción NULL (00000) que permite dejar desconectado el pin. (Sin selección)

Durante la operación normal del dispositivo, la operación de escritura de los registros RPINRx y RPORX son deshabilitadas. Para desbloquear esta protección es necesario actuar sobre el bit IOLOCK (OSCCON<6>), para ello es necesario realizar una secuencia de comandos. • Escribir 0x46 en OSCCON<7:0> • Escribir 0x57 en OSCCON<7:0> • Borrar o setear bit IOLOCK en una sola operación. Ejemplo de asignación de pines:

// Habilitamos escritura sobre registros RPINRx y RPORX. __builtin_write_OSCCONL(OSCCON & ~(0x40)); RPINR18bits.U1RXR = 9; //Asignamos pin recepción UART1 a RP9.RPOR4bits. RP8R = 0b00011; // Asignamos RP8 al pin de transmisión UART1. // Bloqueamos escritura sobre registros RPINRx y RPORX. __builtin_write_OSCCONL(OSCCON |0x40);

UART. El módulo USART es utilizado para comunicación serial con dispositivos periféricos o computadoras, utilizando protocolos tales copmo RS232, RS485, LIN o IrDA. Soporta control de flujo por hardware con los pines UxCTS y UxRTS, además incluye decodificación y codificación IrDA. Las características de este módulo son: • • • • • • • • • • • • • •

Full-Duplex, 8 o 9 bits de datos. Para datos de 8 bits se puede asignar paridad par, impar o ninguna. 1 o 2 bits STOP. Auto-Baud Rate. Opción de control de flujo mediante hardware, pines UxCTS y UxRTS. Generador de baud Rate con preescaler de 16-bits. Rango de Baud Rate de 10 Mbps a 38 bps a 40 MIPS. Buffer de 4 posiciones FIFO. Detección de error de paridad, error de cuadro y error de sobre-escritura. Soporte para modo de 9-bits con detección de dirección. Modo Loopback, devuelve inmediatamente el carácter recibido. Interrupción por transmisión y recepción. Codificador y decodificador IrDA. Soporte para bus LIN.

Registros de control.

Los registros utilizados para el control del módulo UART son: • UxMODE: o Habilita o deshabilita modulo UART. o Habilita o deshabilita codificación y decodificación IrDA. o Habilita o deshabilita pines UzRTS y UxCTS. o Configura el modo de operación designado al pin UxRTS. o Configura la polaridad del pin UxRx. o Selecciona tipo de baud rate. o Selecciona número de datos, paridad y bit de Stop. • UxSTA: o Selecciona el modo de interrupción de transmisión. o Selecciona modo de interrupción de recepción. o Habilita o deshabilita transmisión. o Controles para modo de detección de direccionamiento. o Indicadores varios de estado de buffer de transmisión y recepción, y errores. • UxRXREG: 34

o • o • o

Guarda el dato recibido. UxTXREG: Para cargar datos a transmitir. UxBRG: Para determinar Baud Rate.

Baud rate.

Para determinar el baud rate tenemos 2 opciones, baud rate de alta velocidad BRGH=1 o de baja velocidad. Las ecuaciones asociadas son: (UxBRG de 16-bits)

Configuración de la USART.

La USART usa el formato estándar NRZ, con un bit de Start, 8 o 9 bits de datos y 1 o 2 bits de Stop. Además tenemos la posibilidad de configurar paridad como par, impar o ninguna. Esto lo configuramos mediante los bits PDSEL<1:0> y STSEL. (UxMODE) El módulo USART es habilitado mediante el seteo del bit UARTEN (UxMODE) y el bit UTXEN (UxSTA). Una vez habilitado, los pines UxTX y UxRX son configurados como 35

salida y entrada respectivamente, sustituyendo los valores seteados al TRIS correspondiente. Para deshabilitar el módulo se debe borrar el bit UARTEN (UxMODE), al deshabilitarlo los pines se comportan con I/O adoptando la configuración del TRIS. Además se borra el buffer, el baud rate se restablece y también todos los bits de estados y errores son reseteados. Transmisión.

El modo de funcionamiento es más o menos similar a las otras familias, difiere en que hay 3 modos de selección de la interrupción: • UTXISEL<1:0>=00, el bit UxTXIF es seteado cuando un carácter es transferido desde el Buffer al registro UxTSR, esto implica que una posición esta libre en el buffer. • UTXISEL<1:0>=01, el bit UxTXIF es seteado cuando el ultimo carácter es transferido desde el registro UxTSR, esto implica que todas las operaciones de transmisión han sido completadas. • UTXISEL<1:0>=10, el bit UxTXIF es seteado cuando el carácter es transferido al registro UxTSR y el buffer de transmisión está vacio. Pasos a seguir para la transmisión. 1. Inicializar Baud Rate cargando el valor apropiado a UxBRG. 2. Setear el numero de bits de datos, numero de bits de Stop y seleccionar paridad. 3. Si se trabajará con interrupciones seleccionar entre los 3 modos de operación, habilitar mediante bit UxTIE y seleccionar nivel de prioridad (UxTXIP<2:0>). 4. Habilitar modulo UART setenado bit UARTEN. 5. Habilitar transmisión setenado el bit UTXEN. 6. El bit UxTXIF debe ser borrado por software en la rutina de servicio de interrupción. 7. Cargar el dato en el registro UxTXREG. Si se ha seleccionado transmisión de 9-bits se debe cargar un Word y sino un byte. Se pueden cargar datos hasta que el bit UxSTA sea seteado a uno indicando buffer lleno. Recepción.

Al igual que el bloque de transmisión, no hay nada de nuevo en el bloque de recepción, el principio de funcionamiento se mantiene. Las interrupciones pueden configurarse de los siguientes modos: • URXISEL<1:0>=00 o 01. La interrupción es generada cada vez que un dato es transferido desde el registro UxRSR al buffer de recepción. Puede haber uno o más caracteres en el buffer. • URXISEL<1:0>=10. La interrupción es generada cuando un dato es transferido desde el registro UxRSR al buffer, y como resultado, el buffer tiene 3 de 4 caracteres. • URXISEL<1:0>=11. La interrupción es generada cuando un dato es transferido desde el registro UxRSR al buffer, y como resultado, el buffer tiene 4 caracteres. Estos modos pueden ser cambiando durante la operación. Tenemos los bits URXDA y UxRXIF que indican el estado del registro UxRXREG, y el bit RIDLE (UxSTA<4>) que muestra el estado del registro UxRSR. Cuando el registro UxRSR esta vacio, el bit RIDLE está en 1. Pasos a seguir en la recepción. 1. Inicializar Baud Rate. 2. Configurar el número de bits de datos, Stop y determinar paridad. 36

3. Si se utilizará interrupción determinar el modo mediante los bits URXISEL, habilitar la interrupción mendiante el bit UxRXIE, y establecer prioridad (UxRXIP). 4. Habilitar modulo UART seteando bit UARTEN. 5. Si la interrupción no está habilitada, se debe recibir por poleo mediante el bit URXDA. Si se usa interrupción, el bit UxRXIF debe ser borrado por software. 6. Leer dato desde buffer, si se ha seleccionado trabajar con 9-bits se recibe un Word, sino un byte. Hay varias otras operaciones que se pueden realizar que dependerán de la aplicación a desarrollar, como transmisión a 9-bits, detectar automáticamente dirección, modo Loopback, auto-Baud Rate, operación con control de flujo mediante hardware, soporte infrarrojo, soporte LIN, ect. cuya información esta bien detallada en el datasheet del dispositivo. Ejemplo:

Configuramos UART1 en 9600:8:N:1 para enviar un texto de inicialización y luego por medio de interrupción capturar dato enviado por PC y luego reenviar el mismo dato. Tambien debemos asignar los pines del periferico, en este caso Rx a RP9 y Tx a RP8.

Configurando bits a bits: /* ********* UART en C30 ************* \Autor: Suky \Fecha: 09/01/10 */ #include <p24hj128gp502.h> /* ** ************************************************************************** ********* ** */ _FOSCSEL(IESO_OFF & FNOSC_PRI); // Oscilador primario _FOSC(FCKSM_CSECMD & OSCIOFNC_OFF & POSCMD_XT); // Conmutación de Clock habilitad, Fail-Safe Clock des-habilitado, OSC2 Clout, Cristal XT. _FWDT(FWDTEN_OFF);// Watchdog des-habilitado. _FPOR(FPWRT_PWR2);// Power-on Reset 2ms. /* ** ************************************************************************** ********* ** */ #include <uart.h> char DataUART; char KbhitUART; /* ** ************************************************************************** ********* ** */ // Definciones para calculo de Baud Rate.#define FCY 40000000 // MHz #define BAUDRATE 9600 #define BRGHigh 1 #if BRGHigh #define BRGVAL ((FCY/BAUDRATE)/4)-1 #else #define BRGVAL ((FCY/BAUDRATE)/16)-1 37

#endif /* ** ************************************************************************** ********* ** */ void __attribute__((__interrupt__, __shadow__)) _U1RXInterrupt(void){ DataUART=getcUART1(); KbhitUART=1; _U1RXIF=0; // Borramos flag. } /* ** ************************************************************************** ********* ** */ main(void){ const char Texto[]= "Probando comunicaci贸n serial...\r\nPIC24HJ128GP502 xD ...\r\n"; // Configuramos PLL para trabajar a 40 MIPS con Cristal de 4MHz.PLLFBD = 0x004E; // M=80. CLKDIV = 0x0000; //N1=2, N2=2. // Cambiamos clock para incorporar PLL.__builtin_write_OSCCONH(0b011); // Indicamos cambio a clock primario con PLL.__builtin_write_OSCCONL(0x01); // Iniciamos cambio.while(OSCCONbits.OSWEN == 1) {}; // Esperamos a que se termine el cambio de clock. // Habilitamos escritura sobre registros RPINRx y RPORX. __builtin_write_OSCCONL(OSCCON & ~(0x40)); RPINR18bits.U1RXR = 9; //Asignamos pin recepci贸n UART1 a RP9.RPOR4bits. RP8R = 0b00011; // Asignamos RP8 al pin de transmisi贸n UART1. // Bloqueamos escritura sobre registros RPINRx y RPORX. __builtin_write_OSCCONL(OSCCON |0x40); U1MODEbits.USIDL=1; // Al pasar al modo Sleep, apagar modulo. U1MODEbits.IREN=0; // Codificacion/decodificacion IrDA deshabilitado. U1MODEbits.RTSMD=1; // RTS en modo simple. U1MODEbits.UEN=0b00; // Tx/Rx habilitado, CTS/RTS deshabilitados. U1MODEbits.WAKE=0; // Wake-up deshabilitado. U1MODEbits.LPBACK=0; // Modo LoopBack deshabilitado. U1MODEbits.ABAUD=0; // Auto-Baud rate deshabilitado. U1MODEbits.URXINV=0; // Modo normal de pin RX, en reposo = 1. U1MODEbits.BRGH=BRGHigh; // Mode seleccionado en define.U1MODEbits.PDSEL=0b00; // 8 bits- sin paridad. U1MODEbits.STSEL=0; // 1 bit de Stop. U1STAbits.UTXISEL1=1; // Interrupcion por transimision no usada. U1STAbits.UTXISEL0=1; // Interrupcion por transimision no usada. U1STAbits.UTXINV=0; // Pin Tx en reposo igual a 1. U1STAbits.UTXBRK=0; // Break deshabilitado. U1STAbits.URXISEL=0b00; // Interrumpir cuando se recibe un caracter. U1STAbits.ADDEN=0; // Auto-Address deshabilitado. U1STAbits.OERR=0; // Borramos bits de error por overflow. U1BRG =BRGVAL; // Baud Rate determinado en defines. IPC2bits.U1RXIP=0b01; // Fijamos nivel de prioridad. 38

IFS0bits.U1RXIF=0; // Borramos flag. IEC0bits.U1RXIE=1; // habilitamos interrupcion por recepción. U1MODEbits.UARTEN=1;// Encendemos modulo. U1STAbits.UTXEN=1; // Transmision habilitada. KbhitUART=0; putsUART1(Texto); while(1){ if(KbhitUART==1){ KbhitUART=0; putcUART1(DataUART); } } }

Para el control de UART C30 dispone de la librería uart.h la cual tiene las siguientes funciones: • BusyUARTx • CloseUARTx • ConfigIntUARTx • DataRdyUARTx • getsUARTx • OpenUARTx [dsPIC30F] • OpenUARTx [dsPIC33F/PIC24H] • putsUARTx • ReadUARTx o getcUARTx • WriteUARTx o putcUARTx

/* ********* UART en C30 ************* \Autor: Suky \Fecha: 09/01/10 */ #include <p24hj128gp502.h> /* ** ************************************************************************** ********* ** */ _FOSCSEL(IESO_OFF & FNOSC_PRI); // Oscilador primario _FOSC(FCKSM_CSECMD & OSCIOFNC_OFF & POSCMD_XT); // Conmutación de Clock habilitad, Fail-Safe Clock des-habilitado, OSC2 Clout, Cristal XT. _FWDT(FWDTEN_OFF);// Watchdog des-habilitado. _FPOR(FPWRT_PWR2);// Power-on Reset 2ms. /* ** ************************************************************************** ********* ** */ #include <uart.h> char DataUART; char KbhitUART; /* ** ************************************************************************** ********* ** */ 39

// Definciones para calculo de Baud Rate.#define FCY 40000000 // MHz #define BAUDRATE 9600 #define BRGHigh 1 #if BRGHigh #define BRGVAL ((FCY/BAUDRATE)/4)-1 #else #define BRGVAL ((FCY/BAUDRATE)/16)-1 #endif /* ** ************************************************************************** ********* ** */ void __attribute__((__interrupt__, __shadow__)) _U1RXInterrupt(void){ DataUART=getcUART1(); KbhitUART=1; _U1RXIF=0; // Borramos flag. } /* ** ************************************************************************** ********* ** */ main(void){ const char Texto[]= "Probando comunicaci贸n serial...\r\nPIC24HJ128GP502 xD ...\r\n"; // Configuramos PLL para trabajar a 40 MIPS con Cristal de 4MHz.PLLFBD = 0x004E; // M=80. CLKDIV = 0x0000; //N1=2, N2=2. // Cambiamos clock para incorporar PLL.__builtin_write_OSCCONH(0b011); // Indicamos cambio a clock primario con PLL.__builtin_write_OSCCONL(0x01); // Iniciamos cambio.while(OSCCONbits.OSWEN == 1) {}; // Esperamos a que se termine el cambio de clock. // Habilitamos escritura sobre registros RPINRx y RPORX. __builtin_write_OSCCONL(OSCCON & ~(0x40)); RPINR18bits.U1RXR = 9; //Asignamos pin recepci贸n UART1 a RP9.RPOR4bits. RP8R = 0b00011; // Asignamos RP8 al pin de transmisi贸n UART1. // Bloqueamos escritura sobre registros RPINRx y RPORX. __builtin_write_OSCCONL(OSCCON |0x40); /* ** Utilizando las funciones definidas en C30 ** */ OpenUART1(UART_EN & UART_IDLE_STOP & UART_IrDA_DISABLE & UART_MODE_SIMPLEX & UART_UEN_00 & UART_DIS_WAKE & UART_DIS_LOOPBACK & UART_UXRX_IDLE_ONE & UART_DIS_ABAUD & UART_NO_PAR_8BIT & UART_BRGH_FOUR & UART_1STOPBIT, UART_INT_TX & UART_IrDA_POL_INV_ZERO & UART_SYNC_BREAK_DISABLED & UART_TX_ENABLE & UART_INT_RX_CHAR & UART_ADR_DETECT_DIS & UART_RX_OVERRUN_CLEAR, BRGVAL); SetPriorityIntU1RX(1); EnableIntU1RX;

KbhitUART=0; putsUART1(Texto); while(1){ if(KbhitUART==1){ KbhitUART=0; putcUART1(DataUART); } } }

#include <p24fj128ga010.h> _CONFIG1( JTAGEN_OFF & GCP_OFF & GWRP_OFF & BKBUG_OFF & COE_OFF & ICS_PGx2 & FWDTEN_OFF & WINDIS_OFF & FWPSA_PR128 & WDTPS_PS32768); _CONFIG2( FNOSC_PRI & FCKSM_CSDCMD & POSCMOD_HS ); #include <uart.h> char DataUART; char KbhitUART; /* ** ************************************************************** ** */ // Definciones para calculo de Baud Rate.#define FCY 10000000 // MHz #define BAUDRATE 9600 #define BRGHigh 1 #if BRGHigh #define BRGVAL ((FCY/BAUDRATE)/4)-1 #else #define BRGVAL ((FCY/BAUDRATE)/16)-1 #endif //__attribute__ ((__section__ (".text"), __space__(prog))) const char Texto[]= "Probando comunicaci贸n serial...\r\nPIC24FJ128GA010 xD ...\r\n"; /* ** ************************************************************* ** */ void __attribute__((__interrupt__, __shadow__)) _U2RXInterrupt(void){ DataUART=getcUART2(); KbhitUART=1; _U2RXIF=0; // Borramos flag. } /* ** ************************************************************** ** */ int main (int argc, char * argv[]){ /* ** Utilizando las funciones definidas en C30 ** */ OpenUART2(UART_EN & UART_IDLE_STOP & UART_IrDA_DISABLE & UART_MODE_SIMPLEX & UART_UEN_00 & UART_DIS_WAKE & UART_DIS_LOOPBACK & UART_UXRX_IDLE_ONE & UART_DIS_ABAUD & UART_NO_PAR_8BIT & UART_BRGH_FOUR & UART_1STOPBIT, 0xFFFF & UART_IrDA_POL_INV_ZERO & UART_SYNC_BREAK_DISABLED & UART_TX_ENABLE & UART_INT_RX_CHAR & UART_ADR_DETECT_DIS & UART_RX_OVERRUN_CLEAR, 41

BRGVAL); ConfigIntUART2(UART_RX_INT_EN & UART_RX_INT_PR1 & UART_TX_INT_DIS & UART_TX_INT_PR0 ); /*U2MODEbits.USIDL=1; // Al pasar al modo Sleep, apagar modulo. U2MODEbits.IREN=0; // Codificacion/decodificacion IrDA deshabilitado. U2MODEbits.RTSMD=1; // RTS en modo simple. U2MODEbits.UEN=0b00; // Tx/Rx habilitado, CTS/RTS deshabilitados. U2MODEbits.WAKE=0; // Wake-up deshabilitado. U2MODEbits.LPBACK=0; // Modo LoopBack deshabilitado. U2MODEbits.ABAUD=0; // Auto-Baud rate deshabilitado. U2MODEbits.RXINV=0; // Modo normal de pin RX, en reposo = 1. U2MODEbits.BRGH=BRGHigh; // Mode seleccionado en define.U2MODEbits.PDSEL=0b00; // 8 bits- sin paridad. U2MODEbits.STSEL=0; // 1 bit de Stop. U2STAbits.UTXISEL1=1; // Interrupcion por transimision no usada. U2STAbits.UTXISEL0=1; // Interrupcion por transimision no usada. U2STAbits.UTXINV=0; // Pin Tx en reposo igual a 1. U2STAbits.UTXBRK=0; // Break deshabilitado. U2STAbits.URXISEL=0b00; // Interrumpir cuando se recibe un caracter. U2STAbits.ADDEN=0; // Auto-Address deshabilitado. U2STAbits.OERR=0; // Borramos bits de error por overflow. U2BRG =BRGVAL;

// Baud Rate determinado en defines.

IPC7bits.U2RXIP=0b01; // Fijamos nivel de prioridad. IFS1bits.U2RXIF=0; // Borramos flag. IEC1bits.U2RXIE=1; // habilitamos interrupcion por recepción. U2MODEbits.UARTEN=1;// Encendemos modulo. U2STAbits.UTXEN=1; // Transmision habilitada.*/

KbhitUART=0; putsUART2(Texto); while(1){ if(KbhitUART==1){ KbhitUART=0; putcUART2(DataUART); } } }

Uso del printf en C30.

Para utilizar printf en nuestros proyectos se debe agregar la librería stdio.h, pero además se 42

debe inicializar el Heap Size, yendo a Project/Buil Options/Project, y en la solapa MPLAB LINK30 llenar el campo, yo he colocado 256.

Notificación de cambio de estado de pines. Los PIC24 disponen de la habilidad de generar una interrupción en respuesta de cambio de estado en los pines seleccionados para ello. El número de pines disponibles para tal actividad depende del microcontrolador elegido. Se dispone de 4 registros para el control de la operación, los registros CNEN1, CNEN2, CNPU1 y CNPU2. Los primeros dos registros contienen los bits CNxIE (Donde x indica el numero de pin) que son utilizados para asociar la interrupción con el pin. En los registros CNPU1 y CNPU2 encontramos los bits CNxPUE utilizados para habilitar las resistencias pull-up internas a cada pin, de manera de ahorrarnos esta al utilizar por ejemplo teclados matriciales. Configuración:

1. Colocar los pines como entrada digital setenado los bits correspondientes en el TRISx. 2. Habilitar la interrupción para los pines seleccionados seteando los bits correspondientes en CNEN1 y CNEN2. 3. Si se desea habilitar las resistencias pull-up internas setear los bits correspondientes en CNPU1 y CNPU2. 4. Fijar prioridad de interrupción usando los bits CNIP<2:0>. 5. Habilitar interrupción seteando bit CNIE. Cuando la interrupción ocurre, se debe leer el registro PORT asociado al pin necesario para detectar la condición de desigualdad y preparar la lógica para detectar un próximo cambio.

Interrupción externa También disponemos interrupción por defección de flanco ascendente o descendente de un pin. El número de pines disponibles es como máximo 5 pero depende del dispositivo. Para selección del flanco de activación de evento tenemos los bits INTxEP del registro INTCON2, además de los bits INTxIP<2:0> para configurar prioridad de interrupción y INTxIE para habilitar dicha interrupción. Los pines para trabajar con esta propiedad deben elegirse mediante la selección de pines de periféricos (PPS) excepto INT0 que en este caso es fijo en RB7. Funciones disponible en C30 para trabajar con notificación de cambio de estado e interrupción externa: • CloseINTx • ConfigINTx • ConfigCNPullups • ConfigIntCN Nota: Revisando las funciones vemos que para control de cambio solo se tiene en cuenta desde 0 hasta 23, pero este PIC tiene 24, 27, 29 y 30 Así que nos utilizables, hay que 43

utilizar configuraci贸n mediante bits. Ejemplo, leyendo un teclado matricial: /* ********* NC en C30 ************* \Autor: Suky \Fecha: 12/01/10 */ #include <p24hj128gp502.h> /* ** ************************************************************** ** */ _FOSCSEL(IESO_OFF & FNOSC_PRI); // Oscilador primario _FOSC(FCKSM_CSECMD & OSCIOFNC_OFF & POSCMD_XT); // Conmutaci贸n de Clock habilitad, Fail-Safe Clock des-habilitado, OSC2 Clout, Cristal XT. _FWDT(FWDTEN_OFF);// Watchdog des-habilitado. _FPOR(FPWRT_PWR2);// Power-on Reset 2ms. /* ** ************************************************************* ** */ #define FCY 40000000UL // Necesaria para delays y UART. #include <libpic30.h> #include <uart.h> #include <ports.h> /* ** ************************************************************** ** */ // Definciones para calculo de Baud Rate.#define BAUDRATE 9600 #define BRGHigh 1 #if BRGHigh #define BRGVAL ((FCY/BAUDRATE)/4)-1 #else #define BRGVAL ((FCY/BAUDRATE)/16)-1 #endif #define #define #define #define

Col0 Col1 Col2 Col3

PORTBbits.RB12 PORTBbits.RB13 PORTBbits.RB14 PORTBbits.RB15

#define Fil0 LATBbits.LATB1 #define Fil1 LATBbits.LATB0 #define Fil2 LATAbits.LATA1 #define Fil3 LATAbits.LATA0 /* ** ************************************************************** ** */ const char Teclas[17]={'1','2','3','A', '4','5','6','B', '7','8','9','C', '*','0','#','D'}; char Tecla,KbhitTecla; /* ** ************************************************************** ** */ void __attribute__((__interrupt__, __shadow__)) _CNInterrupt(void){ volatile char i,j=0; __delay_ms(30); Fil0=1;Fil1=1;Fil2=1;Fil3=1; for(i=0;i<4;i++){ switch(i){ case 0: Fil0=0;break; case 1: Fil1=0;Fil0=1;break; case 2: Fil2=0;Fil1=1;break; case 3: Fil3=0;Fil2=1;break; } if(!Col0) break; 44

j++; if(!Col1) break; j++; if(!Col2) break; j++; if(!Col3) break; j++; } Fil0=0;Fil1=0;Fil2=0;Fil3=0; while((!Col0)|(!Col1)|(!Col2)|(!Col3)); __delay_ms(30); if(j<16){ Tecla=Teclas[j]; KbhitTecla=1; } LATB=PORTB; _CNIF=0; // Borramos flag. } /* ** ************************************************************** ** */ main(void){ // Configuramos PLL para trabajar a 40 MIPS con Cristal de 4MHz.PLLFBD = 0x004E; // M=80. CLKDIV = 0x0000; //N1=2, N2=2. // Cambiamos clock para incorporar PLL.__builtin_write_OSCCONH(0b011); // Indicamos cambio a clock primario con PLL.__builtin_write_OSCCONL(0x01); // Iniciamos cambio.while(OSCCONbits.OSWEN == 1) {}; // Esperamos a que se termine el cambio de clock. // Habilitamos escritura sobre registros RPINRx y RPORX. __builtin_write_OSCCONL(OSCCON & ~(0x40)); _U1RXR = 9; //Asignamos pin recepci贸n UART1 a RP9._RP8R = 0b00011; // Asignamos RP8 al pin de transmisi贸n UART1. // Bloqueamos escritura sobre registros RPINRx y RPORX. __builtin_write_OSCCONL(OSCCON |0x40); OpenUART1(UART_EN & UART_IDLE_STOP & UART_IrDA_DISABLE & UART_MODE_SIMPLEX & UART_UEN_00 & UART_DIS_WAKE & UART_DIS_LOOPBACK & UART_UXRX_IDLE_ONE & UART_DIS_ABAUD & UART_NO_PAR_8BIT & UART_BRGH_FOUR & UART_1STOPBIT, UART_INT_TX & UART_IrDA_POL_INV_ZERO & UART_SYNC_BREAK_DISABLED & UART_TX_ENABLE & UART_INT_RX_CHAR & UART_ADR_DETECT_DIS & UART_RX_OVERRUN_CLEAR, BRGVAL); /* ** Configuramos para interrupcion por cambio de estado en pines RB12,13,14 y 15 ** */ _CN11IE=1;_CN12IE=1;_CN13IE=1;_CN14IE=1; _CN11PUE=1;_CN12PUE=1;_CN13PUE=1;_CN14PUE=1; printf("Probando deteccion de tecla pulsada:\r\n\r\n"); AD1PCFGL=0xFFFF; // todos los pines digitales.TRISA=0xFFFC; TRISB=0xFFFC; Fil0=0;Fil1=0;Fil2=0;Fil3=0; 45

_CNIP=1; _CNIE=1;

// Prioridad en 1. // Habilitamos interrupción.

KbhitTecla=0; while(1){ if(KbhitTecla){ KbhitTecla=0; printf("Tecla:-> %c\r\n",Tecla); } } }

Control LCD. Modo 4-bits o 3-pines más registro de desplazamiento En este caso solo posteo una librería para manejo LCD compatible con Hitachi 44780 y que modificaciones hacer para usar printf para escribir en el LCD. La librería dispone de la posibilidad de trabajar en modo de 4-bits con R/W siempre y cuando se seleccionen pines tolerables a 5V para dispositivos de 3.3V o sin R/W. También implementa el manejo del LCD mediante 3 pines y un registro de desplazamiento (4094, 74164, ect) todos estos modos se selecciona con 2 definiciones (USE_RW y USE_3PINES). Tiene implementada las siguientes funciones: • Open_LCD(Tipo) o Tipo = LINEA_5X7,LINEA_5X10 o LINEAS_5X7 • BusyLCD(); • WriteCmdLCD(cmd) • putcLCD(data) .Con reconocimiento de caracteres especiales ‘\f’,’\n’ • putsLCD(*data) • GotoxyLCD(x,y) Ejemplo:

Modo 4 bits con R/W:

Modo 3 pines y registro de desplazamiento:

Modificación de funciones de bajo nivel de la librería stdio.h para re-direccionar salida de datos de printf.

Podemos utilizar la función printf para formatear datos y enviar por puerto UART, SPI, CAN, I2C (Caso especial) y LCD entre otros ejemplos. Una forma fácil que encontré fue la siguiente: Agregar una variable externa a la función write.c (…\Microchip\MPLAB C30\src\pic30) __OUT_PER que seleccionará que periférico utilizar para la salida de datos. Esta variable la definimos en nuestro archivo principal y allí controlaremos su valor. En el archivo write.c solo hacemos un switch para seleccionar los periféricos de salida de datos manteniendo la original sin hacer cambios mayores: extern int __OUT_PER; switch(__OUT_PER){ case 0: // UART while ((ustatus->TRMT) ==0); *txreg = *(char*)buffer++; break; case 1: // LCD WriteDataLCD(*(char*)buffer++); break; case 2: // SPI break; case 3: // CAN break; }

También debemos agregar la definición de la función externa utilizada, por ejemplo para el caso del LCD: extern void WriteDataLCD(char data);

Y no debemos olvidarnos de agregar el archivo write.c al proyecto para que sea recompilado y efectivizar los cambios. (Se adjunta write.c) Quedando la librería con la modificación para usar printf en el envío de datos al LCD: 47

Ejemplo para un PIC24F: Ver que se cambia las funciones que realizan la configuraci贸n de fuses. Se configura para oscilador HS sin PLL, por ejemplo 20 MHZ, 10MIPS. #include <p24fj128ga010.h> /* ** ***************************************************************** */ _CONFIG1( JTAGEN_OFF & GCP_OFF & GWRP_OFF & BKBUG_OFF & COE_OFF & ICS_PGx2 & FWDTEN_OFF & WINDIS_OFF & FWPSA_PR128 & WDTPS_PS32768); _CONFIG2( FNOSC_PRI & FCKSM_CSDCMD & POSCMOD_HS ); /* ** ************************************************************** ** */ //#define FCY 10000000UL #include "LCD_C30.h" #include <stdio.h> #define LCD_rev 1.0 int __OUT_PER=1; /* ** ************************************************************** ** */ main(void){ OpenLCD(LINEAS_5X7); printf("Probando LCD\n%C30

v:%1.1f",LCD_rev);

while(1){} }

Ejemplo para un PIC24H: /* ********* LCD en C30 ************* \Autor: Suky \Fecha: 14/01/10 */ #include <p24hj128gp502.h> /* ** ************************************************************** ** */ _FOSCSEL(IESO_OFF & FNOSC_PRI); // Oscilador primario _FOSC(FCKSM_CSECMD & OSCIOFNC_OFF & POSCMD_XT); // Conmutaci贸n de Clock habilitad, Fail-Safe Clock des-habilitado, OSC2 Clout, Cristal XT. _FWDT(FWDTEN_OFF);// Watchdog des-habilitado. _FPOR(FPWRT_PWR2);// Power-on Reset 2ms. /* ** ************************************************************ ** */ #include "LCD_C30.h" #include <stdio.h> #define LCD_rev 1.0 int __OUT_PER=1; /* ** ************************************************************** ** */ main(void){ // Configuramos PLL para trabajar a 40 MIPS con Cristal de 4MHz.PLLFBD = 0x004E; // M=80. CLKDIV = 0x0000; //N1=2, N2=2. // Cambiamos clock para incorporar PLL.__builtin_write_OSCCONH(0b011); // Indicamos cambio a clock 48

primario con PLL.__builtin_write_OSCCONL(0x01); // Iniciamos cambio.while(OSCCONbits.OSWEN == 1) {}; // Esperamos a que se termine el cambio de clock. AD1PCFGL=0xFFFF; // todos los pines digitales.OpenLCD(LINEAS_5X7); printf("Probando LCD\n%Ucontrol

v:%1.1f",LCD_rev);

while(1){ } }

Librerías en anexo A.

ANEXO A. Librerías para control de LCD: /******************************************************************* \file LCD_30.h \version: 1.0 \author Suky. \web www.infopic.comlu.com \mail inf.pic.suky@live.com.ar \date 18/01/10 *******************************************************************/ #if defined(__dsPIC30F__) #include <p30fxxxx.h> #elif defined(__dsPIC33F__) #include <p33Fxxxx.h> #elif defined(__PIC24H__) #include <p24Hxxxx.h> #elif defined(__PIC24F__) #include <p24Fxxxx.h> #endif #ifndef _LCDPIC24_H #define _LCDPIC24_H #warning "Se ha definido valor de FCY para realización de demoras!!!" #define FCY 10000000UL //#define FCY 2000000UL #include <libpic30.h> /* ** El siguiente modo no utiliza el PIN RW** */ #define USE_3PINES // Se utiliza registro de desplazamiento para DATA[0..3] y RS. 49

/* ** Para no utilizar el PIN RW comentar la siguiente definici贸n ** */ //#define USE_RW #ifndef USE_3PINES /* ** Pines tolerables #define DATA_PIN_7 #define DATA_PIN_6 #define DATA_PIN_5 #define DATA_PIN_4 #define #define #define #define

READ_PIN_7 READ_PIN_6 READ_PIN_5 READ_PIN_4

#define #define #define #define

TRIS_DATA_PIN_7 TRIS_DATA_PIN_6 TRIS_DATA_PIN_5 TRIS_DATA_PIN_4

a 5V para usar RW ** */ LATBbits.LATB11 LATBbits.LATB10 LATBbits.LATB9 LATBbits.LATB8 PORTBbits.RB11 PORTBbits.RB10 PORTBbits.RB9 PORTBbits.RB8 TRISBbits.TRISB11 TRISBbits.TRISB10 TRISBbits.TRISB9 TRISBbits.TRISB8

#define E_PIN LATBbits.LATB2 #define RS_PIN LATBbits.LATB0 #ifdef USE_RW #define RW_PIN LATBbits.LATB1 #endif #define TRIS_E TRISBbits.TRISB2 #define TRIS_RS TRISBbits.TRISB0 #ifdef USE_RW #define TRIS_RW TRISBbits.TRISB1 #endif #else #define DATA_PIN LATBbits.LATB15 #define CLOCK_PIN LATBbits.LATB14 #define E_PIN LATBbits.LATB13 #define TRIS_DATA TRISBbits.TRISB15 #define TRIS_CLOCK TRISBbits.TRISB14 #define TRIS_E TRISBbits.TRISB13 #endif /* Definiciones generales */ // Encendido display. #define D_ON 0x0C #define D_OFF 0x08 #define CURSOR_ON 0x0E #define BLINK_ON 0x0F #define C_ON_BLINK 0x0D // Control. #define D_CLEAR 0x01 #define SET_INIT 0x02 /*;--- Modos de Entrada ; Incrementa Direccion, Display fijo ; Decrementa Direccion, Display fijo ; Incrementa Direccion, Cursor fijo ; Decrementa Direccion, Cursor fijo ;--- Corriemiento Cursor ; Cursor a la Izquierda

0x06 0x04 0x07 0x05 0x10 50

; Cursor a la Derecha ; Display a la Izquierda ; Display a la Derecha ;--- Fijar Sistema ; Bus 8 bits, 1 línea, 5x7 ; Bus 8 bits, 1 linea, 5x10 ; Bus 8 bits, 2 líneas, 5x7 ; Bus 4 bits, 1 línea, 5x7 ; Bus 4 bits, 1 linea, 5x10 ; Bus 4 bits, 2 líneas, 5x7

0x14 0x18 0x1C 0x30 0x34 0x38 0x20 0x24 0x28*/

/* Definiciones para OpenLCD */ #define LINEA_5X7 0b00000000 /* 5x7 characters, single line */ #define LINEA_5X10 0b00000100 /* 5x10 characters */ #define LINEAS_5X7 0b00001000 /* 5x7 characters, multiple line */ /* Funciones */ void OpenLCD(unsigned char LcdType) __attribute__ ((section (".libperi"))); unsigned char BusyLCD(void) __attribute__ ((section (".libperi"))); void WriteCmdLCD(unsigned char cmd) __attribute__ ((section (".libperi"))); void WriteDataLCD(char data) __attribute__ ((section (".libperi"))); #define putcLCD WriteDataLCD void putsLCD(char *buffer) __attribute__ ((section (".libperi"))); void GotoxyLCD(unsigned char x,unsigned char y) __attribute__ ((section (".libperi"))); #endif

/******************************************************************* \file LCD_30.c \version: 1.0 \author Suky. \web www.infopic.comlu.com \mail inf.pic.suky@live.com.ar \date 18/01/10 ********************************************************************/ #include "LCD_C30.h" unsigned char BusyLCD(void){ #ifdef USE_RW DATA_PIN_7 DATA_PIN_6 DATA_PIN_5 DATA_PIN_4

= = = =

0; 0; 0; 0;

TRIS_DATA_PIN_7 = 1; TRIS_DATA_PIN_6 = 1; 51

TRIS_DATA_PIN_5 = 1; TRIS_DATA_PIN_4 = 1; RW_PIN = 1; RS_PIN = 0; E_PIN=1; __delay_us(2); if(READ_PIN_7==1){ E_PIN = 0; __delay_us(2); E_PIN = 1; __delay_us(2); E_PIN = 0; RW_PIN = 0; return 1; }else{ E_PIN = 0; __delay_us(2); E_PIN = 1; __delay_us(2); E_PIN = 0; RW_PIN = 0; return 0; } #else __delay_ms(1); return 0; #endif } void WriteCmdLCD(unsigned char cmd){ #ifdef USE_3PINES unsigned char i; unsigned char cmd_temp; #endif while(BusyLCD()); #ifndef USE_3PINES #ifdef USE_RW RW_PIN = 0; #endif RS_PIN = 0; TRIS_DATA_PIN_7 TRIS_DATA_PIN_6 TRIS_DATA_PIN_5 TRIS_DATA_PIN_4 DATA_PIN_7 DATA_PIN_6 DATA_PIN_5 DATA_PIN_4

= = = =

0; 0; 0; 0;

(unsigned (unsigned (unsigned (unsigned

int)((cmd int)((cmd int)((cmd int)((cmd

& & & &

0x80)>>7); 0x40)>>6); 0x20)>>5); 0x10)>>4);

#else cmd_temp=(cmd>>4); // Rs es bit 4 for(i=0;i<8;i++){ DATA_PIN=(unsigned int)((cmd_temp & 0x80)>>7); cmd_temp<<=1; CLOCK_PIN=1; 52

__delay_us(1); CLOCK_PIN=0; } #endif Nop(); E_PIN = 1; __delay_us(2); E_PIN = 0; #ifndef USE_3PINES DATA_PIN_7 = (unsigned int)((cmd & 0x08)>>3); DATA_PIN_6 = (unsigned int)((cmd & 0x04)>>2); DATA_PIN_5 = (unsigned int)((cmd & 0x02)>>1); DATA_PIN_4 = (unsigned int)(cmd & 0x01); #else cmd_temp=(cmd&0x0F); // Rs es bit 4 for(i=0;i<8;i++){ DATA_PIN=(unsigned int)((cmd_temp & 0x80)>>7); cmd_temp<<=1; CLOCK_PIN=1; __delay_us(1); CLOCK_PIN=0; } #endif Nop(); E_PIN = 1; __delay_us(2); E_PIN = 0; } void OpenLCD(unsigned char LcdType){ char i; #ifdef USE_3PINES unsigned char temp; #endif __delay_ms(15); #ifndef USE_3PINES /* ** Configuraci贸n de pines ** */ DATA_PIN_7 = 0; DATA_PIN_6 = 0; DATA_PIN_5 = 0; DATA_PIN_4 = 0; #ifdef USE_RW RW_PIN = 0; #endif RS_PIN = 0; E_PIN = 0; TRIS_DATA_PIN_7 TRIS_DATA_PIN_6 TRIS_DATA_PIN_5 TRIS_DATA_PIN_4 #ifdef USE_RW TRIS_RW = #endif TRIS_RS = 0; TRIS_E = 0;

= = = =

0; 0; 0; 0;

#else DATA_PIN = 0; CLOCK_PIN = 0; 53

E_PIN = 0; TRIS_DATA = 0; TRIS_CLOCK = 0; TRIS_E = 0; for(i=0;i<8;i++){ DATA_PIN=0; CLOCK_PIN=1; __delay_us(1); CLOCK_PIN=0; } #endif /* ** INICIALIZACION ** */ #ifndef USE_3PINES DATA_PIN_5 = 1; DATA_PIN_4 = 1; #else temp=0x03; for(i=0;i<8;i++){ DATA_PIN=(unsigned int)((temp & 0x80)>>7); temp<<=1; CLOCK_PIN=1; __delay_us(1); CLOCK_PIN=0; } #endif for(i=0;i<3;i++){ E_PIN = 1; __delay_ms(2); E_PIN = 0; __delay_ms(5); } #ifndef USE_3PINES DATA_PIN_4 = 0; #else temp=0x02; for(i=0;i<8;i++){ DATA_PIN=(unsigned int)((temp & 0x80)>>7); temp<<=1; CLOCK_PIN=1; __delay_us(1); CLOCK_PIN=0; } #endif E_PIN = 1; __delay_us(2); E_PIN = 0; WriteCmdLCD(0x20 | LcdType); // Tipo display.WriteCmdLCD(0x01); // Borramos display.WriteCmdLCD(0x06); // Incrementa cursor.WriteCmdLCD(0x0C); // Encendemos display.} void WriteDataLCD(char data){ #ifdef USE_3PINES unsigned char i; char data_temp; #endif 54

while(BusyLCD()); switch(data){ case '\f': WriteCmdLCD(0x01); break; case '\n': GotoxyLCD(1,2); break; default: #ifndef USE_3PINES #ifdef USE_RW RW_PIN = 0; #endif RS_PIN = 1; TRIS_DATA_PIN_7 TRIS_DATA_PIN_6 TRIS_DATA_PIN_5 TRIS_DATA_PIN_4

= = = =

0; 0; 0; 0;

DATA_PIN_7 = (unsigned int)((data & 0x80)>>7); DATA_PIN_6 = (unsigned int)((data & 0x40)>>6); DATA_PIN_5 = (unsigned int)((data & 0x20)>>5); DATA_PIN_4 = (unsigned int)((data & 0x10)>>4); #else data_temp=(data>>4); // Rs es bit 4 data_temp|=0x10; for(i=0;i<8;i++){ DATA_PIN=(unsigned int)((data_temp & 0x80)>>7); data_temp<<=1; CLOCK_PIN=1; __delay_us(1); CLOCK_PIN=0; } #endif Nop(); E_PIN = 1; __delay_us(2); E_PIN = 0; #ifndef USE_3PINES DATA_PIN_7 = (unsigned int)((data & 0x08)>>3); DATA_PIN_6 = (unsigned int)((data & 0x04)>>2); DATA_PIN_5 = (unsigned int)((data & 0x02)>>1); DATA_PIN_4 = (unsigned int)(data & 0x01); #else data_temp=(data&0x0F); // Rs es bit 4 data_temp|=0x10; for(i=0;i<8;i++){ DATA_PIN=(unsigned int)((data_temp & 0x80)>>7); data_temp<<=1; CLOCK_PIN=1; __delay_us(1); CLOCK_PIN=0; } #endif Nop(); E_PIN = 1; 55

__delay_us(2); E_PIN = 0; } } void GotoxyLCD(unsigned char x,unsigned char y){ unsigned char Direccion; if(y!=1){ Direccion=0x40;} else{ Direccion=0x00;} Direccion+=x-1; while(BusyLCD()); WriteCmdLCD(0x80|Direccion); } void putsLCD(char *buffer){ while(*buffer != '\0') { WriteDataLCD(*buffer++); } }