Introduction à la programmation du microcontrôleur 68HC11 CMC 1M Manuel d' exercices pour les etudiants SH5014-1L 3e édition Auteurs : ACMC Mittweida Lucas-Nülle Lehr- und Messgeräte GmbH Siemensstraße 2 • D-50170 Kerpen Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Table des matières Objectif des expériences .............................................................................................1 Aperçu des exercices ..................................................................................................1 Montage de l’expérience .............................................................................................1 Introduction..................................................................................................................3 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d’un microcontrôleur ......................6 Notions de base ........................................................................................................6 Montage de l’expérience CMC 1M-1 .........................................................................9 Exercice 1 : Création d’un propre projet .................................................................. 10 Exercice 2: Travail avec l’éditeur de texte, création d’un code de programme chargeable .............................................................................................................. 17 Exercice 3 : Travail avec le débogueur ................................................................... 24 CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 .................................................................... 30 Notions de base ...................................................................................................... 30 Montage de l’expérience CMC 1M-2 ....................................................................... 32 Exercice 1: Périphérie « on-chip »........................................................................... 33 Exercice 2 : Structure de programme et de données, adressage de mémoire........ 38 Exercice 3 : Travail avec la liste de commandes.....................................................42 CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11E1................... 53 Notions de base ...................................................................................................... 53 Montage de l’expérience CMC 1M-3 ....................................................................... 54 Exercice 1: Techniques de programmation, analyse des problèmes, techniques d’ébauche (ordinogrammes), liste de programme................................................... 55 Solutions des ébauches et de la liste de programme .............................................. 66 Annexe ...................................................................................................................... 71 Règles importantes relatives à l’assembleur de A. Arnold pour les dérivés 68HC1171 Listings du manuel .................................................................................................. 78 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Objectif des expériences 1. Transmission d’informations de base sur l’environnement de programmation et compre- nant matériel et logiciel, définition des termes ainsi qu'entraînement dans la manipulation des composants. Dans toutes les expériences qui suivent, les concepts de l’environnement de programmation seront utilisés sans autres commentaires. 2. Les élèves/étudiants se familiarisent avec la structure du MC et de sa périphérie. Ils ap- prennent à connaître le jeu de commandes du MC. 3. Les élèves/étudiants se familiarisent avec la programmation structurée du début à la fin au moyen d’un exemple simple. Aperçu des exercices CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d’un microcontrôleur • Introduction dans l’environnement de développement • Les composantes du logiciel et du matériel • Explication des termes • Configuration de l’IDE et son utilisation à l’aide d’un exemple • Traitement des erreurs types • Travail avec le débogueur, par ex. configuration, mode continu, mode pas à pas, points d’interruption CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 • Structure et mode de fonctionnement d’un microcontrôleur (structure interne) • La périphérie du microcontrôleur (ports, cycle, réinitialisation) • Mode de fonctionnement d’un microcontrôleur (synchronisation, ALU, ports E/S) • Structure de la mémoire d’un microcontrôleur • Liste de commandes du microcontrôleur • De brefs exemples d’application démontrent le mode de fonctionnement du microcontrôleur et sa commande via le jeu de commandes. CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11E1 Programmation d’un premier programme via les étapes suivantes : • analyse du problème, • recherche de solutions, • ébauche de structures, • programmation, • essai, à l’exemple de la rampe d’éclairage. Montage de l’expérience Pour une réalisation efficace, sans erreurs et sûre de l’expérience, on trouvera séparément : • un tableau avec tous les modules, appareils, câbles de connexion et accessoires requis • la configuration de l’appareil sur le poste de travail Introduction CMC 1M 1 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M PC avec logiciel IDE SO4001-9H LM9040 SO4000-1K LM6203 SO4000-1I SO4000-1E Fig. 01 : Configuration sur le poste de travail Nous conseillons de placer les instructions de service auprès des différents modules lors de l’exécution des expériences. Elles constituent un complément précieux aux différents exercices. Les points de mesure, commutateurs et instruments de réglage sur les modules seront expliqués en détail. Dans les instructions de service, vous trouverez également des remarques de base relatives aux applications. Pour une préparation efficace du cours, utilisez l’offre proposée sur Internet à l'adresse suivante : http://www.mcls-modular.de À côté des listings, vous y trouverez également de l’aide et des instructions sur l’environnement de développement intégré. Composants et appareils requis Pcs Désignation N° id. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Plate-forme avec module d’alimentation en courant +5V Alimentation enfichable CA 90...230V, 45..65Hz, CC 9V, 630mA Module PSD2-FLASH à contrôleur 68HC11 Adaptateur de 8 bits Unité à LED Clavier Unité de commutation Unité d’affichage 1 Adaptateur BNC Unité utilisateur SO4000-1E SO4000-1F SO4000-1I SO4000-1K SO4000-1P SO4000-1Q SO4000-1R SO4000-1S SO4000-1T SO4000-1U 1 Logiciel IDE pour MCLS (D,GB,F,E) SO4001-9H 1 1 Oscilloscope avec sondes Crayon de contrôle logique LM6203 LM8101 1 1 8 8 Câble de mesure BNC / BNC Câble d’interface série 9/9 pôles Câble de connexion 2mm 15cm bleu Câble de connexion 2mm 15cm jaune LM9034 LM9040 SO5126-5K SO5126-5M 1 1 CMC 1M Introduction à la programmation du microcontrôleur Valise de rangement pour MCLS SH5014-1L SO4000-1W 2 Introduction CMC 1M Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Introduction Aujourd’hui, les microcontrôleurs revêtent une importance décisive que l’on ne reconnaît pas toujours au premier abord. Ces systèmes fonctionnent généralement sans qu’on les remarque, en « arrière-plan », mais sont d’autant plus efficaces. La haute ou très haute intégration de processeur, RAM, ROM, EEPROM, Flash et autres fonctions ouvrent des domaines d’application impensables il y a quelques années. Les systèmes de microcontrôleur sont utilisés aujourd’hui par ex. dans • • • • les commandes les instruments de régulation les systèmes de conduite de processus les systèmes de communication Le système d’enseignement du microcontrôleur modulaire MCLS-modular® a été spécialement mis au point pour la formation dans le domaine de la « technique du microcontrôleur ». Il permet l'apprentissage de la structure matérielle ainsi que la programmation assistée par logiciel des microcontrôleurs des séries 8051 et 68HC11. L’environnement de développement Windows IDE permet, après une courte initiation, de créer, de tester et d'optimiser des programmes pour le microcontrôleur. Pour l’utilisation dans le MCLS-modular, on s’oriente sur l’emploi de débogueurs de moniteur ou de simulateurs avec fonction de chargement-amorçage ou programmeur pour le dépistage d’erreurs dans les programmes. Les outils utilisés dépendent du système cible pour lequel les outils correspondants doivent être disponibles. Le déroulement de la programmation correspond ainsi au quotidien de l’industrie. Unité centrale (CPU) Système de commande Registre Système de calcul Système de liaison (Bus) Mémoire de donnéesprogramme Composants entrée / sortie Fig. 02 : Structure de principe d’un ordinateur Le microprocesseur constitue le composant central de tout micro-ordinateur. Par ordinateur, nous entendons en général un système de traitement de données commandé par un programme. Ce sont les données à traiter, c’est-à-dire le but de l’application, qui déterminent la structure et donc la puissance requise du microprocesseur utilisé. La comparaison d'un gros calculateur avec une carte à puce le montre, car il s’agit bien dans les deux cas d’un ordinateur. Introduction CMC 1M 3 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M À l’origine, le microprocesseur – l’unité centrale (CPU) d’un système d’ordinateur réalisée sur une puce – était prévu pour effectuer des calculs numériques. Aujourd’hui, les microprocesseurs sont utilisés dans un large domaine d’applications techniques. Sa fonctionnalité s’est par conséquent étendue et spécialisée. Considérant la diversité des domaines d’utilisation, tels que les ordinateurs de bord des véhicules modernes, des processeurs de signaux des techniques de communication ou des puissants ordinateurs individuels, nous pouvons établir la classification suivante : • • • • Microprocesseurs standards Microprocesseurs à haute performance Microcontrôleurs Processeurs de signaux numériques Dans ce manuel, nous allons nous consacrer à la programmation des microcontrôleurs communs. Les microcontrôleurs communs sont, au sens propre du terme, une des formes les plus compactes d’un micro-ordinateur. Cœur (CPU) Système d' interruption Bus interne Mémoire de programme Mémoire de données Composants périphériques Fig. 03 : Structure de principe d’un microcontrôleur Un microcontrôleur est un système de micro-ordinateur complet tenant sur une puce. Le cœur (core, en anglais) du microcontrôleur, la mémoire, les périphériques et le système d’interruption sont regroupés sur une puce et reliés ensemble par un ou plusieurs bus. [1] Par core, ou cœur, d’un microcontrôleur, nous entendons l’unité centrale (CPU) intégrée sur la puce, dotée en général d’un système de commande, d’un système de calcul, d’un registre et d’une commande de bus. Avec les microcontrôleurs, c’est la périphérie « on-chip », et non la puissance de calcul, qui nous intéresse. Exemples de périphéries « on-chip » : • Oscillateur de synchronisation • Ports d’entrée et de sortie • Horloge • Interfaces de communication (UART, I2C, CAN, SPI ...) • Convertisseur analogique-numérique • Convertisseur numérique-analogique • Interruptions externes • Real Time Clock (RTC) • Aide au débogage 4 Introduction CMC 1M Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Souvent, ne suffisant pas pour une application, les composants périphériques intégrés doivent être complétés par des modules externes. Dans la plupart des cas, cela concerne la mémoire. Le développement de programmes pour microcontrôleurs se fait soit au niveau du processeur au moyen d’un langage d’assemblage et de l’assembleur appartenant au microcontrôleur, soit dans un langage évolué (C ou C++) et un compilateur. L’assembleur ou le compilateur traduisent le code source écrit en format texte dans un code binaire compréhensible pour le microcontrôleur. Comme un microcontrôleur est un microordinateur à part entière, l’assembleur utilisé ou le compilateur doivent disposer des jeux de commandes faisant partie de ce microcontrôleur. Dans le cas contraire, le code généré sera mal interprété, voire pas exécuté du tout. La question de savoir lequel des deux outils de développement est utilisé dépend de • • • • la disponibilité de ces outils pour le MC, le besoin de compatibilité de temps réel, la compacité du code généré, l’étendue des activités de programmation. Dans le cadre des travaux de développement, d’autres outils complémentaires sont utilisés. Les éditeurs de liens intègrent les fonctions existantes des bibliothèques au code de programme. Les convertisseurs génèrent un fichier MOTOROLA-S-RECORD téléchargeable. Les systèmes de débogage servent à la mise en service et à l’optimisation du code. C’est en fin de compte l’application qui détermine le choix des outils de développement mis en œuvre par la sélection du microcontrôleur et les éventuels coûts de développement. Avec les microcontrôleurs 8 bits, il est tout à fait usuel de travailler avec un assembleur et des débogueurs moniteur. Avec les microcontrôleurs à plus haute intégration, en particulier les microcontrôleurs 16 bits et 32 bits, on trouve essentiellement les plates-formes à langage évolué. Celles-ci sont alors supportées par les systèmes de débogage « on-chip » des récents microcontrôleurs. Ces environnements de programmation confortables requièrent toutefois l’interface nécessaire vers le microcontrôleur. [1] Taschenbuch Mikroprozessortechnik, Thomas Beierlein, Olaf Hagenbruch, 3e édition 2004, Fachbuchverlag Leipzig Introduction CMC 1M 5 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d’un microcontrôleur Utilisation de l’environnement de développement intégré, génération d’un code de programme, chargement du programme, utilisation du débogueur Notions de base Pour qu’un microcontrôleur puisse traiter une séquence de commandes, il est nécessaire de stocker dans sa mémoire de programmes (mémoire de codes) un programme lisible par la machine. Une procédure usuelle est de charger la mémoire de codes avec un fichier MOTOROLA-SRECORD (séquence définie de caractères hexadécimaux en format ASCII) qui représente le code de programme lisible par la machine. Un code de programme est généré par la création, dans un éditeur de texte, d'un texte source répondant à certaines règles, puis de le convertir à l’aide d’un outil de développement spécifique (outil logiciel). Ce code peut être un code intermédiaire ou le fichier MOTOROLAS-RECORD proprement dit. L’assembleur et le compilateur (C) sont des outils de développement qui sont en mesure d'exécuter une telle conversion. D’autres outils (par ex. convertisseurs, éditeurs de liens) continuent à traiter le code intermédiaire jusqu’à ce qu’un code de programme chargeable soit créé. Les programmes terminés sont stockés dans la mémoire de programmes via une programmation par masques chez le constructeur ou par des unités de programmation chez l’utilisateur. C’est la structure physique de la mémoire de programmes qui décide du type de programmation possible. Pour tester des programmes pendant leur création, on utilise des émulateurs ou des systèmes de développement spéciaux (matériel et logiciel, débogueur). Pour utiliser ces différents outils de développement et les mettre en œuvre selon les projets, on dispose de l’environnement de développement intégré IDE. Celui-ci relie tous les outils dans une interface utilisateur unitaire. Pour exécuter toutes les expériences, on utilise les outils logiciels suivants : • Éditeur de texte intégré de l’IDE • Assembleur (as.exe, génère le code intermédiaire) • Convertisseur (p2hex.exe, génère le fichier MOTOROLA-S-RECORD à partir du code intermédiaire) • Débogueur (debug11f.exe pour module PSD2Flash) (debug11.exe pour module PSD2) • Moniteur cible (programme spécial pour le chargement et le test de programmes utilisateurs, installé de façon fixe dans le matériel du module PSD2-Flash) - voir instructions de service du module PSD2-Flash (SO4000-1I), p.4 L'intégration des outils logiciels dans l'IDE est très aisée à l'aide d'un profil intégré. Il suffit de décomprimer le module de projets fourni « PSD2-68HC11-FLASH-AS » via le gestionnaire de modules de l'IDE (menu déroulant Options). Ensuite, charger le profil intégré « PSD268HC11-FLASH-AS » dans la sélection des profils. Le chargement du code programme généré (fichier MOTOROLA-S-RECORD) dans la mémoire de codes se fait via l’interface série (RS232) de votre PC vers l’interface série du microcontrôleur. Le programme est stocké dans la mémoire de programmes par le moniteur 6 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M cible. L'exécution du programme dans le microcontrôleur (exécution en temps réel, mode d’exécution pas à pas, exécution par routine) est assurée par des commandes du débogueur (outil logiciel sur votre PC). Figure 101 : IDE du MCLS-modular ® L’IDE du MCLS-modular® regroupe dans une même surface utilisateur tous les éléments requis pour le développement d’un programme. L’IDE comprend trois zones. À gauche se trouve le navigateur, à droite la fenêtre avec l’éditeur de texte source. La barre de menus et les boutons affichés permettent d’accéder aux différentes fonctions de l’environnement de développement. Pour faciliter l’initiation à la programmation, des profils dits « intégrés » ont été créés. Ces profils intégrés sont des modules logiciels contenant tous les outils de programmation et leurs paramètres de configuration adaptés au microcontrôleur. Les composants suivants sont intégrés par exemple pour le profil intégré PSD2-68HC11-FLASH-AS : • Assembleur • Convertisseur • Générateur de fichiers symbole • Débogueur Les parties fixes de l’environnement de développement intégré sont les suivantes : • Éditeur de texte source • Gestion des fichiers Le logiciel de débogage permet de télécharger un programme d’application dans le système cible. Pour créer un nouveau projet, on peut appliquer la procédure suivante : (1) Créer un nouveau projet dans l’IDE du MCLS CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 7 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M (2) Créer et intégrer le fichier source principal dans le projet (3) Éditer, assembler et convertir un texte source propre en assembleur L’exécution du programme dans le microcontrôleur (exécution en temps réel, mode d’exécution pas à pas, exécution par routine) est commandée depuis le débogueur (outil logiciel de votre PC). Après l’installation du logiciel, l’IDE peut être démarré à partir de l’icône du bureau ou du menu Windows Démarrer Æ Programmes Æ MCLS-modular. Une courte explication de l’installation est donnée dans le menu Aide sur Internet sous www.mcls-modular.de ou sur le CD d’installation. Le gestionnaire de modules est un composant très important qui permet l’intégration de mises à jour et de modules supplémentaires. Ces modules supplémentaires sont des fichiers spécialement comprimés au format CAB. Après l’installation, ils sont placés dans le répertoire « Modules ». Les modules supplémentaires plus récents peuvent être téléchargés sur Internet sous Téléchargements. Ces modules doivent ensuite être copiés dans le répertoire « Modules ». Il ne faut jamais les ouvrir ni les décompresser par double-clic. Avec le redémarrage de l’application IDE, le gestionnaire de modules détecte automatiquement la présence d’un nouveau module et vous propose l’intégration. Remarque : Avec le module PSD2-Flash, un nouveau profil intégré est disponible sous la forme de modules supplémentaires. Si ces modules ne sont pas disponibles dans le gestionnaire de modules (version IDE 3.07 et antérieure), ils doivent être copiés des sources mentionnées cidessus dans le répertoire « Modules ». Ceci concerne le module « PSD2-68HC11-FLASHAS » avec tous les outils et le profil intégré de même nom pour la programmation en assembleur du 68HC11E1. Cette 3e édition du manuel CMC 1M décrit toujours l'utilisation du nouveau module PSD2Flash. Si vous employez encore le module PSD2, vous devez impérativement utiliser le profil intégré « PSD2-68HC11-AS » et le fichier Include des définitions standards stddef11.inc pour le module PSD2. Tenez-en compte dans les fichiers source. Après une nouvelle installation réussie, vous devez configurer l’option d’enregistrement automatique de tous les fichiers de projet et source. Ainsi, avant un processus de traduction, tous les fichiers modifiés du projet sont d’abord enregistrés automatiquement. Procédez de la manière suivante : (1) Accédez aux propriétés à partir du menu « Options »/« IDE »/« Paramètres… ». (2) Dans la boîte de dialogue, cliquez ensuite sur « Editeur ». (3) Activez à présent dans la liste « Enregistrer tous les fichiers avant réalisation d’outil » le point : « Enregistrer tous les fichiers sans confirmation ». (4) Confirmez la sélection avec « OK ». 8 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M MCLS - modular GND U5P S4 S3 S2 S1 U5P PSD1 PSD2 7 6 5 4 3 2 1 0 P1 P0 P5 P1 7 SO4000-1R GND U5P 7 6 5 4 6 5 4 3 2 1 LED - UNIT RESET 0 1.5 MOTOROLA PSD2-FLASH SO4000-1P UREF GND 2.3 PE P6 GND U5P SO4000-1I RESET 1.3 BNC - ADAPTER 0 2.4 ANGND GND 1.2 1 RESET 68HC11E1 1.4 U5P 2 2.5 PSD2 U5P 3 PA P4 SWITCH - UNIT GND 7 6 5 4 3 2 1 0 (TxD) (RxD) PD P3 SO4000-1T 8 - BIT ADAPTER - UNIT 1.1 GND 2.2 SO4000-1K 3.1 U5P 1.0 2.1 GND 3.0 2.0 Arbeitsplattform Working Platform SO4000-1E Fig.: 102 : Configuration de l’appareil pour l’expérience CMC 1M-1 Montage de l’expérience CMC 1M-1 Appareils et équipements requis Pcs Désignation N° id. 1 1 1 1 1 1 Plate-forme avec module d’alimentation en courant +5V Alimentation enfichable CA 90...230V, 45..65Hz, CC 9V, 630mA Module PSD2-FLASH à contrôleur 68HC11 Adaptateur de 8 bits Unité à LED Unité de commutation SO4000-1E SO4000-1F SO4000-1I SO4000-1K SO4000-1P SO4000-1R 1 Logiciel IDE pour MCLS (D,GB,F,E) SO4001-9H 1 1 8 Câble d’interface série 9/9 pôles Câble de connexion 2mm 15cm bleu Câble de connexion 2mm 15cm jaune LM9040 SO5126-5K SO5126-5M 1 CMC 1M Introduction à la programmation du microcontrôleur SH5014-1L CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 9 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Configuration de l’appareil Coupez l’alimentation électrique du MCLS-modular ! Reliez la plate-forme de travail avec votre PC via le câble d’interface série. Connectez l’adaptateur de 8 bits avec le module PSD2-Flash adapté sur l’emplacement à douilles (BF) 4.0 - 4.5 au milieu de la plate-forme. Veillez aux plots de contacts au milieu de l’adaptateur (TxD, RxD) ! Connectez l’unité à LED à droite à côté de l’adaptateur 8 bits (par ex. BF 2.6 – 2.7). Reliez successivement la LED 0 au port 1 douille 0 (P1.0), la LED 1 avec P1.1, la LED 2 avec P1.2, etc., jusqu’à la LED 7 avec P1.7. Placez l’unité de commutation sur la BF 1.6 – 1.7 de la plate-forme de travail. Reliez S1 au port A douille 0 (PA.0). Branchez l’alimentation électrique au MCLS-modular. Consigne de sécurité : Veillez à la connexion correcte des potentiels de tension (gauche U5P, droite GND) ! Les points de mesure sortis ne doivent pas recevoir de tensions extérieures. Des composants dans les plaques d’enseignement risquent sinon d’être détruits ! Bibliographie : Pour la réalisation des expériences, conservez à portée de main le manuel de l’environnement de développement intégré (IDE) et les instructions de service du module PSD2-Flash. Exercice 1 : Création d’un propre projet Objectif : • • • • • • • • • Spécification / sélection d’un profil de microcontrôleur Intégration d’un fichier de texte source Enregistrement d’un fichier de texte source sous un autre nom Déclarer le fichier principal Enregistrement du projet Impression des contenus du projet Test du programme sur le MCLS-modular Fermeture d’un projet Quitter l’IDE Exercice : Créez le projet « CMC1-1 ». Intégrez le fichier de texte source « cmc1m11.asm » et enregistrez-le sous le nom « myflash1.asm ». Déclarez « myflash1.asm » comme fichier principal. Enregistrez le projet actuel. Imprimez l’information de projet, le profil d’outil et le fichier de texte source. Testez le programme sur le MCLS-modular. 10 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Procédure : Tout d'abord, démarrez l'IDE du MCLS-modular® (Démarrer Æ Programmes Æ MCLSmodular). • Sélectionnez le profil du microcontrôleur ª Cliquez sur « Microcontrôleur » dans l’arborescence du projet (ou menu Options ÖProjet ÖMicrocontrôleur). ª Activez la liste d’options « Profils intégrés » dans la sélection de profils Ö clic. ª Dans le champ Sélection de profil du microcontrôleur, sélectionnez le profil intégré PSD2-68HC11-FLASH-AS. Figure 103 : Nouveau projet avec sélection de profil Le projet doit ensuite être enregistré dans un répertoire de votre choix. • Enregistrez le projet. ª Menu Projet ÖEnregistrer projet ÖSélectionner répertoire ÖSaisir le nom de fichier souhaité (type de fichier : MCLS-Project-File) Ö« Enregistrer » Pour créer un programme exécutable, un fichier source principal doit être créé et intégré dans le projet à partir du menu Fichier Æ Nouveau fichier. • Créez et intégrez le fichier source principal. ª Cliquez sur « Fichier » dans l’arborescence du projet ÖBouton droit ÖInsérer fichier dans le projet ÖSélectionner fichier ÖOuvrir (ª ou menu Fichier Ö Insérer fichier dans le projet ÖSélectionner fichier ÖOuvrir) REMARQUE : plusieurs fichiers peuvent être intégrés dans un projet. • Enregistrez le fichier de texte source (marqué) actuel sous un autre nom. ª Menu Fichier Ö Enregistrer fichier actuel sous ... ÖSélectionner répertoire ÖSaisir le nom de fichier souhaité (type de fichier : Assembler-File) Ö « Enregistrer » CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Figure 104 : Enregistrer le fichier source principal Ce fichier créé doit être enregistré dans le répertoire du projet avec l’extension .asm et défini comme mainfile dans le navigateur à l’aide du bouton droit de la souris. • Déclarez le fichier actuel (marqué) comme fichier principal (mainfile). ª Cliquez sur le fichier souhaité dans la branche de projet « Fichier » (marquer) Öbouton droit ÖSet mainfile ATTENTION : Le choix d’un fichier principal est obligatoire car les outils n’éditent que le fichier de texte source défini comme tel ! Un seul fichier peut être défini comme le fichier principal. Remarque : Lors de l’enregistrement du fichier source, Assembler-File doit impérativement être sélectionné sous Type de fichier ! Si ce n’est pas le cas, il peut en résulter un mauvais enregistrement des extensions de fichiers, ce qui rend impossible le processus de compilation. • Enregistrez le projet. Menu Projet ÖEnregistrer projet ÖSélectionner répertoire ÖSaisir le nom de fichier souhaité (type de fichier : MCLS-Project-File) Ö« Enregistrer ». • Imprimez le contenu du projet. Cliquez sur dans la barre d’outils « Projet » de l’IDE Ö Sélectionnez la source souhaitée Ö « OK » • Éditez et compilez un texte source propre en assembleur. Dans le fichier source principal, myflash1.asm dans l’exemple, il est possible d’éditer la séquence du programme. Après la création d’un texte source, sa traduction est nécessaire. Pour cela, cliquez sur le bouton Make. Après le processus de traduction, il est possible d’afficher dans le navigateur Messages Æ Assembler, Converter, Symbol les erreurs ou avertissements du processus de traduction. Après résolution des erreurs et redémarrage de la fonction Make, un fichier *.hex exécutable est créé. Figure 105 : Démarrage de la fonction Make 12 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M REMARQUE : assurez-vous que dans votre répertoire dans lequel vous avez enregistré le fichier assembleur MYFLASH1.asm, le fichier stdef11F.inc est lui aussi présent. Si ce n’est pas le cas, copiez ce fichier depuis le répertoire dans lequel se trouve l’assembleur. • Testez le programme sur le MCLS-modular. ª Cliquez sur le symbole dans la barre d’outils « Outils » de l’IDE (ou menu Démarrer ÖMake). ª Cliquez sur le symbole dans la barre d’outils « Outils » de l’IDE (ou menu Démarrer ÖOutils ÖDébogueur). Lors du procédé de traduction à l’aide de l’assembleur un fichier hex et du convertisseur, l’outil Make crée qui contient le code de programme exécutable et qui peut être chargé dans la RAM externe du module PSD2-FLASH. Pour cela, ouvrez le logiciel de débogage à l’aide du bouton Start Debugger . Avec le lancement du logiciel, le fichier exécutable est automatiquement transféré dans la RAM du module PSD2-FLASH. Figure 106 : Affichage du débogueur ª Cliquez sur « OK » (ou sur ↵/touche Entrée) (confirmez le message dans la fenêtre d’erreur). Figure 107: Débogueur du MCLS-IDE Le débogage du texte source est ensuite possible. La mise en service et le test de fonctionnement du programme peuvent maintenant être effectués à l’aide de diverses commandes d’opération. Les commandes suivantes doivent être utilisées : Exécution pas à pas (Single Step) F7 Exécution par routine (Single Proc) F8 Exécution F9 Réinitialisation CTRL + F3 Définir/effacer le point d’arrêt CTRL-B/ CTRL-E ª Démarrer le programme en mode d’exécution en temps réel ÖAppuyer sur la touche F9 ª Arrêter l’exécution en temps réel ÖAppuyer sur la touche RESET de l’adaptateur 8 bits • Terminez le débogage ª Combinaison de touches Alt+X • Fermez le projet ª Menu Projet ÖFermer le projet CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 13 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M • Fermez l’IDE ª Cliquez sur dans la barre d’outils « Projet » de l’IDE. REMARQUE : s’il reste un projet ouvert, il est d’abord enregistré automatiquement. Les messages d’erreur lors du lancement du débogueur sont décrits à l'exercice 3. Conversion d’un profil intégré en profil utilisateur Tous les profils prédéfinis intégrés peuvent aussi être adaptés à des besoins individuels. Pour cela, vous devez cependant effectuer un transfert dans un profil utilisateur. Figure 108 : Créer un profil utilisateur Procédez de la manière suivante : (1) Projet → Microcontrôleur → Profil intégré: sélectionnez « PSD2-68HC11-FLASH-AS ». (2) Cliquer sur le bouton Copier à droite et à côté du champ de sélection pour convertir le profil en profil utilisateur. (3) Attribuer un nouveau nom au profil et confirmer. (4) Activer l’option « Profils utilisateur ». (5) Sélectionner le nouveau profil défini. Figure 109 : Boîte de dialogue « Outils » pour la configuration du profil utilisateur Lorsque vous avez sélectionné le profil utilisateur créé, vous pouvez choisir les outils disponibles. La configuration des différents outils est ensuite effectuée dans la boîte de dialogue « Outils » qui s’affiche. 14 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Questions : Indiquez une procédure usuelle pour charger dans un microcontrôleur un code de programme lisible par la machine. Quelle structure spéciale le contenu de ce fichier présente-t-il ? Quels outils de développement sont-ils nécessaires pour générer un code de programme chargeable et à quoi servent-ils respectivement ? Quels outils (désignation de l’outil, nom du fichier exécutable) sont-ils utilisés dans le profil intégré « PSD2-68HC11-FLASH-AS » ? CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 15 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Quels outils sont-ils mentionnés dans la liste d’impression « Profil d’outil » (information de tool profile) ? Quelles informations de chemin et de fichier exactes se trouvent-elles sous « Project » et sous « List of sources » dans la liste d’impression « Informations projet » (information of project) ? Quelle diode de l’unité LED clignote-t-elle à l’exécution du programme dans le microcontrôleur ? 16 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Exercice 2: Travail avec l’éditeur de texte, création d’un code de programme chargeable Objectif : • • • • • • • • • • • • • Ouvrir un projet existant Créer un nouveau fichier de texte source Éditer un fichier de texte source Utiliser des signets dans l’éditeur Saisies spécifiques au 68HC11E1 et nécessaires pour l’assembleur Règles importantes de l’assembleur à la création du texte source Assembler un fichier de texte source Fenêtre de message pour l’assembleur Traitement des erreurs après l’assemblage Convertir le fichier de code intermédiaire Fenêtre de message pour le convertisseur Traitement des erreurs après la conversion Test sur le MCLS-modular Exercice : Chargez le projet existant « CMC1M-1 ». Insérez un nouveau fichier de texte source avec le nom « myflash2.asm » Copiez la totalité de « myflash1.asm » vers « myflash2.asm ». Laissez « myflash2.asm » dans l’éditeur de texte. Placez un signet sur le sous-programme Temps de ce fichier et utilisez-le. Remplacez, dans « myflash2 », à la ligne de commande « DELAY: MOV R7,#00H » (sousprogramme DELAY), le 2e paramètre #00H par #4FH. Enregistrez le fichier. En lançant l’assembleur, vérifiez que vos entrées ne comportent pas d’erreur. Dans « myflash2 », réalisez respectivement les erreurs décrites ci-dessous, procédez à l’assemblage et lisez les messages de l’assembleur. Corrigez chaque erreur après contrôle ! (Tester toutes les erreurs individuellement !) (1) Supprimez l’entrée « CPU 6811 ». (2) Supprimez tous les espaces vierges devant « LDX #P1CTL ». (3) Supprimez « DELAY: » dans „Sous-programme DELAY ». (4) Dans la ligne de commande « ldx #$3fff » (sous-programme DELAY), remplacez le paramètre #$3fff par #3fff. (5) Dans la ligne de commande « LDX #P1CTL », remplacer le point virgule devant le commentaire par une virgule. (6) Faites encore une fois l’erreur 5 et démarrez immédiatement le convertisseur après l’assemblage. Lisez le message du convertisseur. Corrigez l’erreur. Vérifiez que le programme ne comporte pas d’erreurs. À partir des fichiers « myflash2 » et « myflash1 », créez le fichier MOTOROLA-S-RECORD. Testez les deux programmes sur le MCLS-modular. CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 17 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Procédure : • Démarrez l’environnement de développement intégré pour le MCLS-modular du menu principal á. • Ouvrez un projet existant. ª Cliquer sur le symbole dans la barre d’outils « Projet » de l’IDE ÖSélectionner fichier ÖOuvrir (ou menu Projet Ö Insérer projetÖ Sélectionner fichier ÖOuvrir). REMARQUE : si un projet est déjà ouvert, il est automatiquement enregistré, puis refermé. • Créez un nouveau fichier de texte source. ª Menu Fichier Ö Nouveau fichier ATTENTION : le nouveau fichier n’a pas encore de nom, enregistrez-le sous un nom approprié. • Éditez un fichier de texte source. Marquer ª Amener le pointeur à gauche du premier caractère du texte à marquer Öappuyer sur le bouton gauche de la et tirer le pointeur de la sur le texte à marquer Örelâcher le bouton gauche de la . Marquer tout ª Bouton droit de la ÖMarquer tout. Copier ª Marquer le texte à copier Öbouton droit de la Öcopier Couper ª Marquer le texte à couper Öbouton droit de la Öcouper Coller ª Copier ou couper le texte à coller Ö placer le pointeur de la sur la position d’insertion Öbouton droit de la Öcoller Annuler ª Bouton droit de la Öannuler 18 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Variantes : Menu Edition Copier Couper Coller Annuler Marquer tout • Symbole de la barre d'outils Raccourcis (short key) CTRL+Z CTRL+X CTRL+C CTRL+V CTRL+A Placez un signet ª Placez le pointeur sur la marge gauche de la ligne où le signet doit être placé (sur la marge, le pointeur de la devient vert) Öbouton droit de la ÖSet Bookmark ... Öentrez le nom de signet souhaité ÖOK • Supprimez un signet ª Placez le pointeur sur la marge gauche de la ligne où le signet est placé (sur la marge, le pointeur de la devient vert) Öbouton droit de la ÖDelete Bookmark • Faites sauter le curseur de texte à un signet ª Cliquez sur le symbole dans la barre d’outils « Editeur » de l’IDE (ou menu Affichage ÖNavigateur) Öchoisissez le fichier souhaité via l’onglet inférieur Ö sur l’entrée de signet souhaitée • Veillez à ce que les textes spécifiques suivants au processeur soient bien entrés ª CPU 6811 Lors de la saisie de ces textes, observez les règles de l’assembleur de A. Arnold (voir annexe). Si l'entrée « CPU 6811 » manque, l’assembleur ne reconnaît aucune commande et ne sait pas quelle liste de registres de fonctions spéciales il doit adresser. L’assembleur se désactive ! • Assemblez un fichier de texte source ª Cliquez sur le symbole dans la barre d’outils « Outils » de l’IDE (ou menu Démarrer ÖOutils ÖAssembleur) ATTENTION : si l’assembleur a détecté des erreurs, aucun code intermédiaire ( *.p-File) n’est généré ! • Vérifiez les messages de l’assembleur ª Après chaque opération d’assemblage, ils se trouvent déjà dans la fenêtre de messages (ª OU Cliquez sur Assembleur dans la branche de projet Messages) CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 19 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Ö Fenêtre de messages supérieure Informations générales telles que fichiers utilisés (*.inc, *.asm), nombre de lignes du texte source global, nombre d’erreurs, nombre d’avertissements, ainsi que quelques informations relatives à la mémoire Ö Fenêtre de messages inférieure Spécifications d’erreurs avec la structure suivante : « Nom de fichier ».asm (nombre) : Erreur/avertissement : Remarque erreur >>> Spécification de texte « Nom de fichier ».asm (nombre) Erreur/avertissement Remarque erreur Spécification de texte • Fichier où se trouve l’erreur Numéro de la ligne où se trouve l’erreur S’agit-il d’une erreur ou d’un avertissement? De quelle erreur s’agit-il ? Quel texte occasionne-t-il l’erreur ? Évaluez l’erreur signalée par l’assembleur et éliminez-la ª Après chaque opération d’assemblage, ils se trouvent déjà dans la fenêtre de messages (ª OU cliquer sur Assembleur dans la branche de projet Messages) ª Lire les messages dans la fenêtre inférieure, en particulier les remarques relatives aux erreurs et les éventuelles spécifications de texte ª Saut à la ligne comportant une erreur dans le texte source ÖDouble-clic sur une spécification d’erreur ª Corriger le texte source • Convertissez un fichier de code intermédiaire (*.p-File) en un code de programme chargeable (fichier MOTOROLA-S-RECORD) ª cliquer sur le symbole dans la barre d’outils « Outils » de l’IDE (ou menu Démarrer ÖOutils ÖConvertisseur) ATTENTION : si l’assembleur, pour des raisons d’erreurs par ex., n’a pas créé de code intermédiaire (fichier *.p), le convertisseur envoie un avertissement et aucun fichier MOTOROLA-S-RECORD n'est créé ! 20 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M • Vérifiez les messages du convertisseur ª Après chaque opération de conversion, ils se trouvent déjà dans la fenêtre de messages (ª OU cliquer sur Convertisseur dans la branche de projet Messages) Messages : • Chemin et nom du fichier de code intermédiaire et du fichier MOTOROLA-S-RECORD créé, taille du fichier créé, éventuellement remarque relative à l’erreur Évaluez les avertissements signalés par le convertisseur et éliminez-en les causes ª Après chaque opération de conversion, ils se trouvent déjà dans la fenêtre de messages (ª OU cliquer sur Convertisseur dans la branche de projet Messages) ª Les avertissements se rapportent généralement à l'absence du fichier de code intermédiaire ª Éliminez les causes (par ex. élimination des erreurs dans le texte source, puis nouvel assemblage et conversion) • Dans une étape de travail, générez un code de programme chargeable (fichier MOTOROLA-S-RECORD) à partir d’un texte source. ª Cliquez sur le symbole dans la barre d’outils « Outils » de l’IDE (ou menu Démarrer Ö Make) • Testez le programme sur le MCLS-modular. ª Cliquez sur le symbole dans la barre d’outils « Outils » de l’IDE (ou menu Démarrer ÖOutils ÖDébogueur) ª sur « OK » (ou sur la touche ↵/Enter) (acquittez le message dans la fenêtre d’erreur) ª Démarrez le programme en mode temps réel ÖAppuyez sur la touche F9 ª Arrêter le mode temps réel Öappuyez sur la touche RESET de l’adaptateur 8 bits ª Quittez le débogueur Öpressez les touches ALT+X ATTENTION : le débogueur doit impérativement être conclu avec ALT+X ! La fermeture du débogueur avec le bouton X du menu dans la fenêtre entraîne de graves conflits logiciels ! CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 21 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Questions : Par quel symbole un signet existant est-il représenté ? Que se passe-t-il lorsque vous cliquez sur une entrée du tableau dans le navigateur de l’éditeur ? Quel numéro est affiché entre parenthèses après le nom du fichier dans la fenêtre de messages inférieure de l’assembleur ? Comment puis-je passer le plus rapidement possible de la fenêtre de l’assembleur à la ligne comportant l’erreur ? Quel outil permet de créer le fichier MOTOROLA-S-RECORD à partir du code intermédiaire ? Quelle est la différence entre « myflash1 » et « myflash2 » lors de l’exécution des programmes dans le microcontrôleur ? 22 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Quelle spécification d’erreur a été affichée pour chacune des erreurs 1 - 6 ? Expliquez les causes de toutes les erreurs. Inscrivez les résultats dans le tableau suivant. Remarque erreur Spécification de texte Nom de fichier . ? Erreur/ avertissement (F/W) Numéro d’erreur Les spécifications d’erreur suivantes ont été affichées / Causes de toutes les erreurs Cause -LDX 1 MYFLASH2 .asm F MYFLASH2 .asm F P1 CTL MYFLASH2 .asm F DELAY MYFLASH2 .asm F 3fff MYFLASH2 .asm F Charger X avec P1CTL Néant W Néant 2 3 4 5 6 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 23 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Exercice 3 : Travail avec le débogueur Objectif : • • • • • • • • • • • • • Démarrer le débogueur Apprendre à connaître les messages possibles au démarrage Régler le port COM Charger un fichier MOTOROLA-S-RECORD Mode continu Mode pas à pas Déroulement en temps réel jusqu’à une adresse de programme définie Déroulement en temps réel continu dans le microcontrôleur Réinitialisation du compteur de programme (RESET) Définir/supprimer des points d’interruption Visionner des zones/contenus de mémoire Modifier le contenu de mémoire et de registre, ainsi que des contenus de verrou de port Quitter le débogueur Exercice : Chargez le projet existant « CMC1M-1 ». Ajoutez un autre fichier de texte source existant appelé « cmc1m12.asm ». Enregistrez ce fichier sous le nom « myled.asm ». Créez un code de programme chargeable à partir de ce fichier. Démarrez le débogueur. Entrez le port COM utilisé pour le MCLS-modular, enregistrez les options. Basculer le commutateur S1 vers le bas. Réglez le compteur de programme sur F800H (RESET). Exécutez le mode pas à pas jusqu’à ce que vous ayez exécuté la commande plusieurs fois à cette adresse dans la boucle du programme. Observez le contenu du registre IX dans la barre de registres. Quittez la boucle de temps par un déroulement de programme jusqu’à l’adresse F81CH. Définissez un point d’interruption sur l’adresse F819H. Démarrez le déroulement en temps réel du microcontrôleur. Après le point d'interruption, poursuivez l'exécution en temps réel. Supprimez le point d’interruption et démarrez de nouveau le déroulement en temps réel. Observez les effets sur le MCLS-modular. Vérifiez l'influence du commutateur S1 sur l'affichage. Quittez le mode temps réel (RESET). Simulez un signal d’entrée sur P1 en réglant le registre de direction du port P1DDR sur AAAAAAAA et en remplaçant les données du port de P1Out par 00110011. Contrôlez l’influence du commutateur S1 sur l’affichage. Remplacez le contenu de la mémoire de code à l'adresse F820H (C0) par 2F et à l'adresse F821H (00) par FF. Vérifiez les effets sur le déroulement du programme. Quittez le débogueur. 24 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Procédure : • • Démarrez l’environnement de développement intégré pour le MCLS-modular depuis le menu principal á. Ouvrez le projet « CMC1M-1 ». • Insérez le fichier « cmc112.asm » dans le projet. • Enregistrez ce fichier sous « myled.asm » et déclarez-le comme Mainfile. • Créez le fichier chargeable MOTOROLA-S-RECORD à partir de ce fichier (assemblage + conversion). • Générez un fichier de symbole ( cliquez sur le symbole « Outils » du « Start User-Tool » de l'IDE). • Démarrez le débogueur. dans la barre d'outils ª sur le symbole dans la barre d’outils « Outils » de l’IDE (ou menu Démarrer Ö Outils ÖDébogueur) • Réagissez aux messages ª du système d’exploitation « Le système ne peut pas ouvrir le port COM1(2) » (par ex.) Cause : Ce port est déjà occupé par la Ö sur « Ignorer » ª du débogueur « Erreur périphérique série : veuillez réinitialiser le système microcontrôleur ! » Cause 1: Le port COM sur lequel le débogueur est momentanément réglé ne correspond pas au port COM du MCLS-modular. Ö sur « OK » (ou touche ↵/Enter) Ö réglez le débogueur sur le port COM du MCLS-modular Cause 2: Le microcontrôleur est encore en mode temps réel. Ö Actionnez la touche RESET du module microcontrôleur CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 25 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Menu Barre de registres Adresse de commande Nom de registre position actuelle de compteur Contenu de registre Marquage point d'interruption Nom de port Code de commande Mnémonique de commande Contenu verrou de port Emplacement mémoire suivants Emplacement mémoire réglé Adress d'emplacement mémoire réglé Fig.: 110 : Vue du débogueur • Réglez le port COM ª Menu Options ÖDébogueur ÖChoisir port COM Ö OK ª Menu Options ÖEnregistrer options • Chargez un fichier MOTOROLA-S-RECORD ª Après le démarrage du débogueur, le fichier MOTOROLA-S-RECORD du fichier principal a été automatiquement chargé (ª OU menu Fichier Ö Charger MOTOROLA-S-RECORD... ÖSélectionner fichier ÖOuvrir) • Exécutez le mode continu ª Touche F8 (OU menu Exécuter ÖSingle proc) REMARQUE : l’ensemble du sous-programme appelé avec la commande indiquée par le compteur de programme est exécuté en temps réel. Si la commande marquée n’est pas un appel de sous-programme, le déroulement s’effectue en pas à pas. • Réglez le compteur de programme sur l’adresse F800H (RESET) ª Touche CTRL+F3 (OU menu Exécuter ÖRéinitialiser programme) ª En mode temps réel actionner la touche RESET sur l’adaptateur 8 bits • Exécutez le mode pas à pas ª Touche F7 (OU menu Exécuter ÖSingle step) REMARQUE : le programme de la commande exécuté est celui qui indiqué par le compteur de programme. Pour quitter la boucle de temps, utilisez la commande « Goto address ». • 26 Exécutez le programme jusqu’à une adresse définie (Goto address) ª Touche F4 (OU menu Exécuter ÖGoto address) ÖEntrer adresse ÖOK CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M REMARQUE : le programme entre la position de compteur actuelle et l’adresse indiquée est exécuté en temps réel. • Définissez un point d’interruption ª Double-cliquez sur la ligne (OU menu Break ÖSet breakpoint OU touche CTRL+B) ÖEdition Öentrer adresse sous forme de nombre hexadécimal Ö actionner touche ↵/Enter ÖOK • Supprimez un point d’interruption ª Double-cliquez sur la ligne (OU menu Break ÖSet breakpoint) ÖDelete Ösélectionner l'adresse ÖOK • Exécutez le mode temps réel continu (RUN) ª Touche F9 (OU menu Run ÖRun program) REMARQUE : la totalité du programme est exécutée à partir de la position de compteur actuelle. Si des points d’interruption sont insérés, le programme s'y arrête. Lorsqu'un point d’interruption est atteint, une poursuite immédiate du programme en temps réel n’est pas possible ! Un test du programme doit d’abord être effectué en mode pas à pas. Lorsqu'une adresse PC se trouvant à au moins 3 adresses au-dessus de l’adresse du point d’interruption est atteinte, l'exécution du programme peut être également poursuivie en temps réel. • Faites afficher une zone/contenu de mémoire ª Choisir la zone de mémoire ÖMenu View Öchoisir une zone de mémoire (RAM/ROM) ( l’affichage s’effectue depuis l’adresse 0000H) ª Choisir l’adresse de l’emplacement de mémoire ÖMenu View ÖView address Öentrer l'adresse ÖOK REMARQUE : l'affichage a lieu à partir de l'adresse sélectionnée. • Modifiez le contenu de mémoire et de registre, ainsi que les contenus de verrou de port ª Afficher l’emplacement de mémoire souhaité Ö sur l’emplacement de mémoire, le registre ou le port Öentrer modification REMARQUE : la valeur entrée est immédiatement valide. • Quittez le débogueur ª Presser les touches ALT+X (OU menu Fichier ÖQuitter) REMARQUE : en mode temps réel, la saisie par le clavier ou la souris n’est pas possible. CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 27 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Questions : Comment peut-on régler le port COM ? Quelle est la différence essentielle entre le mode pas à pas et le mode continu et quel est leur caractère commun ? Quel est l'effet d'un point d’interruption lors de l’exécution d’un déroulement en temps réel ? Que faut-il noter au démarrage d’un déroulement en temps réel à partir d’un point d’interruption ? Comment pouvez-vous visionner le contenu de l’emplacement de mémoire 1008H ? Expliquez la procédure. 28 CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Comment pouvez-vous modifier le contenu d’un emplacement de mémoire ? Quel est l'effet du commutateur S1 sur l'affichage LED ? Quelle modification de l'affichage engendre-t-elle des modifications quant au contenu de la mémoire à l'adresse F820H [C0 par 2F] et à l'adresse F821H [00 par FF] ? Quels sont les moyens permettant de quitter le débogueur ? CMC 1M-1 Premiers pas dans la programmation d'un microcontrôleur 29 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Structures de mémoire, zones d’adresse, types d’adressage, composants « on-chip », liste de commandes Notions de base Les microcontrôleurs sont des systèmes de microordinateur complets montés sur une puce. L’unité centrale (CPU), la mémoire, les périphériques et le système d’interruption sont regroupés sur une puce et reliés entre eux par un ou plusieurs systèmes de bus. Le MC68HC11E1 est un dérivé de la gamme M68HC11 de MOTOROLA. Contrairement au MC68HC11E9, il ne possède pas de mémoire de programme sur la puce. Sur le module PSD2-Flash, une SRAM (dans la puce PSD) de 2 kilooctets sert de mémoire commune externe de programme et de données. La périphérie « on-chip » suivante est intégrée dans le MC68HC11E1 : • Système d'horloge 16 bits avec prédiviseur, fonctions de comparaison et de capture • Interruption en temps réel • 2 interruptions matérielles • Interface de communication série asynchrone • Interface SPI • Convertisseur A/N 8 bits avec 8 entrées multiplex • Système Watchdog • Système de contrôle d'horloge programmable Les principaux constituants de la CPU sont la commande de déroulement avec décodeur d’instruction, l’UAL (unité arithmétique et logique) et des registres variés, dont certains à fonctions de pointeur. On trouve « on-chip » 512 octets de RAM comme mémoire de données et 512 octets d'EEPROM (mémoire de données ou de programme). Tout l'espace d'adressage pour la mémoire interne et externe de programme et de données présente une structure linéaire. À côté de la mémoire de programme et de données externe, la puce comporte la mémoire de données interne. Physiquement séparés l’une de l’autre, on y trouve une mémoire RAM de 256 octets (adresses 0000H-01FFH) et une mémoire de 128 octets pour les registres de fonctions spéciales (adresse 1000H-103FH). Par ailleurs, une EEPROM de 512 octets (adresse B600H-B7FFH) est disponible « on-chip » comme mémoire de programme ou de données. Les mémoires de programmes et de données utilisent un bus d’adresse et de données commun. Pour adresser les mémoires, on dispose de 4 modes d’adressage différents : • Adressage inhérent (Inherent Adressing INH) - composant de la commande • Adressage direct (Direct Adressing DIR) - adresses $0000-$00FF • Adressage étendu (Extended Adressing EXT) - adresses $0000-$FFFF • Adressage indexé (Indexed Adressing IND) - indirect via registres de base et d’index (X,Y) 30 CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Tous les dérivés de la famille M68HC11 ont le même jeu de commandes. Une commande complète se compose d’un octet de code de commande en tête et, selon la commande, d’un ou deux autres octets spécifiant les opérandes. Le jeu de commandes contient des commandes de transport, des associations arithmétiques et logiques, des commandes de manipulation binaire, des commandes de saut, ainsi que des commandes de définition, de suppression et de déplacement. Une particularité sont les commandes de multiplication et de division. Toutes les commandes des programmes chargés dans le microcontrôleur par le fichier Motorola-S-Record sont déposées octet par octet sur les adresses de la mémoire de programmes. Ce faisant, plusieurs octets de commande peuvent appartenir à une commande. Après un changement de niveau défini de low à high sur la broche Reset du contrôleur, les commandes sont traitées successivement par l’unité centrale (CPU) à partir de l’adresse E800H (pour le module PSD2-Flash, à partir de l'adresse F800H). L’unité centrale (CPU) est commandée par la fréquence d’oscillateur. Pour un cycle de commandes (lire, décoder, exécuter commande et traiter données), un ou plusieurs cycles de machine (CM) sont nécessaires. Pour le MC68HC11E1, la longueur du cycle de machine est d'une cadence. La cadence résulte du ¼ fréquence du quartz d’oscillateur. Sur le module PSD2-Flash se trouve un quartz de 8 MHz pour l’oscillateur. Il en résulte ainsi le temps pour un cycle de machine de 0,5 µs. La périphérie « on-chip » par contre fonctionne de manière entièrement indépendante de l’unité centrale (CPU). Ses composants sont programmés via des registres de fonctions spéciales intégrés dans la mémoire de données. C’est par ces registres que les transferts des données des composants s’effectuent également. Certains utilisent la fréquence d’oscillateur. Vous trouverez des détails sur le MC68HC11E1 au chapitre 6 des instructions de service du module PSD2-Flash et dans l’information compacte. CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 31 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M MCLS - modular GND U5P S4 S3 S2 S1 U5P PSD1 PSD2 7 6 5 4 3 2 1 0 P1 P0 P5 P1 7 SO4000-1R GND U5P 7 6 6 5 4 3 2 1 MOTOROLA 1 0 SO4000-1P UREF GND 2.3 PE P6 GND U5P SO4000-1I RESET 1.3 2.4 ANGND PSD2-FLASH GND BNC - ADAPTER 2 RESET 68HC11E1 1.4 1.2 3 2.5 PSD2 U5P 4 LED - UNIT RESET 0 1.5 U5P 5 PA P4 SWITCH - UNIT GND 7 6 5 4 3 2 1 0 PD P3 (TxD) SO4000-1T 8 - BIT ADAPTER - UNIT 1.1 GND 2.2 (RxD) SO4000-1K 3.1 U5P 1.0 2.1 GND 3.0 2.0 Arbeitsplattform Working Platform SO4000-1E Fig. 201 : Configuration de l’appareil pour l’expérience CMC 1M-2 Montage de l’expérience CMC 1M-2 Appareils et équipements requis Pcs Désignation N° id. 1 1 SO4000-1E SO4000-1F 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8 8 Plate-forme avec module d’alimentation en courant +5V Alimentation enfichable CA 90...230V, 45..65Hz, CC 9V, 630mA Module PSD2-FLASH à contrôleur 68HC11 Adaptateur de 8 bits Unité à LED Unité de commutation Adaptateur BNC Oscilloscope Logiciel IDE pour MCLS (D,GB,F,E) Câble d’interface série 9/9 pôles Câble de mesure BNC / BNC Câble de connexion 2mm 15cm bleu Câble de connexion 2mm 15cm jaune 1 1 CMC 1M Introduction à la programmation du microcontrôleur Instructions de service du module PSD2-Flash SH5014-1L BD4000-1I 32 SO4000-1I SO4000-1K SO4000-1P SO4000-1R SO4000-1T LM6203 SO4001-9H LM9040 LM9034 SO5126-5K SO5126-5M CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Configuration de l’appareil Coupez l’alimentation électrique du MCLS-modular ! Reliez la plate-forme de travail avec votre PC via le câble d’interface série. Connectez l’adaptateur 8 bits avec le module PSD2-Flash adapté sur l’emplacement à douilles (BF) 4.0 - 4.5 au milieu de la plate-forme. Veillez aux plots de contacts au milieu de l’adaptateur (TxD, RxD) ! Connectez l’unité LED à droite à côté de l’adaptateur 8 bits (par ex. BF 2.6 – 2.7). Placez l’unité de commutation sur BF 1.6 – 1.7 et l’adaptateur BNC sur BF 2.4 de la plate-forme de travail. Reliez la LED 7 au Port A douille 4 (PA.4) et la LED 6 à PA.5. Connectez l’oscilloscope à PA.4 (masse sur GND !). Raccordez le crayon de contrôle logique à la tension de service (plots U5P et GND). Branchez l’alimentation électrique au MCLS-modular. Consigne de sécurité : Veillez à la connexion correcte des potentiels de tension (gauche U5P, droite GND) ! Les points de mesure sortis ne doivent pas recevoir de tensions extérieures. Des composants dans les plaques d’enseignement risquent sinon d’être détruits ! Pour la réalisation des expériences, conservez à portée de main le manuel de l’environnement de développement intégré (IDE) et les instructions de service du module PSD2-Flash. Lisez l’information compacte en annexe aux instructions de service du module PSD2-Flash. Exercice 1: Périphérie « on-chip » Objectif : • • • • Apprendre à connaître les périphériques importants Réinitialiser le matériel Rapport entre la fréquence d’oscillateur externe, la fréquence d'horloge interne et les durées de déroulement de programmes Rapport entre la périphérie « on-chip » et l’unité centrale (CPU) Exercice : Créez le projet « CMC1M-2 » avec le fichier « cmc1m21.asm ». Déterminez par le calcul la durée pour deux déroulements de programme (programme principal). Vérifiez le résultat en mesurant la durée de période d’une oscillation avec l’oscilloscope sur le port A.4 pendant le déroulement en temps réel. Insérez le fichier « cmc1m22.asm » dans le projet (ce programme fait clignoter une diode LED et démarre l’horloge comme générateur de fréquence pour le port A.4). Testez les effets des longs programmes principaux sur la durée de période de l’oscillation générée sur PA.4. Pendant le déroulement en temps réel, vérifiez le niveau qui entraîne une réinitialisation (RESET) à l’entrée/sortie « Reset » de l’adaptateur 8 bits. CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 33 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Notions de base : • Architecture de contrôleur – schéma des connexions À côté de la périphérie représentée dans le schéma des connexions, la puce comporte également une commande d’interruption étendue. • • 34 Une réinitialisation (RESET) du matériel permet de régler le compteur de programme (Programmcounter – PC) sur l’adresse F800H. 1 cycle de machine (CM) dure 1 cadence interne TE. Une commande peut requérir plusieurs CM. CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Procédure : • • Démarrez l’IDE Créez un nouveau projet « CMC1M-2 » ª Chargez le projet « CMC1M-1 » et renommez-le, créez un nouveau fichier « cmc1m21.asm », copiez toutes les conventions nécessaires pour l’assembleur dans ce fichier, supprimez tous les autres fichiers. ª Entrez le programme principal suivant : Clra out: staa $1000 ; supprimer contenu d'accu ; données d'accu vers port A coma ; inverser l'accu bra out ; reprend le programme au départ end ª Calculez la durée de déroulement du programme ¹ Déterminez la fréquence d’oscillateur TE = 4/fréquence quartz ¹ Déterminez le nombre de cycles de machine par commande (cf. liste des commandes) ¹ Déterminez la durée du cycle de machine Tcom = TE * nombre de cycles ¹ Additionnez toutes les durées d’exécution des commandes TDE= Σ Tcom REMARQUE : n'utilisez que les commandes du programme principal. ª Créez le fichier MOTOROLA-S-RECORD et chargez-le dans le contrôleur, lancez le déroulement en temps réel, mesurez la durée de période de l’oscillation au port A.4. • Insérez le fichier « cmc1m22.asm » dans le projet. ª Créez pour cela le fichier MOTOROLA-S-RECORD et chargez-le dans le contrôleur, mesurez la durée de période au port A.4. ª Exécutez le mode continu jusqu’à ce que le programme principal se soit plusieurs fois déroulé Öobservez-en les effets sur les résultats de la mesure REMARQUE : une fois les composants périphériques démarrés, ils fonctionnent indépendamment de l’unité centrale (CPU) et donc du reste du déroulement de programme. • Testez la réinitialisation (RESET) du matériel CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 35 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M ª Le contrôleur est en mode temps réel. ª Tenez la pointe du crayon de contrôle logique dans la douille « RESET » de l’adaptateur 8 bits. ª Appuyez sur la touche RESET de l’adaptateur 8 bits. Questions : Quelle périphérie « on-chip » le 68HC11E1 possède-t-il ? Nommez au moins 4 composants différents. Quelle durée avez-vous calculée pour 2 déroulements du programme principal ? Justifiez le résultat. Quelle durée de période avez-vous respectivement mesurée pour le programme « cmc121.asm » et « cmc1m22.asm » au port A.4 ? 36 CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Comment réagit la durée de période de l’oscillation au port A.4 à d’autres commandes du programme principal dans le programme « cmc121.asm » ? Quel est l’effet du programme de clignotement lent sur la sortie commandée par horloge du port A.4 (programme « cmc122.asm ») ? Justifiez votre réponse. Quelle solution programmée doit-elle être utilisée, en particulier dans les applications sensibles en matière de durée (par ex. comme générateur de fréquence) ? Quelle périphérie « on-chip » utilise-t-elle ? Combien dure 1 cycle de machine lorsqu'on utilise un quartz 8 MHz ? Justifiez le résultat. Quel niveau déclenche-t-il une réinitialisation (RESET) ? Sur quelle adresse le compteur de programme est-il alors réglé ? CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 37 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Exercice 2 : Structure de programme et de données, adressage de mémoire Objectif : • • • Apprendre à connaître le modèle de programmation Apprendre à connaître la structure de mémoire Adresser les différentes mémoires Exercice : Dans les instructions de service du module PSD2-Flash, lisez le chapitre 6, ainsi qu'en annexe, au chapitre consacré à l'architecture du contrôleur, les points dédiés au modèle de programmation (registres CPU), aux composants de la mémoire dans l'espace d'adressage 64 kilooctets, aux adresses des vecteurs d'interruption dans la mémoire de programme et la zone d'adresses du registre des fonctions spéciales. Familiarisez-vous avec les opérations lors de l’adressage réduit, étendu et indexé des emplacements de mémoire en traitant pas à pas le programme « cmc1m23 ». Examinez le contenu de l’emplacement de mémoire source et cible avant et après chaque exécution de commande. Notions de base : • Registres CPU ¹ Accumulateur A (8 bits) ¹ Accumulateur B (8 bits) ¹ Accumulateur double D (16 bits, registres A + B) ¹ Registre d'indexage X (IX) (16 bits) ¹ Registre d'indexage Y (IY) (16 bits) ¹ Stack Pointer SP (16 bits) ¹ Programm Counter PC (16 bits) ¹ Condition Code Register CCR (8 bits) • Architecture du contrôleur – Zone d'adressage de la mémoire REMARQUE : toutes les mémoires de programme et de données sont disposées dans une zone d'adressage linéaire. • Mémoire de données interne (« on-chip ») ¹ RAM Adresses $0000-$01FF ¹ Bloc de registre 64 octets (registre de fonctions spéciales) Adresses $1000-$103F • Mémoire de constantes interne (« on-chip ») ¹ EEPROM Adresses $B600-$B7FF REMARQUE : le module PSD2-Flash possède une mémoire de programme et de données externe de 2 kilooctets. 38 CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M ATTENTION : sur le module PSD2-Flash, la zone de mémoire est utilisée en commun par les mémoires de programme et de données. Vous devrez en tenir compte lorsque vous définirez les adresses de mémoire. • Adressage réduit (DIR) - Adresses $0000-$00FF ¹ Réduit le code de commande (premier octet d'adresse toujours $00 – n'est pas mentionné) ¹ Octet d'adresse précédé par le symbole « < » (sans espace) • Adressage étendu (EXT) - Adresses $0000-$FFFF ¹ Adressage standard (y compris registres de fonctions spéciales) • Adressage indexé (IND,X / Y) - Adresses $0000-$FFFF ¹ L'adresse résulte de la somme du contenu des registres d'indication et de la valeur offset ¹ Les registres d'indication sont les registres d'index X et Y • Assignation de valeurs (IMM) registres CPU ¹ Uniquement pour les registres de la CPU ¹ Valeurs 8 bits et 16 bits possibles ¹ Symbole « # » précède la valeur (sans espace) REMARQUE : les registres de fonctions spéciales de la périphérie on-chip sont activés par des accès à l'écriture et à la lecture à l'adresse de mémoire correspondante ! CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 39 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Procédure : • • • • Démarrez le projet « CMC1M-2 » et insérez le fichier « cmc1m23.asm » Imprimez ce fichier source À partir de ce fichier, créez un fichier Motorola-S-Record et chargez-le dans le contrôleur Familiarisez-vous avec les déroulements de commandes à l’aide du débogueur ª Affichez l’adresse source et cible ª Exécutez la commande ª Comparez le contenu des adresses source et cible (voir le commentaire pour chaque commande) ª Notez les valeurs aux réponses du questionnaire sur l'impression du fichier source REMARQUE : en cas de différences, vérifiez l’adresse de mémoire affichée dans le débogueur. Questions : De quels registres l'accumulateur double D se compose-t-il ? Où sont localisés les registres de la CPU dans l'espace d'adressage ? Quelles mémoires de données internes y a-t-il et dans quelles zones d’adresse se trouvent-elles ? Quels sont les avantages de l'adressage réduit (cf. les commandes de programme « cmc1m23 » dans les lignes « va1: » et « ea0: » ? 40 CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Quels registres peuvent être utilisés comme registres d'indication ? De quoi faut-il se servir pour charger le registre d'indication avant l'adressage indexé ? Que devez-vous observer lors de l'assignation de valeurs quant à la cible ? Comment les registres de fonctions spéciales (bloc de registres 64 octets) sont-ils activés ? Quel est le contenu (hexadécimal) de l'accu B après l'exécution de la commande dans la ligne « ea7: » dans le programme « cmc1m23 » ? Quel est le contenu (hexadécimal) de l'accu A après l'exécution de la commande dans la ligne « ia2: » dans le programme « cmc1m23 » ? CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 41 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Exercice 3 : Travail avec la liste de commandes Objectif : • • • • • Structure de la ligne de commande Manipulation de la liste de commandes Commandes avec une adresse indexée Sauvegarde de fichiers pour des valeurs 16 bits Types de commande Notions de base : • Structure de la ligne de commande Opérateur Opérande(s) Opérateur Opérande : Code de commande : adresse de mémoire ou valeur (opr), masque de bits (msk), cible (rel) ATTENTION : Les commandes peuvent avoir aucun opérande, mais aussi jusqu'à opérandes. Plusieurs opérandes seront écrits dans l'ordre suivant : (opr) (msk) (rel) • 42 Abréviations de la liste de commande (opr) (msk) (rel) - Adresse de mémoire ou valeur Masque pour commandes de manipulation de bits Cible de saut pour commandes Branch ii jjkk dd - hhll ff - rr - mm - Valeur 8 bits pour assignation de valeurs Valeur 16 bits (octet high+low) pour assignation de valeurs Adresse de mémoire (octet low) (octet high = $00) pour adressage réduit Adresse de mémoire (octet high+low) pour adressage étendu Offset positif 8 bits pour adressage indexé [$00 (0) - $FF (255)] Adresse de la cible du saut [adresse offset 8 bits relatif (de -128 à +127)] Masque de bits 8 bits A - Accumulateur A CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M B D IX IY CCR SP C V Z N I X - Accumulateur B Accumulateur double D (A+B) Registre d'index X (registre d'indication) Registre d'index Y (registre d'indication) Registre de codes de condition (flag register) Pointeur de pile Indicateur d'état Composant double indicateur de dépassement Indicateur zéro Indicateur négatif Masque d'interruption I Masque d'interruption X M - Adresse de mémoire 16 bits ou valeur Adresse de mémoire 16 bits ou valeur (octet high) Adresse de mémoire 16 bits ou valeur (octet low) Adresse de mémoire 16 bits ou valeur Octet high corrélé à octet low → - Transmettre vers ... + x / - Addition Soustraction Multiplication Division • + ⊕ / ? - ET logique OU logique OU EXCLUSIF NON logique (un composant) NÉGATION (deux composants) Condition remplie ? IMM DIR EXT IND,X (IND,Y) REL - Code pour assignation de valeur Code pour adressage réduit Code pour adressage étendu Code pour adressage indexé par registre d'indication X (Y) - Code pour adressage relatif avec offset ¦ - L'indicateur se modifie en fonction du résultat de l'opération (0 ou 1) M+1 M:M+1 CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 43 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M • Représentation des nombres ¹ ¹ ¹ • binaire hexadécimal décimal % $ sans %10001000 $FA3C 464, -53 Identification des valeurs ATTENTION : les valeurs d'adresses de mémoire sont précédées d'un # ! ATTENTION : un masque de bits représente également une valeur ! • Identification d'adresses de mémoire pour l'adressage réduit Pour se distinguer des adresses de mémoire pour l'adressage étendu, les adresses de mémoire pour l'adressage réduit sont précédées d'un « < » ! • Occupation de la mémoire avec des données 16 bits L'octet high du mot de données à 16 bits est sauvegardé sur l'adresse de mémoire paire (par ex. $1000) ¹ L'octet low du mot de données à 16 bits est sauvegardé sur l'adresse de mémoire impaire qui suit (par ex. $1001) • Syntaxe de la commande pour un adressage indexé Opérateur valeur offset, registre d'indexation Opérateur : désigne aussi la source ou la cible contenant ou recevant les données Valeur offset : valeur 8 bits additionnée au contenu du registre d'indexation Registre d'indexation : identifiant x ou y définissant le registre d'indexation à utiliser L'adresse de mémoire effectivement activée résulte de l'addition de l'offset et du contenu du registre d'indexation défini. Ex. : LDAA 01,x ¤ Charge l'accu A (cible) avec le contenu de l'emplacement de mémoire qui résulte de la somme de 01 et du contenu du registre d'indexation X. STAB $A0,y ¤ Enregistre le contenu de l'accu B (source) à l'emplacement de mémoire qui résulte de la somme de $A0 et du contenu du registre d'indexation Y. REMARQUE : un masque de bits (opérande) représente également une information de « données ». Ex. : BSET 00,y #%00010001 ¤ Règle les bits de l'emplacement de mémoire qui résulte de la somme de 00 et du contenu du registre d'indexation Y selon le masque %00010001 (« information de données »). REMARQUE : il existe des opérateurs qui ne désignent ni source ni cible ; dans ce cas, les adresses indexées constituent elles-mêmes la source et la cible. 44 CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Ex. : ROL 10,x ¤ Tourne d'une position à gauche le contenu de l'emplacement de mémoire qui résulte de la somme de 10 et du contenu du registre d'indexation X (source et cible) ATTENTION : la valeur offset et l'identifiant du registre d'indexation doivent toujours être séparés par une virgule (ou d'un espace) ! ATTENTION : la valeur offset doit être positive ! • Types de commande ¹ ¹ ¹ ¹ ¹ ¹ ¹ ¹ Commandes arithmétiques Addition Soustraction Incrémentation (+1) Décrémentation (-1) Multiplication Division Correction décimale (DA) Comparaison ¹ ¹ ¹ ¹ ¹ ¹ Commandes logiques Lien ET Lien OU Lien OU EXCLUSIF INVERTIR NÉGATION LOGIQUE EFFACER (tous bits = 0) ¹ ¹ ¹ ¹ ¹ Commandes de transport Commandes de chargement Commandes d'enregistrement Commandes d’échange Sauvegarde de mémoire de données directement adressable (stack) Commande vide ª ª ª ª Commandes de traitement binaire ¹ Définis bit ¹ Supprime bit ª Commandes de test de bits ¹ Teste bit(s) ª Commandes de déplacement ¹ Rotation vers la gauche ¹ Rotation vers la droite ª Commandes de saut ¹ Sauts inconditionnels ¹ Sauts conditionnels (Branch) CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 45 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M REMARQUE : les conditions de saut sont des états d’indicateur dans le registre des codes de conditions CCR. REMARQUE : il existe des sauts conditionnels dont la condition provient du résultat d’un décrément ou d’une comparaison (commande de combinaison). ª Commandes de sous-programmes ¹ Appel du sous-programme (SP) ¹ Retour du sous-programme au programme principal ¹ Retour de la routine de service d’interruption au programme principal Exercice : Reliez l'unité de LED au port1 du module PSD2-Flash. Reliez les mêmes bits entre eux. Écrivez dans le fichier « cmc1m24.asm » les lignes de commande correctes pour les instructions suivantes. Procédez à l’assemblage et créez le fichier MOTOROLA-S-RECORD. À l’aide du débogueur (mode pas à pas), vérifiez que les commandes ont été correctement exécutées. • Charge accu A avec la valeur $20, écrivez le symbole « début » (marque d’adresse) au début de cette ligne de commande • Enregistre le contenu de l'accu A à l'emplacement de mémoire $0010 (adressage étendu) • Charge accu B avec le contenu de l'adresse $10 (adressage réduit) • Charge accu A avec la valeur $10 • Charge registre d’indexation X avec la valeur $0020 (valeur d’adresse) • Charge accu A avec la valeur %10101010 • Enregistre le contenu de l'accu A à l'adresse « indiquée » par le registre d’indexation X, la valeur offset est 00 (adressage indexé) • Charge registre d’indexation Y avec la valeur d’adresse $1805 (Port1 – registre de sortie de données) • Définis un ou des bits à l'adresse « indiquée » par le registre d’indexation Y, la valeur offset est 02 (donne Port1 – registre de direction), le masque de bits est $FF, (adressage indexé) • Définis un ou des bits à l'adresse « indiquée » par le registre d’indexation Y, la valeur offset est 00 (donne Port1 – registre de sortie de données), le masque de bits est %11111111, (adressage indexé) • Appelle la sous-routine (sous-programme) avec la marque d'adresse « sr_delay » 46 CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M • Supprime l'indicateur d'état (Clear Carry) • Tourne à droite le contenu de l'adresse « indiquée » par le registre d’indexation Y, la valeur offset est 00 (P1OUT), (adressage indexé), écrivez au début de cette ligne de commande le symbole « rore » (marque d'adresse) • Appelle la sous-routine (sous-programme) avec la marque d’adresse « sr_delay » • Lorsque le bit de l'adresse « indiquée » par le registre d’indexation Y est défini, saute à la marque d’adresse « rore », la valeur offset est 00, le masque de bits est %00010000, (Branch if Bit(s) set), (adressage indexé) • Charge accu A avec la valeur %10011001 • Établit un lien ET du contenu de l'accu A avec le contenu de l’adresse de mémoire $1805 (le résultat est enregistré dans l'accu A) (adressage étendu) • Additionne la valeur 2 au contenu de l'accu A, écrivez au début de la ligne de commande le symbole « add » (marque d’adresse) ! • Inverser (Complement) le contenu de l'adresse « indiquée » par le registre d’indexation Y, la valeur offset est 00 (donne Port1 – registre de sortie de données), (adressage indexé) • Appelle la sous-routine (sous-programme) avec la marque d’adresse « sr_delay » • Saute à la marque d’adresse „begin“ • ; Sous-routine sr_delay (sous-programme) ;************************************************************ Enregistre le contenu du registre d'indexation X dans la pile, écrivez au début de cette ligne de commande le symbole « sr_delay » (marque d’adresse) • Charge le registre d’indexation X avec la valeur $0000 • Décrémente le registre d’indexation X, écrivez au début de cette ligne de commande le symbole « loop » (marque d’adresse) • Tant que le contenu de X > 0, saute à la marque d’adresse « loop » (Branch if > Zero) • Reprend le contenu du registre d’indexations X depuis la pile • Saute du SP au programme principal (Return from Subroutine) Procédure : CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 47 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M • • Ouvrez le projet « CMC1M-2 » et insérez le nouveau fichier « cmc1m24.asm ». Insérez les conventions nécessaires pour l’assembleur. Saisissez les commandes. Veillez aux symboles mentionnés (marques d’adresse). ª Déterminez respectivement l’opérande cible et l’opérande source ¹ Quel registre ? ¹ Quelle adresse de mémoire ? ¹ Quelle valeur ? ¹ Quel type d’adressage ? ª Recherchez le code de commande correspondant dans la liste de commandes ª Entrez la ligne de commande complète • • Créez un fichier MOTOROLA-S-RECORD et chargez-le dans le contrôleur. Exécutez le programme en mode pas à pas. REMARQUE : quittez les boucles de temps en entrant la valeur $01 01 dans le registre de décrémentation concerné. Questions : Quels caractères placés devant le nombre permettent de représenter les nombres binaires, hexadécimaux et décimaux ? Nommez un exemple chacun. Quelle différence y a-t-il entre les abréviations dd et hhll ? Quel caractère faut-il placer devant dd ? 48 CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Avec quels registres peut-on procéder à un adressage indexé ? Donnez un exemple de commande Dans quelle gamme de valeurs la valeur offset peut-elle être comprise et de quoi faut-il tenir compte ? Quel caractère permet de distinguer les valeurs des adresses ? Que se passe-t-il si on l'oublie ? À l’aide de quelle commande le niveau de sortie d’une broche de port peut-il être inverti ? Donnez un exemple (adresse de porte $1805). Avec quelles commandes est-il possible de tester le niveau d’entrée à une broche de port (adresse de porte $1800) et, suivant le résultat, de sauter à une autre adresse de programme ? Quel type d'adressage faut-il utiliser ? Justifiez votre réponse. CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 49 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Expliquez la commande ROR. Expliquez la commande DEX. Influence-t-elle les états de l'indicateur ? Avec quelle commande peut-on déposer (sauvegarder) le contenu du registre d’indexation X sur la pile (mémoire de pile) ? Comment peuvent-elles être répétées de là ? Avec quelle commande revient-on d’un sous-programme ? Quelle valeur se trouve dans l'accu A après l'exécution de la commande avec la marque d’adresse « add » ? 50 CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Quel listing de programme avez-vous écrit ? ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ********************************************************* * Projet: liste de commandes * * Date: 02.08.2005 * * Fichier de projet: CMC 1M-2 * * Fichier: cmc1m24.asm * * Outils MC: as, p2hex, debug11f * * Profil: profil intégré PSD2-68HC11-FLASH-AS * * Ressource MC: Port1 * * Auteur: * ********************************************************* Le programme exécute des exemples de commandes de la liste du 68HC11, notamment des commandes de chargement et d'enregistrement, binaires, Branch (dérivations conditionnelles), rotations et quelques commandes arithmétiques. Comme sources et/ou cible, on utilise des registres et/ou adresses de mémoires (registres de fonctions spéciales, extension de port module PSD2-Flash). L'adressage indexé est utilisé intensivement lors de la conversion des commandes. ***************************************************** ; ----- Conventions requises pour l’assembleur----------; ********************************************************** CPU Org 6811 $F800 ; sélection CPU pour assembleur ; programme principal commence ici ; Programme principal ; ********************************************************** begin: CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 51 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M rore: add: ; Sous-routine sr_delay ;************************************************************** sr_delay: loop: ;************************************************************** end 52 CMC 1M-2 Le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11E1 Technique de programmation, technique d’ébauche (analyse des problèmes, ordinogrammes), liste de programmes Notions de base Une analyse détaillée du problème à résoudre doit avoir lieu au début de chaque programmation. L'exercice énoncé généralement de manière orale doit d’abord être transférée dans des formes de description appropriées (par ex. ordinogrammes) Par étages intermédiaires, on élabore une suite de commande de microcontrôleur dont le traitement séquentiel permet de solutionner l'exercice. De la série de commandes ainsi élaborée (programme), on génère un fichier chargeable (par ex. fichier MOTOROLA-S-RECORD) et on le charge dans le contrôleur cible. Le programme est ensuite débogué, c’est-à-dire que les erreurs dans le programme sont recherchées, décelées et éliminées. Pour ce faire, le mode pas à pas est préférable. À partir de l'exercice à réaliser, on élabore en premier lieu une ébauche grossière pour le matériel requis. L’objectif sera d’utiliser le plus grand nombre possible de périphériques « onchip ». Les ordinogrammes sont créés depuis le plan de la conception jusqu’au plan de commande (plan de déroulement de programme-PAP). Partant du PAP, on peut écrire directement la liste de programme. Ce faisant, toutes les commandes doivent être accompagnées d’un commentaire bref et clair. En règle générale, on recherchera une programmation modulaire, c’est-à-dire que le programme sera décomposé en petits éléments (sous-programmes) (par ex. opérations entrée/sortie, opérations arithmétiques, boucles d’attente). De tels sousprogrammes sont des modules qu'on pourra utiliser plusieurs fois. Habituellement, un microcontrôleur est démarré par un signal de réinitialisation (RESET) externe. Une fois le signal émis, le compteur de programme se trouve à une adresse définie (par ex. F800H) et tous les registres de fonctions spéciales ont été soumis à une initialisation standard. La première commande du programme doit se trouver à une adresse définie (par ex. F800H). Les premières commandes d’un programme doivent amener les composants « onchip » du microcontrôleur (initialisation) dans l’état initial souhaité. Pendant l’initialisation, les registres de commande de la périphérie « on-chip » (horloge, interface, ADU, etc.) peuvent être par ex. chargés et le système d’interruption réglé. Puis suit le programme principal. CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 53 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M MCLS - modular U5P 1.7 1.6 PSD1 7 6 5 4 3 2 1 0 PSD2 P1 P0 P5 P1 GND 2.7 PA P4 7 6 5 4 3 2 1 2.6 RESET 0 1.5 2.5 PSD2 MOTOROLA 1.4 U5P RESET 68HC11E1 UREF GND 2.3 PE P6 7 1.2 U5P SO4000-1I RESET 1.3 2.4 ANGND PSD2-FLASH GND 6 5 4 3 2 1 0 PD P3 (TxD) 8 - BIT ADAPTER - UNIT 1.1 GND 2.2 (RxD) SO4000-1K 3.1 U5P 1.0 2.1 GND 3.0 2.0 Arbeitsplattform Working Platform SO4000-1E Fig.: 301 : Configuration de l’appareil pour l’expérience CMC 1M-3 Montage de l’expérience CMC 1M-3 Appareils et équipements requis Pcs Désignation N° id. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8 1 Plate-forme avec module d’alimentation en courant +5V Alimentation enfichable CA 90...230V, 45..65Hz, CC 9V, 630mA Module PSD2-FLASH à contrôleur 68HC11 Adaptateur de 8 bits Unité à LED Unité de commutation Logiciel IDE pour MCLS (D,GB,F,E) Câble d’interface série 9/9 pôles Câble de connexion 2mm 15cm bleu Câble de connexion 2mm 15cm jaune CMC 1M Introduction à la programmation du microcontrôleur SO4000-1E SO4000-1F SO4000-1I SO4000-1K SO4000-1P SO4000-1R SO4001-9H LM9040 SO5126-5K SO5126-5M SH5014-1L 54 CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Configuration de l’appareil Coupez l’alimentation électrique du MCLS-modular ! Reliez la plate-forme de travail avec votre PC via le câble d’interface série. Connectez l’adaptateur de 8 bits avec le module PSD2-Flash adapté sur l’emplacement à douilles (BF) 4.0 - 4.5 au milieu de la plate-forme. Choisissez les modules d’expérimentation requis par l’exercice et connectez-les aux ports que vous avez choisis. Branchez l’alimentation électrique au MCLS-modular an. Consigne de sécurité : Veillez à la connexion correcte des potentiels de tension (gauche U5P, droite GND) ! Les points de mesure sortis ne doivent pas recevoir de tensions extérieures. Des composants dans les plaques d’enseignement risquent sinon d’être détruits ! Bibliographie Pour la réalisation des expériences, conservez à portée de main le manuel de l’environnement de développement intégré (IDE) et les instructions de service du module PSD2-Flash. Utilisez l’information compacte en annexe aux instructions de service du module PSD2-Flash. Exercice 1: Techniques de programmation, analyse des problèmes, techniques d’ébauche (ordinogrammes), liste de programme Objectif : • • • • • • • • • • • Notions générales de programmation Programmation séquentielle Dérivations dans le programme Technique de bouclage Technique de sous-programmes Analyse des problèmes relatifs à un exercice Ébauche conceptuelle sous forme d’ordinogramme Ébauche algorithmique sous forme d’ordinogramme Ébauche de programme sous forme d’ordinogramme au niveau des commandes Symboles usuels des ordinogrammes Élaboration d’une liste de programme Exercice : Élaborez l’ébauche conceptuelle, algorithmique et de programme (respectivement sous forme d’ordinogramme) pour une rampe d’éclairage. Effectuez d’abord une analyse du problème. La rampe d’éclairage doit être affichée sur une ligne de 8 LED. Le sens de déroulement de l’éclairage doit être modifié avec un commutateur à coulisse. La durée de changement entre les différentes LED doit être d’env. 131 ms. Écrivez la liste de programme (texte source) à partir de l’ébauche de programme. CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 55 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Notions de base : • Notions générales de programmation ª Configuration simple, claire, sûre et d'application aisée des programmes ª La décomposition en sous-programmes est recommandée (programmation modulaire) ª Consignation appropriée des capacités et des interfaces des sous-programmes ª Standardisation des interfaces ª Rationalisation des besoins de programmation ª Veiller à l’économie de matériel (emplacement de mémoire, ressources « on-chip ») REMARQUE : recherchez toujours une programmation structurée pour plus de clarté et pour faciliter la recherche des erreurs. ATTENTION : utilisez la programmation de haut en bas, c’est-à-dire une planification de programme commençant par les propriétés principales du système (niveau maximum) et se poursuivant par les détails (niveau inférieur). • Programmation séquentielle ª Commandes se suivant de manière séquentielle • Dérivation de programme ª réalisée par opération de décision o Condition remplie ? n Exécuter algorithme • Technique de bouclage ª Utilisation des boucles de programme Ö Boucle de programme : parcours répété d’une suite de commandes avec modification éventuelle des opérandes Ö Composants d’une boucle de programme : • Initialisation du critère de boucle (par ex. registre) • Traitement de la fonction utile • Modification du critère de boucle • Interrogation finale 56 CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M REMARQUE : les boucles de programme réduisent les besoins de programmation et de mémoire. Initialiser critère de boucle Exécuter fonction utile Modifier critère de boucle n Fin ? o Fig. 302 : Boucle de programme typique • Technique de sous-programme Utilisation de sous-programmes Ö Sous-programme (SP) : • Suite de commandes plusieurs fois requises dans le programme (sous-routine, procédure) • Appel depuis le programme principal • L’adresse à laquelle le programme principal doit être poursuivi après le sousprogramme (SP) est mémorisée de manière intermédiaire dans la pile (mémoire de pile) • Fin avec commande de retour spéciale (par ex. RET) REMARQUE : les sous-programmes offrent une plus grande clarté dans la configuration du programme et permettent de réduire les besoins de programmation et de mémoire. Programme JSR „SP“ Adresse démarrage SousSP: JSR „SP“ RTS Commande retour CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 57 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M ATTENTION : les contenus des registres utilisés dans le SP doivent être sauvegardés après entrée dans le SP sur la pile (mémoire de pile) et repris de là avant le retour du SP. • Analyse des problèmes relatifs à un exercice ª Objectif : à partir de l'exercice à résoudre émis oralement, on élabore en premier lieu une ébauche grossière pour le matériel requis. L’objectif sera d’utiliser le plus grand nombre possible de périphériques « on-chip ». ª Il convient de répondre aux questions suivantes : Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö Ö • Le problème peut-il être décomposé utilement en problèmes partiels ? Que convient-il de gérer, planifier, calculer ? Quelle périphérie « on-chip » est requise ? Sa capacité est-elle suffisante ? Des interruptions sont-elles nécessaires ? Combien faut-il d’entrées/sorties ? Faut-il s’attendre à des états critiques en matière de durée ? Existe-t-il des solutions connues susceptibles d’être mises en œuvre ? Quel état initial doit-il être défini ? Ébauche conceptuelle sous forme d’ordinogramme ª Description grossière du traitement dans son ordre chronologique ª Le processus de traitement à exécuter est entré pour chaque bloc (que convient-il de faire ?) Initialisation après RESET Interr. commutateur S1 Si S1 =1 LED 1 clignote Fig. 303 : Ordinogramme au niveau conceptuel ATTENTION : l’ébauche conceptuelle doit être élaborée indépendamment du processeur ! • Ébauche algorithmique sous forme d’ordinogramme (indépendamment du processeur) ª Poursuite de la décomposition du niveau conceptuel jusqu’à l’obtention d’étapes de traitement faciles à exécuter. ª Il convient de déterminer pour chaque bloc quelles actions doivent être exécutées dans quel ordre (sans se préoccuper des détails relatifs au processeur). ª Il est nécessaire de savoir comment l’opération requise doit être exécutée. ª Utilisable comme plan de déroulement de programme (PAP). 58 CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M INIT : après RESET saut au début du programme INIT : broche de port pour LED = sortie INIT : niveau broche de port pour LED = 1 (LED éteinte) Charger comm. S1 sur broche de port S1=1 ? non oui Invertir broche de port pour amorçage LED Sous-programme attente (131ms) Fig. 304 : Ordinogramme au niveau algorithmique ATTENTION : l’ébauche algorithmique doit être élaborée indépendamment du processeur ! Charger registre avec N Décrémenter registre Registre différent de 0 ? oui non Fig. 305 : Sous programme Attente (ordinogramme au niveau algorithmique) CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 59 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M • Ébauche de programme sous forme d’ordinogramme au niveau des commandes (selon le processeur) ª Poursuite de la décomposition du niveau algorithmique avec utilisation du jeu de commandes ª Résolution de tous les algorithmes ª Au maximum 3 commandes par bloc ª Le programme peut en dériver directement ª Plan de déroulement de programme (PAP) INIT P1CTL, bit 0 := 1 INIT P1OUT, bit 0 := 1 PA.0 =1 ? non oui P1OUT, bit 0 := 0 Sous-programme Attente (131ms) P1OUT, bit 0 := 1 Sous-programme Attente (131ms) Fig. 306 : Ordinogramme au niveau des commandes 60 CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Sauver reg. IX dans pile Charger reg. IX avec const. 25 Décrémenter registre IX IX différent de 0 oui ? non Reprendre reg. IX de la pile Retour au programme principal Fig. 307 : Sous programme Attente (ordinogramme au niveau des commandes) ATTENTION : l’ébauche de programme doit être élaborée en fonction du processeur ! ATTENTION : chaque bloc ne doit pas contenir plus de trois commandes ! • Symboles usuels des ordinogrammes Directive de travail Sous-programme Opération de décision suivie d'une dérivation Opération de sortie et de saisie Début ou fin d’un cycle de programme ou point d’entrée d’une routine d’interruption Ligne de déroulement CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 61 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M REMARQUE : une méthode également usuelle, en plus de la méthode de ligne de déroulement présentée, est la méthode de ligne conductrice. Init n j Décision Directive de travail Sous-programme Méthode de ligne conductrice REMARQUE : la séquence d’ébauche conceptuelle, algorithmique et au niveau des commandes correspond au principe de l’ébauche « de haut en bas ». • Élaboration d’une liste de programme ª Structure Ö En-tête de programme : • Titre du programme • Nom du programmeur • Numéro de version • Date de création Ö Brève description : • Fonction • Éventuelles conditions d’entrée et de sortie Ö Conventions d’assembleur : • Fichiers Include spéciaux Ö Assignation de valeurs : • Assignation de symboles • Assignation d’adresses Ö Programme principal • Commandes • Commentaires • La dernière commande est le saut au début du programme principal ou à luimême Ö Sous-programmes • Éventuel en-tête de sous-programme (comme en-tête de programme) • Sauvegarder le contenu des registres utilisés sur pile • Commandes • Commentaires • Récupération sur la pile du contenu sauvegardé des registres utilisés • Retour au programme principal Ö Tableau des constantes • Valeurs binaires constantes comme source de données REMARQUE : l’utilisation systématique des assignations de valeurs au début de la liste permet une modification rapide des constantes et adresses dans l’ensemble du programme. ATTENTION : les commentaires doivent expliquer l’étape de travail, pas la commande ! 62 CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M ª Règles d’écriture Ö Voir l'assembleur Procédure : • Répondez aux questions de l’analyse de problèmes en partant de l'énoncé de l'exercice • Réalisez l’ordinogramme pour l’ébauche conceptuelle. ª Subdiviser la tâche en problèmes partiels (résultat de l’analyse des problèmes) ª Définir l’ébauche suivant la méthode de ligne conductrice • Réalisez l’ordinogramme pour l’ébauche algorithmique. ª Transformer les problèmes partiels de l’ébauche conceptuelle en algorithmes généraux ª Définition générale des composants de périphérie Ö Déterminer les composants de périphérie pour la sortie vers ligne de LED (recommandation : Port1) Ö Déterminer les composants de périphérie pour charger l’état de commutateur ª Déterminer la mémoire intermédiaire en général (par ex. registre, mémoire de données) ª Déterminer les dérivations, boucles, sous-programmes • ª Définir l’ébauche de programme et de sous-programme suivant la méthode de ligne de déroulement Créez l’ordinogramme pour l’ébauche de programme (pour 68HC11E1) ª Décomposer tous les algorithmes de l’ébauche algorithmique en commandes concrètes ª Définition des composants de périphérie Ö Désigner les composants de périphérie pour la sortie vers ligne de LED Ö Désigner les composants de périphérie pour charger l’état de commutateur ª Déterminer la mémoire intermédiaire (désignation de registre, adresse de mémoire de données) ª Décomposer les dérivations, boucles, sous-programmes dans tous les algorithmes ª Définir l’ébauche de programme et de sous-programme suivant la méthode de ligne de déroulement • Créez la liste de programme à partir de l’ordinogramme de l’ébauche de programme CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 63 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M ª Créez le projet « CMC1M-3 », utilisez le même profil utilisateur que pour les essais CMC1M-1 et CMC1M-2, intégrez un nouveau fichier de texte source „cmc1m3.asm ». ª Entrez la liste de programme dans le fichier de texte source selon la structure générale. Observez les règles propres à l’assembleur. ª Sauvegardez dans la pile les contenus des registres utilisés dans le sousprogramme. • À partir de ce fichier, créez un fichier MOTOROLA-S-RECORD et chargez-le dans le contrôleur. • Testez votre programme au moyen du débogueur. • Corrigez les erreurs dans le programme jusqu’à ce que celui-ci fonctionne sans problèmes. Questions : Qu’entendez-vous par programmation « de haut en bas » ? Quelle succession d’ébauches correspond à ce principe ? Quelle est la dépendance vis-à-vis du processeur pour l’ébauche conceptuelle, l’ébauche algorithmique et l’ébauche de programme ? 64 CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Combien de commandes un bloc pour l’ébauche de programme peut-il contenir ? Quelles méthodes de génération d’ordinogrammes connaissez-vous ? CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 65 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Solutions des ébauches et de la liste de programme Ö Ébauche conceptuelle 66 CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Ö Ébauche algorithmique Démarrage DEMARRAGE DELAY RETURN CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 67 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Ö Ébauche de programme Démarrage DEMARRAGE SP DELAY RETURN 68 CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Ö Liste de programme ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ******************************************************** * Projet pour PSD2/MC68HC11 : * * Rampe d’éclairage à diodes du 27/09/2005 * * Fichier de projet : CMC1M-3 * * Fichiers source : cmc1m3.asm * * Outils MC : as, p2hex, debug11f * * Profil : profil intégré PSD2-68HC11-FLASH-AS * * Ressources MC : unité à LED complète à P1 * * commutateur à PA.0 * * Auteur : BB,HAG * ******************************************************** ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ******************************************************* Description fonctionnelle : Au port complet 1 (P1.0 - P1.7) du MC sont connectées les diodes de l’unité LED. Un commutateur de l’unité de commutation est relié à la broche de port PA.0. À l’aide du niveau logique réglé par régulateur à coulisse, on définit le sens de déroulement des LED. L’interrogation du commutateur est réalisée via un masque de bits dans l'accu (01), la commande de contrôle de bit 'BITA ,Adresse de port' ainsi que la commande BEQ ,Cible de saut‘. Le modèle binaire pour la commande du port est déplacé avec les instructions de rotation 'ROLA' ou 'RORA'. ------------------------------------------------------- ; cpu Conventions requises pour l’assembleur 6811 ; Définir CPU START equ $F800 ; Adresse démarrage de programme PORTA equ $1000 ; Adresse données port A PORT1 P1CTL equ equ $1805 $1807 ; Adresse sortie port 1 ; Adresse registre de commandes port 1 org START ; Démarrage à partir de F800H ; Initialisation ; ------------------------------------------------------LED_LL: ; Interroger l’état de commutateur à PA0 ; ------------------------------------------------------switch: CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 69 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M loop1: ; Affichage sur LED (Port1) ; ------------------------------------------------------out: ; Sous-programme DELAY ; ------------------------------------------------------wait: wloop: ; -------------------------------------------------------end 70 CMC 1M-3 Un premier programme avec le microcontrôleur 68HC11 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Annexe Règles importantes relatives à l’assembleur de A. Arnold pour les dérivés 68HC11 Format de saisie <Symbole (Label)> <Commande / Directive> <Paramètre [(,) Paramètre ]> ; Commentaire Symbole (Label) - - Désignateur d’adresse de commande (marque) dans la mémoire de programme (l’adresse exacte est assignée par l’assembleur) Désignateur de valeur numérique assignée (voir Assignation de valeur, assignation d’adresse) Il n'existe pas de symboles définis de manière fixe et spécifiques au processeur pour les registres, les registres de fonctions spéciales, etc. 1ère colonne de ligne (à partir de la 2e colonne, deux points nécessaires), doit commencer par une lettre Ces adresses doivent être définies par l'utilisateur via assignation d'adresses ! Exemple DELAY LDAA #$10 NEXT: TIME LDAB EQU $1000 $FA86 PORTA EQU $1000 M02x3 Commande ; Symbole dans 1ère colonne, désignateur ; pour adresse de commande ; Symbole pas dans 1ère colonne ; Symbole dans 1ère colonne, ; désignateur pour valeur numérique ; Symbole dans 1ère colonne, désignateur ; pour l'adresse de mémoire du registre ; de fonction spéciale « PORTA » ; Symbole composé de lettres et chiffres Commande(s) de la liste de commandes du processeur à partir de la 2e colonne de la ligne ou 1 espace vide ou tabulateur derrière symbole Exemple LDX START STAA Annexe CMC1M $1003 LDY $1000 #$1000 ; Commande dans la 2e colonne ; Écriture usuelle, après tabulateur ; Commande 1 espace après le symbole 71 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Directive Paramètre Instruction de commande de l’assembleur à partir de la 2e colonne de la ligne ou 1 espace vide ou tabulateur derrière symbole (comme avec Commande) Indication requise pour la commande ou directive (par ex. opérandes de la liste des commandes) Peut être un symbole, une valeur numérique, un caractère ASCII ou une chaîne de caractères 1 espace ou tabulateur après commande ou directive, plusieurs séparés par virgule, espace ou tabulateur Exemple Table BRCLR <$00, #%00000001, LOOP ; 3 paramètres séparés par une ; virgule, 1 espace derrière STA 00,x ; 1 paramètre (valeur d’adresse indirecte), ; 1 tabulateur après commande JSR DELAY ; 1 paramètre ; symbole d'une adresse ; de commande LDAA #‘a‘ ; 1 paramètre ; 1 caractère ASCII (pour a) DC.B $10h,$20,$30 ; 3 paramètres, valeurs numériques ; séparées par virgule DC.B « Hello ! » ; 1 paramètre, chaîne de caractères Commentaire Remarques relatives au déroulement du programme Commence par point virgule, se termine à la fin de la ligne Exemple ; LDAA #10 Chaque texte après un point virgule est considéré comme commentaire ! ;ce commentaire commence au début de la ligne LDAB $1005 ; Ce commentaire commence après la ; saisie complète des commandes et ; se termine toujours à la fin de la ligne REMARQUE : les majuscules et les minuscules (également mélangées) sont fondamentalement autorisées. Formats des nombres Décimal Hexadécimal Binaire 72 sans complément précédé du symbole du dollar ($) précédé du symbole du pour cent (%) 12, -1000 $11, $F0AA %11100111 Annexe CMC1M Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Directives (instructions assembleur) DETERMINER PROCESSEUR • CPU Instruction relative à l’utilisation de la liste de commandes spécifique au processeur. <vierge> CPU • <Processeur> Processeur : 6811 AJOUTER FICHIERS • INCLUDE Insère un fichier dans le texte à cet endroit lors de l’assemblage. <vierge> INCLUDE <nom de fichier> REMARQUE : si aucune extension de fichier n’est spécifiée, l’extension « .inc » est supposée. REMARQUE : il est nécessaire de créer un fichier Include avec les assignations d'adresse des registres de fonctions spéciales et de l'insérer à cette instruction. FIN DU PROGRAMME • END Indique la fin du programme d’assembleur. <vierge> END ATTENTION : les textes sources suivants ne sont pas traduits ! Exemple cpu 6811 include bitfuncs . . . end ldab #zk2 Annexe CMC1M ;Processeur 68HC11 ;Insérer fichier « bitfuncs.inc » ;Fin du programme ;non traduit ! 73 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M ASSIGNATIONS DE VALEURS Au cours de l’assemblage, tous les symboles apparaissant dans le programme sont remplacés par les valeurs qui leur sont assignées. • EQU Instruction assignant la <valeur> mentionnée au <symbole> mentionné. La valeur assignée ne peut pas être modifiée ultérieurement. <symbole> • EQU <valeur> SET Instruction assignant la <valeur> mentionnée au <symbole> mentionné. La valeur assignée ne peut pas être modifiée ultérieurement. <symbole> SET <valeur> Exemple zk1 zk2 equ set ldaa ldab set ldx zk2 $Aa $20 zk1 #zk2 $40 #zk2 ;Symbole « zk1 » = $AA ;Symbole « zk2 » = $20 ;Contenu accu A : = $Aa ;Contenu accu B : = $20 ;Symbole „zk2“ = $40 ;Contenu registre X : = $0040 TRAITEMENT DES VALEURS 16 BITS Instruction pour l'utilisation de la partie low (high) de la valeur 16 bits indiquée entre parenthèses. • LO (partie low) • HI (partie high) <symbole> Commande # LO/HI (valeur) Exemple Constemps equ -5000 ;assigne une valeur 16 bits au symbole ;« Constemps » ldaa # hi(constemps) ldab lo(constemps) ;charge accu A ;avec la partie high de la ;valeur 16 bits « -5000 » ;charge accu B ;avec la partie low de la ;valeur 16 bits « -5000 » ATTENTION : pour permettre l'utilisation de cette fonction d’assembleur, le fichier « bitfuncs.inc » doit être intégré comme fichier Include. 74 Annexe CMC1M Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M ASSIGNATION DU COMPTEUR D'ADRESSES • ORG Instruction permettant de définir le compteur d'adresses à l'adresse de mémoire qui suit. <vierge> ORG <adresse> Les valeurs d'adresse suivantes sont autorisées : $0000) $0000 - $FFFF (par défaut : Exemple var org ldab $f800 #$10 ;Compteur d’adresses à $F800 ;Contenu adresse de code ;$F800 = commande « ldab #$10 » org dc.b $10 01 ;Compteur d’adresses à $10 ;Symbole « var » = adresse $10 de la ;zone de mémoire ;Contenu adresse $10 = 01 DEFINITION DE DONNEES À l’assemblage, tous les symboles apparaissant dans le programme sont remplacés par les adresses de mémoire qui leur sont assignées. Réservation de mémoire pour variables • DS.B réserve mémoire octet par octet (1 octet) • DS.W réserve mémoire mot par mot (2 octets) <symbole> DS.B(W) n Instruction relative à la réservation sur l’emplacement mémoire actuellement adressable n OCTET (n MOT). Assigne en même temps l’adresse de mémoire actuelle au <symbole> mentionné. ATTENTION : lors de la réservation d’emplacement mémoire pour variables, éviter les zones (adresses) avec des fonctions spéciales (code, EEPROM, registres de fonctions spéciales) ! Exemple var org ds.b $10 2 sts ds.w 3 Annexe CMC1M ;Compteur d’adresses à $10 ;Symbole « var » = adresse $10 ;Adresse $10 et $11= réservé (1 octet chacun) ;Symbole « sts » = adresse $12 ;Adresse $12 = réservé ;Adresse $14 = réservé (tous les 2 octets = 1 mot) ;Adresse $16 = réservé 75 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Ecriture de mémoire avec constantes • DC.B écrit de la mémoire octet par octet (1 octet) • DC.W écrit de la mémoire mot par mot (2 octets) <symbole> DC.B(W) <valeur> Instruction relative à la réservation sur l’emplacement de mémoire de programme actuellement adressé 1 OCTET (1 MOT) et à l’écriture simultanée avec la <valeur> mentionnée. Assigne en outre l’adresse de mémoire actuelle au <symbole> mentionné. <symbole> DC.B(W) <valeur 1, valeur 2, ...valeur n> Instruction relative à la réservation à partir de l’emplacement de mémoire de programme actuellement adressé n OCTETS (n MOTS) et à l’écriture successive avec la <valeur 1…n> mentionnée. Assigne en outre l’adresse de mémoire actuelle au <symbole> mentionné. <symbole> DC.B ‘caractère‘ Instruction relative à la réservation sur l’emplacement de mémoire de programme actuellement adressé 1 OCTET et à l’écriture simultanée avec la valeur ASCII du <caractère> mentionné. Assigne en outre l’adresse de mémoire actuelle au <symbole> mentionné. <symbole> DC.B ‘caractère 1‘ , ‘caractère 2‘, ... ‘caractère n‘ Instruction relative à la réservation à partir de l’emplacement de mémoire de programme actuellement adressé n OCTETS et à l’écriture successive avec les valeurs ASCII des <caractères 1…n> mentionnés. Assigne en outre l’adresse de mémoire actuelle au <symbole> mentionné. <symbole> DC.B « chaîne de caractère » Instruction relative à la réservation par caractère à partir de l’emplacement de mémoire de programme actuellement adressé 1 OCTET et à l’écriture successive avec les valeurs ASCII des caractères individuels de la de la <chaîne de caractères> mentionnée. Assigne en outre l’adresse de mémoire actuelle au <symbole> mentionné. 76 Annexe CMC1M Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Exemple const org dc.b $50 $c9 corr dc.b 10,11 str org dc.b $100 ‘o‘,‘l‘,‘a‘ ;Compteur d’adresses à $100 ;Symbole « str » = adresse $100 de la mémoire ;Contenu adresse $100 = $6F = code ASCII o ;Contenu adresse $101 = $6C = code ASCII l ;Contenu adresse $103 = $6C = code ASCII a text org dc.b $200 « Hallo ! » ;Compteur d’adresses à $200 ;Symbole « text » = adresse $200 de la mémoire ;Contenu adresse $200 = $48 = code ASCII H ;Contenu adresse $201 = $61 = code ASCII a ;Contenu adresse $202 = $6C = code ASCII l ;Contenu adresse $203 = $6C = code ASCII l ;Contenu adresse $204 = $6F = code ASCII o ;Contenu adresse $205 = $20 = code ASCII espace ;Contenu adresse $106 = $21 = code ASCII ! Annexe CMC1M ;Compteur d’adresses à $50 ;Symbol « const » = adresse $50 de la mémoire ;Contenu adresse $50 = $C9 ;Symbole « corr » = adresse $51 de la mémoire ;Contenu adresse $51 = 10 (décimal) ;Contenu adresse $52 = 11 (décimal) 77 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Listings du manuel cmc1m11.asm ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ********************************************************** * Projet pour PSD2-Flash/MC68HC11 : * * Clignotement LED sur ligne de LED * * Fichier de projet : CMC1M-1 * * Fichier source : cmc1m11.asm * * Profil : profil intégré PSD2-68HC11-FLASH-AS* * Outils : as, p2hex, debug11f * * Date : 02.08.2005 * * Ressources : LED à P1 de l'unité PSD2-Flash * * Auteur : BB * ********************************************************** cpu 6811 START equ $F800 ; Adresse démarrage de programme PORT1 P1CTL equ equ $1807 $1805 ; Adresse sortie port 1 ; Adresse registre de commandes ; port 1 org START LED_flash: ldx #P1CTL bset $00,x #%11111111 ldy #PORT1 ; Démarrage à partir de F800H ; ; ; ; Charger Définir Charger données x avec P1CTL P17-P10 sur sortie y avec adresse de PORTA bset $00,y #%11111111 ; Eteindre toutes les LED loop: bset jsr bclr jsr bra $00,y #%10000000 DELAY $00,y #%10000000 DELAY loop ; ; ; ; ; ; Temporisation DELAY: ldx #$c000 wloop: dex nop bne wloop rts Eteindre LED1 Attendre Eteindre LED1 Attendre Boucle sans fin ; Charger x avec C000H ; Décrémenter x ; Saut à wloop, si nombre ; différent de 0 ; Commande de retour ; -------------------------------------------------------end 78 Annexe CMC1M Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M cmc1m12.asm ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; *********************************************************** * Projet pour PSD2/MC68HC11 : * * Rampe d’éclairage à diodes du 27.09.2005 * * Fichier de projet : CMC1M-1 * * Fichiers source : cmc1m12.asm * * Outils MC : as, p2hex, debug11f * * Profil : profil intégré PSD2-68HC11-FLASH-AS * * Ressources MC : unité à LED complète à P1 * * commutation à PA.0 * * Auteur : BB,HAG * *********************************************************** ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; *********************************************************** Description fonctionnelle : Aux ports complets 1 (P1.0 - P1.7) du MC sont connectées toutes les diodes de l’unité LED. Un commutateur de l’unité de commutation est relié à la broche de port PA.0. Le niveau logique réglé par régulateur à coulisse permet de définir le sens de déroulement des diodes. L’interrogation du commutateur est réalisée via un masque de bits dans l'accu (01), l’instruction de contrôle de bit BEQ 'BITA ,adresse de port' ainsi que la commande qui suit ,cible du saut‘. Le modèle binaire pour la commande du port est déplacé avec les instructions de rotation 'ROLA' ou 'RORA'. ------------------------------------------------------- ; cpu Conventions requises pour l’assembleur 6811 ; Définir CPU START equ $F800 ; Adresse démarrage de programme PORTA equ $1000 ; Adresse données port A PORT1 P1CTL equ equ $1805 $1807 ; Adresse sortie port 1 ; Adresse registre de commandes ; port 1 org START ; Démarrage à partir de F800H ; Initialisation ; ------------------------------------------------------LED_LL: ldx bset ldaa clc #P1CTL $00,x #%11111111 #%11111111 ; ; ; ; ; Charger x avec P1CTL Définir P17-P10 sur sortie Modèle de bit de démarrage toutes LED éteintes Réinitialisation CF ; Interroger l’état de commutateur à PA0 ; ------------------------------------------------------switch: psha ; Sauvegarder accu Annexe CMC1M 79 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M ldaa #01 ; Préparer masque pour contrôle ; de bit bita PORTA ; PA.0=1 ? (->oui, alors Z=0) pula ; Prendre accu beq loop1 ; sinon PA.0=0 (-> Z=1), ; alors vers loop1 ; ------------------------------------------------------rora ; Rotation de A à droite bra out ; Continuer vers affichage loop1: rola ; Rotation de A à gauche ; Affichage sur LED (Port1) ; ------------------------------------------------------out: staa PORT1 ; Accu vers Port1 jsr wait ; Attendre SP jmp switch ; Vers interrogation de commutateur ; Sous-programme DELAY ; ------------------------------------------------------wait: pshx ; Sauvegarder IX ldx #$7fec ; Charger IX avec 7fecH wloop: dex ; Décrémenter IX nop ; Temps s’écoule bne wloop ; Saut à wloop, si nombre différent de 0 pulx ; Reprendre IX rts ; Retour au programme principal ; -------------------------------------------------------end 80 Annexe CMC1M Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M cmc1m21.asm ; ; ; ; ; ; ; ; ; *********************************************************** * Projet : Programme de synchronisation 02.08.2005 * * Fichier de projet : CMC1M-2 expérience CMC 1M2 * * Fichiers source : cmc1m21.asm * * Outils MC : as, p2hex, debug11f * * Profil : profil intégré PSD2-68HC11-FLASH-AS * * Ressource MC : broche de port PA.4 * * Auteur : BB * *********************************************************** ; ; ; ; ; ; ; ; -------------------Description fonctionnelle-------------Une impulsion de T=9µs est sortie sur les broches de port PA.4-PA.6 de l’unité PSD2. Une LED est reliée au port PA.4. À l’aide de l’instruction complémentaire, le contenu de l'accu est inversé puis édité aux broches de porte. Le niveau 1 éteint la diode LED. Le niveau 0 allume la diode LED. ---------------------------------------------------------cpu 6811 START equ $F800 ; Adresse démarrage de programme PORTA equ $1000 ; Adresse données port A ;----------------------------------------------------------org START ; Démarrage à partir de F800H ; Programme principal ;----------------------------------------------------------clra out: ; Supprimer contenu d’accu staa porta coma bra out ; ; ; ; Editer données d’accu à port A, 4CM Invertir accu,2CM Recommence au début, 3CM ;----------------------------------------------------------end Annexe CMC1M 81 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M cmc1m22.asm ; ; ; ; ; ; ; ; ; *********************************************************** * Projet : Programme de synchronisation du 02.08.2005 * * Fichier de projet : CMC1M-2 * * Fichiers source : cmc1m22.asm * * Outils MC : as, p2hex, debug11f * * Profil : profil intégré PSD2-68HC11-FLASH-AS * * Ressource MC : broche de port PA.4 * * Auteur : BB * *********************************************************** ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; -------------------Description fonctionnelle----------------Une impulsion de T=65, 5ms est sortie sur la broche de port PA.4 de l’unité PSD2, indépendamment du programme principal. Le niveau logique à la broche de porte est inversé à la broche PA.4 à l'événement Compare. Le système utilise le Compare de l'horloge « on-chip » avec e prédiviseur 1. La valeur de Compare est 0. À la broche de port PA.5 de l'unité PSD2, une LED est amorcée à une cadence T=env.520ms (programme principal MAIN). Le niveau 1 éteint la diode LED. Le niveau 0 allume la diode LED. ---------------------------------------------------------- ; Assignation CPU ; ---------------------------------------------------------cpu 6811 ; Assignation des valeurs ; ---------------------------------------------------------START equ $F800 ; Adresse démarrage de programme TMSK2 equ $1024 ; ; ; ; TMSK2VAL equ %00000000 Adresse interruption d'horloge Registre de masque VALEUR prédiviseur pour horloge xxxxxxPR1PR0 =0-> prédiviseur =1 TCTL1 TOC4 equ equ $1020 $101C ; Registre de contrôle d'horloge ; Sortie REGISTRE COMPARE 4 (PA.4) PORTA equ $1000 ; Adresse données port A org START ; Adresse de début du programme ; Initialisation Timer-Compare ; ---------------------------------------------------------INIT: ldx 82 #TMSK2 ; Prendre adresse de TMSK2 Annexe CMC1M Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M bset 0,x #TMSK2VAL ; init TMSK2- prédiviseur =1 ; xxxxxxPR1PR0 ldx bset #TOC4 0,x #0 ldx bset #TCTL1 ; Prendre adresse de TCTL1 0,x #%00000100 ; init TCTL1- OM4=0,OL4=1 ; ->inversion de niveau ; pour Compare ; Prendre adresse de TOC4 ; Initialiser valeur Compare =0 ; MAIN ; ---------------------------------------------------------MAIN: out: clra staa jsr coma jmp porta wait out ; ; ; ; ; ; Supprimer contenu d’accu Editer données d'accu vers Port A Attendre Invertir accu Recommence au début ; DELAY ;----------------------------------------------------------wait: ldx #$0000 ; Charger x avec C000H wloop ; ; ; ; ; wloop: dex nop bne rts Décrémenter x, 3CM 2CM Saut à wloop, si nombre différent de 0,3CM Commande de retour ; ---------------------------------------------------------end Annexe CMC1M 83 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M cmc1m23.asm ; ; ; ; ; ; ; ; ; *********************************************************** * Projet : Adressage de mémoire du 02.08.2005 * * Fichier de projet : CMC1M-2 * * Fichiers source : cmc1m23.asm * * Outils MC : as, p2hex, debug11f * * Profil : profil intégré PSD2-68HC11-FLASH-AS * * Ressource MC : sans * * Auteur : BB * *********************************************************** ; ; ; ; ; ; ; ; ; -------------------Description fonctionnelle----------------Des exemples de programme pour apprendre à connaître les registres de la CPU et les types d'adressage sont effectués. Les types d’adressage suivants font partie du programme : - Assignation des valeurs (wz) - Adressage réduit (va) - Adressage étendu (ea) - Adressage indexé (ia) ---------------------------------------------------------- ; ; ; ; ; ; ; ; ********************************************************** * ATTENTION * * * * LES RÉSULTATS DU QUESTIONNAIRE CMC1M-2/EXERCICE 2 * * NE SONT PAS ÉDITÉS DANS LE COMMENTAIRE ET SONT * * SYMBOLISÉS PAR UN POINT D'INTERROGATION * * * ********************************************************** ; -----Conventions requises pour l’assembleur--------------; ********************************************************** CPU org 6811 $F800 ; Sélection CPU pour assembleur ; Programme principal commence ici ; Programme principal ; ********************************************************** START: ; Assignation des valeurs ; ---------------------------------------------------------wz1: wz2: wz3: wz4: 84 ldaa adda ; Charge accu A avec la valeur $01 ; Additionne au contenu d'accu A ; la valeur $01 (A:=$02) bita #%00000001 ; Contrôle bit0, ; Indicateur Z est réglé sur =1 ; ********************************** ; * NOTER LE CHANGEMENT D'ÉTAT * ; * DES INDICATEURS ET DU * ; *REGISTRE DU CODE DE CONDITION * ; * CCR * ; ********************************** ldab #$01 #$01 #$AC ; Charge accu B avec la valeur $AC Annexe CMC1M Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M wz5: cpd #$02AC ; ; ; ; ; wz6: subd #684 ; ; ; ; ; wz7: ; Compare contenu de l'accu double ; avec $02AC ; Indicateur Z réglé sur =1 ; Indicateur N réglé sur =0 ; Contenu A+B reste constant ********************************** * NOTER LE CHANGEMENT D'ÉTAT * * DES INDICATEURS ET DU * * ET DU CONTENU DES REGISTRES A+B* ********************************** ldx ; Soustrait du contenu de l'accu ; double 684 (décimal) ; Indicateur Z reste =1 ; Contenu A+B devient =0 ********************************** * NOTER LE CHANGEMENT D'ÉTAT * * DES INDICATEURS ET DU * * ET DU CONTENU DES REGISTRES A+B* ********************************** #$ABCD ; Charge registre X avec valeur $ABCD ; Adressage réduit ; ---------------------------------------------------------va1: stx <$05 ea0: stx $0105 ; ; ; ; ; ; ; va2: bclr ; ; ; ; Enregistre le contenu du registre X à l'adresse $0005 $0005:=$AB $0006:=$CD ; Enregistre le contenu du registre X ; à l'adresse $0105 ; $0105:=$AB ; $0106:=$CD ********************************** * ATTENTION CETTE COMMANDE * * UTILISE L'ADRESSAGE ÉTENDU, * * COMPAREZ LA LONGUEUR DU CODE * * DE COMMANDE AVEC LE CODE * * PRÉCÉDENT * ********************************** <$05 #$ff ; Supprime tous les bits de ; l'adresse $0005 ; $0005:=00 ; Adressage étendu ; ---------------------------------------------------------ea1: ldaa $0006 ; Charge accu A avec contenu ; d'adresse $0006 (A:=$CD) ea2: clr $1806 ; Supprime contenu d'adresse $1806 ; $1806:=00 (adresse P0DDR) ea3: com $1806 ; Invertit contenu d'adresse $1806 ; $1806:=$FF (P0DDR=AAAAAAAA) Annexe CMC1M 85 Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M ea4: staa $1804 ; Enregistre contenu d'accu A à ; adresse $1804 (P0out) ; $1804:=$CD (P0out=11001101) ea5: dec $1804 ; Décrémente (-1) le contenu ; de P0out ; $1804:=$CC (P0out=11001100) ea6: rol $1804 ; Tourne le contenu de P0out d'une ; position à gauche ; $1804:= ? (P0out= ?) ; ; ; ; ; ea7: ldab ********************************** * NOTER LES ADRESSES * * DE MÉMOIRE AINSI QUE LES * *REGISTRES DE PORT P0DDR ET P0OUT* ********************************** $1804 ; Charge accu B avec ; contenu de P0out ; A:= ? ; Adressage indexé ; ---------------------------------------------------------wz8: ldx #$0105 ; Charge registre d’indexation X ; avec valeur d'adresse $0105 ; X:=$0105 ia1: ldaa 00,x ; Charge accu A avec contenu ; de mémoire ($0105 + 00) = $0105 ; A:=$AB ea8: inx ia2: ldaa ; Augmente contenu de registre X d'1 ; X:=$0106 00,x ; ; ; ; ; ; ; ia3: ; Charge accu A avec contenu de ; mémoire ($0106 + 00) = $0106 ; A:= ? ********************************** * NOTER LES RÉSULTATS * * DIFFÉRENTS DE L'EXÉCUTION DE * * LA COMMANDE DES COMMANDES * * IDENTIQUES DES LIGNES * * ia1: ET ia2: * ********************************** #%01001000 START ; Saute si les bits de la mémoire ; ($0106 + 00) = $0106 sont réglés ; conformément au masque pour masque ; "START" ;Bits réglés -> saut à "START" ; ---------------------------------------------------------jmp brset 00,x START ; Recommence au début ; ********************************************************** end 86 Annexe CMC1M Introduction à la programmation du microcontrôleur CMC 1M Nous travaillons volontiers en collaboration avec vous : De par votre expérience et vos observations personnelles, vous êtes en mesure de nous faire des suggestions, mais également de relever des erreurs. Vos remarques nous seront très précieuses lors de la mise à jour de nos manuels. Nous vous remercions de votre intérêt et de votre collaboration. Manuel concerné : Notes : Date : Copyright © 2006 LUCAS-NÜLLE GmbH. Tous droits réservés. Le présent manuel est protégé par des droits d’auteur. Tous droits réservés. Le manuel ne doit pas être reproduit sous quelque forme que ce soit par photocopie, microfilmage ou autres procédés, sans autorisation écrite de LUCAS-NÜLLE GmbH, ou transmis dans un langage pour machines, en particulier pour installations de traitement de données. Seule est autorisée la reproduction, sans modification du contenu, des fiches de travaux pratiques à l’usage des élèves, au gré de l’utilisateur pour une utilisation en classe, au sein de l’établissement qui a acquis le présent manuel. Dans le cas où des modifications seraient effectuées par un service non autorisé par LUCAS-NÜLLE GmbH, toutes les responsabilités pour le produit et les droits à la garantie perdraient leur effet. LUCAS-NÜLLE Lehr- und Meßgeräte GmbH Adresse de l'établissement : Siemensstraße 2 • D-50170 Kerpen (Sindorf) Adresse postale : Postfach 11 40 • D-50140 Kerpen Tél. : 02273 / 567-0 • Fax : 02273 / 567-30 • Courriel : [email protected] MCLS - modular® est une marque déposée de la société Lucas-Nülle GmbH Copyright by Prof. Dr.-Ing. Olaf Hagenbruch Hochschule Mittweida - University of Applied Sciences Feedback Lucas-Nülle Lehr- und Meßgeräte GmbH Siemensstraße 2 · D-50170 Kerpen-Sindorf Telefon +49 2273 567-0 · Fax +49 2273 567-30 ® LUCAS-NÜLLE Ref.-Nr.: P034-EEM-12/03-1-D (Printed in Germany) www.lucas-nuelle.de
