Creare un Progetto con MPLAB X IDE

MPLAB® X IDE è un software di programmazione utilizzato per sviluppare applicazioni per microcontrollori Microchip PIC.

Il tool di sviluppo è un Integrated Development Environment (IDE) perché provvede un singolo ambiente di sviluppo integrato per sistemi a microcontrollori.

Per i progetti che affronteremo verrà utilizzato il PIC18F45K20, che è un microcontrollore High-Performance RISC CPU con un utilizzo di sistema di oscillazione flessibile (Osc interni o esterni) e tecnologia XLP con consumi estremamente contenuti.
Per un approfondimento delle caratteristiche e utilizzo si rimanda al Datasheet

Come Tool di sviluppo utilizzeremo il PICKit3, che è un In-Circuit Debugger/Programmer

Per la sua installazione occorre effettuarne il download dalla pagina del sito Microchip
E’ possibile anche scaricare il manuale di utilizzo

Una volta installato l’IDE occorre installare il Compilatore C, che per gli esempi che riporteremo sarà l’XC8 Compiler, anche se vi è la possibilità di utilizzare altri compilatori (C18, HIGH-TECH PICC18)
Il download lo si può effettuare dalla pagina Microchip

Creare un Nuovo Progetto

La programmazione di Microchip PIC avviene per Progetti, cioè un insieme di file che verranno compilati insieme, ognuno con la sua funzione.
La creazione di un Nuovo Progetto la si effettua dal menù File -> New Project.. oppure attraverso la relativa icona

Si aprirà la seguente finestra wizard dalla quale dovremo scegliere la Categoria: Microchip Embedded e Projects: Standalone Project

Clickando su Next si passerà alla schermata successiva, tramite la quale dovremo selezionare il dispositivo utilizzato.
Essendo il nostro PIC il 18F45K20 cercheremo la Family: Advanced 8-bit MCUs (PIC18) e Device: PIC18F45K20

Alla finestra successiva viene richiesto il tipo di Tool utilizzato per la programmazione. Tra i possibili sceglieremo il Select Tool: PICkit3 del quale ci serviremo per connettere il PIC con il computer tramite il cavo USB in dotazione

Dalla schermata di selezione del Compilatore tra quelli installati selezioneremo Select Compiler: XC8

L’ultima finestra di settaggio del progetto chiede di selezionare il Nome del progetto e la Cartella dove salvarlo.
Per evitare di superare il numero massimo impostato nell’IDE di 64 caratteri per il Percorso del file all’interno del computer, è bene non annidare la cartella di salvataggio dentro a troppe altre.

Clickando su Finish verrà creata una directory nome_assegnato_al_progetto.X all’interno della quale saranno salvati tutti i file che successivamente creeremo.

Creazione file Config.h

Una buona pratica della creazione di progetti MPLAB X (anche se non necessaria) prevede la creazione di un file Config.h nel quale concentrare tutte le direttive di configurazione del PIC per il progetto.

Per creare questo file occorre fare tasto destro sulla cartella Header Files nella finestra del progetto, e da qui selezionare New -> xc8_header.h

Si aprirà una finestra per settare il nome del file (Config.h) e la sua destinazione.
Una volta creato si può eliminare il codice di default e incollare quello generato poi con il Configuration Bits tool

Per generare il codice da inserire nel file Config.h ci si può avvalere dello strumento Configuration Bits, raggiungibile dal menù Production -> Set Configuration Bits

Questo tool ci permette di selezionare la configurazione che desideriamo e, tramite il bottone Generate Source Code to Output, di generare, copiare e incollare il codice direttamente nel file Config.h

A questo punto il file Config.h si presenta in modo simile a quello della figura seguente:

Alla fine del codice ottenuto con il Configuration Bits Tool è indispensabile aggiungere la definizione della frequenza di oscillazione (che imposteremo nel Setup) con la linea di codice:

#define _XTAL_FREQ 1000000 (dove 1000000 è il valore della F scelta)

Creazione file Main.c

Il file di programma principale in linguaggio C raggruppa i file del progetto (come Config.h) e per ottenerlo occorre fare tasto destro sulla cartella Source Files nella finestra del progetto, e da qui selezionare New -> main.c..

Si aprirà una finestra nella quale è possibile nominare il file. Tale nome si consiglia di sceglierlo in modo che dia indicazioni dello scopo del programma, senza lasciare spazi al suo interno:

Cercando di utilizzare uno standard nella stesura dei programmi, si consiglia di sostituire il codice di default con la seguente impostazione:

dove, prima di tutto, occorre includere le librerie necessarie ed il file di configurazione (Config.h), e poi inserire la funzione Setup(), all’interno della quale si settano i registri coinvolti nel programma (es: TRIS, LAT, PORT, OSCCON, ADCON…).

Tale funzione deve poi essere richiamata nel main(), alla quale si fa seguire la creazione di un ciclo while infinito che conterrà il nostro programma principale.
In tale modo all’alimentazione del PIC segurà il Setup e quindi l’esecuzione ciclica del programma principale.

Compilazione e Caricamento programma sul microcontrollore

Una volta scritto il programma occorre verificarne la correttezza della sintassi utilizzando l’icona indicata in figura:

Se la compilazione avviene con successo nella finestra di Output comparirà un messaggio simile al seguente:

Prima di procedere all’operazione di Caricamento del progetto sul PIC occorre collegare la Demo Board al PICkit3 Programmer ed al computer attraverso il cavo USB Mini in dotazione:

e selezionare la alimentazione della demo board attraverso il programmatore PICkit3.
Per fare ciò si selezione il menù File->Project Properties