Titre: La programmation des PIC la programmation des pic avec le PIC16F84
Auteurs: BIGONOFF
Ecole: Néant
Résumé: Et voilà, nous sommes partis ensemble pour cette grande aventure qu’est la programmation des PIC®. Je vais tenter de rester le plus concret possible, mais, cependant, une certaine part de théorie est indispensable pour arriver au but recherché. Je vais donc commencer ce petit cours par un rappel sur les systèmes de numération. Ca y est, j’en vois qui râlent déjà. Mais je suis sûr que vous comprendrez qu’il est impossible de programmer sérieusement un microcontrôleur sans savoir ce qu’est un bit, ou comment convertir les notations décimales en hexadécimales. Rassurez-vous, je vais faire bref, et nous pourrons très rapidement aborder le sujet qui nous intéresse tant. Si vous êtes déjà un « pro », vous pouvez sauter le premier chapitre et passer directement au suivant.
N’hésitez jamais à me faire part de vos remarques, ni à me signaler les erreurs qui m’auraient échappées ( www.bigonoff.org). Répercutez les infos que vous trouverez ici, traduisez le document dans une autre langue ou un autre format. Simplement, dans ce cas, veuillez respecter les désirs de l’auteur en fin d’ouvrage et faites moi parvenir un exemplaire de votre travail. Ceci pour permettre d’en faire profiter le plus grand nombre (bigocours@hotmail.com).
Extrait du sommaire:
1. INTRODUCTION. 9
2. LES SYSTEMES DE NUMERATION . 11
2.1 LE SYSTEME DECIMAL 11
2.2 LE SYSTEME BINAIRE . 11
2.3 LE SYSTEME HEXADECIMAL. 13
2.4 LES OPERATIONS 14
2.5 LES NOMBRES SIGNES 15
2.6 LES OPERATIONS BOOLEENNES. . 16
2.6.1 Le complément . 16
2.6.2 La fonction « ET » ou « AND » 16
2.6.3 La fonction « OU » ou « OR » . 17
2.6.4 La fonction « OU EXCLUSIF » ou « Exclusif OR » ou « XOR » 18
2.7 UN MOT SUR LES UNITES 18
3. COMPOSITION ET FONCTIONNEMENT DES PIC® 21
3.1 QU’EST-CE QU’UN PIC® ? . 21
3.2 LES DIFFERENTES FAMILLES DES PIC® 22
3.3 IDENTIFICATION D’UN PIC® 23
3.4 ORGANISATION DU 16F84 24
3.4.1 La mémoire programme. 24
3.4.2 La mémoire Eeprom. 24
3.4.3 La mémoire Ram 25
4. ORGANISATION DES INSTRUCTIONS. 27
4.1 GENERALITES. 27
4.2 LES TYPES D’INSTRUCTIONS. 27
4.2.1 Les instructions « orientées octet » 27
4.2.2 Les instructions « orientées bits » 28
4.2.3 Les instructions générales 28
4.2.4 Les sauts et appels de sous-routines. 28
4.3 PANORAMIQUE DES INSTRUCTIONS 28
4.4 LES INDICATEURS D’ETAT 30
4.4.1 L’indicateur d’état « Z » 31
4.4.2 L’indicateur d’état « C » 31
5. LES DEBUTS AVEC MPLAB® 33
5.1 PREPARATION A L’UTILISATION . 33
5.2 CREATION DE NOTRE PREMIER PROJET . 34
6. ORGANISATION D’UN FICHIER « .ASM » . 41
6.1 LES COMMENTAIRES 41
6.2 LES DIRECTIVES . 41
6.3 LES FICHIERS « INCLUDE » . 42
6.4 LA DIRECTIVE _CONFIG. 42
6.5 LES ASSIGNATIONS. 43
6.6 LES DEFINITIONS 44
6.7 LES MACROS 44
6.8 LA ZONE DES VARIABLES . 45
6.9 LES ETIQUETTES. 45
6.10 LA DIRECTIVE « ORG » . 46
6.11 LA DIRECTIVE « END » ET LA FIN D’UN PROGRAMME 46
7. REALISATION D’UN PROGRAMME . 49
7.1 CREATION DE NOTRE PREMIER PROGRAMME 49
7.2 L’ASSEMBLAGE D’UN PROGRAMME 50
8. LA SIMULATION D’UN PROGRAMME. 53
8.1 LANCEMENT ET PARAMETRAGE DU SIMULATEUR. 53
8.2 EXPLICATION DES REGISTRES FONDAMENTAUX . 55
8.2.1 Les registres « PCL » et « PCLATH » . 55
8.2.2 Le registre « W » 56
8.2.3 Le registre « STATUS » 56
8.3 LANCEMENT DE LA SIMULATION 57
9. LE JEU D’INSTRUCTIONS . 63
9.1 L’INSTRUCTION « GOTO » (ALLER À) . 63
9.2 L’INSTRUCTION « INCF » (INCREMENT FILE). 64
9.3 L’INSTRUCTION « DECF » (DECREMENT FILE) 65
9.4 L’INSTRUCTION « MOVLW » (MOVE LITERAL TO W). 65
9.5 L’INSTRUCTION « MOVF » (MOVE FILE) . 66
9.6 L’INSTRUCTION « MOVWF » (MOVE W TO FILE) 67
9.7 L’INSTRUCTION « ADDLW » (ADD LITERAL AND W) 67
9.8 L’INSTRUCTION « ADDWF » (ADDW AND F) . 68
9.9 L’INSTRUCTION « SUBLW » (SUBTRACT W FROM LITERAL). 68
9.10 L’INSTRUCTION « SUBWF » (SUBTRACT W FROM F) 71
9.11 L’INSTRUCTION « ANDLW » (AND LITERAL WITH W) 71
9.12 L’INSTRUCTION « ANDWF » (ANDW WITH F) 72
9.13 L’INSTRUCTION « IORLW » (INCLUSIVE OR LITERAL WITH W) . 73
9.14 L’INSTRUCTION « IORWF » (INCLUSIVE ORW WITH FILE) 73
9.15 L’INSTRUCTION « XORLW » (EXCLUSIVE OR LITERAL WITH W) 74
9.16 L’INSTRUCTION « XORWF » (EXCLUSIVE ORW WITH F) 74
9.17 L’INSTRUCTION « BSF » (BIT SET F) . 75
9.18 L’INSTRUCTION « BCF » (BIT CLEAR F) 75
9.19 L’INSTRUCTION « RLF » ( ROTATE LEFT THROUGH CARRY) . 76
9.20 L’INSTRUCTION « RRF » ( ROTATE RIGHT THROUGH CARRY). 77
9.21 L’INSTRUCTION « BTFSC » (BIT TEST F, SKIP IF CLEAR) 78
9.22 L’INSTRUCTION « BTFSS » (BIT TEST F, SKIP IF SET). 80
9.23 L’INSTRUCTION « DECFSZ » (DECREMENT F, SKIP IF Z). 80
9.24 L’INSTRUCTION « INCFSZ » (INCREMENT F, SKIP IF ZERO). 82
9.25 L’INSTRUCTION « SWAPF » (SWAP NIBBLES IN F) 82
9.26 L’INSTRUCTION « CALL » (CALL SUBROUTINE) 83
9.27 L’INSTRUCTION « RETURN » (RETURN FROM SUBROUTINE) . 84
9.28 L’INSTRUCTION « RETLW » (RETURN WITH LITERAL IN W) . 86
9.29 L’INSTRUCTION « RETFIE » (RETURN FROM INTERRUPT). 87
9.30 L’INSTRUCTION « CLRF » (CLEAR F). 87
9.31 L’INSTRUCTION « CLRW » (CLEAR W) 88
9.32 L’INSTRUCTION « CLRWDT » (CLEARWATCHDOG) 88
9.33 L’INSTRUCTION « COMF » (COMPLEMENT F) 88
9.34 L’INSTRUCTION « SLEEP » (MISE EN SOMMEIL) . 89
9. 35 L’INSTRUCTION « NOP » (NO OPERATION) 89
9.36 LES INSTRUCTIONS OBSOLETES 90
10. LES MODES D’ADRESSAGE 91
10.1 L’ADRESSAGE LITTERAL OU IMMEDIAT 91
10.2 L’ADRESSAGE DIRECT 91
10.3 L’ADRESSAGE INDIRECT 92
10.3.1 Les registres FSR et INDF . 92
10.4 QUELQUES EXEMPLES 93
11. REALISATION D’UN PROGRAMME EMBARQUE. 95
11.1 LE MATERIEL NECESSAIRE . 95
11.2MONTAGE DE LA PLATINE D’ESSAIS . 96
11.3 CREATION DU PROJET. 97
11.4 EDITION DU FICHIER SOURCE . 97
11.5 CHOIX DE LA CONFIGURATION . 97
11.6 LE REGISTRE OPTION. 99
11.7 EDITION DU PROGRAMME. 100
11.8 LE REGISTRE PORTA. 103
11.8.1 Fonctionnement particulier des PORTS. 105
11.9 LE REGISTRE TRISA 106
11.10 LES REGISTRES PORTB ET TRISB. 107
11.11 EXEMPLE D’APPLICATION 108
11.12 LA ROUTINE D’INITIALISATION. 108
11.13 LES RESULTATS DE L’ASSEMBLAGE 112
11.14 LE PROGRAMME PRINCIPAL 112
11.15 LA SOUS-ROUTINE DE TEMPORISATION 113
12. LES INTERRUPTIONS. 119
12.1 QU’EST-CE QU’UNE INTERRUPTION ?. 119
12.2MECANISME GENERAL D’UNE INTERRUPTION 120
12.3MECANISME D’INTERRUPTION SUR LES PIC® 121
12.4 LES SOURCES D’INTERRUPTIONS DU 16F84 123
12.5 LES DISPOSITIFS MIS EN OEUVRE 123
12.6 LE REGISTRE INTCON (INTERRUPT CONTROL). 125
12.7 SAUVEGARDE ET RESTAURATION DE L’ENVIRONNEMENT 127
12.7.1 Les registres à sauvegarder . 128
12.7.2 La méthode de sauvegarde. 128
12.7.3 La méthode de restauration 129
12.7.4 OPERATIONS SUR LE REGISTRE STATUS 131
12.7.5Particularité de l’instruction « RETFIE ». 132
12.8 UTILISATION D’UNE ROUTINE D’INTERRUPTION. 133
12.9 ANALYSE DE LA ROUTINE D’INTERRUPTION . 136
12.10 ADAPTATION DE LA ROUTINE D’INTERRUPTION . 138
12.11 L’INITIALISATION. 139
12.12 CONSTRUCTION DU PROGRAMME PRINCIPAL 140
12.13 CONSTRUCTION DE LA ROUTINE D’INTERRUPTION . 141
12.14 PASSAGE AU SIMULATEUR D’UNE ROUTINE D’INTERRUPTION 142
12.15 PREMIERE CORRECTION : RESET DU FLAG 146
12.16 SE METTRE A L’ECHELLE DE TEMPS DU PIC® 147
12.17 LE PROBLEME DE L’ANTI-REBOND 147
12.18 FINALISATION DU PROGRAMME 148
12.19 REMARQUES IMPORTANTES 151
12.20 CONCLUSIONS 152
13. LE TIMER 0 155
13.1 LES DIFFERENTS MODES DE FONCTIONNEMENT 155
13.2 LE REGISTRE TMR0. 155
13.3 LES METHODES D’UTILISATION DU TIMER0 . 155
13.3.1 Le mode de lecture simple 156
13.3.2 Le mode de scrutation du flag 156
13.3.3 Le mode d’interruption. 157
13.3.4 Les méthodes combinées 157
13.4 LE PREDIVISEUR. 157
13.5 APPLICATION PRATIQUE DU TIMER0. 160
13.5.1 Préparations. 160
13.5.2 L’initialisation 161
13.5.3 La routine d’interruption . 162
13.6MODIFICATION DES REGISTRES DANS LE SIMULATEUR. 163
13.7MISE EN PLACE SUR LA PLATINE D’ESSAIS 164
13.8 PREMIERE AMELIORATION DE LA PRECISION 164
13.9 SECONDE AMELIORATION DE LA PRECISION . 165
13.10 LA METHODE DITE « DE RATTRAPAGE ». 165
13.11 LA METHODE HARDWARE – ADAPTATION DE L’HORLOGE 167
13.12 LA METHODE DE LUXE : LA DOUBLE HORLOGE 167
13.13 EXEMPLE D’UTILISATION DE 2 INTERRUPTIONS 168
13.13 CONCLUSION 169
14. LES ACCES EN MEMOIRE « EEPROM » 171
14.1 TAILLE ET LOCALISATION DE LA MEMOIRE « EEPROM ». 171
14.2 PREPARATION DU PROGRAMME 171
14.3 INITIALISATION DE LA ZONE EEPROM. 173
14.4 LE REGISTRE EEDATA 175
14.5 LE REGISTRE EEADR 175
14.6 LE REGISTRE EECON1 175
14.7 LE REGISTRE EECON2 176
14.8 ACCES EN LECTURE DANS LA MEMOIRE « EEPROM » 176
14.9 L’ACCES EN ECRITURE A LA ZONE EEPROM 177
14.10 UTILISATION PRATIQUE DE LA MEMOIRE « EEPROM » 179
14.11 SECURISATION DES ACCES EN MEMOIRE « EEPROM » . 182
14.12 CONCLUSION 183
15. LE WATCHDOG 185
15.1 LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT 185
15.2 LE PREDIVISEUR ET LE WATCHDOG 186
15.3 LES ROLES DU WATCHDOG. 186
15.4 UTILISATION CORRECTE DU WATCHDOG 187
15.5 CE QU’IL NE FAUT PAS FAIRE 188
15.6MESURE DU TEMPS REEL DU WATCHDOG . 188
15.7 SIMULATION DU PLANTAGE D’UN PROGRAMME . 190
15.7.1 Correction avec utilisation du watchdog . 191
15.8 CHOIX DE LA VALEUR DU PREDIVISEUR 192
15.9 TEMPS TYPIQUE, MINIMAL, ET MAXIMUM. 192
15.10 CONCLUSION 192
16. LE MODE SLEEP 195
16.1 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT . 195
16.2 LA SORTIE DU MODE « SLEEP » 195
16.3 REVEIL AVEC GIE HORS SERVICE. 196
16.4 REVEIL AVEC GIE EN SERVICE . 196
16.5MISE EN SOMMEIL IMPOSSIBLE. 196
16.6 UTILISATION DU MODE « SLEEP ». 197
REMARQUE 198
16.7 CAS TYPIQUES D’UTILISATION 198
16.7 POUR UNE CONSOMMATION MINIMALE 198
16.8 CONCLUSION 199
17. LE RESTE DU DATASHEET. 201
17.1 LA STRUCTURE INTERNE 201
17.2 LA SEQUENCE DE DECODAGE . 201
17.3 ORGANISATION DE LA MEMOIRE 201
17.4 LES REGISTRES SPECIAUX. 202
17.5 L’ELECTRONIQUE DES PORTS . 202
17.6 LE REGISTRE DE CONFIGURATION 202
17.7 LES DIFFERENTS TYPES D’OSCILLATEURS. 203
17.7.1 La précision de l’oscillateur 204
17.8 LE RESET 205
17.9 LA MISE SOUS TENSION 206
17.10 CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES . 207
17.11 PORTABILITE DES PROGRAMMES 207
17.12 LES MISES A JOUR DES COMPOSANTS 208
17.13 CONCLUSION 209
18. ASTUCES DE PROGRAMMATION. 211
18.1 LES COMPARAISONS. 211
18.2 SOUSTRAIRE UNE VALEUR DE W. 212
18.3 LES MULTIPLICATIONS . 212
18.4MULTIPLICATION PAR UNE CONSTANTE . 215
18.5 ADRESSAGE INDIRECT POINTANT SUR 2 ZONES DIFFERENTES. 216
18.6 LES TABLEAUX EN MEMOIRE PROGRAMME. 217
18.7 LES VARIABLES LOCALES. 221
18.7.1 Détermination des variables locales 222
18.7.2 Construction sans variables locales 222
18.7.3 Construction avec variables locales. 222
18.8 DIVISION PAR UNE CONSTANTE 223
18.9 REMPLISSAGE D’UNE ZONE MEMOIRE 223
18.10 CONCLUSION 224
19. UTILISATION DE ROUTINES DANS UN FICHIER SEPARE. 225
19.1 QUESTIONS ET POINT DE DEPART . 225
19.2 UTILISATION DIRECTE DES ROUTINES DANS LE FICHIER . 225
19.3 ENCAPSULATION DANS DES MACROS SIMPLES 228
19.4MÉTHODE FINALISÉE 230
19.5 CONCLUSION 231
20. LA NORME ISO 7816 233
20.1 SPECIFICITES UTILES DE LA NORME ISO 7816 233
20.1.1 Les commandes ISO 7816 234
20.1.2 Le protocole d’échange d’informations . 235
20.2 LES LIAISONS SERIE ASYNCHRONES . 236
20.2.1 Le start-bit 236
20.2.2 Les bits de données. 236
20.2.3 Le bit de parité 237
20.2.4 Le stop-bit 237
20.2.5 Vitesse et débit 237
20.3 ACQUISITION DES BITS . 238
20.4 CARACTERISTIQUE DES CARTES « STANDARD » . 239
20.5 CREATION ET INITIALISATION DU PROJET. 239
20.6 LA BASE DE TEMPS . 240
20.7 RECEPTION D’UN OCTET. 241
20.8 L’EMISSION D’UN CARACTERE . 243
20.9 INITIALISATION 245
20.10 ENVOI DE L’ATR . 246
20.11 L’ENVOI DU STATUT. 247
20.12 RECEPTION DE LA CLASSE 248
20.13 RECEPTION DE INS, P1, P2, ET LEN 248
20.14 CONTROLE DE L’INSTRUCTION REÇUE 249
20.15 TRAITEMENT D’UNE INSTRUCTION . 249
20.16 LES VARIABLES 250
20.17 CONCLUSION 251
ANNEXE1 : QUESTIONS FREQUEMMENT POSEES (F.A.Q.). 253
A1.1 JE TROUVE QUE 8 SOUS-PROGRAMMES, C’EST PEU 253
A1.2 JE N’UTILISE QUE 8 IMBRICATIONS, ET POURTANT MON PROGRAMME PLANTE. . 253
A1.3MON PROGRAMME SEMBLE NE JAMAIS SORTIR DES INTERRUPTIONS . 253
A1.4 JE N’ARRIVE PAS A UTILISER LE SIMULATEUR, LES OPTIONS N’APPARAISSENT PAS 253
A1.5 JE REÇOIS UN MESSAGE D’ERREUR EOF AVANT INSTRUCTION END . 254
A1.6 COMMENT DESASSEMBLER UN FICHIER « .HEX » ? 254
A1.7 UTILISATION DES MINUSCULES ET DES MAJUSCULES. 254
A1.8 LE CHOIX D’UN PROGRAMMATEUR 254
A1.9 J’AI UNE ERREUR DE « STACK ». 255
A1.10 QUELLES SONT LES DIFFERENCES ENTRE 16F84 ET 16F84A ?. 256
A1.11 J’AI UNE ERREUR 173 LORS DE L’ASSEMBLAGE . 257
A1.12 LE PIC16F84 EST OBSOLETE, POURQUOI NE PAS UTILISER LE 16F628 ? 257
A1.13 J’UTILISE UNE VERSION DE MPLAB® PLUS RECENTE. 258
A1.14MON PIC VIERGE N’OSCILLE PAS . 258
CONTRIBUTION SUR BASE VOLONTAIRE 261
UTILISATION DU PRESENT DOCUMENT . 262
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