mplab xでPICマイコンプログラミング 〜前編〜

PICマイコンを利用して臨床工学技士に役立つ電子工作を行おうとしております。 picマイコンはじめてみます編 ではPICマイコンのざっくりした説明を行いました。   PICマイコンの練習編 では少しだけPICマイコンを動かしてみました。   ・・しかしはじめてPICマイコンを触ろうとする臨床工学技士の皆様にとって上記では説明不足で初学者(私もですが)にっとっては稚拙な説明でしたので改めて今回は私の経験則ではありますが、2回に分けてPICマイコン工作について必要なスキルを説明いたします。 前編はプログラミングソフトのダウンロードとインストール、さらにマイコンの初期設定のコンフィグレーション設定まで。 後編はプログラミングからAKI-PICプログラマーを利用した書き込みまでを行います。 後編はこちらです。  
目次
 

MPLABX XC8のダウンロード

MPLABX XC8のインストール

MPLABXの使い方(C言語)

まずはじめにやる事 コンフィグレーションの設定

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MPLABX IDE のダウンロード

今回私はPICマイコンにプログラミングするにあたり、マイクロチップ社のMPLABXという統合プログラミング環境を備えたソフトを選びました。 今回はそれのダウンロードからインストールまでここで説明します。 まず ここ からMPLAB Xをダウンロードします。 スクリーンショット 2016-01-06 10.58.50   MPLABX IDE と MPLAB XCコンパイラが必要になります。 現在2016年1月現在ではMPLABXのバージョンは3.05です。 2017年1月現在の最新バージョンはMPLAB® X IDE v3.51になります。 2017年4月現在の最新バージョンはMPLAB® X IDE v3.60になります。 ちなみにですが、現在日本語サイトではダウンロードするリンクが表示されないという不具合があるみたいですね。その時はサイト右上のほうに言語を選ぶところがあるので、そこでEnglishにするとダウンロードのところにダウンロードできるリングが表示されます。 →なんか最近ダメな場合があるみたい・・・ それでもダメな場合は本家英語サイトにいってダウンロードしてみてください。 スクリーンショット 2016-01-06 10.59.29     XCコンパイラのほうを色々種類がありますが、XC8コンパイラで良いと思います。 このコンパイラは使うPICマイコンの種類に合わせるのですが私達初心者が使うようなマイコン、たとえばPIC16FXXとかいうマイコンだったらXC8コンパイラでOKでーす。 XC8コンパイラのバーションも2016年1月現在 バージョン1.33Bになります。 スクリーンショット 2016-01-06 11.00.14   自分のPCのOSに適したものをダウンロードすればOKです。  

MPLABX XC8のインストール

さぁ無事MPLABXIDEとXC8のダウンロードが完了したら次はこれらのインストールを行います。 まずMPLABXIDEからインストールしましょう。 スクリーンショット 2016-01-06 11.12.40   ダブルクリックすると英語ですがウィザードが立ち上がります。 スクリーンショット 2016-01-06 11.13.59   i accept the agreementにチェックします。 スクリーンショット 2016-01-06 11.15.15   インストールする場所(なにも触らなくてOK) スクリーンショット 2016-01-06 11.14.25   なにをインストールするかを選択 別段さわらなくてOK もちろんMPLABXIDEのチェックは外さないように。 MPLABIPEとはPICに書き込みを行うソフトらしいですが私の場合秋月のAKI-PICプログラマーを利用したので必要なかったのですがインストールしてます。 スクリーンショット 2016-01-06 11.15.32   NEXTを押します。 スクリーンショット 2016-01-06 11.15.38   インストールされるまで待ちます。 スクリーンショット 2016-01-06 11.15.43   さらに待ちます。 スクリーンショット 2016-01-06 11.15.54   最後にPCが”あなたのパソコンにはコンパイラがインストールされてませんよ?サイトいきますか?”と聞いてきます。チェックしておりくブラウザが立ち上がってうざいのですべてチェックを外します。 スクリーンショット 2016-01-06 11.23.03 スクリーンショット 2016-01-06 11.23.12 これでMPLABXIDEのインストールは完了!!    

次はXC8のインストール

  スクリーンショット 2016-01-06 11.23.31 スクリーンショット 2016-01-06 11.23.51     同じように i accept the agreementにチェックを入れます。 スクリーンショット 2016-01-06 11.23.56   Freeをチェックします。 スクリーンショット 2016-01-06 11.24.00   インストールする場所を決めます。(いじらなくてOK) スクリーンショット 2016-01-06 11.24.04   apply settings to all users of this machineのチェックを入れてnext。 スクリーンショット 2016-01-06 11.24.17   NEXTを押します。 スクリーンショット 2016-01-06 11.24.20   インストール開始 スクリーンショット 2016-01-06 11.24.28 NEXTをおします。 スクリーンショット 2016-01-06 11.27.08   そんでフィニッシュ!! スクリーンショット 2016-01-06 11.27.16   無事インストール完了です。        

MPLABXの使い方(C言語)

さぁ無事インストールできたら、次はソフトを起動してみましょう。 ざっくりですがソフトの使い方を説明していきます。 今回はC言語を利用します。 ちなみにC言語とか難しそうですがそうでもないです。 エクセルで関数が使えたら絶対できます。 てか、臨床工学技士ならできます。 臨床工学技士なめんな。   じゃぁ アイコンをクリック!!MPLABXIDE クリックです。 スクリーンショット 2016-01-06 11.27.33   このような画面がでます。しばらく待ちます。 スクリーンショット 2016-01-06 11.27.51   これが初期画面です。 すべて英語ですが問題ないですよね?臨床工学技士なら!! スクリーンショット 2016-01-06 11.29.03   PICマイコンに書き込むプログラムを作成するには、まずプロジェクトというものを作成しなければなりません。 下記の画像の矢印のところで新規プロジェクトを作成できます。 スクリーンショット 2016-01-06 11.29.40   new projectをクリックすると下記画面がでます。 画像のようにstandalone projectを選びます。 スクリーンショット 2016-01-06 11.29.49   次にselect deviceです。要はどの種類のPICマイコンを使うのか選びます。 今回は初心者御用達のPIC16F84Aを選びました。 スクリーンショット 2016-01-06 11.30.15   PIC16F84Aを選んだところ スクリーンショット 2016-01-06 11.30.32   次がselect toolになります。 このMPLABXIDEはPICkitという書き込みできるデバイスがあればこのソフト自体でPICに書き込みができます。 プログラミングから書き込みまで一つのソフトで完結できるんです。 私は秋月電子の書き込みハードとソフトを使用するので関係ないのでsimulatorを選んでます。 スクリーンショット 2016-01-06 11.30.53       次がコンパイラ(C言語で書いたプログラムをPICがわかる機械語に変換するソフト)を選びます。 これは先ほどインストールしたXC8を選びます。 他にmpasmとかありますが、これはアセンブラといって初心者にはきつい言語です。手軽にするならC言語でしょう。(自慢じゃないですがアセンブラは私もすこしならできます。) スクリーンショット 2016-01-06 11.31.07     次にselect project name and folderです。 任意のプロジェクト名を決めます。 あと重要なのが矢印で示したencodingのところをshft JISにしておく事をおすすめします。 スクリーンショット 2016-01-06 11.31.57       おめでとうございます。 プロジェクト作成が完了しました。赤枠のとおり、プロジェクトが完成しています。 また右クリックでプロパティが開けて先ほど設定した項目は後からでも変更できますのでご安心ください。 スクリーンショット 2016-01-06 11.32.18   いよいよC言語でプログラムを書いていくんですが、プロジェクトのソースファイルのところにC言語のプログラムファイルを置くのが良いと思います。 ですのでソースファイルのところをクリックして左上のnew fileをクリックしてプログラミングするファイルを追加していきます。 スクリーンショット 2016-01-06 11.32.45       new fileをクリックするとファイルタイプを聞かれます。 まずプロジェクトネームが合っているか確認します。 そして今回はC言語でプログラムするのでCのところを選んで、さらにC Source Fileを選びます。 そしてNextを押します。 スクリーンショット 2016-01-06 11.32.57       次に作成するファイルの名前を決めます。 赤枠の部分です。 名前はなんでもOKですが半角英数字が良いでしょう。 スクリーンショット 2016-01-06 11.33.18       ソースファイルができました。 プログラムはこのソースファイルに書いていきます。 スクリーンショット 2016-01-06 11.33.40          

まずはじめにやる事 コンフィグレーションの設定

ここまでで、プログラミングをはじめる準備がととのいました。   しかし、まだプログラミングをするのは早計です。 PICマイコンのプログラミングにはある一定のプログラミングルーティーンがあります。   決まり切った取り決めといいましょうかそれがコンフィグレーションの設定です。   コンフィグレーションって意味わかりませんが、 たとえば書き込まれたプログラムにロックをかけるとかPICに電源が加えられたら電圧が安定するまで待つとか、 クロックを決める発信子には何を使うか?とか そういった初期設定を最初にしておかなければ 正常にPICマイコンを動かす事はできないんです。     やっかいなのは、コンフィグレーションの設定はPICマイコンの種類によって違っていて、本来なら300ページをこすデータシート(PICの種類によって異なる)を読まなけらば設定項目がわからないのです。       でも安心してください。 なんとMPLABXIDEではそんな面倒くさいコンフィグの設定をチョチョイのちょいでやってくれます。      

コンフィグレーションビットの設定

  まず、Window→Pic Memory Views→Configuration Bitsを押します。 スクリーンショット 2016-01-06 11.34.04   おすと下のほうにConfiguration Bitsがでてきます。 ここで任意の設定変更を行います。 図ではfoscというのがオシレータの設定です。PIC16F84Aでは外部オシレータのセラミック発信子を使用するのでHSとします。(そういう決まりです、というかオシレータの設定はHSか内部オシレーターの設定を覚えておけば問題なし、他はよっぽどじゃない限り使わない) WDTEはウォッチドックタイマの事で今回はOFF PWETEはパワーアップタイマーで電圧が落ち着くまで待つという設定は今回はOFF CPはコードプロテクトで今回はOFF 設定ができたら、Generate Source Code to Outputを押します。 スクリーンショット 2016-01-06 11.35.33           図のように自動的にコンフィグレーションの設定が作成されます。 スクリーンショット 2016-01-06 11.35.45       これを全選択して、本文にコピーアンドペーストすればPICの初期設定であるコンフィグレーション設定は完了です。 スクリーンショット 2016-01-06 11.35.56           最高です。 あとソース中に#include <xc.h>というものが書き込まれていますが、これも決まった書き方でXC.hというファイルをインクルード(算入させる)という意味です。 このXC.hというファイルはPICマイコンをプログラムする上で絶対に必要なファイルになります。ある種のおまじないと思ってください。 スクリーンショット 2016-01-06 11.36.16       これで初期の設定は終了です。 後編は実際のプログラムからマイコンに書き込むまでをご説明いたします。     後編はこちらです。
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