Parte II - Capítulo 18 - Edudevices
Parte II - Capítulo 18 - Edudevices
Parte II - Capítulo 18 - Edudevices
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Curso de Microcontroladores<br />
Familia HC908 Flash de Freescale<br />
<strong>Parte</strong> <strong>II</strong><br />
HERRAMIENTAS<br />
DE DESARROLLO<br />
HARDWARE<br />
&<br />
SOFTWARE<br />
ING. DANIEL DI LELLA
Herramientas de Desarrollo & Didácticas<br />
•Placa de Evaluación (tipo I.C.E) de muy bajo costo, práctica y flexible (EVAL08QTY)<br />
- Entorno de desarrollo integrado bajo Windows (WinIDE / CodeWarrior),<br />
zocalo de programación / emulación, Debugging en circuito en tiempo real, Header para<br />
emulación sobre tarjeta externa del usuario.<br />
• Emuladores En Sistema (I.S.E) para TODA la flia. HC908 (FLASH_POD)<br />
- Entorno de desarrollo integrado bajo Windows (WinIDE / CodeWarrior), Debugging<br />
en SISTEMA en tiempo real, conector 2 X 10 IDC sobre tarjeta externa del usuario.<br />
•Sistema Didáctico / Entrenamiento para flias. HC908 / HC9S08 / Flexis (EDUKIT08)<br />
- Un sistema didáctico completo con todos los periféricos necesarios para que el alumno domine las<br />
familias HC908 / HC9S08 / Flexis y trabaje en un entorno integrado con emulación en tiempo real.
Placa de Evaluación (I.C.E)<br />
EVAL08QTY<br />
• In – Circuit Emulator (I.C.E),<br />
emulador “en – circuito”<br />
• Entorno Integrado de Desarrollo<br />
Windows 95/98/Me/XP<br />
• Para trabajar con todos los HC908Q.<br />
• Programación de la FLASH<br />
• Emulación en circuito “Real-Time”<br />
1 Hardware Breakpoint, mul. Soft Breakpoints<br />
• In-Circuit Debbug<br />
• Diseñada para muy bajo costo!!
Numerosos<br />
Jumpers<br />
permiten mayor<br />
flexibilidad de<br />
uso de la<br />
herramienta !!!<br />
Headers para Cable plano c/ Dipzoc<br />
(Target Cable & DIP Socket)<br />
Un I.C.E. de Tiempo Real de muy bajo costo…..<br />
Zócalo Z.I.F. p/ grabación<br />
del MCU FLASH<br />
Alimentacion de 12Vdc<br />
o Bateria de 9V<br />
Salida RS-232C<br />
P/ conexión<br />
PC - Emulador
Conexión Típica del sistema EVAL08QTY<br />
HOST<br />
(P.C. or Workstation)<br />
RS-232<br />
CABLE<br />
ICS08xxZ : Entorno de desarrollo bajo<br />
Windows (WinIDE / CodeWarrior)<br />
PLACA<br />
DEV.<br />
SYSTEM<br />
EVAL08QTY<br />
TARGET<br />
CABLE<br />
TARGET SYSTEM<br />
( PRODUCTO DEL CLIENTE )<br />
(HW & SW) (HW & SW)<br />
ZOCALO DEL<br />
MCU<br />
Permite disponer de un completo ambiente de desarrollo, prescindiendo del<br />
dispositívo final (MCU), aumentando la flexibilidad de trabajo y a un muy<br />
bajo costo.........
Editor de texto tipo “wordPad”<br />
Entorno de desarrollo completo bajo Windows:<br />
Registros del CPU, variables en RAM, FLASH,<br />
acceso a registros de periféricos, manipulación de<br />
datos on – line, acceso rápido a borrado / grabación<br />
de la memoria FLASH del MCU.<br />
Un ambiente de desarrollo integrado con:<br />
•Edición de programas tipo “Wordpad”<br />
•Compilación con detección de errores<br />
•Emulación en Tiempo Real (1 Hardware Break Point)<br />
•Simulación de código con WinIDE o CodeWarrior<br />
• Debugging sencillo, con acceso a variables,<br />
registros del CPU, registros de los periféricos, uso<br />
de rutinas en ROM!!
WinIDE.. Todo en uno !!<br />
Editor / Compilador Programador<br />
Emulación en<br />
Tiempo Real !!
Pobre Hombre !!<br />
Me vuelvo loco !!!<br />
Quiero trabajar con una sola<br />
herramienta para todos los<br />
HC908 Flash !!!!<br />
Seguro que no conoce el<br />
sistema FLASH_POD !!
“FLASH_POD” un sistema “Low Cost” para<br />
TODA la familia HC908 Flash !!!
“FLASH_POD” el In – System Emulator (I.S.E) para<br />
toda la Flia. HC908 con las siguientes prestaciones:<br />
• WinIDE, entorno integrado de desarrollo bajo Windows<br />
• Edición de programas en ambiente tipo “Wordpad” de Windows<br />
• Compilador CASM08 con detección de errores<br />
• Simulación (No Tiempo Real) de software & hardware (I.C .S) en circuito<br />
• Programación de la memoria Flash del MCU en la placa del usuario I.S.P<br />
(In –System Programming)<br />
• Emulación en Tiempo Real (In Circuit Debugger) en el MCU de la placa del usuario I.S.E<br />
(In – System Emulator) con un “hardware” Breakpoint reubicable.<br />
• Conexión con el PCB a depurar por medio de un conector tipo IDC 2 x 10 en el sistema y<br />
un conector HEADER (tira de pines) 2 x 10 paso de .1 pulg.<br />
•Emulación de más de 50 modelos distintos de MCUs HC908 Flash……..<br />
• Compatible con entorno integrado CodeWarrior 5.0 / 5.1 / 6.x
Mas prestaciones……<br />
• Permite trabajar con tensiones de 5V, 3V y sistemas mixtos (MCU HC908JB8 / JB16/JW32)<br />
• 4 Frecuencias de Oscilador (xtal) disponibles y opción de Oscilador Externo<br />
(4,9152 Mhz, 9,8304Mhz, 14,7456 Mhz, 6,0000 Mhz)<br />
• Velocidad de comunicación con la PC desde 4800 Bps hasta 28,8 Kbps.<br />
• Conexión a puertos Seriales COM (RS-232C) o USB 2.0 (Puerto COM Virtual)<br />
• Manejo automático del “Power Cycling” del MCU por medio de la PC<br />
• Solo un (1) pin es necesario para la emulación, el sistema “libera” en forma automática y<br />
transparente los pines adicionales para entrar en modo “monitor” usados por los HC908.<br />
• El sistema Memoriza la configuración para cada dispositivo en memoria no – volátil para mayor<br />
comodidad durante períodos prolongados de desarrollo.<br />
• Función “autodiagnótico” que ayuda a verificar conexiones en modo monitor.<br />
• Permanente “UPDATE” de configuraciones y software por medio de la WEB ( P & E<br />
microsystems, Freescale, EduDevices )
<strong>Parte</strong>s del sistema FLASH_POD...
Conexión del “Header Board” con la placa del<br />
Usuario bajo desarrollo……..<br />
“Header Board”<br />
Conector IDC<br />
Sobre “Header” de<br />
2 x 10 pines<br />
Placa de Usuario Bajo desarrollo<br />
Con el MCU HC908xx en la placa !!!!
Como se conecta el sistema FLASH_POD ???<br />
ICS08xxZ / WinIDE / CodeWarrior<br />
HOST<br />
(P.C. or Workstation)<br />
RS-232<br />
CABLE<br />
DEV.<br />
SYSTEM<br />
FLASH_POD<br />
El FLASH_POD es un I.S.E (In – System Emulator) Que<br />
toma las señales del MCU en la placa bajo desarrollo y las<br />
adapta para conseguir una emulación en Tiempo Real muy<br />
flexible…….<br />
FLEX<br />
CABLE<br />
HEADER BOARD<br />
(CABEZAL DE EMULACION )<br />
(HW & SW) (OSCs & Señales)<br />
ZOCALO IDC<br />
2 x 10 PINES<br />
(P4)<br />
Placa del usuario con el<br />
MCU HC908 FLASH<br />
bajo desarrollo
Emuladores En - Sistema (I.S.E.) y Emuladores En - Circuito (I.C.E.).....<br />
......Donde y como utilizarlos.<br />
Por Ing. Daniel Di Lella, EduDevices.com.ar<br />
Cuando comenzamos a trabajar con una nueva familia de microcontroladores, nos encontramos a menudo, con el dilema de elegir la herramienta<br />
mas adecuada para nuestros futuros proyectos. En la nueva familia de Microcontroladores FLASH HC908 de Motorola, nos encontramos ante esta<br />
situación. Para fortuna de los diseñadores de sistemas con MCUs, la familia HC08 posee un amplio portfolio de herramientas de desarrollo, desde<br />
un sistema profesional muy completo como el MMEVS de alta gama, hasta sistemas muy económicos y no por ello menos potentes como los<br />
EVAL08 y el E-FLASH08.<br />
En el presente artículo, se prestará especial atención a los sistemas más económicos disponibles para la familia HC908.<br />
Que es un Emulador En - Circuito?<br />
Un Emulador En - Circuito o I.C.E (In - Circuit Emulator) es un sistema de desarrollo capaz de emular en tiempo real (a la velocidad del clock<br />
del sistema) las funciones y funcionalidad de un microcontrolador determinado. Los I.C.E poseen un conector de cable plano con un zócalo en<br />
uno de sus extremos que "imitan" física y mecánicamente la disposición de pines del "Chip" del MCU a emular. Esto permite reemplazar al chip<br />
que iría en la aplicación bajo desarrollo del usuario por el cable plano en cuestión, posibilitando de esta forma la vinculación entre la aplicación y<br />
el sistema de desarrollo.<br />
Debido a este modo de vinculación que poseen estos sistemas, se plantean ventajas y limitaciones para los mismos.<br />
Dentro de las ventajas, podemos destacar que en los I.C.E la "potencia" de Emulación reside dentro de ellos, permitiendo utilizar mínimo<br />
hardware cuando, por ejemplo, solo se quiere depurar o probar un módulo específico del MCU (SCI, SPI, TIMERS, A/D, etc.)<br />
Esta situación es ideal y muy frecuente en usuarios noveles o con poca experiencia en estos MCUs o bien en ámbitos escolares y/o académicos, en<br />
donde los ensayos son parciales y no específicos a un proyecto determinado.
Las limitaciones en este tipo de sistemas, pasan por la poca "flexibilidad" en la variedad de dispositivos a emular, ya que se necesita un "arnés"<br />
(conector + cable plano) para cada tipo de derivativo, tipo de encapsulado, y además circuitería especifica incluida en el emulador para cada uno de<br />
ellos.<br />
Los sistemas "EVAL08" pertenecen al grupo de los I.C.E., y en su diseño se tuvo en cuenta obtener el máximo de prestaciones sobre la base del más<br />
bajo costo posible.<br />
En el EVAL08QTY, se pueden emular derivativos tales como TODOS lospertenecientes a la familia HC908Q (encapsulados DIP 16 y 8 pines).<br />
Header para Cable plano c/<br />
Dipzoc<br />
Zócalos p/ grabación<br />
de los MCUs FLASH<br />
Fig. 1 - Sistema I.C.E. "EVAL08QTY" y conexiones ppales.<br />
Salida RS-232C<br />
P/ conexión<br />
PC - Emulador
Cable plano, con<br />
zócalo para<br />
emulación<br />
Que es un Emulador En - Sistema?<br />
Fig. 2 - Detalle conexión cable plano p/ Emulación con la placa del usuario bajo desarrollo<br />
Placa del usuario bajo<br />
desarrollo<br />
Los Emuladores En - Sistema o I.S.E. (In - System Emulator), son de más reciente aparición que los I.C.E., y especialmente para la línea HC08 de<br />
Motorola, son una Novedad.<br />
Los I.S.E son también sistemas de desarrollo capaces de emular en tiempo real (a la velocidad del clock del sistema) las funciones y funcionalidad de<br />
un microcontrolador determinado, pero a diferencia de los I.C.E. basan su "potencia" de Emulación en los distintos MCUs incorporados en las<br />
propias placas de los usuarios bajo desarrollo.<br />
Los microcontroladores de la familia HC08 de Motorola, soportan un modo especial de operación que permite a los desarrolladores de software<br />
acceder a un programa monitor "interno" que ayudará en la depuración de los programas. Este modo de operación se conoce como "Modo Monitor"<br />
y permite que un sistema Host (PC) se comunique con el microcontrolador bajo desarrollo.
El sistema "FLASH_POD" pertenece al grupo de los I.S.E, este usa el "Modo Monitor" de la familia HC908, para Emulación en Tiempo<br />
Real, Programación de la memoria FLASH, y Simulación con la tarjeta de hardware real del usuario.<br />
Solamente un conector (header) del tipo IDC 2 x 10 es necesario incluir en la tarjeta del usuario, para de esta forma, permitir que el sistema<br />
E-FLASH08 se comunique con la tarjeta bajo desarrollo y así obtener una completa emulación "In-System". Este conector se intercalará entre<br />
las principales señales del MCU y el resto del circuito de la placa, existiendo señales comunes y otras particulares entre los distintos MCUs a<br />
emular.<br />
De esta forma de vinculación entre placa y sistema de emulación, surgen ventajas y limitaciones.<br />
Entre las ventajas podemos citar la gran flexibilidad a la hora de emular distintos derivativos de una familia de MCUs,<br />
independientemente del tipo de encapsulado y cantidad de pines (DIP, SOIC, TQFP).<br />
Las limitaciones en este tipo de sistemas pasan por la inclusión "obligatoria" del conector de vinculación placa - emulador en la placa bajo<br />
desarrollo y el no poder utilizar al sistema emulador sin la placa del usuario con el MCU a emular.<br />
Esta última limitación se debe al hecho que en un I.S.E, existen circuitos de adaptación de señales, control de alimentación, comunicación con<br />
la PC, manejo de recursos I/O, etc., que son vitales en dicho sistema pero la potencia de emulación descansa realmente en el MCU de la<br />
propia placa a depurar.<br />
En el Kit "FLASH_POD", se incluye una placa "demo" (Demo Board) conteniendo un MCU derivativo de la flia. HC908 como el<br />
MC68HC908QY4ACPE, que permite realizar pruebas y depuraciones de distintos módulos del chip, sin la necesidad de agregar hardware<br />
adicional o con uso mínimo del mismo.<br />
De esta forma, se compensa la última limitación comentada anteriormente para este tipo de Sistemas.
Placa “Header<br />
Board” del sistema<br />
“FLASH_POD”<br />
Placa “Demo Board”<br />
con MCU<br />
MCHC908QY4ACPE<br />
(Aquí puede ser<br />
reemplazada por la placa<br />
del usuario bajo<br />
desarrollo con una<br />
aplicación concreta)<br />
Conector IDC 2 X 10 & “Header” (tira de pines 2 x10 a .1”)<br />
Como se comentó anteriormente, el conector de vinculación entre Emulador - Placa bajo desarrollo, es del tipo 2 x 10 pines (tira de pines 2 x<br />
10 a paso de .1") "header" en la placa, y del tipo IDC 2 x 10 (hembra) en el emulador (Header Board).<br />
Este conector debe intercalarse entre el MCU y el resto del circuito, de esta forma el emulador "abre" el camino natural de las señales entre<br />
el MCU y el resto de la circuitería.<br />
Cuando el emulador, ya no es necesario, este conector de vinculación (tira de pines) es puesto en "corto" entre pines opuestos por medio de<br />
jumpers estándar.<br />
A continuación pueden verse algunos detalles de conexión entre MCU y resto de circuito, para distintos derivativos de la línea HC908.
Conexionado entre el sistema FLASH_POD y la placa del usuario para el MC68HC908JL3 de 28 pines<br />
Lado Circuito Usuario<br />
• Vdd<br />
• IRQ<br />
• RESET<br />
7) Al circ. Del Oscilador<br />
11) I/O Generales<br />
13) I/O Generales<br />
15) I/O Generales<br />
17) I/O Generales<br />
19) Pin LIBRE<br />
Lado circuito externo al<br />
MCU en la placa del<br />
usuario<br />
Conector IDC 20 (lado “Header<br />
Board” del E-FLASH08) & Conector<br />
“Header” 2 x 10 (tira de pines, del<br />
lado placa usuario)<br />
Lado Circuito Microcontrolador<br />
MC68HC908JL3 – 28 Pines<br />
• PIN 7 Vdd<br />
• PIN 1 IRQ<br />
• PIN 28 RST<br />
• PIN 4 OSC 1<br />
• PIN 3 Vss<br />
• PIN 21 PTB0<br />
• PIN 20 PTB1<br />
• PIN <strong>18</strong> PTB2<br />
• PIN 17 PTB3<br />
20) PIN LIBRE<br />
Lado del MCU<br />
Pines al chip del<br />
MCU
NOTA 1: En el Pin 7 del conector IDC 20 se debe conectar el circuito del oscilador, es decir una de las patas de cristal con su<br />
correspondiente capacitor de 22 PF y la resistencia de 10 Mohms. La otra pata del cristal debe ir directamente conectada al PIN 5<br />
del Chip (OSC 2 ).<br />
NOTA 2: En los pines donde se conectarán los circuitos correspondientes a IRQ y RST (reset), asi como en los pines de I/O<br />
generales (uso I/O general), el usuario conectará el dispositívo que considere necesario (demas C.Is, transistores, etc.) de acuerdo<br />
con su diseño original.<br />
NOTA 3: El concepto del conector tipo “tira de 2 x 10 pines en la placa del usuario” (Header), es como si el mismo fuera<br />
“intercalado” entre las 10 señales más importantes entre el MCU y el resto del circuito externo al mismo. Estas señales son<br />
utilizadas por el sistema E-FLASH08 para “dialogar” con el MCU bajo desarrollo en el modo “monitor” y luego de liberar las<br />
mismas en forma automática, permitir de esta forma una emulación en tiempo real.<br />
Una vez finalizada la etapa de depuración de la placa del usuario, el conector formado por una tira de pines de 2 x 10 en la placa<br />
bajo desarrollo (Conector “Header”), debe ser PUENTEADO por “jumpers” que permitan al flujo normal de las señales en<br />
cuestion. (Ejemplo, se puentea PIN 1 con PIN 2, PIN 3 con PIN 4……… PIN 19 con PIN 20. )<br />
1)<br />
Jumper
“EDUKIT08” - Sistema Didáctico / Entrenamiento para las flias.<br />
HC908 / HC9S08 / Serie Flexis (8 / 32 Bits).
“EDUKIT08” ... Características Principales<br />
•Placa didáctica con hardware completo para prácticas con cada módulo típico<br />
del HC908 / HC9S08 / Serie Flexis (8 / 32 Bits).<br />
• In Circuit Debugger incorporado “Mon08” para la familia HC908.<br />
• Puerto Serial USB y RS-232C para conexión a la PC.<br />
• Entornos Integrados de Desarrollo WinIDE y CodeWarrior 5.0 incluidos.<br />
• Actualizable por placas “PLUGIN” para soportar a cada familia.<br />
• Placas de Expansión diversas (Puertos I/O, Display Gráfico, ZigBee, GSM).<br />
• Curso teórico completo sobre MCUs HC908, más guía de trabajos prácticos.<br />
• Soporte mediante sitio web para alumnos y docentes.<br />
• Alimentación AC / DC de 9 a 16V externa o por medio del puerto USB 2.0
“EDUKIT08” ... Características Principales<br />
• 2 Puertos seriales completos para el usuario.<br />
• Uno de los puertos puede configurarse como RS-232C / RS-485 / IRDA.<br />
• Se puede implementar una RED BUS AMO / ESCLAVO de hasta 32 Nodos!!!.<br />
• Comunicación Inalámbrica por IRDA entre dos sistemas EDUKIT08.<br />
• Display LCD de 16 x 2 líneas con Backlight y Display 7 Segmentos de 4 dígitos LED.<br />
• Prácticas de SPI / I2C / ICAP / PWM / TIMER / RTC / FLASH como EEPROM
Compiladores “C” disponibles para la familia HC908<br />
- Freescale ---- “CodeWarrior” Development Studio Especial Edition 5.0 / 5.1 / 6.x<br />
Web Site ------- www.freescale.com/codewarrior<br />
- ImageCraft ------- “C” Compiler for HC08 family<br />
Web Site ------- www.imagecraft.com<br />
- Introl ----------------- “C” Compiler for HC08 family<br />
Web Site ------- www.introl.com<br />
- Cosmic --------------- “C” Compiler for HC08 family<br />
Web Site ------- www.cosmic.com