Programmation des microcontrôleurs PIC en C

Les microcontrôleurs PIC sont des microcontrôleurs fabriqués par la société Microchip qui fournit par ailleurs gratuitement la plate-forme logiciel de développement MPLAB IDE. L’intérêt est pour un faible coût, de disposer d’un composant programmable de nombreuses fois, pouvant être utilisé de façon autonome : plus besoins d’ordinateur une fois le composant programmé.

L’utilisation d’un microcontrôleur dans une application simplifie notamment les montages électroniques entraînant par la même occasion un gain de temps et de coût. Les domaines d’utilisation principaux sont la robotique, la domotique et l’industrie.

L’éditeur de programme est un logiciel permettant d’écrire le programme dans un langage de programmation. Nous utiliserons le logiciel MPLAB IDE. Le fabricant Microchip fournit gratuitement ce logiciel.

Le compilateur est un logiciel traduisant un programme écrit dans un langage donné (C, basic, assembleur) en langage machine. Ce logiciel peut aussi comporter un «debugger» permettant la mise au point du programme, et un simulateur permettant de vérifier son fonctionnement. On utilisera le compilateur CC5X dans sa version gratuite. Cette version gratuite permet d’écrire environ 1ko de programme. On peut alors intégrer CC5X dans l’environnement MPLAB. Ainsi CC5X devient un outil de MPLAB dans lequel l’écriture, la simulation et le debugging du programme en C devient alors possible.

Le programmateur permet de transférer le programme compilé (langage machine) dans la mémoire du microcontrôleur. Il est constitué d’un circuit branché sur le port COM ou USB du PC, sur lequel on implante le PIC, et d’un logiciel permettant d’assurer le transfert. Il existe différents logiciels, nous utiliserons Icprog ou WinPic800. De nos jours, il existe des PIC programmable sur site.

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Microcontrôleur est un circuit intégré qui contient en interne, c’est-à-dire dans un seul et même boîtier, l’équivalent de la structure complète d’un micro-ordinateur

Les microcontrôleurs sont apparus quand :

• Quand on a sut les fabriquer, cad quand les technologies d’intégrations ont suffisamment progressées
• Quand dans les applications domestiques ou industrielles ont avait besoin de systèmes « intelligents » ou tout au moins programmables.

Les avantages des microcontrôleurs

– Diminution de l’encombrement du matériel et du circuit imprimé

– Simplification du tracé du circuit imprimé p (lus besoin de tracer de bus !)

– Augmentation de la fiabilité du système

– Intégration en technologie MOS, CMOS, ou HCMOS diminution de la consommation

– Le microcontrôleur contribue à réduire les coûts à plusieurs niveaux : moins cher que les composants qu’il remplace. Diminution des coûts de main d’œuvre (conception et montage)

– Environnement de programmation et de simulation évolués

Les défauts des microcontrôleurs

– le microcontrôleur est souvent surdimensionné devant les besoins de l’application

– Investissement dans les outils de développement

– Écrire les programmes, les tester et tester leur mise en place sur le matériel qui entoure le microcontrôleur

– Incompatibilité possible des outils de développement pour des microcontrôleurs de même marque.

– Les microcontrôleurs les plus intégrés et les moins coûteux sont ceux disposant de ROM programmables par masque. Fabrication uniquement en grande série >1000

– Défaut relatif car il existe maintenant systématique des versions OTPROM un peu plus chère.

Plan du cours Microcontrôleur

I. MICROPROCESSEUR

1.1. Système informatique minimal

1.2. Exécution de programme

1.3. Les Interruptions

II. MICROCONTROLEUR

2.1. Architecture d’un Microcontrôleur

2.2. Etude du microcontrôleur 8 bits ST7

a) Les registres internes

b) L’organisation mémoire (memory map)

c) Le jeux d’instruction

2.3. Les Périphériques du ST7

2.3.1. Programmation et configuration des périphériques

2.3.2 Les Timers

2.3.3. Le Convertisseur analogique/numérique (CAN)

2.3.4. Les ports d’entrées/sorties parallèles

2.4. Les interruptions

III. UTILISATION DU LANGAGE C

3.1. Organisation mémoire du ST7 et options de compilation

3.2. Allocation des variables

3.2.1. La zone DEFAULT_RAM

3.2.2. Les variables en page zéro

3.2.3. Les constantes

3.2.4. Stockage en mémoire EEPROM

3.2.5. Allocation de bouts de code

3.2.6. Accés à la mémoire via des pointeurs

3.3. Les registres des Périphériques

3.3.1. Déclaration des registres

3.3.2. Lecture, écriture et test d’un bit dans un registre

3.3.3. Configuration des registres lors d’initialisation de périphériques

3.3.4. Utilisation de macros pour les opérations sur les bit

3.4. Programmation des Interruptions

3.5. Langage C optimisé pour microcontrôleurs

IV. LA MISE EN ŒUVRE

4.1. Mise en œuvre matérielle

4.2. Mise en œuvre logicielle

4.3. La chaîne de développement ST7

4.4. Exemple de projet

4.4.1. Programme principal “main.c”

4.4.2. fichier de link “enviro.prm”

4.4.3. fichier d’environnement “defaut.env ‘’

4.4.4. fichier make “enviro.mak”

I-Télécharger le cours N°1 de Microcontrôleur

II-Télécharger le cours N°2 de Microcontrôleur

III-Télécharger le cours N°3 de Microcontrôleur

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