[教学]入门microchip c18教程(PIC18F4620)

fritlizt

接下来。还是led blinking.....

不过是用不一样的方法。。。。
今天用interrupt来做 led blinking.
pic18f的interrupt相对于pic16f的复杂。有priority之分。 不同priority的vector不一样。
不过这里用的是普通interrupt,没有priority之分。更深入的interrupt以后会在讨论。

schematics 和15 楼的一样。


简单解释， interrupt是什么。
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%AD%E6%96%B7
最主要的功能是-：
出于性能上的考量。如果计算机系统没有中断，则处理器与外部设备通信时，它必须在向该设备发出指令后进行忙等待，反复轮询该设备是否完成了动作并返回结果。这就造成了大量处理器周期被浪费。引入中断以后，当处理器发出设备请求后就可以立即返回以处理其他任务，而当设备完成动作后，发送中断信号给处理器，后者就可以再回过头获取处理结果。这样，在设备进行处理的周期内，处理器可以执行其他一些有意义的工作，而只付出一些很小的、切换上下文所引发的时间代价。
（从wikipedia抄的。。。).

好地。。。。进入正题。 如何用中断来实现led blinking.
*加入了comment过后code有点乱。请自行把code copy去你喜欢的editor过后加以整理
*感谢waiweng83在interrupt function那边的更正。

直接skip configuration bit.因为和15楼是一样的。

1. unsigned char TimeOut = 0;
   
2. void ISR (void);

复制代码

好。 TimeOut 是global variable, 用途作为一个flag.让main loop知道中断发生了吗
void ISR (void) = 中断函数的 prototype. arguments void, return void.

1. void main (void)
   
2. {
   
3.         unsigned int task1Cnt = 0;
   
4.         TRISBbits.TRISB1 = 0;
   
5.         WriteTimer0(55536);                                //set timer value
   
6.         OpenTimer0(TIMER_INT_ON & T0_16BIT  & T0_SOURCE_INT & T0_PS_1_1);        //configure and start timer
   
7.         INTCONbits.GIE = 1;                                                                //enable global interrupt
   
8.         while (1){
   
9.                 if (++task1Cnt>250){                                                //check if count > 250ms
   
10.                         LATBbits.LATB1 = !LATBbits.LATB1;                //toggle led on latb1
    
11.                         task1Cnt = 0;                                                        //clear task 1 counter
    
12.                 }
    
13.                 while (TimeOut == 0);                                                //wait until interrupt occur
    
14.                 TimeOut = 0;                                                                //clear timeout
    
15.         }
    
16. }

复制代码

这个main loop和之前两个有蛮大的变动。
OpenTimer0里面， TIMER_INT_OFF 改成 TIMER_INT_ON。
-〉这个为了enable timer0 interrupt.

INTCONbits.GIE = 1;                                                                //enable global interrupt
->很明显， 这个是为了enable global interrupt， 如果要用interrupt, 不论什么interrupt,这个bit 一定要enable.如果没有这个，即使你有enable timer interrupt. interrupt还是不会发生的。

1. if (++task1Cnt>250){                                                //check if count > 250ms
   
2.                         LATBbits.LATB1 = !LATBbits.LATB1;                //toggle led on latb1
   
3.                         task1Cnt = 0;                                                        //clear task 1 counter
   
4.                 }

复制代码

这里， 就是blinking 部分。 我等250 个counting. 等到过后就 toggle led,然后 reset counter.
怎样知道算250次过后就是250ms?

while (TimeOut == 0);                                                //wait until interrupt occur
                TimeOut = 0;                                                                //clear timeout
答案就在这里。 我等timeout occur. timeout 会在每1ms发生一次， 也就是我自己set的时间。关于如何算timer overflow时间， 请参考15楼。
当interrupt还没发生的时候， while (TimeOut == 0); program就会stuck在这里。
interrupt发生的时候,我就会把timeout set 成 "1", 就会break 刚才的while loop.
过后再把timeout reset = 0.所以每等while loop一次 = 1ms. 每个loop我increment task1Cnt 一次。
所以increment 250次过后 = 250ms  了。

接下来看看interrupt怎样写。

1. #pragma code
   
2. #pragma interrupt ISR
   
3. void ISR (void)
   
4. {
   
5.         if(INTCONbits.TMR0IF){                                //check is timer0 = source of interrupt
   
6.                 T0CONbits.TMR0ON = 0;                        //stop timer
   
7.                 WriteTimer0(55536);                                //reload timer value
   
8.                 T0CONbits.TMR0ON = 1;                        //start timer
   
9.                 TimeOut = 1;
   
10.                 INTCONbits.TMR0IF = 0;                        //clear timer0 overflow flag
    
11.         }
    
12. }

复制代码

用#pragma interrupt. ISR只是一个名字， 没什么重要。 你要放abc都可以。
void ISR (void)。 这个ISR也是个名字而已， 你要abc都没问题。
由于全部interrupt会被direct来同一个vector 也就是0x08.所以无论什么interrupt source都会在这里处理。
要怎样知道那个interrupt source trigger interrupt,就是检查 他们的interrupt flag.
好像timer0, 当timer overflow的时候会导致interrupt.只要检查INTCONbits.TMR0IF就可以知道timer0 是不是interrupt source.

如果是timer0导致中断：
-重新设置timer0 value.
-set timeout
-clear interrupt flag.
当然你还可以加一些task/function.不过个人习惯， 通常我都不在interrupt做长篇大论。都用flag来trigger main loop。

1. #pragma code high_vector=0x08                                                //interrupt vector at 0x08
   
2. void interrupt_at_high_vector (void)
   
3. {
   
4.         _asm GOTO ISR _endasm                                                        
   
5. }

复制代码

到最后还有一个function
根据mplabc18 userguide. 也就是mcc18\doc\hlpc18ug里面。
有写到。
MPLAB C18 does not automatically place an ISR at the interrupt vector. Commonly, a GOTO instruction is placed at the interrupt vector for transferring control to the ISR proper.
由于c18是不会直接把isr放在interrupt vector里面。 所以在interrupt vector 也就是code memory location 0x08里， 我们必须自己搞定， 用goto ->for transferring control to the ISR proper.
high_vector 和 interrupt_at_high_vector只是一个名字。
ISR就是你的interrupt function

完整的program.

1. #include <p18cxxx.h>
   
2. #include <timers.h>
   
3. 
   
4. #pragma config OSC = HSPLL                        //hspll osc
   
5. #pragma config BOREN = OFF                        //no brownout reset
   
6. #pragma config WDT = OFF                        //no watchdog
   
7. #pragma config MCLRE = OFF                        //no mclr
   
8. 
   
9. unsigned char TimeOut = 0;
   
10. void ISR (void);
    
11. 
    
12. void main (void)
    
13. {
    
14.         unsigned int task1Cnt = 0;
    
15.         TRISBbits.TRISB1 = 0;
    
16.         WriteTimer0(55536);                                                                //set timer value
    
17.         OpenTimer0(TIMER_INT_ON & T0_16BIT  & T0_SOURCE_INT & T0_PS_1_1);        //configure and start timer
    
18.         INTCONbits.GIE = 1;                                                                //enable global interrupt
    
19.         while (1){
    
20.                 if (++task1Cnt>250){                                                //check if count > 250ms
    
21.                         LATBbits.LATB1 = !LATBbits.LATB1;                //toggle led on latb1
    
22.                         task1Cnt = 0;                                                        //clear task 1 counter
    
23.                 }
    
24.                 while (TimeOut == 0);                                                //wait until interrupt occur
    
25.                 TimeOut = 0;                                                                //clear timeout
    
26.         }
    
27. }
    
28. 
    
29. #pragma code high_vector=0x08                                                //interrupt vector at 0x08
    
30. void interrupt_at_high_vector (void)
    
31. {
    
32.         _asm GOTO ISR _endasm                                                        
    
33. }
    
34. 
    
35. #pragma code
    
36. #pragma interrupt ISR
    
37. void ISR (void)
    
38. {
    
39.         if(INTCONbits.TMR0IF){  //check is timer0 = source of interrupt
    
40.                 T0CONbits.TMR0ON = 0;   //stop timer
    
41.                 WriteTimer0(55536);        //reload timer value
    
42.                 T0CONbits.TMR0ON = 1;   //start timer
    
43.                 TimeOut = 1;
    
44.                 INTCONbits.TMR0IF = 0;     //clear timer0 overflow flag
    
45.         }
    
46. }

复制代码

模拟结果


[ 本帖最后由 fritlizt 于 19-7-2009 04:11 PM 编辑 ]

[ 本帖最后由 fritlizt 于 7-8-2009 11:55 AM 编辑 ]

fritlizt

接下来。。。。c18 data types.

在programming的时候， 免不了要用到variables....当用variables的时候， 你必须要declare你的variables....
data type就是define 你的variable是属于哪一种类型的。。。。

每个compiler自己的data type代表的定义不一样。。。
给c18来说， 有几个data types,那就是（从user guide抄出来的）：

char(1,2)	8 bits	-128	127
signed char	8 bits	-128	127
unsigned char	8 bits	0	255
int	16 bits	-32,768	32,767
unsigned int	16 bits	0	65,535
short	16 bits	-32,768	32,767
unsigned short	16 bits	0	65,535
short long	24 bits	-8,388,608	8,388,607
unsigned short long	24 bits	0	16,777,215
long	32 bits	-2,147,483,648	2,147,483,647
unsigned long	32 bits	0	4,294,967,295

在没有注明unsigned 还是signed下.默认都是signed.
未必每个compiler都是这样默认。 所以习惯上还是注明比较好。

pic18是8bit mcu. register data width = 8bits.做8bits的运算是最快的。
所以没必要的时候尽量使用unsigned char. 如果你有一个variable只需要0-200,你可以用:
unsigned char
short, unsigned short,
int, unsigned int,
short long,
unsigned short long
long
unsigned long.
都可以。。。。不过用short, int会用2bytes.再加上pic18f只是8bits mcu.做16 bits operation会比8bits operation来得慢。所以用int, short只是浪费时间， 浪费空间。 再加上如果用signed.浪费时间x2.
long 更够里， 不多说了。。。
所以， 根据自己需要， 来declare你的variables data type....mcu ram通常不是很多。。。。。

[ 本帖最后由 fritlizt 于 27-7-2009 10:41 PM 编辑 ]

waiweng83

补充以下，如果要用到 16 bits 的 variable 时，最好是养成习惯去用 signed short 或 unsigned short。因为 int 的 width 也是看 compiler 的。有些 compiler 的 int, signed int 和 unsigned int 是 32 bit 的 （大多数的 32 bits MCU）。

waiweng83

fritlizt 大大，你的 code 漏了点东西。

1. #pragma code high_vector=0x08 //interrupt vector at 0x08
   
2. void interrupt_at_high_vector (void)
   
3. {
   
4. _asm GOTO ISR _endasm
   
5. }
   
6. 
   
7. 
   
8. #pragma code
   
9. #pragma interrupt ISR
   
10. void ISR (void)
    
11. {
    
12. if(INTCONbits.TMR0IF){ //check is timer0 = source of interrupt
    
13. T0CONbits.TMR0ON = 0; //stop timer
    
14. WriteTimer0(55536); //reload timer value
    
15. T0CONbits.TMR0ON = 1; //start timer
    
16. TimeOut = 1;
    
17. INTCONbits.TMR0IF = 0; //clear timer0 overflow flag
    
18. }

复制代码

在 void interrupt_at_high_vector (void) 过后，必须加入 #pragma code 来告诉 compiler，接下来的 code 应该放在 code vector 里，否则 void ISR (void) 可能会 overlap 跟 Low Priority Interrupt Vector (0x0018)。

[ 本帖最后由 waiweng83 于 1-8-2009 02:06 PM 编辑 ]

wilson16

原帖由 fritlizt 于 28-6-2009 01:15 PM 发表
看看program怎么写。。。。。第一个要会的事。。。。-〉create project.....
install mplab ide,和c18过后打开mplab ide.

click Project -> Project wizard
http://i5.photobucket.com/albums/y187/skywalker_1 ...

为什么我的ｓｏｕｒｃｅ一直跑去other file的？还有只能ｃｏｍｐｉｌｅ　.asm的ｆｉｌｅ　而已吗？

fritlizt

原帖由 waiweng83 于 1-8-2009 02:01 PM 发表
fritlizt 大大，你的 code 漏了点东西。#pragma code high_vector=0x08 //interrupt vector at 0x08
void interrupt_at_high_vector (void)
{
_asm GOTO ISR _endasm
}


#pragma code
#pragma interrupt I ...

paiseh, 谢谢waiweng大大补充。 差点误人子弟。
我更改了。

fritlizt

原帖由 wilson16 于 1-8-2009 02:25 PM 发表

为什么我的ｓｏｕｒｃｅ一直跑去other file的？还有只能ｃｏｍｐｉｌｅ　.asm的ｆｉｌｅ　而已吗？

不明白你的为题是怎样的， print screen上来看看。
在project wizard那边你要设定microchip c18.就可以compile c program了。
当然你要先install microchip c18.

fritlizt

接下来介绍一各很普通的通讯协议UART.

它包括了RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等介面標準規範和匯流排標準規範，即UART是非同步串列通信口的總稱。而RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等，是對應各種非同步串列通信口的介面標準和匯流排標準，它規定了通信口的電力特性、傳輸速率、連接特性和介面的機械特性等內容。
http://zh.wikipedia.org/wiki/UART

普遍上拿来当作和电脑之间的通讯接口。 电脑也是有uart(也就是COM port),不过是RS232界面标准， 而PIC只是TTL. 如果要两者之间能够沟通， 需要一个level shifter.就是MAX232，能够转换TTL<->232。

PIC uart有好几种操作模式， synchronous master/slave, asynchronous 等。data方面可以是9 bits/8 bits
我直接解释asnychronous mode, 8 bits data,这个对我来说是最容易， 也是最简单的方法。
电脑方面也容易处理。
schematics:


*在下面的例子, USART指的就是UART. 由于pic uart 也支持synchronous mode,就称为USART
asynchronous mode USART = UART..

1. #include <p18cxxx.h>
   
2. #include <usart.h>
   
3. #include <stdio.h>
   
4. 
   
5. #pragma config OSC = HSPLL            //hspll osc
   
6. #pragma config BOREN = OFF            //no brownout reset
   
7. #pragma config WDT = OFF            //no watchdog
   
8. #pragma config MCLRE = OFF            //no mclr

复制代码

configuration bit还是一样。
#include 方面， 由于用peripheral library做usart 用途， 需要include usart.h
stdio.h 是standard io header.由于我会用printf来把data 从usart print出去， 需要这个header file

1. #define BAUDRATE 9600
   
2. #define BAUD_VAL 40000000/BAUDRATE/64 -1

复制代码

这些是preprocessor.直接define baudrate方程式。 方便做工。

1. void main (void)
   
2. {
   
3.     OpenUSART(USART_TX_INT_OFF & USART_RX_INT_OFF & USART_ASYNCH_MODE & USART_BRGH_LOW & USART_EIGHT_BIT, BAUD_VAL);
   
4.     printf ("testing123:%u\r\n", 23);
   
5.     while (1){
   
6.         if (DataRdyUSART()){        //if data available
   
7.             while (BusyUSART());    //wait until previous data sent
   
8.             WriteUSART(ReadUSART());//read buffer
   
9.         }
   
10.     }
    
11.     while (1);
    
12. }
    
13. 
    
14. int putc (char c, FILE *stream)
    
15. {
    
16.     while (BusyUSART());
    
17.     WriteUSART(c);
    
18.     return c;
    
19. }

复制代码

main function不长， 算是简单。
主要是print一个formatted string.
然后就echo你所有的input.

openusart ->在你还没开始用usart之前，你必须做一些setting, 也就是你usart的操作模式。
这里我的设定是
Rx interrupt - off
Tx interrupt - off
Usart mode - Asynchronous
baudrate mode - USART_BRGH_LOW
data bits - 8

关于baudrate设定， 我用usart brgh low.
关于计算baudrate方程式可以参考pic18f4620 datasheet, chapter 18.1. Baudrate generator

openusart过后。。。。。。一切就绪。
如何发送/接受资料？

一些常用的library function:可以参考peripheral library user guide.
这些都是我copy过来的。
常用的有：OpenUSART, BusyUSART, DataRdyUSART, WriteUSART, ReadUSART
偶尔会用的：putsUSART, putrsUSART

Function	Description
BusyUSART	Is  the USART transmitting?
CloseUSART	Disable  the USART.
DataRdyUSART	Is  data available in the USART read buffer?
getcUSART	Read  a byte from the USART.
getsUSART	Read  a string from the USART.
OpenUSART	Configure  the USART.
putcUSART	Write  a byte to the USART.
putsUSART	Write  a string from data memory to the USART.
putrsUSART	Write  a string from program memory to the USART.
ReadUSART	Read  a byte from the USART.
WriteUSART	Write  a byte to the USART.
baudUSART	Set  the baud rate configuration bits for enhanced USART.

通常BusyUSART和WriteUSART,会在一起使用
在你要write usart的时候， 你必须检查之前的data是否已经传送出去， 如果还没有， 你就传送下一个data,这就会造成data miss.
而DataRdyUSART和ReadUSART会在一起使用。
当要Read usart的时候， 你必须检查buffer里面时候有data给你， 没有的话read usart会一直给你之前的data.

putsUSART 是把整个string print 出去。
putrsUSART也是。
两者之间的分别就是string在data memory的时候， 用putsUSART.
string在program memory的时候， 用putrsUSART.
由于这个用法很麻烦， 有时候一不小心用错就麻烦。 再加上不能做formatted string.
所以通常要做formatted string output/string output,我用printf.
学过c的应该都懂printf吧。。。。。。。

int putc (char c, FILE *stream)
为什么需要这个呢。。。。由于printf 是用putc来output data得。。。。所以， 如果你要printf output 去usart.
over write putc这个function就可以了。

接下来是result and conclusion...
我用hyper terminal来和pic连线。
看看hyper terminal 设定。由于只是接rx, tx,gnd.所以flow control = none.
baudrate,我pic firmware用9600,当然这里也要一样 = 9600


结果：一开始我就收到testing123:23
接下来， chinese.cari.com.my是我自己type的， 由于pic会echo回来， 所以我也收到chinese.cari.com.my



[ 本帖最后由 fritlizt 于 6-8-2009 11:10 PM 编辑 ]

wilson16

原帖由 fritlizt 于 4-8-2009 09:01 PM 发表


不明白你的为题是怎样的， print screen上来看看。
在project wizard那边你要设定microchip c18.就可以compile c program了。
当然你要先install microchip c18.

那installer microchip c18 你有吗？谢谢！

fritlizt

原帖由 wilson16 于 7-8-2009 02:50 AM 发表


那installer microchip c18 你有吗？谢谢！

老兄， 请爬楼， 就在第一楼。。。。。

abue

大家都用什么programmer啊？
JDM?

fritlizt

原帖由 abue 于 16-8-2009 12:30 AM 发表
大家都用什么programmer啊？
JDM?

我第一个是jdm.-->不错， 很容易diy.推荐给初学者。
参考这里
http://cforum4.cari.com.my/viewthread.php?tid=1634019&extra=page%3D1

现在我用pickit2 / icd2.

abue

用pickit2怎样烧program进ic?
我看到的只有1个黑盒子和一个usb cable罢了。。
是不是要另外买？

fritlizt

原帖由 abue 于 16-8-2009 12:42 AM 发表
用pickit2怎样烧program进ic?
我看到的只有1个黑盒子和一个usb cable罢了。。
是不是要另外买？

会有header pin在尾段。 看datasheet有写。 分别就是Vpp, Vcc, Gnd, PGD, PGD.
接去你microcontroller的Vpp, Vcc, Gnd, PGD, PGC就可以了。
用mplab/pickit2 program烧录都可以。

abue

也就是说接6条线去pic就可以烧了？

abue

我要几个问题想要请问fritlizt大大。。。
由于全部interrupt会被direct来同一个vector 也就是0x08.所以无论什么interrupt source都会在这里处理。-->这是固定的吗？
如果是timer0导致中断：
-重新设置timer0 value.
-set timeout
-clear interrupt flag.-->我们只要做这3个动作就行了吗？还是要另外加？

fritlizt

原帖由 abue 于 16-8-2009 02:44 PM 发表
我要几个问题想要请问fritlizt大大。。。
由于全部interrupt会被direct来同一个vector 也就是0x08.所以无论什么interrupt source都会在这里处理。-->这是固定的吗？
如果是timer0导致中断：
-重新设置timer0 valu ...

只需要reload timer value, clear timer interrupt flag就可以了。
timeout是我自己要在main loop用到。 作为一个indicator而已。

pic18 interrupt vector有两个。
如果没有enable priority.全都会在0x08处理。
如果有enable high low priority,就会分为两个vector. 0x08, 0x18.

我的example没有enable interrupt priority
迟一点得空我会讲解interrupt.

abue

请发动您的神笔！

abue

对了大大您还没告诉小弟我是不是接6条线去pic就能烧program了？
(PICKIT2)

fritlizt

原帖由 abue 于 17-8-2009 07:21 AM 发表
对了大大您还没告诉小弟我是不是接6条线去pic就能烧program了？
(PICKIT2)

vpp vcc gnd pgc pgd五条线就可以了