MSP430 Lab 02 Criar Compilar um projeto

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1 MSP430 Lab 02 Criar Compilar um projeto e Software CCS Neste post iremos criar um novo projeto utilizando a IDE CCS da Texas Instruments, compilar o código feito em linguagem C e fazer o Debug da aplicação utilizando a mesma ferramenta. Introdução A sigla IDE significa Ambiente de Desenvolvimento Integrado (Integrated Development Environment) e contém todas as ferramentas necessárias para desenvolver projetos embarcados (Compilador, Simulador, Editor, Debug, OS e outros). A interface de programação do CCS suporta dois modos de operação sendo eles o simples, com funcionalidades básicas de edição/compilação e menus com poucos itens, e o modo avançado onde à opção de integrar aplicativos à IDE além de menus e janelas mais versáteis e complexas. O usuário pode alterar entre os dois modos a qualquer momento acessando o menu de opções da IDE. A área de trabalho do CCS (Workspace) segue o mesmo padrão de

2 interfaces já conhecidas como MPLAB-X da Microchip, o Code Warrior da Freescale dentre outras, onde a barra lateral à esquerda contém a arvore dos projetos. Na figura abaixo, observamos a hierarquia de organização dos projetos alocados na área de trabalho do CCS. Hierarquia CCS Iniciando o CCS e o Workspace A criação de um novo projeto utilizando o CCS é feita de forma fácil e intuitiva, utilizando o Project Wizard, configurando os dados do projeto em apenas uma janela. Inicie o Code Composer Studio e abra o Workspace.

3 Iniciando o CCS Quando o CCS carregar, uma janela de diálogo irá abrir indicando a localização da pasta workspace. Encontre o local onde o seu projeto deverá ser salvo. Se deseja que esta seja a pasta permanente, marque a opção Use this as the default. Clique em OK. Esta pasta contém todas as configurações padrões do CCS incluindo as do projeto e janelas quando a IDE é fechado, logo as mesmas configurações vão estar disponíveis quando o software for aberto novamente. Ative a licença. Configurações de licença Na primeira vez que o CCS é aberto, a janela License Setup Wizard deve aparece. Caso você já iniciou o CCS

4 anteriormente e fez a opção errada, basta ir no menu Help -> Code Composer Studio Licensing Information e clicar na aba Upgrade e no botão Launch License Setup -> selecione o botão CODE SIZE LIMITED e clique Finish, como pode ser observado na figura acima. Se você planeja trabalhar somente com a linha LaunchPad, a limitação de código para a versão Free do CCS (16 KB) não será um problema pois estes microcontroladores suportam exatamente 16 KB de memória Flash. Aguarde até que a janela CCS workbench abra. Janela de trabalho do software O termo workbench se refere a Desktop do Ambiente de desenvolvimento (desktop development environment) ou mesa de trabalho em tradução livre. A workbench irá abrir na visualização CCS Edit como observado no canto superior direito da imagem acima e esta visualização é usada para criar ou montar projetos em C/C++. A

5 aba referente à CCS Debug é automaticamente habilitada quando a sessão de debug é iniciada. Esta janela é utilizada para analisar o projeto quanto à valores das variáveis, contador de programa, registradores e muito mais. Criando um novo projeto Um projeto contém todos os arquivos necessários para gerar o arquivo de saída (.out) e o binário que será executado no hardware do MSP430. Para criar um novo projeto clique em: File -> New -> CCS Project

6 CCS new project Nesta janela, nomeie o projeto e escolha o modelo do microcontrolador. Mantenha as opções como mostrado na figura acima para a placa LaunchPad. Não se esqueça de clicar em Empty Project (with main.c) para um básico template de edição ser adicionado. Clique em Finish. O software adicionará o projeto ao workspace e irá mostrá-lo no painel lateral esquerdo (Project Explorer). Abra o arquivo main.c para edição. Editar, compilar algorítmo e Debug do [crayon dad11f /] Questões como registradores específicos do microcontrolador, timer e outros serão discutidos em laboratórios posteriores a este. Clique no botão salvar, localizado na barra superior, como observado na figura abaixo. Botão salvar projeto

7 Clique no botão Debug. Botão de debug Após salvar, clique no botão Debug. O programa será compilado, a janela de debug perspective view será aberta e o mesmo será carregado na memória Flash do microcontrolador automaticamente se não houver nenhum erro. Quando o download do executável para a memória Flash do microcontrolador completar, a janela Debug perspective irá abrir e será nela que iremos trabalhar a partir de agora.

8 Área de debug do software A confirmação de onde estamos pode ser observado na aba no canto superior direito da tela, como observado na figura abaixo. Janela de debug Neste ponto de nossa prática, o programa já está carregado

9 dentro da Flash do microcontrolador, porém ainda não estamos vendo o Led piscar. Se observamos na janela principal, há uma pequena seta azul apontando para a função main(). Esta seta indica para onde o contador do programa (Program Counter PC) está apontando. Clique no batão Resume para executar o código. Botão de início executar o firmware Neste momento, o led vermelho (Figura abaixo) deverá piscar em uma frequência de 4 Hz.

10 Posição do LED em teste Quando clicamos no botão Suspend, a seta azul, localizada ao lado dos números das linhas do programa na janela main.c, deve parar em alguma parte do código, pois estamos interrompendo a execução e não especificamos o local exato do apontador. Botão para parar a execução do firmware Se clicarmos no Suspend, as opções step into, step over e step return estarão abertas para o nosso uso.

11 Opçoes de debug Estas funções sevem para navegar dentro da execução do programa e é ilustrado pela seta azul. Provavelmente, o programa que estamos executando deve parar no final da função do while. Se observarmos na aba variables (Lateral superior direita), teremos o valor da variável i declarada para armazenar a contagem da temporização entre o led aceso e apagado. Janela com valores de registradores e variáveis Clicando no botão Step Into a seta azul (Figura abaixo) deve se posicionar no laço do while. Se clicarmos novamente, a seta deve ir para o final do looping e clicando mais uma vez ela volta para o laço do while. Este ciclo irá ocorrer ate que a variável i tenha o seu valor totalmente decrementado. O valor da variável é observado como descrito acima.

12 Posição do ponteiro do Program Counter Para terminar o modo Debug basta apertar o botão Terminate (Figura abaixo). A janela irá fechar automaticamente e o software irá abrir o CCS Edit. Deste modo, podemos criar, editar e alterar o algorítmo novamente. Botão para terminar a execução e voltar ao Edit Window Conclusão Neste segundo post descrevemos como criar, editar, compilar e analisar um projeto utilizando a IDE CCS. Como observamos, todo o processo é feito de forma clara e podemos afirmar que o

13 CCS é uma das interfaces mais poderosas e completas para o desenvolvimento de aplicações embarcadas para microcontroladores, e no caso da Launchpad, não apresenta nenhuma restrição por estar na versão Free. MSP430 Lab 01 Instalação do Code Composer Studio e teste da Launchpad Imagem LaunchPad Texas Instruments Neste post iremos tratar dos primeiros passos com o microcontrolador MSP430G2553 da Texas Instruments (TI) montado na plataforma de prototipagem LaunchPad, incluindo a instalação do Code Composer Studio (CCS) e as configurações inicias necessárias para o hardware. Explicaremos também como

14 testar o programa pré instalado no microcontrolador pela TI. Introdução A placa MSP-EXP430G2 foi concebida pela Texas Instruments para ser de baixo custo. O software Code Composer Studio fornece um completo ambiente de desenvolvimento para sistemas embarcados, possuindo um emulador/depurador USB auxiliando na verificação do firmware, além de leituras online dos registradores e posições de memória. Abaixo, destacamos algumas das principais características do microcontrolador montado na LaunchPad: Alimentação de 1.8V a 3.6V Baixo consumo (220µA / MIPS) Arquitetura RISC de 16 bits Oscilador de 16 MHz 16 KB de memória flash 512 Bytes de memória RAM 20 pinos no encapsulamento PDIP 2 temporizadores de 16 bits UART, LIN, IrDA, SPI, I2C. 8 conversores AD de 10 bits. Cap touch I/O Retorno do modo Standby (Wake-Up) < 1µs Nesta série de tutoriais vamos utilizar esta plataforma para estudar aplicações para sistemas embarcados. Primeiramente, precisamos nos familiarizar com os materiais relacionados, incluindo a instalação do CCS e da biblioteca de programas fornecida com a ferramenta pela TI. Instalação do CCS A IDE de desenvolvimento Code Composer Studio pode ser baixada neste link no site da TI. Você poderá baixar o instalador web ou o off-line. Clicando no link para a instalação, uma janela

15 será aberta lhe direcionando para logar em sua conta ou criar uma nova gratuitamente, então após aceitar as condições para o download, você receberá um link no cadastrado ou uma página se abrirá para o download. Baixe o instalador e clique no executável. Download do instalador Aceite os termos de licença do software e clique Next. Termos de licença Escolha o local para a instalação e clique Next.

16 Local para instalação Escolha os softwares das famílias de produtos na qual você deseja instalar e clique Next. Neste post, iremos instalar para a família de microcontroladores MSP430 e para a família de DSP s de núcleo simples, na qual trataremos em outras práticas sobre Processadores Digital de Sinais (DSP). Escolha dos softwares serem instalados a Na tela sobre as ferramentas de Debug, deixe as opções default e clique Next. Também faça isso para a tela de

17 complementos do CCS. Opções ferramenta de debug Após clicar em Finish, a tela de instalação do CCS surgirá. Lembrando que o tempo de instalação do software é proporcional as opções escolhidas anteriormente. Aguarde o final da instalação e o software estará pronto para ser usado. Instalação do blog

18 Executando a aplicação demonstração na LaunchPad de O microcontrolador instalado no socket da LaunchPad já possui um programa pré carregado que faz uso de vários periféricos como conversor AD, Timer, PWM e UART, auxiliando na verificação do funcionamento correto da placa. Quando ela é conectada a uma porta USB do PC, os LEDs verde e vermelho, próximos ao botão S2, começam a piscar. O emulador onboard gera toda à alimentação necessária para iniciar esta demonstração. Descrição Launchpad O driver da placa será instalado automaticamente. Se alguma tela do Windows lhe perguntar algo sobre a instalação do software, somente permita que ele seja instalado automaticamente. Se todas as etapas forem concluídas e os LEDs continuarem a

19 piscar, é um bom sinal de que a instalação dos drivers do hardware foi feita corretamente. Para alternar entre a aplicação que pisca os LED s e a que faz a leitura de temperatura, basta apenas pressionar o botão S2 (P1.3). O sensor utilizado está alocado internamente ao microcontrolador e irá mediar a temperatura do encapsulamento do chip. A medida da temperatura de referência é feita quando o microcontrolador é colocado no modo TEMP (botão S2 pressionado uma vez). Se um dedo for posicionado sobre o encapsulamento do microcontrolador por alguns minutos, o LED vermelho aumentara o seu brilho indicando que a temperatura está mais alta do que a de referência. Já se algum objeto com uma temperatura menor do que a de referência for encostado no encapsulamento, o LED verde aumentará seu brilho indicando que a temperatura está diminuindo. Se logo após que o dedo for retirado do contato com o chip, o botão S2 for pressionado novamente, a referência de temperatura será agora mais alta do que a ambiente e a medida que o chip for restabelecendo sua temperatura normal, o LED verde incrementará seu brilho. Conclusão Neste primeiro post descrevemos os passos para a instalação do software de desenvolvimento CCS e o teste do firmware gravado de fábrica pela TI no microcontrolador. A LaunchPad é uma plataforma poderosa onde o baixo custo e consumo são pontos chaves para a escolha desta placa para prototipagem de projetos acadêmicos que utilizem a alimentação por baterias por exemplo.