Desenvolvendo para microcontroladores em GNU/Linux

Este artigo irá demonstrar como o GNU/Linux pode ser uma plataforma de desenvolvimento de programas para microcontroladores. O foco do artigo será como utilizar as ferramentas de compilação, simulação e gravação. Será explicado um pouco da teoria de programação para microcontroladores. Como exemplo, usaremos o microcontrolador PIC16F877.

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Por: Thiago Marcos P. Santos em 16/12/2004


Programando



Agora que temos as ferramentas necessárias instaladas, vamos programar. Programar microcontroladores não é complicado, é trabalhoso. Gasta-se muito tempo lendo manuais para saber como "setar os bits" para as coisa funcionarem. No compilador, temos um header (arquivo .h) que define constantes que são mapas para o endereço de memória das portas dos seu microcontrolador. Então para ativar todos os 8 bits da porta D do seu PIC, basta colocar:

PORTD = 0b11111111;
PORTD = 0xff;
PORTD = 255;

No exemplo acima usei notação em binário, hexadecimal e decimal. Todas tem o mesmo efeito. Use a que achar mais fácil. PORTD é uma constante que aponta para o endereço de memória da porta D. Para ativar apenas o terceiro bit da porta D, usa-se:

RD3 = 1;

O nome de todas as constantes estão dentro do diretório "include" de onde instalamos o PICC Lite, no arquivo pic1687x.h, que é o usado para PIC16F877. Segue um "alô mundo" que alterna os estados de ligado e desligado de 2 bits da porta A:

01: #include <pic.h>
02:
03: int main (void)
04: {
05: int contador;
06:
07:   RA0 = 0;
08:   RA1 = 1;
09:
10:   /*  Desabilita Watchdog, para o mcontrolador nao
11:       ficar resetando. Isso tem no pic1687x.h */

12:   __CONFIG (WDTDIS);
13:
14:   /* Configura a porta A como saida, manual do P16F877
15:      pagina 29. Sem isso nao se consegue alterar os
16:      valores dos bits da porta A */

17:   TRISA = 0;
18:
19:   while (1)
20:   {
21:     // Gera uma espera
22:     for (contador = 1; contador < 30000; contador++);
23:    
24:     // Alterna estados entre os bits 0 e 1 da porta A
25:     if (RA0 == 1)
26:     {
27:       RA0 = 0;
28:       RA1 = 1;
29:     }
30:     else
31:     {  
32:       RA0 = 1;
33:       RA1 = 0;
34:     }
35:   }  
36:    
37:   // Nunca chega aqui
38:   return 0;
39: }
40:

Comentários:

Você deve estar achando estranho que não usei o header pic1687x.h (linha 1) no include. O certo é usarmos apenas o pic.h e passarmos qual microcontrolador usamos como parâmetro do compilador. Isto deixa nosso código portável, desde que o microcontrolador suporte os recursos usados no código. Normalmente quanto menor o número do PIC, menos recursos ele tem. Um código para PIC16F84 deve compilar para PIC16F877.

Watchdog é um recurso do PIC para ele resetar no caso de travamento. É um contador que deve ser zerado regularmente. Quando isto não ocorre (em caso de travamento), o contador estoura e ocorre um reset. Como nosso programa é muito pequeno, podemos desabilitar o Watchdog (linha 12).

Na linha 17 configuramos o registrador TRISA como 0 (decimal). Isto equivale a colocarmos todos os 8 bits desta porta como 0. Esta porta quando zerada, indica que a porta A é uma porta de saída, então podemos alterar seus valores. Quando ela é de entrada, só pode ser alterada por um mecanismo externo.

Observe que o programa roda dentro de um loop infinito (linha 19). É assim mesmo que funciona. O programa nunca deve chegar ao fim, senão espere o inesperado. Nosso código fica alternando os estados dos bits 0 e 1 da porta A eternamente. Nestas portas poderiam estar ligados LEDs que ficariam piscando.

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Comentários
[1] Comentário enviado por kakaroto em 16/12/2004 - 01:42h

Cara, fico muito bom o seu howto, e numa área que nao temos muitos docs meus parabéns :)

[2] Comentário enviado por jose_maria em 16/12/2004 - 08:28h

Parabéns pelo artigo.
Eu tenho alguns microcontroladores aqui e sempre tive curiosidade de como fazer isso no Linux. Eu já tinha pesquisado um pouco e tinha achado bastante coisa, mas não tinha colocado nada em prática.
Nessas férias eu vou práticar este artigo.

[3] Comentário enviado por mandark_br em 16/12/2004 - 09:06h

Galera, segue um link com alguns códigos, inclusive um que mexe no LCD.
Também uma versão PDF do artigo:

http://www.rockpesado.com.br/artigos/microcontroladores_linux.tar.gz

Qualquer dúvida, só me falar!

[4] Comentário enviado por Bentux em 16/12/2004 - 09:20h

Amigo, legal mesmo o seu artigo! Só tem a contribuir com o Open Hardware, quem sabe o pessoal se empolga e começamos a realizar projetos de placas ou dispositivos Open aqui no Brasil!? Valeu mesmo pela contribuição!!!

[5] Comentário enviado por cioban em 16/12/2004 - 13:34h

Muito bom o seu artigo,

Gostaria de saber se existe uma forma de programar em assembler para o microcontrolador 8051, eu tenho um kit para programar, e queria programar no LINUX.

Valeu,
Sérgio Cioban Filho

[6] Comentário enviado por torque em 16/12/2004 - 14:34h

Este howto veio na hora certa, é uma área que há muito o que explorar, e na qual não se acha muita documentação a respeito em português, e muito menos para Linux.

[7] Comentário enviado por mandark_br em 16/12/2004 - 14:57h

Sérgio,

Não conheco muito Assembly, não pesquisei muito nesta área. Existe um compilador livre de C ANSI, chamado SDCC. Ele compila pra PIC e para 8051 dentre outros. Para PIC ele ainda não está legal, por isso não usei ele no artigo. Quando estiver maduro vou substituir o PICC por ele. Detalhe que ele compila pra Zilog Z80! Lembram do MSX?

http://sdcc.sourceforge.net/

[8] Comentário enviado por removido em 16/12/2004 - 15:37h

ok legal o artigo.. mas o que eh um microcontrolador??? Acho que faltou soh uma boa explicação sobre isso... se tiverem algum link para ler sobre eu agradeço!! Ninguem nasce sabendo neh! =)

[9] Comentário enviado por willy_herman em 17/12/2004 - 01:30h

Cara, muito legal seu Artigo.
Gostaria de saber se voce possui algum livro/apostila/tutorial para me indicar pra programacao em C para PIC

[10] Comentário enviado por mandark_br em 17/12/2004 - 07:28h

Na parte Bibliografia do artigo estão indicados todos os documentos que usei para fazer o artigo. É o que recomendo.

Note que praticamente não há documentação em pt_BR sobre o assunto. Eu pelo menos não achei nada...

[11] Comentário enviado por ercarnauba em 17/12/2004 - 09:44h

Parabéns pelo artigo!
É uma pena não ter muito material para programar a família 8051, no meu caso AT89C51 em linux :( , eu tenho todo material para o $ruindows$ para trabalhar com o bicho, só que eu confio muito mais no Linux :) .
Eu quero aproveitar esse espaço para pedir a ajuda de alguem q tb trabalho com uC 8051 em linux para me passar umas dicas...

Mais uma vez, parabéns pelo artigo.

Ederson.

[12] Comentário enviado por wagnerdequeiroz em 20/10/2006 - 20:25h

Pessoal estou comecando com 8051 tb e estou no mesmo barco. No entanto ja achei programador para 8051
falta achar simulador grafico

visitem o site www.asm51.eng.br para ver se aparecem novidades. Este é um forum de Microcontroladores onde podemos trocar informacoes sobre microcontroladores.

No momento:
http://www.geocities.com/dinceraydin/8051/ programador dos at892051

http://www.colargol.tihlde.hist.no/~jonah/el/avrp.html


simulador
http://sourceforge.net/projects/emu51/

e tem o SDCC e o UCSIM do sdcc que tb diz simular 8051 no linux.

http://wiki.eagle-usb.org/wakka.php?wiki=Asm8051
O link acima tem varios programas e informacoes interessantes para 8051


Wagner de Queiroz

[13] Comentário enviado por redebr2818 em 28/02/2007 - 11:30h

hehehe a exsto fica em frente a minha casa haha vo la comentar sobre gravaçao em linux hehe

[14] Comentário enviado por rafael### em 26/05/2007 - 21:09h

galera alguém conhece um simulador pra pic16f628?? grato :)

[15] Comentário enviado por GilsonDeElt em 22/06/2008 - 18:41h

mandark_bh, congratulations pelo artigo! =D

ficou d+ mesmo, bem completo e detalhado

os eletrônicos-under-linux (como eu) agradeçem =D

[16] Comentário enviado por mcleber em 19/02/2009 - 11:17h

Ficou muito legal seu artigo.. Todos os meus softwares de eletronica são para windows. A sorte é que para diagramas eletricos e algumas simulações já encontrei vários para linux. Agora preciso fazer minha ICD2 (gravadora de pic) rodar em linux. O problema será gravar dsPIC. No windows utilizo CCS com C30 + ICD2 gravando in-circuit...

Abraço,

mcleber


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