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Programmation en MikroC PRO Application pour les microcontrôleurs de la famille

Programmation en MikroC PRO Application pour les microcontrôleurs de la famille PIC FORMATION DES ENSEIGNANTS DE GÉNIE ÉLECTRIQUE Préparée et animée par : Hichem BORCHANI Encadrée par l’inspecteur : Abdelhakim MANOUBI CREFOC SFAX AS : 2021 – 2022 RÉPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTÈRE DE L’ÉDUCATION D.R.E. SFAX1 CREFOC SFAX Formation 2021-2022 en GE page : 2 PRESENTATION ET REMERCIEMENTS Le présent rapport est un résumé de plusieurs articles concernant la programmation en langage mikroC. Il présente différents exemples d’activités et d’exercices corrigés traitant en particulier l’exploitation des afficheurs LCD et des claviers 4x4, la conversion analogique numérique, la génération de signaux MLI, les interruptions par RB0 et RB4 à RB7, l’exploitation du TIMER0 … Ce document est donc un outil pour se familiariser avec la programmation en langage mikroC. Ainsi, il peut être utilisé comme support pour préparer le cours de microcontrôleur destiné aux élèves de la 3ème et 4ème années Sciences Techniques. Je tiens à remercier Monsieur Mourad HAMMAMI et Madame Hiyem FRIKHA pour leurs soutiens, leurs remarques visées et leur contribution à l’élaboration de présent manuscrit. CREFOC SFAX Formation 2021-2022 en GE page : 3 I- INTRODUCTION La programmation des microcontrôleurs est basée sur le code machine connu comme code assembleur. Ce code contient les instructions du programme. Il est bien détaillé et difficile à écrire. Le programme en code assembleur est très long et difficile à comprendre. La création des compilateurs de haut niveau a rendu facile la création et l’édition des programmes, bien entendu les microcontrôleurs ne font pas exception. Il y a plusieurs variétés de compilateurs des différents fabriquants et avec différents langages de haut niveau (PICC,CCS,PIC Basic…). Cette formation traite le compilateur MikroC PRO, qui est un compilateur de langage C pour les microcontrôleurs PIC micro famille 12F,16F,18F,etc… MikroC PRO est un logiciel avec une grande variété des helps, de supports et d’outils, qui facilite la création des projets et des applications pour les microcontrôleurs PIC micro. L’étude de cet environnement de développement est possible, parce que l’élève peut télécharger une démo ou version free, qui a les mêmes caractéristiques que la version complète. La seule limite est la taille du code machine qui ne peut pas excéder 2K octets, une capacité suffisante pour un premier apprentissage. La version de démonstration peut être téléchargée à partir du site Web : www.mikroc.com II- LANGAGE ET COMPILATEUR mikroC POUR PIC Le langage mikroC pour PIC a trouvé une large application pour le développement de systèmes embarqués sur la base de microcontrôleur. Il assure une combinaison de l'environnement de programmation avancée IDE (Integrated Development Environment) et d’un vaste ensemble de bibliothèques pour le matériel, de la documentation complète et d’un grand nombre d’exemples. Le compilateur mikroC pour PIC bénéficie d'une prise en main très intuitive et d'une ergonomie sans faille. Ses très nombreux outils intégrés (mode simulateur, terminal de communication Ethernet, terminal de communication USB, gestionnaire pour afficheurs 7 segments, analyseur statistique, correcteur d'erreur, explorateur de code, mode Débug ICD...) associé à sa capacité à pouvoir gérer la plupart des périphériques rencontrés dans l'industrie (Bus I2C™, 1Wire™, SPI™, RS485, Bus CAN™, USB, gestion de cartes compact Flash et SD™/MMC™, génération de signaux PWM, afficheurs LCD alphanumériques et graphiques, afficheurs LEDs à 7 segments, etc...) en font un outil de développement incontournable pour les systèmes embarqués, sans aucun compromis entre la performance et la facilité de débogage. 1. Compilateur mikroC PRO pour PIC La nouvelle version appelée mikroC PRO dispose de très nombreuses améliorations du compilateur mikroC : nouvelles variables utilisables, nouvelle interface IDE, amélioration des performances du linker et de l'optimisateur, cycle de compilation plus rapide, code machine généré plus compact (jusqu'à 40 % suivant les cas), nouveaux PIC supportés, environnement de développement encore plus ergonomique, nouveaux exemples d'applications, etc... CREFOC SFAX Formation 2021-2022 en GE page : 4 2. Installation du compilateur mikroC PRO v. 6.6.2 Pas 1 : Cliquer sur l’icône mikroC_PRO_6.6.2.exe (Si la fenêtre du Contrôle de compte d’utilisateur s’ouvre, cliquer sur oui), et attendre que les données de l’installation se décompressent. Pas 2 : Cliquer sur Next Pas 3 : Cocher la case : I accept the terms in the License Agreement et cliquer sur Next CREFOC SFAX Formation 2021-2022 en GE page : 5 Pas 4 : Avant de cliquer sur Next, il est recommandé de laisser la case Install For All Users coché. Cliquer sur Next Pas 5 : Cliquer sur Next Pas 6 : Cliquer sur Install (Noter bien l’endroit d’installation) Ou "C:\Users\Public\Documents\Mikroelektronika\mikroC PRO for PIC\" CREFOC SFAX Formation 2021-2022 en GE page : 6 Pas 7 : Cliquer sur OUI pour l’association du format de fichier .c avec le logiciel mikroC PRO Pas 8 : Cliquer sur Finish Pas 9 : Aller dans le répertoire KeyGen et copier le fichier qui s’y trouve. Pas 10 : Coller ce fichier au directory "C:\Users\Public\Documents\Mikroelektronika\mikroC PRO for PIC\" ou "C:\Program Files\Mikroelektronika\mikroC PRO for PIC\" Pas 11: Cliquer deux fois sur le fichier KeyGen.exe pour enregistrer ses informations sur le registre de votre ordinateur. Pas 12 : Après exécution KeyGen ,un fichier est produit (mikroC_PRO_PIC.key). Pas 13 : Supprimer le fichier keygen Pas 14:Lancer le compilateur mickroC en cliquant sur l’icône 3. Construction d’un exécutable : C, est un langage compilé, cela signifie qu’un programme C est décrit par un fichier texte appelé fichier source. Ce fichier n’est pas exécutable par le microprocesseur. Il faut le traduire en langage machine. Cette opération est effectuée par un programme appelé compilateur (compilateur mikroC par exemple) Comment passer du code source au code exécutable ? Tout à bord, pour écrire un programme, on doit faire appel à des bibliothèques (ce sont des morceaux de codes déjà empaquetés prés à l’emploi), définir des variables et des constantes pour stoker des résultats sous forme de chiffres, de lettres ou de chaines de caractères puis écrire le programme dans la fonction main .Si votre projet commence à prendre un peu de volume, vous allez le scinder en fonctions qui remplacent des tâches simples et élémentaires. Si votre projet commence à prendre plus d’ampleur, dans ce cas, vous devrez effectuer un découpage sous forme de fichiers. Cela rend votre projet plus lisible et flexible c'est-à-dire si vous voulez à faire une amélioration (extension) de votre projet, ça sera toujours plus simple si vous avez des briques élémentaires. Le compilateur passe par deux phases pour transformer le code source en code machine : phase d’analyse et phase de production. Phase d’analyse : Dans la phase d’analyse, le compilateur s’assure que le code source respecte la syntaxe de grammaire du langage haut niveau (langage C). La phase d’analyse est réalisée en trois étapes : • • • • Analyse lexicale : pour s’assurer que tous les mots du code source appartiennent au vocabulaire du langage haut niveau. Exemple pour une variable on écrit int 1a=5 ; erreur la variable ne doit pas débuter par un chiffre CREFOC SFAX Formation 2021-2022 en GE page : 7 • • • • Analyse syntaxique : pour s’assurer que les mots construisent des phrases correctes syntaxiquement et respectent la grammaire du langage haut niveau : Exemple : if x==0 erreur on doit écrire If (x==0). On ne doit pas oublier les parenthèses • • • • Analyse sémantique : pour s’assurer que chaque phrase a du sens. Exemple : Affecter une chaine de caractères à une variable de type entier : int a[ ]="bon"; erreur ,on doit écrire char a[ ]="bon"; Phase de production : La phase de production est réalisée en quatre étapes successives : • • • • Le traitement par le préprocesseur : Le fichier source est analysé par un programme appelé préprocesseur qui effectue des transformations purement textuelles, inclut d’autres fichiers sources etc… • • • • La compilation : Au cours de cette étape, le fichier engendré par le préprocesseur est traduit en assembleur (fichier .asm). • • • • L’assemblage : Cette opération transforme le code assembleur en fichier binaire c'est-à-dire en instructions directement compréhensibles par le processeur. Le fichier produit par l’assemblage est appelé fichier objet .o . • • • • L’édition de liens : Un programme est souvent formé par plusieurs fichiers sources. Ceci permet d’utiliser des bibliothèques de fonction standard déjà écrite, une fois le code source est assemblé. Il faut donc lier entre les différents fichiers objets. L’éditeur de lien permet de faire le lien entre les différents fichiers objets. En effet, chacun de ces fichiers partage certaines variables, certaines constantes, des fonctions l’une vers l’autre et dans ce cas l’éditeur de lien permet de rendre exécutable le tout en faisant le lien entre les différents objets. Il produit alors un fichier exécutable .hex Organisation générale d’un compilateur C Précompilation Compilation Assemblage Edition de lien Fichier source .C Fichier .asm Fichier .obj Fichier .hex CREFOC SFAX Formation 2021-2022 en GE page : 8 4. Développement d’un projet : Le développement d’un projet est décrit par l’algorigramme ci-contre : 5. Création d’un nouveau projet Le mikroC PRO pour PIC organise des applications dans des projets, composé d'un seul uploads/Management/ document-formation-mikroc-finale.pdf