PICKIT3を使ってみよう

2010/03/16〜2010/03/24
K.I

Index

概要

久々にPICでも弄ってみようかと思ったんだけど、 JDMプログラマが調子悪いので、調べてみると秋月でPICKITを売っている。
- それじゃ、この際、純正のライタというやつを買ってみようか、ということで。
PICKIT2とPICKIT3があるんだけど、いろいろ調べるとあまり差はなさそうだし、PICKIT2の方が安いし、情報が多いし
- で良さそうなんだけど、迷ったけど 赤いのでPICKIT3 にしました。まぁ、新しい方が良いかも¹ということで。
  
  →ケーブルも赤い。。
よく分からないので、ちょっと高いけどPICKKIT3デバッグエクスプレスって奴にしました。
- うーん。この名前からすると、PICKIT3はデバッガの機能も持っているのかな？
PICkit3_UsersGuide

¹実際、 PICKIT3の方が書き込みがちょっと速いらしいので、良かったのかも。価格の差の分があるかどうか分からんけど。

さっそく使ってみよう

まぁ、とにかく使ってみよう。

インストール

MPLAB-IDEv8.36 をインストール
- 途中でFiles in UseのWarning?が出るが、「Ignore」する。
QuestionのDialogで、HI_TECH Cのインストールをするか聞いてくるので、「はい」とする。
- Hi-Tech C のLite版がインストールされるようだ。
自分は、CCSCの方が慣れてるけど、せっかくなので今回はHi-Tech Cを使ってみよう。

つないでみよう

とりあえず、お手軽にということで、8ピンの 12F683という奴を使ってみる。
- 使うの初めてだけど、最近はポピュラーな石らしい。 12F675とかと比べて機能アップしてるようだ。
12F683データシート
PICKIT3用に、L型ヘッダ²を付けてブレッドボードに配線してみた。

→配線は簡単！

PICKIT3と12F683の接続は、以下のようにする。

PICKIT3ピン番号 PICKIT3端子名 12F683ピン番号 12F683端子名

1 ▼Vpp/MCLR 4 MLCR

2 Vdd 1 Vdd

3 Gnd 8 Gnd

4 ICSPDAT/PGD 7 ICSPDAT

5 ICSPCLK/PGC 6 ICSPCLK

6 LVP

ターゲットの PICの各端子に接続すればOK。
- LVP ピンは接続しなくて良い
- MCLR端子は、4.7k〜10kΩ程度の抵抗でプルアップする。
あと、1kΩの抵抗を通して、GP2（5pin）にLEDを接続しておく。

プログラムを書いてみる

ちなみにプログラムは、基本の LED点滅プログラム

#include <htc.h>

#ifndef _XTAL_FREQ
 #define _XTAL_FREQ 4000000
#endif

void main(void){
        TRISIO = 0xFA;
        OSCCON = 0x61;  //4MHz Internal OSC
        while(1){
                __delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);        //500ms delay
                GPIO = 0x04;
                __delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);        //500ms delay
                GPIO = 0x00;
        }
}

Hi-Tech Cでは、クロック単位のディレイルーチン _delay を使えるようだ。
- us単位の __delay_us と、ms単位の __delay_ms も用意³されている。
但し、 500ms,250msを指定したら、大きすぎると言われたので、
- このプログラムでは、 500msのディレイのために125msを４回読んでいる。
GPIOのbit2に LEDを接続しているので、０と１を代わりばんこに出力してるだけだ。

書き込んでみよう

早速、ブレッドボードのL型ヘッダに、PICKITを接続する。

→接続も簡単だ
Programmerメニュー→ Select Programmer→PICkit3を選択

書き込もうとすると、以下のエラーが出た。

        PK3Err0045: You must connect to a target device to use PICkit

うーん。接続してあるし、PICKIT3のコネクトは出来てるのに、何でだろう？
- 結局、これは電源が繋がってないからでした。
Programmerメニュー→Setting→Powerタブで、Power target circuit from PICkit3を選択、電源を供給するようにして、OK。
- このメッセージは、ちょっと分かり辛いな〜。
PICKIT3から電源が供給出来るし、簡単に使えるから良いな〜。

デバッガは？

デバッガも使えるんだろうか？
- Debuggerメニュー→Select Tool→ PICkit3を選択
Programmer In Useのダイアログが出る。プログラマの代わりにデバッガを繋ぐかどうか聞いてくる
- つまり、プログラマかデバッガのどちらかしか起動出来ないってことか。
デバッガもプログラマと同様に、電源を供給する場合は、
- Debuggerメニュー→Setting→ Powerタブで設定しておく必要がある。

デバッガを起動すると、以下のメッセージ。

A debug header is required in order to debug this part.
Please make sure you are using the header part before continuing.
Press OK to continue or Cancel to quit.

うーん。つまり、デバッグヘッダというものが必要だよ！と言っているようだ。
ググって見ると、多くのデバイスはデバッグヘッダというものが無いとデバッグ出来ないらしい。
- 例えば、12F683はデバッグ用の端子を持たないが、12F683用のデバッグヘッダには、12F683にデバッグ機能が追加されたデバイスが搭載されている。
- デバッグヘッダには8ピン端子が出ているので、それをデバッグ対象の基板の12F683の代わりに挿せばデバッグが出来るというわけらしい。
12F683用のデバッグヘッダは、 AC162058という品番らしい。
- でも、ちょっと高いなぁ。PICKIT3だと接続ケーブル（ AC164110 ）も必要みたいだし。
- まぁ、ケーブルぐらいは自分で作っても良いのかもしれないけど。
デバイス毎に、別のデバッグヘッダが必要というのは、ちょっと面倒だなぁ。
- まぁ、12F683は使いでがありそうだから、よく使うなら持ってても良いかもしんない。
参考：デバッグヘッダの資料

²2列のL型ヘッダの短い方のピンを抜いて１列にしたもの。
³includeディレクトリの、pic.hを参照。

米粒PICを使ってみる

お米粒のように小さい、10F2xxのSOT23パッケージを使ってみる。
- 以前、買ったんだけど放っておいたAC163020がやっと使えるな〜。
10F2xxデータシート

AC163020ユニバーサルプログラマアダプタ

10F2xx用のユニバーサルプログラマアダプタ。
- PICKIT,ICD,BFMPのいずれかのライタでも、10F2xxを書き込むことが出来る基板。
PICKIT2でも使えるということなので、PICKIT3でも使えるだろう。
MicroChipの資料によると、AC163020のBFMP端子の１番ピンは上の方だと書いてあるんだけど、
- 自分でテスターで確認したところでは、PICKIT3の１番ピン(MCLR)はBFMP端子の下の方になるようだ。
Internetを探し回ったが、見つからないので、
- とりあえず自分で、全端子のピン割当てを調べてみた。

AC163020

このボードでは、ICDやBFMP,PICKITのいずれを使っても、PIC10F2xxに書き込み可能。
- BFMP端子から、PICKIT2,PICKIT3の書き込みも出来るはずだ。

LEDをつなぐ

ADAPTERの処には、基板の裏側にICソケットが付いてるので、オス -オスのピンソケットを使って
- この基板のまま、ブレッドボードに挿してデバッグすることも出来る。
ADAPTERのピン配置は、何故か10F2xxの8ピンタイプのピン配置じゃなくて、
- 16F683等の 8ピンタイプのピン配置と同じになってるので注意。
今回はブレッドボードを使うのも面倒なので、 DIP8のソケットを利用して、抵抗とLEDを接続してみた。
- 上の８ピン以外は、 NCなので自由に使える。→でも接続はされていないので、ICクリップで繋いだ。
  
  →GP2にLEDを接続したので、PICKIT3を繋いだままデバッグできる

プログラムが動かない

12F683と同じLED点滅プログラムを使ってみる。でも、デバイスによる違いがあるので、以下の変更。
- 10F2xxの場合、I/O設定はTRISIOではなく、TRISGPIOになる。
- OSCCONというレジスタは無いので、その設定はいらない。
それで早速コンパイルして動かしてみる。
- 全然、LEDが点灯しない。。。なんで？
調べてみると、GP2はT0CKI（外部タイマクロック）が優先なので、設定しないとI/Oポートとして使えないらしい。
- 12F683の時は、なんで設定しなくて大丈夫だったんだろう？まぁ、ちょっと仕様が違うのかな。
- ということで、OPTIONレジスタを0xC7に設定。
でも、それでもダメ。試しにループの前で点灯させてみると、ちゃんと点灯する。
- ということは、 delayルーチンが使えないのかなぁ。10F2xxはスタック２段だからサブルーチン使えないとか。
- でもなぁ、delayルーチンはマクロだから、せいぜい１段ぐらいしか使わないだろうし。
それともdelayが長すぎるとか。まぁ、いくら10F2xxの規模が小さいからって、そんな制限はなさそうだけど。。
- 試しに、__delay_ms(10)とかにしてみると、delayの後でも点灯するみたい。
あれ、なんでdelayを小さくすると動くんだろ？うーん。それに、１回目のディレイの後の設定しか効かない。。？？？
- 最初の方しか動いていないのか。。あっ、そうかWatchDogタイマだ。

これに気が付くのに、丸一日悩んでしまいました。→GP2のT0CKI以外の設定をいろいろ疑ってた。

分かれば簡単。WDTをクリアすれば良いんだ。

#include <htc.h>

#ifndef _XTAL_FREQ
 #define _XTAL_FREQ 4000000
#endif

void main(void){

        int i;

        OPTION = 0xC7;
        TRISGPIO = 0xFA;
        GPIO = 0x00;

        CLRWDT();
        while(1){
                for (i=0; i<50 ;i++) { __delay_ms(10); CLRWDT(); }      //500ms delay
                GPIO = 0x04;
                for (i=0; i<50 ;i++) { __delay_ms(10); CLRWDT(); }      //500ms delay
                GPIO = 0x00;
        }
}

つまり、WDTが動作しているので、 WDTを時々クリアする必要がある。そうしないと、
- 勝手にリセットが掛かって、初めからプログラムをやり直すということを繰り返していたという事でした。
これでちゃんと動作するようになった。でも__delay_msの値を16より大きくすると、点滅しなくなる。
- 10F200のデータシートをみると、電源投入時18ms遅延があるということなので、まぁ、そんなもんか。

CONFIGレジスタ設定

そもそも、PICはCONFIGレジスタを設定しなきゃいけないんだけど、
- Hi-Tech Cは、どうやって設定するんだろうと思っているうちに、12F683は設定なしで動いちゃったので忘れてた。
Hi-Tech Cのマニュアルによると、__CONFIGマクロを使えば良いらしいけど、問題は()の中身だな。

Hi-Tech Cの、includeディレクトリのpic10f20x.hの最後の方に、CONFIGの設定⁴がある。

PIC10F2xxの場合、MCLR端子の設定、WDTの設定、プロテクト設定が出来るらしい。

/* MCLR Pin function */
#define MCLREN          0xFFF   // master clear reset enable
#define MCLRDIS         0xFEF   // master clear reset disable

/* watchdog*/
#define WDTEN           0xFFF   // watchdog timer enable
#define WDTDIS          0xFFB   // watchdog timer disable

/* code protection */
#define PROTECT         0xFF7   // protect the program code
#define UNPROTECT       0xFFF   // do not protect the program code

つまり、複数の設定があったら、&で繋げば良いってこと。

WDTしないプログラム

結局、 CONFIGレジスタを設定すれば、LED点滅プログラムは、16F683と同様に以下のように書ける。

#include <htc.h>

#ifndef _XTAL_FREQ
 #define _XTAL_FREQ 4000000
#endif

__CONFIG(MCLRDIS & WDTDIS & UNPROTECT);

void main(void){

        OPTION = 0xC7;
        TRISGPIO = 0xFA;

        while(1){
                __delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);        //500ms delay
                GPIO = 0x04;
                __delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);        //500ms delay
                GPIO = 0x00;
        }
}

16F683も、本当はこんな風に、ちゃんとCONFIG設定しなきゃダメってことか。

⁴この設定はデバイス毎に違うので、確認する必要がある。

デバッガを使う

PICKIT3は、ライタとして高速だし、すごく気に入ったんだけど、ほんとはデバッガとしての機能もあるんだよね。
- 使ってみたいけど、デバッグヘッダを持っていないしなぁ。。
でも、どうやら16F88は単体でデバッグ機能が使えるらしい。ほんとかな？
16F88データシート

ブレッドボードで配線

16F88も、やっぱりブレッドボードで、簡単に配線する。
- RA2に、抵抗を通して LEDを接続しておく。
デバッグ機能を使うからといって、普通の ICSPの配線と特に違いは無い。

設定

16F88のデータシートを眺めて、関係ありそうな設定は、
- OSCCON = 0x60; // Internal RC Osc 4MHz
- ANSEL = 0x00; // All Degital I/O Select
- CMCON = 0x07; // Comparator OFF
- CVRCON = 0x00; // CVR OFF
- ADCON0 = 0x00; // ADC OFF
CMCON,CVRCON,ADCON0は、リセット時に設定されるが、少なくともOSCCONと ANSELの設定は必要。
CONFIGURE設定は、やはりincludeディレクトリの PIC16F87.hを、まず確認する。
- DEBUGENで、デバッグモードに設定するらしい。
```
       __CONFIG(RCIO & MCLREN & WDTDIS & UNPROTECT & DEBUGEN);
```

なんか動きが変

またまた、 LED点滅プログラム
今まで通り、書き込んでみると、LEDはちゃんと点滅した。
- しかし、LEDの光り方が、なんか不安定だ。手を近づけると点滅が止まったりする。
何だこれ？どっかの端子がフローティングになってるような動きだ。
- OPTIONを0x00に設定して、RBボートをプルアップしたりしても変わらない。
Debuggerメニューから、SelectToolで、PICkit3を選択、
- Setting→Powerタブで電源を供給するようにして、改めてリビルドする。
それで、Debuggerメニューから、Runすると安定して点滅動作するようになった。
- デバッガをONにすると、Debuggerじゃないと、ちゃんと動作しないのかな？まぁ、いいや。

ステップ動作できない

DebugメニューからHaltして、Step動作させようとしたら、そのまま操作不能になってしまう。
- うーん。何故だろう？？？
ちょっとググって見ると、どうもデバッガを使う時は、 MCLRをOFFにしちゃダメらしい。
- CONFIG設定で、MCLRENにして、書き直してみる。
PICGAMES.ORGさんの情報によると、 MCLRをOFFにして書き込むと、それ以降書込みも出来なくなっちゃうらしい。
- 自分はちゃんと書き直せたみたいので、どうもPICKIT3ではそこらへん改良されたのかもしれない。
とにかく、これでステップ動作できるようになった。やった〜！
- しかしステップで、 delayルーチンに入るとやたら時間が掛かるなぁ。。というか戻ってこない。。。

delayでエラー

なんか良く見ると、delayの処で変なエラーが出てる。

PK3Err0033: 4 bytes expected, 2 bytes received

Stepping target failed

ようするに、 Debugger-to-PC Communication Error らしい。

どうしようも無いので、 delayはコメントアウトした。

#include <htc.h>

#ifndef _XTAL_FREQ
 #define _XTAL_FREQ 4000000
#endif

__CONFIG(RCIO & MCLREN & WDTDIS & UNPROTECT & DEBUGEN);

void main(void){

        OPTION = 0x00;
        TRISA  = 0xFA;

        OSCCON = 0x60;  // Internal RC Osc 4MHz
        ANSEL  = 0x00;  // All Degital I/O Select
        CMCON  = 0x07;  // Comparator OFF
        CVRCON = 0x00;  // CVR OFF
        ADCON0 = 0x00;  // ADC OFF

        while(1){
//              __delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);        //500ms delay
                PORTA = 0x04;
//              __delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);__delay_ms(125);        //500ms delay
                PORTA = 0x00;
        }
}

まぁ、とりあえず、これで何とかデバッグできるようになった。
- Haltすれば、レジスタの値とか見れるし、便利！だと思う。
  - 実際、デバッグしてみないと分かんないけどね。

まとめ

デバッガを使う時は、ICSPのデータとクロック、それに MCLRの３本の端子を使うらしい。
- 結局、プログラマを使う時と基本的に同じということか。。
delayでエラーになっちゃったり、ちょっと問題もありそうなんだけど、
- 現状では18ピンでポピュラーな、 16F88で簡単にデバッガが使えるのは、素晴らしい！
書込み速度は、デバッガ時はちょっと遅くなる感じだけど、まぁこれは仕方がないかな。
- 基本的には、PICKIT3の使い心地は、けっこう満足している。
でも、デバッグエクスプレスのボードは、自分的にはあまり使わないかも。
- 単体のPICKIT3でも良かったのかなぁ。

メモ

後から、いろいろ試した時に引っ掛かったことをメモしておく。

書込み時のエラー

16F785 の書込み時にエラー

        The following memory regions failed to program correctly

16F785のRA1端子をVREF出力として使っていたので、回路的に0.1uFの容量が付いていた。
- RA1はICSPCLK端子でもあるので、試しに10kΩを通して0.1uFを接続するようにしたら書込めるようになった。
- 書込み時には、ICSP端子はフリーに出来るようにしなきゃダメかもしれないなぁ。

overcurrentのエラー

今まで書込めていたのに、突然こんなエラーが出るようになった。

PICkit 3 Connected.
The overcurrent logic has detected a fault condition on
either VPP or VDD. Please disconnect your circuit check
MCLR or VDD for a short circuit and then reconnect. Also,
ensure that your target current requirements do not exceed
the specified limits.

回路のショートを確認したが、特に問題が無い。
- PICkit3のみ接続して、再コネクトしても出る。
結局、USBハブの電源が抜けていただけでした。
- つまり、USB電源の電圧が低下して、それを検出したらしい。
結構、悩んだ。。

GP5だけ出力設定できない

GP5だけ、どうしても出力設定に出来ない。
- 12F683の場合、GP3はinput onlyだが、何故かTRISIOを設定しても、 GP5がフローティング状態になっている。

初期設定は、以下のようにした。これで十分のはずなんだけど。。

        TRISIO = 0xCC;          // GP0,1,4,5を出力設定
        CMCON0 = 0x07;          // コンパレータをOFFに
        ANSEL  = 0x00;          // 全端子をデジタルI/Oに設定

結局、Configレジスタの設定が間違っていた。
- 内蔵発振させたかったので、正しくはRCIO→INTIOと設定しなければならなかった。
```
       __CONFIG(RCIO & MCLRDIS & WDTDIS & UNPROTECT);
```
RCIOは、外部RC発振なので、GP5が入力になるらしい。
- GP5が開放でも、発振はするようで、動いていたので間違いに気が付かなかった。
- GP5以外は、普通に入出力出来ていたので、さらに分り辛かった。。。

ファームが壊れた

PICKIT3の書き込みソフトでファーム書き込みに失敗した。
- もしかしたら、書き込み途中で何かしたかも。
単体の書き込みソフトでも、MPLAB Xでも、MPLAB IDE V8でも、 PICKIT3として認識しなくなってしまった。
ファームを書き換えるしかないか。。

PICkit3用書込みソフト

MicroChipから、PICKIT3用のスタンドアロンの書込みツールも出たみたいです。
- MicroChipのページから、 PICkit_3_Stand_Alone_Programmer_Appをダウンロードして、セットアップするだけです。
これで、HitechC以外でもデバイスの書込みは普通に出来ると思います。
- って、まだ試してみたわけじゃないんですが。。

EEPROMの読書き

HitechCで、 EEPROMの読書きをやったことが無いので調べてみた。
- EEPROM_READ(adrs), EEPROM_WRITE(adrs,data)というマクロを使えば良いらしい。
でも、 air_variableさん、浜松工房さんの記事を見ると、マクロなのでそのまま使うとメモリを無駄にすることがあるらしい。
- これは貴重な情報だ。忘れないように、メモしておこう。
ちなみに初期値を設定するには、 __EEPROM_DATA()マクロで、０番地から8wordづつ定義すれば良いらしい。

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