motorola v3 problem with white screen

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EVBMB90F474
MANUAL
© 2003 by GLYN GmbH & Co KG, Microcontroller Group
History
28th March 02
02th May 03
SV60
PD78
V0.1
V1.0
Started
New Board
GLYN EVBMB90F474 Manual
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Lieferumfang
3
2. Hardware
2.1. Der Controller: MB90F474
2.2. Das Board: EVBMB90F474
2.3. Die MMC/SD Karte
2.3.1. Die Karte
2.3.2. Der Slot
4
7
8
8
11
3. Software
3.1. Softune Workbench
3.2. Installation
3.3. Erste Schritte
3.3.1.Softune Workbench
3.3.2.FLASH Download
3.4. Detailbeschreibung
3.4.1.Ein neues Projekt
3.4.2.FLASHprogrammierung
3.4.3.Start.asm
3.4.4.vectors.c
3.4.5.MB90474.h & MB90474.asm
3.4.6.Der ROM-Mirror und das Memory Model
3.4.7.Wichtige Einstellungen
3.4.8.Der Simulator
3.4.9.Einige Beispielprogramme
3.5. Utilities
3.5.1.Installation
3.6. Die MMC/SD Karte
3.6.1.Initialisierung
3.6.2.Demoprogramme
3.6.2.1.
MMC Projekt_474
3.6.2.2.
MMC Projekt_474_Datalogger
3.6.2.3.
Messe_Projekt_474
Anhang A
Anhang B
Anhang C
Anhang D
Anhang E
Pin Assignment & Description, Register Map
Liste interessanter FUJITSU Unterlagen
Schaltplan EVBMB90F474
Bestückungsplan EVBMB90F474
Stückliste EVBMB90F474
Softune Workbench Customer Registration
12
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17
17
17
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30
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 2003 GLYN GmbH & Co. KG
Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieser Dokumentation darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie,
Mikrofilm oder einem anderem Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung der GLYN GmbH & Co. KG,
D-65510 Idstein reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt
oder verbreitet werden.
Bezüglich des Inhaltes dieser Dokumentation sowie des EVBMB90F474 Software & Hardware
Paketes übernimmt die GLYN GmbH & Co. KG, D-65510 Idstein keinerlei Haftung oder Garantie. Die
Firma GLYN GmbH & Co. KG, D-65510 Idstein behält sich das Recht der Überarbeitung dieses
Werkes oder des EVBMB90F474 Software & Hardware-Paketes vor. Alle Programme und
Beschreibungen wurden nach bestem Wissen erstellt und mit Sorgfalt getestet. Dennoch können wir
Fehler nicht ganz ausschließen. Aus diesem Grund übernimmt die GLYN GmbH & Co. KG keine
Garantie für mögliche Fehler und Folgeschäden, die in Verbindung mit der Bereitstellung, Leistung
oder Verwendung dieses Materials stehen.
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1 Einleitung
Mit dem Starterkit EVBMB90F474 bietet GLYN einen günstigen Einstieg in die Welt der FUJITSU16Bit-FLASH-CAN-Mikrocontroller.
Auf Basis des MB90F474GPFM ist das Board ein guter Weg zur Evaluierung dieses Controllers. Alle
Pins sind auf Pfostenfeldleisten herausgeführt und können extern abgegriffen werden. Durch die
jumperbare On-Board Peripherie haben Sie volle Kontrolle über alle Zustände am Controller und
können somit alle interessanten Parameter messen. Neben der Evaluierung bietet das Board auch
ideale Voraussetzungen für die Verwirklichung erster Entwicklungsideen. Da alle notwendigen
Peripherieelemente bestückt sind können direkt Programme ins FLASH geladen und dort ausgeführt
werden. Zur Erstellung der Programme steht ein kostenfreier C-Compiler und Assembler zur
Verfügung. Die Windows IDE ermöglicht ein komfortables Arbeiten. Durch die genormten
Pfostenfeldleisten ist die Anbindung auf standardisierte Lochrasterplatinen und somit zu eigenen
Bausteinen einfach zu realisieren.
Die neuesten Informationen, Beispiele, Datasheets und Applikation Notes finden Sie unter:
http://www.fme.gsdc.de/gsdc.htm
1.1 Lieferumfang
Zum Lieferumfang des EVBMB90F474 gehört folgendes:
•
•
•
•
•
•
Deutsches Manual
FUJITSU CD-ROM “Micros 3.4“
Bitte registrieren Sie sich bei einer Installation der Softune Workbench mit dem
"Customer Registration Form" bei Fujitsu (liegt im gleichen Pfad wie die Softune WB auf
der CD oder letzte Seite dieses Manuals).
• unlimitierte Vollversion des FUJITSU C-Compilers und Assemblers inkl. Windows* IDE
(Workbench)
• Simulator*-Debugger für den FUJITSU C-Compiler
• Flasher *Programm zum seriellen asynchronen Flashen der Mikrocontroller
• Datenblätter, Applikation Notes und Beispiele
CD-ROM mit Datenblättern und Softwarebeispielen für MMC-Card:
Datenlogger, Anzeige der Kartendaten auf RS-232 Terminal, Bitmapviewer (erfordert
zusätzliches Grafikdisplay)
RS232-Kabel
zwei 50-polige Stiftleisten
das EVBMB90F474-Board
* Win2000/Win 98/95/ME/NT4/XP
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(Windows is TM of Microsoft Coorporation)
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2. Hardware
2.1 Der Controller: MB90F474H/LPF-G
Der MB90F474H/LPF-G bietet:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
High Speed CPU F²MC 16LX (ähnlich 8051 strukturiert)
256KByte FLASH, parallel, seriell und aus der eigenen Software programmierbar
6KByte SRAM
max. 20 MHz MCU Takt aus PLL (H-Typ, z.B. 5MHz x4 = 20MHz intern / 50ns Instruction
Cycle )
32 kHz Subclock (Dual Voltage Betrieb)
16 MByte linearer Adressraum
externes Bus Interface
16x Simple DMA (µDMAC):
16-Bit Reload Timer
16-bit input-output Timer: 2-channel Input Capture, 6-channel Output Compare, 1-channel
Free Running Timer
3x16-Bit PPG (Programmable Pulse Generator) Timer
1xUART/2xSIO
1x I2C Schnittstelle
8x 10-Bit A/D Converter
16-bit PWC: 3 Kanäle
2,4(L-Typ bei 10MHz) – 3,6V Programming Voltage. Arbeitet in 3 V single supply Systemen
(mit 5 V Interface, realisiert durch Portpins mit 3/5 V dual-supply Möglichkeit)
Low Power, diverse Power Save Modi
Temperaturbereich –40 bis +85°C
Gehäuse: 100 Pin QFP100 0,65mm /LQFP100 0,5mm
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Das folgende Blockdiagramm (Abb.1) verdeutlicht den internen Aufbau des MB90F474. Sie können
ebenfalls die Zuordnung der Ports entnehmen.
Abb.1: Block Diagramm MB90F474
In Anhang A zu diesem Manual finden sich das Pin Assignment, Pin Description und die Register
Map. Abbildung 2 zeigt die Aufteilung des Adressraumes.
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Abb.2: Address Space MB90F474
Die Aufteilung des FLASH-Speichers in sieben Segmente ist im Allgemeinen nicht relevant. Sie ist
wichtig, wenn im FLASH Daten abgelegt werden sollen. Nur einzelne Segmente sind getrennt
löschbar. Das Schreiben ist jedoch Word-Weise auf gelöschte Speicherstellen ( Inhalt 0xFF ) möglich.
Die Bedeutung des ROM-Mirrors für die Programmierung wird unter 3.4.6 genauer beschrieben.
Abb.3: Sector Configuration of 2M Bit Flash Memory
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2.2 Das Board: EVBMB90F474
Die Main-Clock des EVBMB90F474H ist ein 5 MHz Quarz. Damit kann mittels PLL x4 der intern
maximal mögliche Takt von 20 MHz eingestellt werden. Wie diese Einstellung vorzunehmen ist, wird
unter 3.4.3 erläutert
Der abschaltbare 3,3V Regler dient zur Spannungsversorgung und kann von 5 bis 16V betrieben
werden (verpolungssicher, Verlustleistung beachten). Liegt Spannung an, so leuchtet die grüne LED.
Als Anschlüsse an den Controller dienen die zwei 50-Pin Stiftleisten, welche je nach Wunsch
eingelötet werden können. Der Pegelwandler MAX3232 realisiert die Anbindung an die RS232Schnittstelle. Er ist gesockelt und kann für Strommessungen entfernt werden.
In Tabelle 1 findet sich eine Beschreibung der Jumper:
Tab. 1
JP4
JP3
JP5
JP6
Jumperbeschreibung
RST, kann auf einen Taster gelegt werden
MD0/MD2
Rote LED an: MD0 ON; MD1&MD2 OFF => Flashing Modus
Rote LED aus:MD2 ON; MD0&MD1 OFF => Single Chip Mode
MD1
Pin 23 VCC5 : Wenn JP6 offen, kann am Pin 23 mit 5V gespeist werden
JP8
JP9
JP11
JP12
JP13
JP17
Pin 35 (AVCC) Ù VCC
Pin 36 (AVRH) Ù VCC
VCC Ù Spannungsregler
Pin 48 (P81) Ù GND
5MHz Quarz: ON
Pin 47 (P80) Ù GND
5MHz Quarz: OFF
Power LED ON/OFF
Abb. 3 : EVBMB90F474
MB90F474H
Modepins
UART
9V
DC
+
MMC/SD-Card Slot
RESET
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P80
P81
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2.3 Die MultiMediaCard / SD Karte
2.3.1
Die Karte:
Die MultiMediaCard unterstützt 2 Betriebsmodi. Beide Modi benutzen die gleichen Anschlüsse. Der
Default Mode nach einem Power-On ist der MultiMediaCard Mode. Der SPI-Mode wird ausgewählt,
wenn CS aktiv ist (CS = 0) und CMD0 (Command 0) gesendet wird. Die genaue Initialisierung wird in
Kapitel 3 erläutert.
Aufbau der MultiMediaCard:
- MultiMediaCard Mode (nur bei MMC-Karte)
Dieser Mode erfordert einen MultiMediaCard Host mit speziellem Interface Controller:
Vorteil: echtes Bussystem, nur 3 Leitungen, kein CE erforderlich
Nachteil: Interface-Hardware notwendig, nicht zur SD-Card kompatibel
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- SD Card Mode (nur SD Karte):
Dieser Mode ist ähnlich dem MMC Mode, nur dass hier mit Hilfe der zwei zusätzlichen äußeren Pins 8
u. 9 der SD-Karte mit 4-Bit parallel zugegriffen wird.
SD Karten Bus Topologie
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SPI Mode
Der SPI Mode ist der verbreiteste Mode bei MMC/SD Karten. Dieser ist ein synchroner serieller Mode,
der die angesprochenen Bauteile über eine Chipselect-Leitung (CS) selektiert. Dieser Mode kann
auch mit normalen SIO-Bausteinen, die nicht explizit als SPI ausgeschrieben sind, erzeugt werden.
Die notwendigen Signale sind:
CS:
Host zu Karte Chip Select Signal
CLK:
Host zu Karte Clock Signal
Data in:
Host zu Karte Daten Signal
Data out:
Karte zu Host Daten Signal
Vorteil: universeller und weit verbreiteter Bus, kompatibel zur SD Karte
Nachteil: bei SD Karte langsamer als SD-Mode.
Der SPI-Mode wird auf dem EVBMB90F474 verwendet. Dadurch können sowohl MMC als auch SD
Karten angesprochen werden. Zudem erlaubt der eingesetzte Sockel beide Kartentypen.
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Typische Parameter der MMC/SD Karten:
Vdd (full operation)
Max. high speed supply current
Minimal supply current
Max. clock frequency
(data transfer mode)
Gewicht
Länge
Breite
Dicke
Operating temperature
2.3.2
MMC
2,7 - 3,6V
35mA
100µA
20MHz
SD
2,7-3,6V
35mA
150µA
25MHz
1,5g
32mm
24mm
1,4mm
-25°C .. +85°C
2,0g
32mm
24mm
2,1mm
-25°C .. +85°C
Der Kartenslot
Auf dem EVBMB90F474 wird ein Kartenslot des Typs FPS009-2300-0 (baugleich mit dem neuen
Sockel FPS009-2305-0) von Yamaichi verwendet.
Dieser Sockel kann sowohl MMC als auch SD Karten aufnehmen und hat einen "Card-Detect"
Schalter (geht an P11 des Controllers) als auch einen Schreibschutzschalter (nicht verwendet). Die
Karte wird durch eine "Push-in/Push-out" Funktion arretiert und ausgegeben.
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3. Die Software
3.1 Softune Workbench
Die freie unbeschränkt nutzbare Vollversion der Win95/98/2000/XP IDE „Softune Workbench“ bietet
eine komfortable Arbeitsumgebung für den Fujitsu C-Compiler und Assembler. Im bekannten
Windows Stil haben Sie Ihr Projekt im Blick und können mit dem integrierten Core Simulator C-Code
debuggen oder den erzeugten Assembler Code analysieren.
3.2 Installation
Die Installation der „Softune Workbench“ gestaltet sich im Allgemeinen problemlos. Sie können
entweder über die html-Hauptseite unter dem Punkt „Microcontroller / Software / SoftuneWB-16“ das
Installationsprogramm starten, oder es direkt auf der CD unter "FME_CD_3_4 \ pdf \
stapack300014fme02.exe“ auswählen. Als Beispiel ist hier die Installation der 3.3 CD aufgezeigt, die
Version 3.4 unterscheidet sich hier nur unwesentlich.
Abb.:4 Window Dateiausführung
Folgt der obligatorische Disclaimer:
Abb.5: Window Disclaimer
Die Softune Workbench ist mit einem Passwort geschützt. Dieses Passwort erhalten Sie innerhalb
eines Tages von Fujitsu nachdem Sie sich dort registriert haben. Das Registrierungformular finden Sie
am Ende dieses Manuals oder auf der CD neben der Workbench.
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Nach dem Disclaimer werden Sie nach einem Passwort gefragt:
Abb.6: Window Passwort
Mit diesem Passwort können Sie jede der 8/16/32-Bit IDEs freischalten.
Nun beginnt die Installation:
Abb.7: Window Installationsauswahl
Im „Select Components“ können die gewünschten Komponenten zusammengestellt werden.
Softune Workbench, der Softune C Compiler und das Softune Assembler Pack sind grundlegend. Die
anderen Komponenten sind optional. Die Funktionen werden an späterer Stelle beschrieben.
Es ist empfehlenswert bei der Installation einer neueren Version die alte vorher zu deinstallieren.
Wollen Sie mehrere verschiedene Workbench Versionen auf Ihrem Rechner haben, so muss vor jeder
weiteren Installation die neue Software einmal gestartet werden, damit alle Einträge vorgenommen
werden.
Standardmäßig wird die Workbench auf C:/Softune/... abgelegt. Sollten Sie mit mehreren
verschiedenen Varianten (8,16 & 32-Bit) arbeiten bietet sich die Aufteilung „Softune8“, „Softune16“
und „Softune32“ an. Unter Softune werden dann die Beispiele und Utilities abgelegt.
Tief verschachtelte Verzeichnisse und viele Laufwerke werden bei der Installation akzeptiert, können
aber bei der Arbeit zu Problemen führen.
Nach Beendigung finden Sie unter „Start / Programme / Softune V3“ die Softune Workbench
Versionen (8, 16, 32-Bit) die Sie installiert haben, sowie die optionalen Zusatztools C-Checker und C-
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Analyzer. Unter „FFMC-16 Family Softune Workbench Tools“ befinden sich die Programme „LAN
Adress“ und „Monitor Loader“. Sie werden nur in Verbindung mit einem Real-Time-Emulator benötigt.
Abb. 8: Window Installationshinweist
Hinweise:
Die aktuelle Version der Workbench unterstützt Windows XP.
Wie bereits erwähnt sollten Sie, falls eine ältere Version der Softune auf Ihrem Rechner ist, diese
vorab mit der alten CD entfernen. Zwischen Micros3.2/3.3 und Micros3.4 hat sich der Installer
geändert, so dass eine neue Installation zusammen mit den alten Versionen nicht fehlerfrei
funktioniert.
Die IDE muss nicht zwingend verwendet werden. Die zugrunde liegenden Compiler (fcc907s),
Assembler (fasm907s) und Linker (flnk907s) können auch getrennt auf Kommandozeilenebene
aufgerufen werden. In den Verzeichnissen von Workbench Projekten finden Sie im OPT-Verzeichnis
die Aufrufparameter als ASCII Textdateien. Sie können als Anhaltspunkt für die zu übergebenden
Parameter dienen.
3.3 Erste Schritte
Im Folgendem sollen die ersten Schritte beschrieben werden die notwendig sind, um ein erstes
Programm auf das EVBMB90F474 zu bringen und dort auszuführen. Als Beispielprogramm soll das
MB90470-Template dienen.
Im Zuge des Funktionstestes werden die Boards mit einem ersten Programm, "MMC
Projekt_474", versehen. Ein neues Board sollte bei Power On auf der UART mit 19200 Baud,
ohne Parity und einem Stop Bit folgendes senden:
Abb.9: Begrüßung
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3.3.1
Softune Workbench
Nach dem Öffnen der Workbench wird ein bestehendes Projekt über „File / Open Workspace“ ,
Dateityp "Project File"ausgewählt. Das Project File wird dann in den Typ "Workspace" konvertiert.
Standardmäßig befindet sich die gewünschte Demo unter „C:/ Softune / Sample / Smpl16 / 90470 /
Template“ bzw. in dem Verzeichnis, welches Sie bei der Installation angegeben haben.
Es sollte sich ein ähnliches Bild wie in Abb.10 zeigen.
Abb.10: Softune Workbench
Da die FUJITSU-Beispiele alle ohne vorcompiliertes Hex-File (*.mhx) ausgeliefert werden, muss als
erstes das Projekt compiliert werden. Die geschieht entweder über „Project / Build“, Strg F8
oder den Button Build
Dadurch wird das zum Download notwendige mhx-File erzeugt. Die Warnung:
*** I0302L: Debug information not exist (C:\softune16\LIB\907\lib904m.lib)
bezieht sich auf fehlenden Quellcode für die Libraries. Diese sind nicht frei und daher wird diese
Meldung immer auftreten, wenn Library-Funktionen verwendet werden. Dies hat aber für die
Funktionen keine Auswirkung.
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3.3.2 FLASH Download
Der FLASH Download erfolgt mit dem Flashing-Tool „„Fujitsu Flash MCU Programmer““. Die
Installation wird unter 3.5.1 beschrieben. Er liegt entweder als Shortcut auf dem Desktop oder unter
„C:/Programme/FUJITSU/ FUJITSU FLASH MCU Programmer“. Er präsentiert sich folgendermaßen
(Abb.11):
Abb.11 „Fujitsu Flash MCU Programmer“
Unter "Target.." wird das entsprechende Derivat ausgewählt, "Crystal.." bezieht sich auf den extern
angeschlossenen Quarz. In unserem Fall ist dies der MB90F474 und 5MHz. Mit Auswahl der
verwendeten Schnittstelle und dem zu verwendenden Hex File sind die Einstellungen hier beendet.
Am EVBMB90F474 müssen die Jumper JP3 auf Prog (rechts), JP5 auf OFF,JP12 auf ON und JP13
auf off gesetzt werden.
Führt nach dem Power On zu einem kompletten Flashvorgang. Es
werden die Punkte „Download“, „Erase“, „Blank Check“, „Program“
sowie „Read + Compare“ nacheinander abgearbeitet.
7
Lädt nur die Software ins RAM, danach können die einzelnen Funktionen
ausgeführt werden. Allerdings lassen sich keine Bereiche angeben, welche
beschrieben werden sollen. Es lässt sich immer nur das gesamte FLASH beschreiben.
Nachdem Jumper JP3 auf RUN (links) gesetzt ist, startet das Programm beim nächsten Power-ON.
Das Programm benötigt ein Terminal mit 19200 Baud, keine Parity, 1 Stop Bit und 8 Bit Datenlänge ,
z.B. den SKwizard wie in Abb.9.
Nach dem Start erscheint ein Menue auf dem Terminal und das Programm wartet auf das Einstecken
einer MMC/SD Karte und einer Eingabe. Damit läuft das erste Programm erfolgreich auf dem
Controller.
Hinweis: Mit dem Button „Copy“ kann nach dem „Download“ der Flashinhalt
ausgelesen und als mhx-file abgespeichert werden.Das Nachrüsten eines
Umschalter erleichtert den Wechsel zwischen Programmieren und Flashen.
3.4 Detailbeschreibung
3.4.1 Ein neues Projekt
Ein neues Projekt kann über „File / New / Workspace-Project File“ erzeugt werden. Allerdings ist dies
nur ein sehr rudimentärer Rumpf. Elementare Einstellungen, wie etwa die zu verwendenden Register,
werden nicht standardmäßig erzeugt. Gerade zu Beginn ist die Gefahr groß, dass wichtige
Einstellungen übersehen werden.
Deshalb empfiehlt FUJITSU eine andere Vorgehensweise: die „Template-files“. Für alle Controller,
also auch den MB90F474, gibt es diese Projekte in den Beispielen. Wie in Abb.15 gezeigt beinhaltet
das Template Project alle Grundeinstellungen.
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Abb.13: Window Template
Es sind bereits Dateien eingebunden, welche zur Beschreibung des Controllers verwendet werden.
Dies sind die Dateien „start.asm“, „vectors.c“, „mb90470.asm“ und „mb90470.h“, deren Bedeutung an
späterer Stelle beschrieben wird. Die Programmierung kann somit direkt in der main-Funktion
beginnen. Da die Pfade in den Projekten relativ sind, können sie das Template Projekt in Ihr
Entwicklungsverzeichnis kopieren und das Verzeichnis und das prj-File umbenennen. Um auch den
abs-Filenamen umzuändern, kann unter „Projekt / Setup“ der Name geändert werden.
Neue Dateien werden über „Project / Add Member to folder“ dem bestehenden Projekt hinzugefügt.
Erzeugt werden kann solch eine Datei unter „file / New“ als Text file. Dabei ist darauf zu achten, dass
die Endung .c bzw. .h mit anzugeben ist, da sie nicht automatisch erzeugt werden.
3.4.2
Flashprogrammierung
Prinzipiell unterstützten alle FUJITSU FLASH Controller 3 verschiedene
Flashmodi.
1. Parallelprogrammierung
Dies stellt die schnellste Variante dar. Allerdings wird hierfür ein
Parallelprogrammer benötigt und das Flashen muss vor dem Einlöten erfolgen.
Somit ist das parallele Flashen interessant für die Serienproduktion und weniger
für das erste Programm.
Ein Beispiel für ein Programmiergerät ist der Galep III, welcher über GLYN
bezogen werden kann
Abb.14: GalepIII-Programmer
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2. Programmierung via Burn in ROM
Die übliche Methode der Flashprogrammierung ist via „Burn in ROM“ (BiROM). Dies ist auch die für
das EVBMB90F474 zu Beginn verwendete Vorgehensweise.
Das BiROM ist keine vorprogrammierte Flashsoftware, sondern fest im Controller verankert. Es bietet
die Möglichkeit über eine festgelegte UART Code in das RAM zu laden und dort auszuführen. Welche
Art Code dies ist, wird nicht geprüft. Die vorhandene Flashersoftware „Fujitsu Flash MCU
Programmer“ nutzt diese Funktion, lädt eigenen Flashercode ins RAM und führt ihn dort aus. Die
Bedienung des „Fujitsu Flash MCU Programmer“ wurde bereits unter 3.3.2 beschrieben.
Die Baudrate der Verbindung ist fest eingestellt und hängt von dem externen Quarz ab. Mittels PinP81 kann zwischen synchronem und asynchronem Modus und an Pin P80 kann zwischen 4/5 MHz
Quarz umgeschaltet werden, wobei die Flashersoftware nur den asynchronen Modus unterstützt.
Folgende Baudraten werden zum Erstkontakt verwendet:
Synchron: 500kBd bei 8 Daten Bit und externer Clock
Asynchron: 4800Bd bei 4MHz (9600Bd@8MHz,19200Bd@16MHz) bei 8 Daten Bit, 1
Stopp Bit und keine Parity
Die Flashersoftware erhöht diese Baudrate durch Umstellen der UART um den Faktor 2.
Der BiROM-Modus wird in einer Applikation Note genauer beschrieben. Sie ist im Anhang B
aufgelistet.
FUJITSU
bietet
zum
schnelleren
Flashen
ein
Programmiergerät an. Dieses „Flash-Kit“ kann sowohl
seriell als auch parallel an den PC angeschlossen werden.
Es bietet höhere Programmiergeschwindigkeiten und kann
auch selber die Mode Pins setzen, wenn eine
entsprechende Beschaltung in der Hardware vorgesehen
ist. Die möglichen Geschwindigkeiten sind:
Parallel: 340 KBaud
Seriell: 38400 Baud
Damit kann das FLASH in wenigen Sekunden beschrieben
werden. Die mitgelieferte Software bietet noch
Besonderheiten, wie etwas das Beschreiben einzelner
Sektions und, bei den Typen mit einer solchen Funktion,
auch das Schützen des Flashes.
Abb.15: FUJITSU FLASH-KIT
3. Programmierung aus der laufenden Applikation
Da FUJITSU-Controller einen Single Voltage FLASH besitzen, kann es auch aus der eigenen
Anwendung heraus beschrieben werden. Somit können Daten im ROM abgelegt werden. Damit steht
ein nichtflüchtiger Speicher zum Beispiel für Parametrierung oder auch für Messwerte zur Verfügung.
Begründet in der Natur des Flashspeichers gibt es bei der Programmierung einige Aspekte zu
beachten.
1. Auf das FLASH kann schreibend Wordweise zugegriffen werden. Das Löschen muss aber
Sektorweise erfolgen. Die Größe der Sektoren ist im Memory Mapping Abb.2 gezeigt. Die
Lebensdauer des Flashes wird allein durch die Anzahl der Löschungen bestimmt. Um das
FLASH nicht unnötig abzunutzen kann es sinnvoll sein, einen Bereich möglichst erst
einmal komplett zu verwenden, bevor ein ‚Erase‘ durchgeführt wird. Dazu müssen die
Daten jedoch geeignet angeordnet werden.
2. Während des Schreibens kann nicht lesend auf das FLASH zugegriffen werden, d.h. das
Programm kann nicht im FLASH ablaufen. Der notwendige Code und die Konstanten
müssen zu diesem Zeitpunkt im RAM vorliegen. Die FUJITSU Workbench bietet dazu die
Möglichkeit des RAM-Codes an. Diesen können Sie entweder permanent im RAM
vorhalten oder bei Bedarf kopieren. Interrupts müssen in dieser Zeit ebenfalls deaktiviert
sein. Wichtige Interruptflaggs müssen gepollt werden.
Für das Flashen aus der eigenen Applikation steht neben einer Application Note, aufgeführt in Anhang
B, auch Democode zur Verfügung.
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3.4.3 Der Start.asm
Die Datei „start.asm“ enthält den Start-Up Code für die FUJITSU 16-Bit Mikrocontroller mit folgenden
Punkten:
;====================================================================
; 1 Contents
;====================================================================
; 1
Contents
; 2
Disclaimer
; 3
History
;
; 4
SETTINGS
(USER INTERFACE)
; 4.1
Controller Family
; 4.2
Memory model
; 4.3
Constant Data Handling
; 4.4
Stack Type and Stack Size
; 4.5
General Register Bank
; 4.6
Low-Level Library Interface
; 4.7
Clock Selection
; 4.8
External Bus Interface
; 4.9
Reset Vector
; 4.10 Enable RAMCODE Copying
;
; 5
Section and Data Declaration
; 5.1
Several fixed addresses (fixed for MB90xxx controllers)
; 5.2
Declaration of __near addressed data sections
; 5.3
Declaration of RAMCODE section and labels
; 5.4
Declaration of sections containing other sections description
; 5.5
Stack area and stack top definition
; 5.6
Direct page register dummy label definition
;
; 6
Start-Up Code
; 6.1
Import external symbols
; 6.2
"NOT RESET YET" WARNING
; 6.3
Program start (the reset vector should point here)
; 6.4
Set clock ratio
; 6.5
Set external bus configuration
; 6.6
Copy initial values to data areas.
; 6.7
Clear uninitialised data areas to zero
; 6.8
Prepare stacks and set the default stack type
; 6.9
Set Data Bank Register (DTB) and Direct Page Register (DPR)
; 6.10 Wait for PLL to stabilise
; 6.11 Initialise Low-Level Library Interface
; 6.12 Call C-language main function
; 6.13 Shut down library
; 6.14 Program end loop
; 6.15 Debug address specification
;
;====================================================================
Relevant für die Einstellung ist nur Punkt 4 „SETTINGS (User Interface)“. An dieser Stelle wird das
grundlegende Verhalten des Controllers eingestellt. Dies sind:
4.1
Controller Family
Hier wird die Controllerserie ausgewählt. Der MB90F474 zählt dabei zu der MB90400er-Serie.
4.2
Memory model
Unter diesem Punkt wird nicht das verwendete Speichermodel eingestellt !
„SMALL“-„MEDIUM“-„COMPACT“-„LARGE“ stehen zur Verfügung. Diese Einstellung hat allerdings
nur Auswirkung auf den Funktionsaufruf „callp“, zur main-Funktion. Dieser wird entsprechend 16 oder
24 Bit breit vorgenommen. Mit „AUTOMODELL“ werden 24 Bit verwendet. Für den Compiler muss
diese Einstellung in der Workbench getrennt vorgenommen werden, dazu unter 3.4.7 mehr. Die
Bedeutung des Speichermodells wird unter 3.4.5 näher erläutert.
4.3
Constant Data Handling
Konstanten können entweder im ROM als auch im RAM abgelegt werden. In den meisten Fällen ist
die Einstellung „ROMCONST“ sinnvoller, insbesondere da der ROM-Mirror zur Verfügung steht.
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Stack Type and Stack Size
4.4
Die Fujitsucontroller bieten 2 Stack Pointer an, den System Stack und den User Stack. Interrupts
verwenden immer den System Stack. Im Allgemeinen sind keine getrennten Stackbereiche notwendig,
der User Stack dient primär für Betriebssysteme. Somit verwenden die meisten Applikationen als
Einstellung „SYSSTACK“
Die Größe des benötigten Stackbedarfes ist schwer abzuschätzen. Als Anhaltspunkt kann der
Simulator dienen.
4.5
General Register Bank
Es stehen 32 verschiedene Registerbänke zur Verfügung die im User RAM eingebunden werden. Der
C-Compiler verwendet für seine Operationen Register Bank 0.
Unter 4.5 wird die Hauptregisterbank festgelegt , welche in der start.asm verwendet wird. Das
Schalten auf eine andere muss explizit erfolgen. Die zur Verfügung stehenden Registerbänke müssen
in der Workbench eingestellt werden. Im „Template Projekt“ ist dies nur Registerbank 0.
4.6
Low-Level Library Interface
Sollen im C-Programm Funktionen wie printf etc. verwendet werden, so müssen dafür Low-Level
Funktionen geschrieben werden. Außerdem muss die Option „CLIBINIT“ auf ON gesetzt werden. Wie
die Low Level Funktionen definiert wird unter 3.4.10 beschrieben.
4.7
Clock Selection
Mit Hilfe der integrierten PLL kann die externe Quarzfrequenz mit den Faktoren ½,1, 2 , 3 oder 4
multipliziert werden. Beim Power On startet der Controller mit der halben externen Frequenz.
4.8
External Bus Interface
Das externe Businterface der Fujitsucontroller kann sehr variabel eingestellt werden. Wenn es
verwendet werden soll, kann für jeden Bereich HIGH, LOW und IO die Anzahl der Wait States und die
Busbreite festgelegt werden. Auch die Verwendung von einzelnen Ports als General I/O kann
eingestellt werden. Punkt 4.8 bietet hierfür alle notwendigen Parameter an.
4.9
Reset Vector
Der MB90F474 hat keinen „hardwired“ Resetvektor, d.h. der Programmstart kann beliebig liegen. Wo
genau steht am Beginn der Interrupttabelle auf der Adresse 0xFFFFDC. Mit RESETVECTOR ON wird
der Resetvektor erzeugt, bei OFF nicht. Die OFF-Option war für ältere Bootloaderbeispiele gedacht,
kann aber auch für relocatiblen Code verwendet werden.
4.10 Enable RAMCODE Copying
Wie bereits erwähnt, unterstützt die FUJITSU Software das Ausführen von Code im RAM. Die
entsprechenden Bereiche können hier automatisch beim Start Up vom ROM ins RAM kopiert werden.
Die start.asm muss nicht zwingend verwendet werden. Es empfiehlt sich jedoch dies zu tun. Wie an
der langen Historie zu sehen ist, wird dieser Code ausgiebig gepflegt und Änderungen eingebracht.
Mit Hilfe der start.asm ist es möglich, die komplette Softwareentwicklung in C zu gestalten. Aber auch
Assembler-Code kann sowohl in der Workbench als auch im eigenen C-Code eingebunden werden.
3.4.4 vectors.c
In der vectors.c werden die Interruptvektoren festgelegt. Es gibt 8 Interrupt Level wobei 0 die höchste,
6 die niedrigste Priorität hat. Level 7 ist gleichbedeutend mit einem deaktiviertem Interrupt. Die Level
werden in den entsprechenden Interrupt Control Registern (ICR) festgelegt. Ein ICR fasst zwei
Interruptsourcen zusammen. Damit teilen sich immer zwei Interrupts eine Priorität. Zu beachten ist,
dass dadurch beim EI²OS ebenfalls zwei Interrupts aufeinanderliegen.
Die Definition der ICR befindet sich in der MB90470.asm & .h . Die Vergabe der Prioritäten wird in der
vectors.c vorgenommen:
ICR00 = 7;
ICR01 = 7;
/*
/*
IRQ11 & IRQ12 */
IRQ13 & IRQ14 */
/*
/*
/*
IRQ37 & IRQ38 */
IRQ39 & IRQ40 */
IRQ41 & IRQ42 */
•
•
•
ICR13 = 7;
ICR14 = 7;
ICR15 = 7;
Die aufzurufende Interrupt-Service-Routine kann über folgende Liste eingetragen werden:
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#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
transition) */
#pragma intvect
#pragma intvect
transition) */
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
#pragma intvect
DefaultIRQHandler 9
DefaultIRQHandler 10
/*
/*
/*
/*
/* CAN #1 (receive complete)
*/
/* CAN #1 (transmission complete /node status
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
DefaultIRQHandler
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
/*
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
software interrupt 9
*/
exeception handler
*/
CAN #0 (receive complete)
*/
CAN #0 (transmission complete/node status
external interrupt INT0/INT1 */
timebase timer
*/
16-bit reload timer #0
*/
A/D converter
*/
I/O timer
*/
serial I/O
*/
PPG #0/1
*/
input capture CH.0
*/
input capture CH.1
*/
PPG #2/3
*/
watch timer
*/
PPG #4/5
*/
input capture CH.2/3
*/
PPG #6/7
*/
output compare CH.0
*/
output compare CH.1
*/
input capture CH.4/5
*/
output compare CH.2/3 or input capture CH.6/7*/
16-bit reload timer #1
*/
UART #0 (receive complete)
*/
UART #0 (transmission compl.)*/
UART #1 (receive complete)
*/
UART #1 (transmission compl.)*/
IRQ41-handler
*/
delayed interrupt
*/
Bei der Funktion „DefaultIRQHandler“ handelt es sich um eine Routine die als Dummy dient, um
ungewollt ausgelöste Interrupts abzufangen. Dabei bleibt das System stehen.
__interrupt
void DefaultIRQHandler (void)
{
__DI();
while(1)
__wait_nop();
}
/* disable interrupts */
/* halt system */
Das Schlüsselwort „__interrupt“ kennzeichnet die Funktion als Interrupt-Service-Routine.
Entsprechend werden auch Ihre eigenen Funktionen als Interruptfunktion gekennzeichnet. Sie muss
nicht in der vectors.c geschrieben werden, nur der Prototyp muss eingetragen sein.
Hinweise:
Es können verschachtelte Interrupts auftreten (Interrupt Nesting), wobei ein Interrupt von niedriger
Priorität von einem mit höherer unterbrochen wird. Bei Annahme eines Interrupts wird das Interrupt
Masc Register auf dessen Priorität gesetzt. Soll verhindert werden, dass ein Interrupt unterbrochen
wird, der nicht die höchste Priorität (0) hat, müssen die Interrupts mit „__DI()“ deaktiviert werden.
Interrupts mit gleichem Level unterbrechen sich nicht.
Bei gleichzeitigem Auftreten von zwei Interrupts mit gleichem Level, werden sie entsprechend einem
festen Schema abgearbeitet. Dabei haben wie bei den Leveln die niedrigeren Interruptnummern die
höhere Priorität.
Die Interruptflaggs werden nicht automatisch gelöscht, sondern müssen in der Serviceroutine
zurückgesetzt werden. Nur bei den UART-Interrupts werden sie bei Annahme der
Interruptanforderung gelöscht.
3.4.5 MB90470.h & MB90470.asm
In der MB90470.asm & mb90470.h werden den Speicherbereichen im I/O-RAM die dem Handbuch
entsprechenden Namen zugewiesen. Somit lassen sich alle Register entsprechend ihren
Manualnamen ansprechen. Auch einzelne Bits werden definiert, z.B. PDR0_P00 beschreibt Pin 0 von
Port 0. Als weiteres Beispiel kann man den Port 4 über sein Data Direction Register (DDR) mit DDR4
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= 0xFF; auf Ausgang stellen und via Port Data Register (PDR) und PDR4 =~PDR4; in einer Schleife
toggeln.
Hinweis:
Auch bei der Verwendung von Bitvariablen muss immer das gesamte Register betrachtet werden, da
auch aus einer Bitmanipulation immer eine Read-Modify-Write Anweisung auf das komplette Register
ausführt. Damit können solche Manipulationen nur auf als Read/Write ausgewiesenen Registern
ausgeführt werden.
Zu Seiteneffekten kann dies auch bei Ports führen, bei denen einzelne Pins auf Ein- andere auf
Ausgang stehen. Bei Pins die auf Eingang stehen wird beim Lesen direkt der Wert vom Port, bei
Ausgangspins der Wert vom Register eingelesen. Durch die Read-Modify-Write Anweisung wird beim
Rückschreiben in das Register für die Portpins welche auf Ausgang stehen der aktuelle Pegel
geschrieben. Dies kann u.U. ein vom vorherigen Wert unterschiedlicher sein. Damit besteht beim
Umschalten auf Ausgang kein definierter Zustand mehr. Möchte man dies vermeiden, so empfiehlt
sich das Arbeiten mit „Shadow-Registern“, dh. Kopien im RAM, welche nach Veränderung auf das
eigentliche Register geschrieben werden.
3.4.6 Der ROM-Mirror und das Memory Modell
Der ROM-Mirror ist ein wichtiges Hilfsmittel um effiziente C-Programmierung zu ermöglichen.
Die Funktion des ROM-Mirrors ist einfach erklärt. Bei Aktivierung führt jeder Zugriff in
Speicherbereiche von 0x004000 bis 0x00FFFF physikalisch zu einem Zugriff auf 0xFF4000 bis
0xFFFFFF, wie in Abb.2 dargestellt. Die Notwendigkeit des ROM-Mirrors ergibt sich aus der Tatsache,
dass bei den F²MC-16LX-Controllern das FLASH-ROM von 0xFFFFFF ab nach unten liegt und damit
nur durch 24 Bit adressierbar wird.
Der FUJITSU C-Compiler unterstützt folgende Memory Modelle:
Tab.2: Memory Model
Modell
SMALL
MEDIUM
COMPACT
LARGE
Adressgröße Adressgröße
Daten
Code
16 Bit
16 Bit
16 Bit
24 Bit
24 Bit
16 Bit
24 Bit
24 Bit
Tab.3: Adressierungsmöglichkeiten
Qualifier
__direct
__near
__far
Adressgröße
Adressraum
8 Bit
256 Byte
16 Bit
64 KByte
24 Bit
16 MByte
Die Verwendung von 24 Bit Adressen vergrößert den notwendigen Code und verringert die
Geschwindigkeit, da mit dem 16 Bit breiten Bus immer zwei Buszyklen benötigt werden. Die
Verwendung von 16 Bit Adressierung erhöht die Performance um bis zu 30%.
Dazu dient der ROM-Mirror. Er ermöglicht einen Zugriff z.B. auf Konstanten die im ROM liegen mit
einem 16 Bit Zugriff. Dazu muss nur die Section, in welcher die Konstanten abgelegt werden, ab
0xFF4000 liegen. Wie dies realisiert wird dazu unter 3.4.7 mehr.
FUJITSU empfiehlt die Verwendung des MEDIUM Memory Modells. Natürlich lassen sich auch Daten
in Bereichen unterhalb von 0xFF4000 adressieren. Diese müssen allerdings explizit mit dem __far
Identifier qualifiziert werden. Dadurch wird für dieser Wert mit 24 Bit angesprochen. Im Gegenzug
lassen sich bei dem LARGE Modell durch __direct oder __near auch kürzere Adressierungen
einstellen (Tab.3).
Hinweis:
Die Adresszeiger bei den FUJITSU F²MC-16LX Controllern setzen sich aus einem 16 Bit Pointer und
einem 8 Bit Bank Register zusammen. Für die Daten ist dies das Data Bank Register (DTB), für Code
das Programm Bank Register (PCB). Diese Bänke unterteilen den Adressraum in 256 64kByte große
Blöcke, von 0x00 bis 0xFF. Das FLASH des MB90F474 passt mit seinen 128 KByte nicht in die 0xFF
Bank. Es ist trotzdem möglich im Single Chip Modus mit dem SMALL Memory Modell zu arbeiten.
Dazu müssen mittels Sektoren ein oder mehrere Bereiche angelegt werden die in der 0xFE-Bank
liegen. Code in diesem Bereich muss explizit mit __far angesprochen werden. Auch beim „Internal
ROM-External-Bus“ Modus kann das SMALL-Modell verwendet werden, wobei der I/O und der LOW
Bereich direkt, der HIGH Bereich mit __far angesprochen werden können.
3.4.7 Wichtige Einstellungen
Viele der für die Workbench relevanten Einstellungen werden unter dem Punkt Punkt „Project“ /
"Setup Project")vorgenommen. Im Folgendem werden exemplarisch die Wichtigsten vorgestellt.
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Ö C Compiler
General:
Unter General kann der „Warning Level“ des C-Compilers eingestellt werden. „Other
Options“ ermöglicht die Eingabe von speziellen Aufrufen. Die Parameter „-T p,-B“
z.B. ermöglichen die Verwendung von dem C++ Kommentar „//“
Optimize:
Die Optimierung bietet „Speed“, „Size“ und die Level 1-4. Unter „Detail Optimize“
können nochmals Detaileinstellungen vorgenommen werden. Genaueres über die
Optimierungslevel findet sich im C-Compiler Manual.
Target Depend: Die Einstellung des Memory-Models wird an dieser Stelle vorgenommen. Der Punkt
„Const variable in RAM“ aktiviert das automatische Kopieren der Konstanten ins RAM.
Ö Linker
General:
Wieder kann der Warning Level eingestellt werden.
Disposition/Connection:
Bei der embedded Programmierung ist es auch in C oft unumgänglich auf das Linken
und die verwendeten Sections Einfluss zu nehmen. Dies ist z.B. auch für den ROMMirror wichtig. Abb.16 zeigt das „Disposition/Connection-Window“. Die Einstellung der
generell vorhandenen Speicherbereiche und der Speichertypen wird an dieser Stelle
vorgenommen. Auch evtl. verwendete externe Bereiche können eingetragen
Abb.16: Setup Tool Option / Linker
Abb.17: Setup Tool Option / Set Section
werden. Das Mapping wird aber nicht automatisch für den Debugger übernommen.
Die Einträge erscheinen unter Option als Parameter und Details können im Linker
Manual nachgelesen werden.
Eine wichtige Option ist „Set Section“ (Abb.17). Diese Option ermöglicht das
Festlegen von Bereichen auf bestimmte Adressen. In allen Beispielen sollte unter
„Specify in Address“ auf 0xFF4000 die Section CONST eingetragen sein. Erst hiermit
wir dem Linker die Position der Konstanten am Anfang des ROM-Mirrors mitgeteilt.
Definiert werden die Sections im C-Code mit „ #pragma section...“. Zu beachten ist,
dass pro Datei nur eine Definition möglich ist. Adressen sollten nicht direkt im C-Code
angegeben werden, da dies zu Problemen mit dem Linker führen kann. Folgende
Definitionen sollen beispielhaft die Syntax zeigen, wobei sie für das SMALL bzw.
MEDIUM Memory Modell gedacht sind:
#pragma section DATA=daten_section_name
legt eine Variablen Section im RAM an.
#pragma section FAR_DATA=fardaten_section_name, legt eine Variablen Section mit 24 Bit z.B. für
externes RAM an.
#pragma section CONST=const_section_name
legt eine Konstanten Section im ROM an.
(16Bit)
#pragma section FAR_CONST=farconst_section_name legt eine Konstanten Section im ROM an.
(24Bit)
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#pragma section IO=io_section_name
legt eine Variablen Section im RAM an (8Bit)
Register Bank: Es muss mindestens eine Registerbank ausgewählt werden. Bank 0 wird standardmäßig vom C-Compiler verwendet. Diese Einstellung wird im Linker vorgenommen,
da die Register im User RAM liegen und die entsprechenden Speicherstellen
freigehalten werden müssen. Aus diesem Grund tauchen die Register auch im ListFile auf.
Mit „#pragma register (‚Registerbanknummer‘)“ und „#pragma noregister“ lassen sich
einzelne Bereiche explizit auf bestimmte Registerbänke umschalten. Dadurch können
Stackoperationen vermieden werden.
Output List:
Unter diesem Punkt können die im List-file
aufgenommen Einträge bestimmt werden.
Die List-Files lassen sich mit der rechten
Maustaste auf dem Eintrag des abs-Files
(Abb.18) im Symbolbaum öffnen. Je nach
Auswahl werden
die
entsprechenden
Dateien zur Auswahl stehen. Sie lassen sich
aber auch direkt im Unterverzeichnis „lst“
öffnen. In dem standardmäßig erzeugten
mp1-File ist das Memory Mapping und die
verwendeten Variablen zu erkennen.
Abb.18: Open List File
Ö Converter
Im Converter wird das zu erzeugende File ausgewählt. Die Fujitsuprogrammiertools
arbeiten alle mit Motorola S Records mit der Endung „mhx“. Beim Umstellen auf Intel
ist darauf zu achten, dass 16 Bit Adressierung verwendet und somit direkt das 24 Bit
FUJITSU-Speichermodell nicht unterstützt wird.
3.4.8 Der Simulator
Die FUJITSU Workbench
bietet die Möglichkeit den
eigenen Code mit Hilfe eines
Software-Core Simulators zu
testen.
Im Folgendem soll mit Hilfe
der
UART1-Demo
die
Verwendung des Simulators
an einem Beispiel gezeigt
werden.
Zu Beginn wird der Simulator als Debugger eingetragen. Dies geschieht unter
„Project / Setup“. Es öffnet
sich ein Fenster nach
Abb.19 .
Relevant ist die Auswahl
unter
„Available
Setup
Name“ in diesem Fall ist
„simulate“
die
aktive
Einstellung.
Abb.19: Setup / Debug / Simulate
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Es empfiehlt sich aber immer die Einstellungen zu prüfen, da es sich hierbei um einen frei wählbaren
Namen handelt. Ein Neuer kann unter „Setup Name“ eingetragen und mit „Add“ der Liste hinzugefügt
werden. Dabei öffnet sich automatisch der „Setup Wizard“ zur Konfigurierung des Debuggers. Er kann
aber auch durch Anklicken des Namens und dem „Change“-Button aufgerufen werden. Es zeigt sich
ein Bild nach Abb.20 . Mit „Simulator“ wird dieser ausgewählt, „Weiter“ führt den Dialog fort.
Abb.20: Setup Wizard / Simulator Debugger
Abb.21: Setup Wizard / Batch Files
Im nächsten Dialogfenster
besteht
die
Möglichkeit
Batch-Files
auszuwählen,
welche entweder vor oder
nach dem Start des Debuggers ausgeführt werden. Der
Emulator von FUJITSU
unterstützt
sogenannte
„Procedure Files“ in denen
zusätzlich
Kommandos
automatisiert durchgeführt
werden
können.
Diese
Befehle beherrscht auch der
Simulator. Da er die ROMMirror Funktion nicht kennt,
muss dies dem Simulator
extra mitgeteilt werden. Dies
geschieht durch Einbinden
des prc-Files „romconst“,
welches allen FUJITSU Beispielen im prc-Verzeichnis
Abb.22: Auswahl / Procedure File
beiliegt (Abb.22). Wichtig ist, diese Batch-Datei unter „After“ einzutragen, nicht wie fälschlicherweise in
manchen Beispielen unter „Before“. Aufgabe dieser Routine ist das Kopieren der Bereiche ab
0xFF4000 in den ab 0x004000 und damit das Nachbilden des ROM-Mirrors.
Mit dem Schalter „Auto load when starting debug“ wird das aktuelle Projekt automatisch beim Start
geladen, anderenfalls muss es manuell geladen werden.
Im nächsten Dialog können die Einstellungen definiert werden, welche beim Beenden abgespeichert
werden sollen. „Select All“ ist dabei Standard. Im letzten Dialog kann mit „Fertig stellen“ der Wizard
beendet werden. Dieser Button ist auch schon vorher vorhanden.
Da der Simulator ein reiner Core Simulator ist, besteht keine Möglichkeit die Initialisierung und
Funktion von Peripherieelementen zu testen. Es ist auch nicht möglich auf bestimmte HardwareFlaggs zu triggern, es sei den man setzt sie selber in der eigenen Software. Aus diesem Grund muss
der C-Code der UART1-Demo wie folgt geändert werden.
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Abb.23: C-Code Änderungen
Durch das Auskommentieren der UART-Status Flaggs wird der Simulator an den entsprechenden
Stellen nicht stehen bleiben. Zu beachten ist, dass das UART1-Sende und Empfangsregister weiter
verwendet wird, allerdings rein als Speicherzelle.
Nach dem Compilieren kann nun unter „Debug / Start Debug“ der Simulator gestartet werden. Danach
sollte der Simulator starten. Als Erstes erscheint die Meldung des prc-Files (Abb.24) im CommandWindow.
Mit
dem
CommandWindow steht ein Interface
zum
Debugger
zur
Verfügung mit dem auf
Command-Line
Ebene
Befehle ausgeführt werden.
Die möglichen Instruktionen sind im „Command
Reference
Manual“
beschrieben. Die wichtigsten
Funktionen
sind
allerdings
direkt
im
Workbench
Debugger
integriert und können von
dort
aus
aufgerufen
werden. Aus diesem Grund
kann
dieses
Fenster
vorerst auch geschlossen
werden.
Abb.24: Command Window
Das nächste Fenster welches sich öffnet ist das eigentliche Debug-Window (Abb.25). Es zeigt den
Code ab dem Reset-Vektor und damit die start.asm.
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Abb.25: Simulator Debugger
Gelb hinterlegt ist die Position des Program Counters, die grünen Kreise zeigen mögliche BreakPoints an.
Um das Programm zu testen müssen im Simulator noch einige Einstellungen gemacht werden. Unter
„Setup / Debug enviroment / I/O Port“ (Abb.26) werden die verwendeten I/O Kanäle und ihre Quellen
bzw. Ziele definiert.
Abb.26: Setup/Debug enviroment / I/O-Port
Abb.27 & Abb.28 zeigen die vorzunehmenden Einstellungen. Die Port Adresse 0x26h wird sowohl als
Input als auch als Output definiert, wobei jeweils ein ASCII-Terminal geöffnet werden soll. Es besteht
auch die Möglichkeit ein solche Aus- bzw. Eingabe über eine Datei zu realisieren. Dies bietet gute
Voraussetzungen um die korrekte Funktion von Routinen zu testen. Leider werden die Einstellungen
nicht in den Projektdaten abgespeichert und müssen deshalb nach jedem Beenden des Debuggers
erneut eingetragen werden.
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Abb.27: Setup I/O-Port / Input
Abb. 28: Setup I/O-Port / Output
Nach diesen Einstellungen sollte sich mit dem „Run“-Button folgendes Fenster zeigen (Abb.29), wobei
die Anzeige je nach Controller variieren kann:
Abb29: Output & Input Debugger Window
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Hinweise:
Neben den I/O-Ports lässt sich für den Simulator
auch das Aufrufen von Interruptfunktionen testen
(Abb.30). Dazu steht ein Timer zur Verfügung,
der periodisch die spezifizierte Routine aufruft.
Damit kann die korrekte Annahme und
Abarbeitung getestet werden.
Bei größeren Projekten kann der zu ändernde
Code zur Verwendung des Simulators relativ
umfangreich werden. Insbesondere bei paralleler
Verwendung von Simulator und EVBMB90F474Board lässt sich dies nicht mehr vertretbar von
Hand erledigen. Deshalb empfiehlt sich die
Verwendung des Präcompilers. Mit den Befehlen
#define (z.B. SIMULATOR), #ifndef .... #endif und
#ifdef ... #endif lassen sich gezielt Codezeilen mit
einem Eintrag auskommentieren.
Zum Navigieren stellt der Simulator folgende
Buttons zur Verfügung:
Abb.30: Simulator Interrupt Setup
RUN
startet die Simulation im „Free Run Modus“
STOP
beendet die Simulation
RESET
setzt den Programm Counter auf Anfang zurück
STEP IN
Programm wird in Einzelschritten abgearbeitet
STEP OVER
Abarbeitung stoppt nach dem folgendem Funktionsaufruf
STEP OUT
momentane Funktion wird bis zu Ende abgearbeitet, dann erfolgt der Stop
TO CURSOR der Code wird bis zur aktuellen Cursorposition abgearbeitet
BREAK POINT an der Position wird ein Breakpoint gesetzt bzw. ein bestehender gelöscht
3.4.9 Einige Beispielprogramme
Neben den allgemeinen Beispielen für die MB90470 in denen die Verwendung von
Peripherieeinheiten wie z.B. der UART u. I2C gezeigt wird, gibt es auch ein Verzeichnis in dem
allgemeine Beispiele enthalten sind. Dieses Verzeichnis MB90xxx enthält unter anderem:
- FLASH
In diesem Beispiel sind Routinen zum Beschreiben und Löschen vom FLASH-ROM enthalten. Diese
können in der eigenen Applikation eingebunden werden.
- Printf / sprintf
Um diese Funktionen nutzen zu können, müssen sogenannte „Low-Level“ Funktionen definiert
werden. Erst mit Ihrer Hilfe können die Standard C Aufrufe eine formatierte Ausgabe erzeugen. Die
Definition wird in diesem Beispiel gezeigt.
Auch die „malloc“-Funktion benötigt diese „Low Level“ Funktionen.
- Soft_I2C
Für Controller die kein I2C-Interface besitzen stellt diese Software Routinen zur Verfügung, um über
normale Port Pins diesen Bus zu emulieren.
- ramcode
Wie bereits beschrieben, wird beim Flashen Code im RAM benötigt, da ein normaler Lesezugriff auf
das FLASH beim Beschreiben nicht möglich ist. Dieses Beispiel zeigt eine Möglichkeit Code im RAM
abzulegen und zu verwenden.
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Die Beispiele finden sich auch unter der im Eingang angegebenen Homepage. Dort sollten Sie sich
die aktuellsten Versionen der Beispiele downloaden. Der Pool an Beispielen wird kontinuierlich
erweitert.
3.5 Utilities
Neben der reinen Entwicklungssoftware bietet Fujitsu einige zusätzliche Hilfsprogramme an. Diese
sind in dem Paket „Utilities“ zusammengefasst. Im Gegensatz zur „Softune Workbench“ finden Sie die
Utilities im Internet, auf der unter 1. genannten Homepage oder natürlich auf der CD.
3.5.1 Installation
- Die Utilities
Die Installation des Softwarepaketes gestaltet sich sehr einfach. Das selbstextrahierende Archiv
entpackt alle Einträge in die entsprechenden Verzeichnisse. Es sind keine Systemeinträge nötig.
Abb.31: Window Utility-Extraktion
Standardmäßig ist dies das Verzeichnis C:/Softune/Utility....
Abb.32: Window Speichern unter
mit den Unterverzeichnissen:
- Bitmixer
- Flash91100
- Flash91360
- FlashDevKit
- FlashVxxxxx
- HexloadW
- SKWizard
Der Flasher
Abb.33: Installation Starten
Abb.34: Zielverzeichnis
Nach der Extraktion der Utilities muss noch der Flasher installiert werden. Mit dem Start der
„Setup.exe“ erscheint Abb.33 und danach Abb.34. In dem angegebenen Verzeichnis werden neben
dem eigentlichen Programm auch die benötigten Downloadkernel abgelegt.
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3.6 Die MMC/SD Karte
3.6.1 Initialisierung
Folgende Initialisierung muß erfolgen, damit die Karte nach einem Power-On in den SPI-Mode geht:
• Sende 80 clock pulses zum Start der Bus-Kommunikation.
• Anlegen des Chip Select Signalsan den (CS) pin, (active low).
• Sende CMD 0
• Sende 8 Clock Pulse zur Verzögerung
• Warte auf eine gültige Antwort
• Sende CMD 1
Warte auf eine gültige Antwort
•
• Sende CMD1 bis Antwort = ready
Die folgende Abbildung zeigt das Flow-Chart des Initialisierungsprozesses:
Power On
Send 80 Clocks to
Start bus communication
Assert Chip Select (/CS)
Send CMD0
Wait for Response
Is Response
Valid ?
No
Yes
Send One Byte Delay
Send CMD1
Wait for Response
Send One Byte Delay
No
Is Response
0x00 ?
Yes
Send One Byte Delay
MultiMediaCard Ready
in SPI Mode
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Error Handler
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3.6.2 Demoprogramme
Die Demoprogramme sind nur für Demonstrationszwecke gedacht und können jederzeit von Glyn
überarbeitet werden. Sie enthalten u.a.. folgende Programmodule:
MMC.c
Dieses Modul enthält die Routinen zum initialisieren und ansprechen der MMC/SD Karte und der SIO:
Init_SIO();
Init_MMC();
read_status();
read();
write();
start_seq();
stop_seq();
send_command();
read_response();
Get_R1();
Get_DR1();
get_start_byte();
setdelay();
initSPI();
Send_CID();
Send_CSD();
set_blocklen();
read_single_block();
write_block();
waitm();
uart.c
Hier liegen die Routinen zum initialisieren der UART und für die Ein/Ausgabe von Daten an ein
Terminalprogramm:
InitUart();
Putch ();
Getch();
empty_ser();
Puts();
Print_Byte();
getchar();
Gets();
Get_long();
Get_pat();
Lf();
utils.c
Hilfsfunktionen für das jeweilige Projekt
spi.def
Definitionen von Konstanten und Portpins.
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3.6.2.1 MMC Projekt_474
Alle ausgelieferten EVBMB90F474 sind mit dem MMC Projekt_474 geflasht.
Das MMC Projekt_474 analysiert eine MMC/SD Karte im Slot und wird über ein Terminalprogramm
bedient. Die Parameter für das Terminalprogramm sind: 19200 Baud, keine Parity, 1 Stop Bit und 8 Bit
Datenlänge.
MultiMedia-Card Demo
for EVBMB90F474
V1.0 03/2003 PD
GLYN GmbH Am Woertzgarten8 D-65510 Idstein/Ts. Germany
Menue GLYN MMC/SD Demo:
****************************************
* 1 - Initialisierung
*
* 2 - CID/CSD anzeigen
*
* 3 - Hexdump (n -> weiter)
*
* 4 - Suche String
*
* 5 - Suche Hex-Pattern
*
* 6 - Daten aendern
*
* 7 - Demoprogamm: schreibe in Datei *
*
ohne FAT zu benuetzen
*
* 8 - Low Level Formatierung
*
****************************************
Die Erläuterung der Befehle im einzelnen:
1 - Initialisierung
Hiermit wird die Karte zum SPI-Mode initialisiert. Dieser Befehl ist aber normalerweise nicht
notwendig, da die Karte beim Stecken über Card Detect erkannt und initialisiert wird.
2 - CID/CSD anzeigen
Zeigt den Inhalt der CID/CSD als 16 Bytes im Hexformat an.
Zusätzlich werden noch "Manufacturer ID", "OEM/Application ID" und "Product name" angezeigt.
3 - Hexdump (n -> weiter)
Erzeugt einen Hexdump ab einer einzugebenden Adresse. Die Ausgabe erfolgt immer blockweise
(512 Byte). Wenn mit 'n' bestätigt wird, wird der nächste Block angezeigt.
4 - Suche String
Nach Eingabe eines Strings wird nach diesem auf der Karte gesucht und bei der ersten
Übereinstimmung ein Hexdump ausgegeben.
5 - Suche Hex-Pattern
Wie Punkt 4, nur daß hier nach einem Hex-Wert (max 32 Byte) gesucht wird.
6 - Daten aendern
Nach Eingabe einer Adresse lässt sich das adressierte Byte ändern.
7 - Demoprogamm: schreibe in Datei ohne FAT zu benuetzen
Dieser Befehl zeigt wie vom PC lesbare Daten auf die Speicherkarte geschrieben werden können,
ohne auf der Microcontroller-Seite ein FAT Filesystem implementieren zu müssen. Hierzu sucht der
Controller das Wort "STARTKENNUNG:" auf der Speicherkarte und man kann dann 64 ASCII-Zeichen
dahinter eingeben. Das ist natürlich nur ein Beispiel und kann beliebig ausgebaut werden. Das
Programm "MMC Projekt_474 Datalogger" benutzt diese Vorgehensweise zum Aufzeichnen von
ASCII-Daten.
PD78/02.05.03
- 33 -
GLYN GmbH & Co. KG
Für diesen Befehl muß die Karte wie folgt vorbereitet werden:
- Karte formatieren und Textfile "Leer240.txt" oder "Leer1MB.txt" von der CD in die Root kopieren
- Wird ein eigenes Textfile benutzt, muss dieses am Anfang das Wort 'STARTKENNUNG:'
enthalten. Der Schreibstring (max. 64 Zeichen) wird hinter 'STARTKENNUNG:' angehängt.
- Es dürfen keine Unterverzeichnisse und andere Files auf dem Speichermedium sein.
- Falls das File auf dem PC gelöscht und wieder neu aufgespielt wird, kann es sein, dass Reste
des Headers vor dem aktuellen File auf dem Datenträger liegen. Diese würde das
Suchprogramm vor dem gültigen File finden. Um absolut sicherzugehen dass nur das File
beschrieben wird, ist es sinnvoll die Karte vorher "Low-Level" zu formatieren, dann mit dem
PC neu formatieren und das File aufzuspielen.
8 - Low Level Formatierung
Die Karte wird mit einem vorzugebenden Hexwert beschrieben.
3.6.2.2 MMC Projekt_474_Datalogger (in Vorbereitung)
Mit diesem Programm werden alle Daten im ASCII Format der seriellen Schnittstelle (UART) in einem
Textfile der SD/MMC Karte gespeichert. Die Baudrate liegt fest und die Filegröße des Textfiles ist in
einer 9-stelligen ASCII-Zahl vor dem Wort "STARTKENNUNG:" festgelegt.
Die Memorykarte muß wie in Punkt 3.6.2.1, Befehl 7, beschrieben vorbereitet werden.
Weiterführende Beschreibung innerhalb des Projektes.
3.6.2.2 Messe_Projekt_474
Dieses Programm wurde auf verschiedenen Messen vorgeführt und stellt Bitmaps der Speicherkarte
auf einem Grafikdisplay dar.
Die Bitmaps sind schwarz/weiss im Format 64x128 Pixel. Sie werden mit dem PC auf der
Speicherkarte ohne Unterverzeichnis gespeichert und in der dort abgelegten Reihenfolge wieder
ausgelesen ohne das FAT-System zu benützen.
Das Grafikdisplay ist ein monochromes 3 Volt Display der Firma Displaytech Ltd. des Typs "64128E"
mit der Auflösung 64 x 128 Pixel. Die Routinen zur Ansteuerung sind im Modul
"lcddriver_displaytech.c" enthalten. Die Zuordnung der Portpins zum Display erfolgt in "
hardware_displaytech.h".
PD78/02.05.03
- 34 -
GLYN GmbH & Co. KG
Anhang A
PD78/02.05.03
Pin Assignment & Description of MB90470 (QFP-100)
- 35 -
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PD78/02.05.03
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- 37 -
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GLYN GmbH & Co. KG
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PD78/02.05.03
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Anhang B
Liste interessanter FUJITSU Unterlagen
pdf-File
Grundlagen
an-installation-v1-0
an-startworkbench-v1-1
an-Template-v1-0
an-startup-v1-0
Weiterführende Dokumentation
an-flashprg-v1-4
an-birom16lx-v2-2
an-baudgen-v1-1
an-businterface-v1-4
an-canpaper-v1-0
PD78/02.05.03
Inhalt
Installation der Workbench
Beschreibungen zur Softune Workbench
Erzeugung eines Projektes via Template
Beschreibung der Einträge der start.asm und des Memory Models.
Außerdem werden die standardmäßig von dem Compiler
verwendeten Sections für Daten beschrieben.
Wichtige Beschreibung zur Flashprogrammierung der 16LXController. Verwendung des Flashprogramms, Beschaltung des
Controllers und Zusatzprogramme.
Beschreibung zum BiROM
Dokument zur Baudratenberechnung der UARTs
Verwendung des externen Businterfaces. Elektrisches Verhalten
der Pins wird beschrieben.
Dokumentation zum CAN Bus
- 41 -
GLYN GmbH & Co. KG
Anhang D
PD78/02.05.03
Schaltplan EVBMB90F474
- 42 -
GLYN GmbH & Co. KG
Anhang E
PD78/02.05.03
Bestückungsplanplan EVBMB90F474
- 43 -
GLYN GmbH & Co. KG
Anhang F
Stückliste EVBMB90474
Bauteil
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C9
C10
C11
C12
C13
C14
C15
C16
C17
C19
D1
D2
D3
D4
FPS009..
G1
IC2
IC3
JP1
JP2
JP3
JP4
JP5
JP6
JP8
JP9
JP11
JP12
JP13
JP17
Q2
Q3
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
Wert
Bauform
22pF
1206
22pF
1206
30pF
C1206
30pF
C1206
100nF
C1210
220uF/35V
ES-5
470nF/100nF
C1206
100nF
C1206
100nF
C1206
10uF/10V
E2,5100nF
C1206
1u/35V
E2,5-5
1u/35V
E2,5-5
1u/35V
E2,5-5
1u/35V
E2,5-5
100nF
C1206
100nF
C1206
1N4448
SOD-80
1N4002
DO41-10
LED3MM/grün
LED3MM
LED3MM/rot
LED3MM
FPS009-2300-0
AB9V
AB9V
MAX3232
DIL16
3,3V Regler TO220H
PINHD-2X25
2X25
PINHD-2X25
2X25
Programming
JP2
RESET
JP1
MD1
JP1
Vcc5
JP1
AVCC
JP1
AVRH
JP1
VCC
JP1
P80
JP1
P81
JP1
Power LED
JP1
5MHz
HC49/S
32,768KHz
TC38H
47K
R1206
47K
R1206
47K
R1206
47K
R1206
5,1k
R1206
39K
R1206
100K
R1206
100K
R1206
PD78/02.05.03
- 44 -
Bemerkung
nicht bestückt
nicht bestückt
Elko
Elko
Elko
Elko
Elko
Elko
SD/MMC-Slot, Yamaichi
gesockelt
z.B. LF33CV
nicht bestückt
nicht bestückt
GLYN GmbH & Co. KG
Bauteil
R9
R10
R11
R12
R13
R14
U$1
X1
PD78/02.05.03
Wert
Bauform
270
R1206
270
R1206
510k
R1206
0 Ohm
R0805
100k
R1206
100k
R1206
MB90F474HPF-G/Fujitsu
9p. Sub-D
F09H
- 45 -
Bemerkung
nicht bestücken
oder Lötbrücke
Buchse
GLYN GmbH & Co. KG
Fujitsu Microcontroller
Softune Workbench Customer Registration
This registration form must be used to register your Softune Workbench Software
Development environment. Before installing Softune Workbench, please check the Fujitsu
Disclaimer! Unregistered Installation Licenses are just evaluation versions only!
Please take care that your personal information given here is correct and complete. To register
Softune Workbench, please fill this form and send it by email or Fax to
[email protected]
Note: Boldface indicates required fields.
Fujitsu Microelectronics Europe GmbH
Automotive & Appliances
Am Siebenstein 6-10
D-63303 Dreieich-Buchschlag, Germany
Tel.: (++49) (0)6103-690-0
Fax: (++49) (0)6103-690-122
Email: [email protected].
Company Name:
Department:
Name:
Street:
City:
ZIP/Postal code:
Country:
If location of installation differs from above address, specify local Company Address
Name:
Street:
City:
ZIP/Postal code:
Country:
Phone:
Fax:
Email address:
Local Fujitsu or Distribution Sales Office:
(please add correct location)
Installed Version of Softune Workbench:
( e.g. STAPACK16_300010FME01)
Number of personal installations:
Number of Network installations:
Windows Operating System used:
PD78/02.05.03
- 46 -
GLYN GmbH & Co. KG

motorola v3 problem with white screen

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