探索Microchip PICDEM? FS USB演示板：功能、使用與調(diào)試全解析

在當(dāng)今數(shù)字化時代，USB技術(shù)在電子設(shè)備中扮演著至關(guān)重要的角色。Microchip的PICDEM? FS USB演示板為開發(fā)者提供了一個便捷的平臺，用于評估和開發(fā)基于PIC18系列微控制器的USB通信解決方案。本文將深入介紹該演示板的硬件特性、預(yù)編程固件、使用方法以及常見問題的解決辦法。

文件下載：DM163025.pdf

一、PICDEM? FS USB演示板簡介

PICDEM? FS USB演示套件旨在為PIC18F45K50、PIC18F4550等PIC18 USB 2.0全速微控制器系列提供一個易于使用的評估和開發(fā)平臺。它有兩種版本：DM163025板搭載PIC18F4550微控制器，而DM163025 - 1板則配備PIC18F45K50設(shè)備。

1.1 套件內(nèi)容

• 演示板：預(yù)編程了USB引導(dǎo)加載程序和演示固件。
• USB電纜：用于與主機(jī)通信。
• CD - ROM（僅DM163025）：包含USB驅(qū)動程序、演示工具應(yīng)用程序和開發(fā)工具。

1.2 演示板概述

PICDEM FS USB板的微控制器具備多種特性，如支持USB 2.0標(biāo)準(zhǔn)，可實現(xiàn)全速（12 Mbit/s）和低速（1.5 Mbit/s）操作，支持多種傳輸類型，擁有1 Kbyte的雙訪問RAM用于USB通信等。該板與MCHPFSUSB框架配合使用，此框架包含USB示例項目、源代碼、PC應(yīng)用程序等資源，可從Microchip網(wǎng)站下載。

1.3 硬件特性

• 微控制器：44引腳TQFP的PIC18F45K50或PIC18F4550，是演示板的核心，提供USB功能。
• ICE接口提升器：用于與Microchip的MPLAB ICE 2000/4000仿真系統(tǒng)接口。
• 振蕩器：DM163025使用20 MHz晶體振蕩器，DM163025 - 1的PIC18F45K50則使用內(nèi)部FRC振蕩器和3X PLL。
• ICD配置跳線：可選擇傳統(tǒng)或?qū)Ｓ玫腎CSP?和ICD端口。
• 擴(kuò)展和PICtail子板頭：方便用戶擴(kuò)展硬件功能。
• 配置跳線：共13個未填充的跳線位置，可根據(jù)需求配置硬件。
• 電位器：模擬控制器的模擬輸入。
• 溫度傳感器：Microchip TC77數(shù)字溫度傳感器，實時監(jiān)測板的環(huán)境溫度。
• 電源LED：指示電源供應(yīng)狀態(tài)。
• 復(fù)位按鈕：用于硬復(fù)位設(shè)備。
• 電源連接器：可通過外部電源適配器供電。
• USB連接器：標(biāo)準(zhǔn)USB B型插座，是控制和通信的主要通道。
• ICD連接器：用于編程和調(diào)試應(yīng)用程序。
• 狀態(tài)LED組：顯示板的運行狀態(tài)。
• 用戶定義按鈕：模擬數(shù)字控制輸入。
• RS - 232端口：提供串行通信功能。

二、預(yù)編程固件

2.1 DM163025 - 1板

Microchip提供了豐富的USB相關(guān)示例固件項目和資源，可從Microchip USB設(shè)計中心下載。PIC18F45K50預(yù)編程了演示固件和獨立的USB引導(dǎo)加載程序。通過按下特定按鈕組合可進(jìn)入引導(dǎo)加載模式，否則進(jìn)入演示模式。在演示模式下，設(shè)備會自動枚舉為USB“復(fù)合”HID和MSD設(shè)備。

2.1.1 MSD接口

在演示模式下，PIC18F45K50在“我的電腦”中顯示為新的驅(qū)動器卷，包含可讀寫的Readme.txt文件。

2.1.2 HID接口

HID接口用于與PC應(yīng)用程序進(jìn)行通用USB數(shù)據(jù)傳輸。PC應(yīng)用程序HID PnP Demo Composite HID + MSD Demo only (PID = 0x0054).exe可用于與設(shè)備通信，可控制演示板上的LED、檢測按鈕狀態(tài)和測量模擬電壓。

2.1.3 HID引導(dǎo)加載程序

引導(dǎo)加載程序可用于更新PIC18F45K50的閃存內(nèi)容。通過特定操作進(jìn)入引導(dǎo)加載模式后，可使用PC應(yīng)用程序?qū)⑿碌?hex文件編程到設(shè)備中。

2.2 DM163025板

2.2.1 主機(jī)計算機(jī)要求

使用預(yù)編程演示固件和軟件，需要PC兼容系統(tǒng)、可用的USB端口、CD - ROM驅(qū)動器和支持的Windows操作系統(tǒng)。

2.2.2 安裝演示板

• 安裝MCHPFSUSB軟件包：包含演示工具應(yīng)用程序、USB驅(qū)動程序等。
• 連接演示板：使用USB電纜連接到主機(jī)。
• 安裝USB設(shè)備驅(qū)動程序：手動指向.inf文件進(jìn)行安裝。

2.2.3 確認(rèn)操作

通過啟動演示工具應(yīng)用程序，選擇演示模式，連接設(shè)備并檢查溫度顯示，確認(rèn)演示板正常工作。

三、使用演示工具應(yīng)用程序

3.1 軟件概述

PICDEM FS USB演示工具是基于Windows操作系統(tǒng)的軟件，有演示模式和引導(dǎo)加載模式。演示模式用于展示USB通信，引導(dǎo)加載模式用于下載和評估不同的固件程序。

3.2 啟動程序

從開始菜單選擇相應(yīng)程序啟動，默認(rèn)進(jìn)入引導(dǎo)加載模式，可通過點擊“演示模式”標(biāo)簽切換。

3.3 演示模式

• 溫度顯示：有實時和數(shù)據(jù)記錄兩種模式，可通過吹空氣改變溫度。
• 切換LED：通過按鈕控制LED D3和D4的狀態(tài)。
• 電位器顯示：實時反映電位器的值。

3.4 引導(dǎo)加載模式

3.4.1 引導(dǎo)加載模式進(jìn)入

按下特定按鈕組合進(jìn)入引導(dǎo)加載模式，選擇相應(yīng)設(shè)備后，應(yīng)用程序會顯示版本信息。

3.4.2 內(nèi)存組織

程序內(nèi)存的前2048字節(jié)為引導(dǎo)塊，用于引導(dǎo)加載程序。硬件復(fù)位和中斷向量通過軟件重新映射。引導(dǎo)加載程序可訪問和編程四個內(nèi)存空間。

3.4.3 使用引導(dǎo)加載程序

可進(jìn)行加載HEX文件、讀取設(shè)備、擦除設(shè)備、執(zhí)行、保存到HEX文件、編程設(shè)備和中止操作等功能。

3.4.4 使用引導(dǎo)加載程序的注意事項

PIC18F4550的特定配置設(shè)置對引導(dǎo)加載程序至關(guān)重要，配置數(shù)據(jù)可能會導(dǎo)致沖突，需謹(jǐn)慎處理。

3.4.5 使用引導(dǎo)加載程序編寫應(yīng)用代碼

在匯編和C語言編程時，需考慮引導(dǎo)塊和新向量的問題，修改鏈接腳本文件。

四、使用Microchip USB固件框架

MCHPFSUSB框架是一個包含USB堆棧固件文件、示例應(yīng)用程序、USB類處理程序等的庫，可從Microchip網(wǎng)站下載。使用該框架可方便地開發(fā)USB應(yīng)用程序。

五、重新配置PICDEM? FS USB硬件

5.1 配置演示板選項

通過16個跳線位置可配置演示板的硬件功能，默認(rèn)所有功能均啟用?？筛鶕?jù)需要切斷電路跡線，安裝引腳和跳線來啟用或禁用特定功能。

5.2 恢復(fù)PICDEM FS USB固件

如果原始固件被替換，可使用MPLAB ICD 3等在線編程器恢復(fù)原始固件。

六、故障排除

6.1 電源LED未亮起

檢查USB端口、電纜和電源供應(yīng)是否正常。

6.2 系統(tǒng)未識別板

檢查USB電纜連接，嘗試重置板，使用“掃描硬件更改”功能。若固件損壞，需重新編程。

6.3 板停止與演示工具通信

在演示模式和引導(dǎo)加載模式下，可通過重置板并重新選擇設(shè)備來解決。

6.4 切換模式后設(shè)備不可選

在引導(dǎo)加載模式和演示模式之間切換時，需通過特定操作使設(shè)備可用。

6.5 首次運行引導(dǎo)加載模式時重復(fù)安裝驅(qū)動

由于演示和引導(dǎo)加載固件是兩個獨立的設(shè)備，需分別安裝驅(qū)動。

6.6 Windows Vista安裝自定義USB驅(qū)動問題

確保使用最新版本的驅(qū)動，可從Microchip網(wǎng)站下載。

6.7 Windows Vista演示工具工作異常

使用最新版本的自定義類USB驅(qū)動和PDFSUSB演示工具應(yīng)用程序，并手動更新驅(qū)動。

Microchip的PICDEM? FS USB演示板為開發(fā)者提供了一個功能豐富、易于使用的平臺，可用于開發(fā)各種USB通信解決方案。通過深入了解其硬件特性、預(yù)編程固件和使用方法，開發(fā)者能夠更高效地進(jìn)行項目開發(fā)。同時，掌握常見問題的解決方法，可確保開發(fā)過程的順利進(jìn)行。你在使用PICDEM? FS USB演示板的過程中遇到過哪些有趣的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。