Bei der hier vorliegenden Anwendungen, Lichtsteuerung,
habe ich mich für einen 8 Bit-PIC Prozessor entschieden,
da ich den bereits seit längeren verwende.
Um die richtigen Komponenten zu finden,
habe ich zunächst eine passende CPU, genauer MCU, gesucht.
In meinen Fall fand ich den 8 Pin PIC 12F1840 geeignet.
Es ist eine 32 MHz 8-bit MCU - Micro controller unit mit folgender Peripherie.
Wobei die meisten Befehle innerhalb eines 'cycle' = 4 Oszillator Zyklen
hier 8 MHz (bei 32 MHz Oszillator) oder 125 ns abgearbeitet werden.
Um einen PIC-Prozessor von Microchip programmieren zu können,
benötigt man ein IDE - integrated development environment
oder Entwicklungs-Umgebung.
Kleinster gemeinsamer Nenner war früher MPLAB mit den Programmer PICkit 3.
Einen Programmer als Selbstbaulösungen, welche einen Parallelport benötigt,
betrachte ich nicht mehr.
Auf der
Microchip.com
Seite unter dem Abschnitt
"Tools and Resources / Develop" stehen dann folgende Tools.
Die MPLAB X IDE, Integrated Development Environment, IDE oder
Entwicklungsumgebung besteht aus Editor, Simulator, Programmer, etc. microchip.com/MPLAB-X-IDE
→ MPLABX-v6.20-linux-installer.tar Stand 2025
Zukünftige Versionen benötigen einen PICkit 5 In-Circuit Programmer !
Da direkt in Assembler programmieren, seit ca. 2020
oder ab MPLAB X IDE 5.40 nicht mehr offiziell unterstützt wird,
wird noch ein C-Compiler angeboten.
MPLAB XC8 Compiler (Workstation License, Network Server License,
Subscription License, Dongle License, Virtual Machine License, etc.) microchip.com/MPLAB-XC8-Compiler
-> xc8-v2.32-full-install-linux-x64-installer.run
Der MPLAB Code Configurator ist nicht unbedingt nötig…
Primär als Programmier-Tool verwende ich einen bereits vor Jahren gekauften
MPLAB PICkit 3 In-Circuit Debugger.
Sollte das eines Tages nicht mehr klappen, würde ich statt eines ICs,
ein leistungsfähigeres CPU-Board evtl. mit Betriebssystem empfehlen.
Entsprechend der Anleitung unter
microchipdeveloper.com/MPLAB dependencies
vorzugehen, habe ich getrost ignoriert.
Es reicht mittlerweile die Entwicklungsumgebung unter
microchip.com
runter zu laden, zu entpacken und zu installieren. Z.B. wie folgt:
cd Downloads/
ls
MPLABX-v6.20-linux-installer.sh
sudo sh MPLABX-v6.20-linux-installer.sh
64-bit Linux detected.
Check for 64-bit libraries
Verifying archive integrity... All good.
Uncompressing MPLAB X 'v6.20' installer...
Es öffnet sich ein grafischer Dialog, wo man die Lizenz annehmen muss.
Bei mir wird kein Proxy verwendet. Und ich habe nur 8-bit MCUs ausgewählt.
Als Folge, wird der XC8 C Compiler installiert (freie Version).
Ich habe Einstellungen für alle Benutzer und xc8 zu den Umgebungsvariablen hinzugefügt.
Für die Aktivierung der C Compiler Lizenz wird eine Host ID herausgespuckt.
Z.B. 525400112fbd
Für einen ersten Test habe ich zunächst ein Projekt angelegt und ein Minimalprogramm geschrieben.
Also CTRL-SHIFT-N für ein neues Projekt.
Als Projekttyp wähle ich Microchip Embedded und Anwendung.
Dann muß ich mich entscheiden für welchen Prozessor.
Der PIC 12F1840 ist zu finden unter Mid-Range 8-bit MCUs.
Um den an USB angeschlossenen Programmer PICkit 3 in einer virtuellen Maschine sehen zu können,
muß er weitergeleitet werden (hier MX-Linux in einer KVM, eingestellt vom virt-manager).
Also der PICkit Programmer muß weitergeleitet werden.
Zunächst habe ich nicht den XC8 C-Compiler, sondern den Assmbler ausgewählt.
Den Projekt-Ordner habe ich gelassen, den Namen habe ich umbenannt in test01.
Nun muß noch eine Datei für den Assembler-Code angelegt werden.
Zur richtigen Behandlung sollte die Datei auch als Assembler-Datei gekennzeichnet sein.
Zu guterletzt ist ein Dateiname zu definieren.
Wenn ich nun ein Programm schreibe, stolpert der Assembler bereits am #include "p12f1840.inc".
Eine Möglichkeit das zu beheben war, sich die Include-Datei aus dem Internet zu besorgen
und ins eigene Projekt zu kopieren.
Ich habe die Datei z.B. unter
github.com
gefunden und nach /home/m/MPLABXProjects/test01.X/p12f1840.inc kopiert.
Die Include-Datei wird zwar erkannt, aber bereits in Zeile 33 ist der erste Fehler.
Unter Tools > Templates finde ich nur leere Assembler Templates.
Aber unter Tools > Plugins > Available Plugins > GPUTILS Toolchain
gibt es etwas interessantes, was nach der Installation einen Neustart von MPLAB erfordert.
Um GPUTILS statt den pic-as zu verwenden, ist es nötig das Projekt zu ändern
und GPUTILS zu installieren.
Installiert man gputils via Synaptic auf DEB 9 oder Mint 20.3 oder MX-23.5-Linux (DEB 12)
erhält man in allen Fällen eine veraltete gputils Version 1.4.0 von 2012.
Es macht also Sinn sich die Version 1.5.2 vom 25.11.2023 runter zu laden.
Siehe
sourceforge.net gputils
Auf Sourceforge.net möchte zusätzlich fsdn.com Zugriff haben.
gputils macht noch aus einen anderen Grunde Sinn.
Den XC8 gibt es in einer kostenpflichtigen und in einer freien Version.
Leider ist der Code der über die freie Version erzeugt wird, nicht mehr optimiert.
Dadurch passen z.B. die USB Beispiele nicht mehr in den Speicher.
cd Downloads/
ls
gputils-1.5.2.tar.bz2
tar -xaf gputils-1.5.2.tar.bz2 entpacken
cd gputils-1.5.2./configure
…
/usr/bin/ld: cannot find Scrtl.o: No such file or directory
sudo apt install gcc-multilib./configure 2. Versuch
makesudo make installgpasm --version Erwartungsgemäß die richtige Version.
gpasm-1.5.2 #1325 (Mar 31 2025)
nano config.log falls etwas nicht funktioniert.
Nun kann über das Werkzeug-Symbol das Projekt geändert werden.
Hier kann nun gpasm ausgewählt werden.
Mit dieser Lösung, mit gpasm , kann zwar noch eine PIC MCU via PICkit 3 programmiert werden.
Aber leider funktioniert auf diese Weise nicht mehr der Debugger von MPLAB.
Die Alternative zu MPLAB-Simulator heisst gpsim und läßt sich unter
sourceforge.net
runterladen.
Etwas ähnliches hatte ich vor Jahren schon einmal gehabt mit Mint 20.3. Damals schrieb ich…
Auf einem via KVM virtualisierten Linux Mint 20.3 läuft zumindest MPLAB X IDE 6.00
und gputils 1.5.2 und es läßt sich ein lauffähiges PIC-Programm erzeugen
welches via PicKit 3 auf einen 12F1840 brennbar ist.
Sobald ich jedoch versuche etwas zu debuggen, bekomme ich eine Fehlermeldung. nico01.X.debug.cof does not exist.
Daher ist noch
sourceforge.net gpsim
runter zu laden und zu installieren.
Zum Vergleich, Synaptic enthält Version 0.31.0 statt 0.32.1.
gpsim läßt sich auch über Synaptic installieren.
Zum Vergleich, die Synaptic Version bei MX-23.5-Linux ist 0.31.0 und
die Version über github ist 0.32.1 .
Optimalerweise versuche ich die neueste Version zu installieren.
Dafür ist das runter geladene Paket zunächst zu entpacken.
cd Downloads/
ls
gpsim-0.32.1.tar.gz
tar -xaf gpsim-0.32.1.tar.gz entpacken
cd gpsim-0.32.1./configure
configure: error: popt not installed: cannot find popt.h
sudo apt install libpopt-dev Bib. um zu parsen
checking for pkg-config... no
checking for P_GTK... no
…
To get pkg-config, see <http://pkg-config.freedesktop.org/>.
Bei der gpsim-Seite
wird darauf hingewiesen, dass gtk+extra nötig ist.
Was ich dann von
sourceforge.net
runtergeladen habe, entpackt…
und leider gibt es bei configure ein Problem.
cd ~/Downloadstar -xaf gtkextra-3.3.4.tar.gzcd gtkextra-3.3.4 die 2.1.2 ist von 2010-03-23
./configure
checking for pkg-config... no
checking for GTK... no
…
To get pkg-config, see .
Also habe ich von einer Unterseite
pgkconfig-0.29.tar.gz
vom 27.09.2017
runtergeladen, entpackt und ein vergleichbares Problem gefunden.
cd ~/Downloadstar -xaf pkg-config-0.29.2.tar.gzcd pkg-config-0.29.2./configure
configure: error: Either a previously installed pkg-config or "glib-2.0 >= 2.16" could not be found.
Leider führt das so nicht zum gewünschten Erfolg.
Da ich noch irgendwo den Hinweis fand "Other dependencies include gtk-2.0, readline, popt",
versuchte ich dem auch nachzu gehen.
Doch sudo apt install libreadline-dev hilft auch nicht weiter.
Geht man auf die
gtk.org -Seite,
fällt auf dass 4.18.3 aktuell ist und 3.24 noch unterstützt wird,
aber 2.16 definitv nicht mehr.
Also habe ich der Empfehlung der Seite
virajstechblog.blogspot.com
noch eine Chance gegeben.
sudo apt install libgtkextra-dev libgtkextra-3.0
cd ~/Downloads/gpsim-0.32.1cp ./configure configure.orginalnano configure
Nützt nichts, da gtkextra-2.0 im auskommentierten Bereich steht
Also zurzeit habe kapituliert und kurzerhand gpsim via Synaptic installiert.
Also
Um einen kleinen Test zu machen, ob die Simulation funktioniert, habe ich folgenden Code geschrieben.
Es werden alle 5 Ausgänge aktiviert und hoch gezählt.
; test01.asm 31.03.2025
; 5V 1 8 Gnd
; Out RA5 2 7 RA0 Out
; Out RA4 3 6 RA1 Out
; in RA3 2 5 RA2 Out
PROCESSOR 12F1840 ; list p=12f1840
#include "p12f1840.inc"
__CONFIG _CONFIG1, 0xC9A4
__CONFIG _CONFIG2, 0xDFFF
errorlevel -302
#define cPause 0x80
#define cWeakR b'00001000' ; weak pullup on RA3
#define cInOut b'00001000' ; RA3 IN, Rest Out
cblock 0x20
vCnt ; variable für einen Zähler
endc
;***********************************
org 0x00 ; reset oder CODE 0x00
goto sReset
;***********************************
org 0x04
retfie
;***********************************
sReset: banksel PORTA
clrf PORTA ; b0 page 100
banksel LATA
clrf LATA ; b2 0 = latch output page 98
banksel ANSELA ; b3
clrf ANSELA ; 0 = only digital
banksel WPUA ; b4
movlw cWeakR ; 1 = pull-up enabled
movwf WPUA
banksel OPTION_REG ; b1
bcf OPTION_REG, NOT_WPUEN ; 0 = enable weak pullups
banksel TRISA
movlw cInOut
movwf TRISA ; b1 alles was möglich ist, ausgang
banksel OSCCON ; b1 1 = SPLLEN, 1110 = IRCF, 00 = SCS -> FOSC
movlw 0xF0 ; 500 kHz -> 32 MHz
movwf OSCCON ; b1
call sOscTune ; retlw 0x00
banksel OSCTUNE
movwf OSCTUNE ; b1
bL1: movlw 0xff
movwf vCnt
bL2: decfsz vCnt, 1
goto bL2
banksel LATA
incf LATA,1 ; b2
bra bLoop1
org 0x07ff
sOscTune: retlw 0x00 ; factor cal. freq.
END
Wenn ich nun in der IDE auf Debug > Debug Main Project klicke,
bekomme ich zwar eine Fehlermeldung, aber es wird auch eine .cod-Datei erstellt.
Diese befindet sich hier in /home/m/MPLABXProjects/test01.X/dist/default/debug/ .
Leider ist Thunar nicht in der Lage eine Uhrzeit anzuzeigen.
Also im Terminal folgendes eingeben.
cd cd ~/MPLABXProjects/test01.X/dist/default/debug/gpsim test01.X.debug.cod
Es erscheint dann ein Menü, wo ich mir zwei Fenster geöffnet habe. Windows > Source und Windows > RAM
Das Ergebnis sieht dann wie folgt aus.
Es wurde bereits schon einige Male step gedrückt.
Wie man aus den Datenblatt sieht, kann die PIC Hardware des 12F1840 nur einen
pulse weiten modulierten - PWM Kanal bedienen.
Benötigt man meherere Kanäle ist ein anderer Prozessor zu wählen oder
man erzeugt die PWM per Software selbst.
Dabei ist zu berücksichtigen, das 8 Bit Auflösung zu gering ist.
Das bedeutet das in kleinster Dimm-Stufe, also ca. 0,4% Einschaltzeit
= 1/256 es bereits zu hell ist.
Um möglichst wenig CPU-Last zu erzeugen, lade ich im Interrupt einen
Timer mit unterschiedlichen Zeiten entsprechend der jeweiligen PWMs.
Dies habe ich z.B. mit den 16-Bit Timer TMR2 realisiert.
Im schlechtesten Fall ist von allen Kanälen die PWM anders,
wie im folgenden Besipiel gezeigt.
Bei diesen konkreten Fall sind folgende Schritte im Timer-Interrupt INT zu erledigen
Zum Zeitpunkt t0 schalte ich alle Kanäle ein und lade den Timer mit der Zeit t1 - t0
Zum Zeitpunkt t1 schalte ich den 1. Kanal aus und lade den Timer mit der Zeit t2 - t1
Zum Zeitpunkt t2 schalte ich den 2. Kanal aus und lade den Timer mit der Zeit t3 - t2
Zum Zeitpunkt t3 schalte ich den 3. Kanal aus und lade den Timer mit der Zeit t4 - t3
Zum Zeitpunkt t4 schalte ich den 4. Kanal aus und lade den Timer mit der Zeit tmax - t4
Nun kann man sich noch vorstellen, das alles Aus ist oder alles zu 100% Ein ist.
Dann ist nur noch ein INT je Periode nötig, nicht jedoch für die PWM,
sondern für die Tastenabfragen in anderen Routinen.
Wenn 1 bis 5 INTs je Periode tmax vorkommen, ist auch daran zu denken
daß eine gewisse Zeit, vom INT bis der Timer neu geladen wird, verstreicht.
Auch wenn es nur ein paar µs je INT sind, ist es wegen der Veränderlichkeit zu berücksichtigen.
Das alles fehlerfrei zu berücksichtigen, habe ich für 2 Kanälen hin bekommen,
aber dann wurde es mir zu komplex.
Weitere Aspekte sind, dass die zeitliche Auflösung der PWM
nicht unter der Verweildauer im INT sein kann.
Das heist der schmalst mögliche Puls ist die Zeit vom Ausgang ändern im INT
bis zum nächsten Ausgang ändern im darauffolgenden INT.
Die INT-Routine sollte also möglichst schnell & schlank sein.
Um die INT-Routine schneller zu bekommen, bin ich auf den 8-Bit Timer 0 ausgewichen.
Um die veränderliche Anzahl an INTs zu vermeiden, gehe ich je Periode (0..255)
stehts zwei Mal in den INT, auch wenn ich das nicht benötige.
Um die Auflösung zu erhöhen benutze ich eine art "dizzern".
Das bedeutet Ich variiere die 8 Bit PWM innerhalb 4 Zyklen so,
dass der Mittelwert den 10 Bit Wert entspricht.
Dann möchte ich noch Tasten und ein Infrarot-Signal (RC5) auswerten.
Da beide Signale nicht so zeitkritisch sind (889 µs oder die doppelte Zeit bis eine Pegeländerung erfolgt)
werden sie nicht im INT abgearbeitet.
Im INT stehen also nur folgende Zeilen, welche ca. 2 µs benötigen.
org 0x04 ; INT 3..4 cycl to react
; WREG STATUS BSR FSR PCLATH -> shadow reg.
bcf INTCON,TMR0IF ; bx 5
movfw v_fsr1l ; bx 6
movwf FSR1L ; bx 7
moviw 0[FSR1] ; bx 8
banksel TMR0 ; b0 9
movwf TMR0 ; b0 10 TRM0 war schon bis 06
moviw 1[FSR1] ; bx 11
banksel LATA ; b2 12
movwf LATA ; to 13 LATA
btfsc WREG, 7 ; bx 14
incf v_cnt ; bx 15 jeder 8. INT
moviw 2[FSR1] ; bx 16
movwf v_fsr1l ; bx 17 FSR1L
retfie ; 2 cycles schreibt WREG STATUS BSR FSR PCLATH
gputils
GPUTILS is a collection of tools for the Microchip PIC microcontrollers.
It includes gpasm, gplink, and gplib.
gpsim
gpsim is a full-featured software simulator for Microchip PIC microcontrollers
sourceforge.net
gpsim - The gnupic Simulator Files
xizard
This software is a GUI which allows you to easy assemble PIC programs
It uses gpasm software
pikdev.free.fr
PiKdev is a simple graphic IDE for the development of PIC-based applications.
misterelectronicoes.wordpress.com
Picsimlab interesting simulator.
https://github.com/LGTMCU/gputils/blob/master/gputils-extra/examples/example2/mastri2c.asm
https://microcontrollerelectronics.com/pic-assembler-coding/
https://github.com/74hc595/PIC16F1-USB-Bootloader/blob/master/bootloader.asm
