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I2C Master and I2C Slave example code

MCU Basic 2019. 1. 14. 22:44

Development Tool: MPLAB X v5.1(MCC v3.66)
Compiler: XC8 v2.0
Device: PIC16F1827

I2C Master: SCL(RB4 - 10pin), SDA(RB1 - 7pin)
I2C Slave: SCL(RB5 - 11pin), SDA(RB2 - 8pin)

PIC16F1827_I2C.X.zip

void main(void) { // initialize the device SYSTEM_Initialize(); // When using interrupts, you need to set the Global and Peripheral Interrupt Enable bits // Use the following macros to: // Enable the Global Interrupts INTERRUPT_GlobalInterruptEnable(); // Enable the Peripheral Interrupts INTERRUPT_PeripheralInterruptEnable(); // Disable the Global Interrupts //INTERRUPT_GlobalInterruptDisable(); // Disable the Peripheral Interrupts //INTERRUPT_PeripheralInterruptDisable(); while (1) { wrBuffer[0] = 0x0A; wrBuffer[1] = 0x0B; wrBuffer[2] = 0x0C; I2C1_MasterWrite( wrBuffer, 1, 0x08, &status); while(status == I2C1_MESSAGE_PENDING); I2C1_MasterRead( rdBuffer, 3, 0x08, &status); while(status == I2C1_MESSAGE_PENDING); __delay_ms(500); } }

I2C Output waveform

INTERRUPT_GlobalInterruptEnable() and INTERRUPT_PeripheralInterruptEnable() have to comment out due to I2C Master and I2C Slave are using interrupt service routine

I2C Pin allocation for I2C1, I2C2

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Pickit4 연결 방법(ISCP 연결방법)

MCU Basic 2019. 1. 14. 22:30

Pickit4를 이용한 ICSP 연결방법

Pickit4를 이용하여 MCU에 프로그래밍을 할 때에는 총 5개(MCLR, VDD, GND, PGD, PGC)의 선을 연결해야 합니다.

전원인 VDD와 기준전압이 되는 GND를 제외하면 실제로 MCU에 프로그래밍을 하는데 사용하는 핀은 MCLR, PGD, PGC로 총 3개 핀입니다.

MPLAB PICkit 4 Debugger User's Guide Figure 2-4 발췌

MPLAB PICkit 4 Debugger User's Guide

MCLR Pull-up 저항

MCLR은 VDD에 Pull-up 저항을 연결해야 하며 10~50kohm 저항을 추천합니다.

MCLR Internal Pull-up의 사용

MCU 내부의 Internal Pull-up 저항을 Configuration bit에서 Enable 하여 사용하는 경우도 있습니다. Internal Pull-up 저항을 사용하여도 외부에 저항을 이용하여 Pull-up을 연결하는 경우와 동일한 효과를 가집니다. 단 내부 Internal Pull-up 저항은 1kohm 정도로 낮은 값의 저항이 연결되어 외부 Pull-up을 10~50kohm을 사용하는 경우보다 미세하게나마 전류 소모가 더 발생합니다. Battery를 이용하여 오랜 시간 동작시켜야 하는 Application을 설계하는 경우에는 Internal Pull-up보다 외부에 Pull-up 저항을 사용하는 것을 추천합니다.

MCLR에 Reset 지연을 위한 Capacitor 사용

전원이 인가될 때 MCU의 시작을 지연시키기 원할 경우 MCLR에 Capacitor를 VSS와 연결하여 전원 인가 시 MCLR이 High가 되는 시간을 지연시키는 역할로 사용하는 경우가 있지만 지연시간이 필요하지 않을 경우 Capacitor를 추가하지 않아도 됩니다.

PGC, PGD 라인에는 저항이나 캐패시터 등 아무것도 연결되지 않도록 해야 합니다. 만약 저항이나 캐패시터가 연결되어 있으면 정상적인 다운로드나 디버깅이 되지 않을 수 있습니다.

MPLAB PICkit 4 Debugger User's Guide Figure 2-7 발췌

MPLAB PICkit 4 Debugger User's Guide

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Pickit3 연결 방법(ISCP 연결방법)

MCU Basic 2019. 1. 14. 22:30

Pickit3를 이용한 ICSP 연결방법

Pickit3를 이용하여 MCU에 프로그래밍을 할 때에는 총 5개(MCLR, VDD, GND, PGD, PGC)의 선을 연결해야 합니다.

전원인 VDD와 기준전압이 되는 GND를 제외하면 실제로 MCU에 프로그래밍을 하는데 사용하는 핀은 MCLR, PGD, PGC로 총 3개 핀입니다.

MPLAB PICkit 3 Debugger User's Guide Figure 2-4 발췌

PICkit 3 In-Circuit Debugger/Programmer User's Guide

MCLR Pull-up 저항

MCLR은 VDD에 Pull-up 저항을 연결해야 하며 10~50kohm 저항을 추천합니다.

MCLR Internal Pull-up의 사용

MCU 내부의 Internal Pull-up 저항을 Configuration bit에서 Enable 하여 사용하는 경우도 있습니다. Internal Pull-up 저항을 사용하여도 외부에 저항을 이용하여 Pull-up을 연결하는 경우와 동일한 효과를 가집니다. 단 내부 Internal Pull-up 저항은 1kohm 정도로 낮은 값의 저항이 연결되어 외부 Pull-up을 10~50kohm을 사용하는 경우보다 미세하게나마 전류 소모가 더 발생합니다. Battery를 이용하여 오랜 시간 동작시켜야 하는 Application을 설계하는 경우에는 Internal Pull-up보다 외부에 Pull-up 저항을 사용하는 것을 추천합니다.

MCLR에 Reset 지연을 위한 Capacitor 사용

전원이 인가될 때 MCU의 시작을 지연시키기 원할 경우 MCLR에 Capacitor를 VSS와 연결하여 전원 인가 시 MCLR이 High가 되는 시간을 지연시키는 역할로 사용하는 경우가 있지만 지연시간이 필요하지 않을 경우 Capacitor를 추가하지 않아도 됩니다.

PGC, PGD 라인에는 저항이나 캐패시터 등 아무것도 연결되지 않도록 해야 합니다. 만약 저항이나 캐패시터가 연결되어 있으면 정상적인 다운로드나 디버깅이 되지 않을 수 있습니다.

MPLAB PICkit3 Debugger User's Guide Figure 2-5 발췌

PICkit 3 In-Circuit Debugger/Programmer User's Guide

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ARM Cortex Family에 대한 기본 이해

MCU Basic 2019. 1. 14. 17:26

ARM Cortex Family에 대한 기본 이해

ARM Core라는 용어에 대해 임베디드를 하시는 분이면 많이 들어보셨을 것입니다. 그런데 ARM이 어떤 것의 약자인지 알고 계셨나요? 이번 글에서는 ARM이 의미하는 것이 무엇인지에 대해 알아보겠습니다.

ARM 로고

출처: 위키백과

먼저 Cortex Family는 다음 3가지로 분류합니다.

Cortex-A (Application)
Cortex-R (Real-time)
Cortex-M (MCU)

위에 파란색으로 표시해 보았는데요. Cortex-A, Cortex-R, Cortex-M Family의 맨 뒤에 글자를 따서 ARM이라는 단어가 탄생했다고 합니다.

각각의 Family는 위의 분류와 같이 'A'는 Application, 'B'는 Real-time, 'M'은 MCU를 위한 제품군입니다. 이제 ARM Core의 제품 분류만 보셔도 사용하고 있는 제품군이 어떠한 것을 Target 하여 만들어졌는지 한 번에 확인할 수 있겠죠?

조금 더 자세하게 알아볼까요?

Cortex-A (Application)

리눅스(Linux)와 같은 OS(Operating System)사용이 가능한 제품군입니다. 이 제품군은 디바이스에 Flash memory나 RAM을 별도로 추가하여 사용하는 것이 일반적입니다. 주로 큰 시스템에 사용됩니다. 스마트폰과 같은 것을 만드는데 사용됩니다.

Cortex-R (Real-time)

Cortex-R은 Cortex-A 와 비슷한 기능으로 사용되지만 Device 내부에 Flash memory나 RAM을 모두 내장하고 있습니다. Cortex-A보다 Flash memory와 RAM의 size를 사용자가 선택하여 설계하는 측면에서는 유연성이 떨어질 수 있지만 한 칩에서 모두 구현할 수 있다는 장점이 있습니다. 주로 하드디스크나 오토모티브 제품군 안에서 빠른 실시간 처리를 하는데 사용됩니다.

Cortex-M (MCU)

Cortex-M MCU 제품군입니다. Cortex-M은 여러 시리즈를 가지고 있습니다.

M0나 M0+는 32비트 저가형 마이크로컨트롤러 애플리케이션 용도입니다.

M0+는 M0에 비하여 더 빠릅니다. 그리고 M0에 비하여 저전력으로 구동할 수 있습니다. M0 이후버전이라고 생각하셔도 됩니다.

M3는 HW divide와 연산을 위한 파이프라인이 더 추가됩니다.

M4는 floating point(FPU)와 디지털 시그널 프로세싱을 위한 DSP가 포함되어 있습니다.

M7은 멀티로 연산을 하기 위한 daul-precision FPU와 superscalar pipelining 기능을 가지고 있습니다.

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MCU의 미사용핀은 어떻게 처리해야 할까?

MCU Basic 2019. 1. 14. 14:06

MCU의 Unused GPIO(I/O) 핀은 어떻게 처리해야 할까요?

MCU를 사용하다보면 사용하지 않는 핀이 생깁니다. 이 때 사용하지 않는 핀(Unused Pin)을 어떻게 하드웨어나 소프트웨어로 처리해야 하는지 알아 보도록 하겠습니다.

대표적으로 두 가지 방법이 있습니다.

첫 번째 방법은 사용하지 않는 GPIO 핀을 출력(Output mode)로 설정 후 GPIO 를 LOW로 설정하는 것입니다.

두 번째 방법은 사용하지 않는 GPIO 핀을 출력(Output mode)로 설정 후 1kOhm~10kOhm의 저항을 GND사이에 연결하는 방법입니다. 즉 저항을 이용하여 Pull-down으로 연결하는 것입니다.

Microchip사의 PIC16F18345 MCU에는 아래와 같이 명시되어 있습니다.MCU를 사용하다보면 사용하지 않는 핀이 생깁니다.

Unused I/O 처리방법 출처:

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/PIC16-L-F18325_18345-Data-Sheet-40001795G.pdf

첫 번째 방법과 두 번째 방법에는 장단점이 있습니다.

첫 번째 방법은 별도의 저항을 추가하지 않아도 되기 때문에 저항 자리만큼 PCB 공간을 확보할 수 있고 하드웨어의 개수가 줄어들기 때문에 양산시에는 불량이 발생할 가능성을 그만큼 줄일 수 있습니다. 그러나 첫 번째 방법은 미사용핀이 외부에 그대로 노출되어 있기 때문에 외부로부터 정전기와 같은 원하지 않는 노이즈로부터 취약합니다.

두 번째 방법은 저항을 사용하지 않는 핀마다 추가해야 하지만 첫 번째 방법에서 제시한 단점을 보완할 수 있습니다.

만약 회로에 여유 공간이 있다면 두 번째 방법을 추천드립니다.

이러한 미사용GPIO 핀 처리 방법은 대부분의 마이크로컨트롤러 미사용핀에 적용할 수 있습니다

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