Gpsim
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Introducción
gpsim es un simulador para microcontroladores PIC de Microchip que se distribuye bajo Licencia Pública General de GNU. En el presente tutorial se indican los pasos a seguir para un uso básico de esta aplicación. Para más información puede consultarse el manual en formato PDF, gpsim.pdf.gz, tras la instalación, en la dirección:
/usr/share/doc/gpsim-doc/gpsim.pdf.gz
Instalación
Si busca gpsim con el gestor de paquetes Synaptic o ejecuta desde su consola el siguiente comando:
apt-cache search gpsim
se presentarán los siguientes elementos:
- gpsim: la aplicación.
- gpsim-dev: libreríaes necesarias sólo para la construcción de componentes.
- gpsim-doc: documentación
- gpsim-lcd: módulo LCD.
- gpsim-lcd-graphic: módulo LCD gráfico.
- gpsim-led: módulo de LED.
- gpsim-logic: módulo lógico.
Con la instalación de gpsim y gpsim-doc será suficiente para nuestros propósitos. Además será necesario instalar la aplicación gputils para poder compilar los programas en ensamblador que deberá simular gpsim.
Entorno gráfico
Seguidamente se explican brevemente las principales ventanas de la aplicación.
Ventana principal
Al ejecutar la aplicación gpsim aparecerá la ventana principal que se muestra a continuación y cuyos botones se describen seguidamente.
- step: permite la ejecución de una instrucción (ejecución paso a paso).
- over: similar al anterior pero hasta que el PC está después de la próxima instrucción.
- finish: ejecuta el programa a partir de la dirección return.
- run: ejecuta el programa.
- stop: detiene el programa. Al volver a pulsar run, el programa seguirá desde la línea donde se produjo el paro.
- reset: puesta a cero. Al volver a pulsar run, el programa comienza desde la dirección 0x00.
- Simulation mode: permite controlar la simulación y las actualizaciones del entorno gráfico de usuario (gui). Posee las siguientes opciones:
- Without gui (fastest simulation): es la forma más rápida de realizar la simulación puesto que no utiliza el entorno gráfico. Para detenerla debe presionar Ctrl-C.
- x cycles: actualiza el gui cada x ciclos.
- every cycle: actualiza el gui en cada ciclo, siendo por ello la forma más lenta de realizar la simulación.
- x ms animate: puede ralentizar la simulación con el retraso deseado (100, 300 ó 700 ms) en cada ciclo.
- realtime: gpsim tratará de sincronizar la velocidad de simulación con el reloj de tiempo.
Ventana memoria de programa
Con Windows - Program memory, podrá visualizar la ventana siguiente, donde podrá observarse el programa en ensamblador y en código máquina junto con las posiciones de memoria:
Ventana memoria de datos
Con Windows - Ram, podrá visualizar la ventana de memoria de datos siguiente:
Simulación
Para explicar como realizar una simulación nos serviremos de un par de ejemplos que son tratados en el apartado 6 del tutorial básico de ensamblador.
Ejemplo 1
- Enunciado
Se desea sumar aritmética y lógicamente los valores 3AH y 77H y guardar los resultados en las posiciones 20H y 21H de la memoria de datos.
Seguidamente se indican los pasos a seguir.
- 1. Escritura del programa en ensamblador
Para ello utilice cualquier editor de texto plano, como por ejemplo gedit, y guarde el archivo con la extesión asm. Vea la solución y descargue el archivo suma.asm desde el apartado mencionado.
- 2. Compilación
- Con gpasm
Abra el terminal, sitúese en el directorio donde haya guardado el fichero y ejecute el siguiente comando:
gpasm suma.asm
Esto le generará tres nuevos archivos:
- suma.cod: a utilizar con gpsim.
- suma.hex: contenido hexadecimal para programar el PIC.
- suma.lst: contiene una descripción detallada del ensamblado, y en el caso de haber errores aparecerían indicados.
- Con KTechLab
Arranque la aplicación, abra un nuevo circuito, sitúe el PIC y asóciele el programa en ensamblador que desea compilar. Esto le generará los mismos tres nuevos archivos del punto anterior.
- 3. Simulación
Selecione File - Open para abrir el fichero suma.cod. Con Windows - Program memory, visualice las ventanas de memoria de programa y la de datos y observe sus contenidos.
Finalmente pulse sucesivamente los botones step u over y vaya observando como cambian el PC, el registro W y las posiciones 20H y 21H de la memoria de datos. Al finalizar el programa los valores de estas últimas deberían ser B1H y 7FH respectivamente.
