ソフトウェア 回路設計

Pickit4 と MPLAB IPE を使った量産書き込み

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実際に、PIC や ATtiny など、Microchip社のマイコンの書き込み方法を検討する上で、Pickit4 とMPLAB IPE の組み合わせが最適です。Pickit4 が10,000~15,000円で購入でき、MPLAB IPE はMicrochip社のWEBから無償ダウンロードすることができます。
書き込み環境として費やす金額も大きく無く、サイズとしても大それた環境にならないので、工場のラインで書き込みを行う上でも扱いやすい環境と思います。

MPLAB IPE はHEXファイル書き込み

特に、Pickit4 は Pickit3 の後継ツールとなり、MPLAB IPE は元々PICの開発環境として存在していました。Microchip社がAtmel社を買収した後、Atmel社のマイコンとの統合が図られ、MPLAB IDE やMPLAB IPE でAtmel社のマイコン開発が可能となっています。

MPLAB IPE v5.40の画面

実際にMPLAB IPE を起動すると、上記の様な画面が出てきます。
デバイスファミリーや型番指定を行い、Pickit4 をパソコンへ接続すると「Tool」のプルダウンメニューへシリアルNOと合わせて出現する運びです。

デバイス選択部の直下に書き込み対象となるファイル選択欄が存在しており、HEXファイルを指定する様、ラベル表記とコメントが出ております。

MPLAB IPE Advanced Mode

次に、MPLAB IPE のメニュにある「Settings」⇒「Advanced Mode」を選択します。

Advanced Mode Dialog

すると、パスワード入力のダイアログが出てきますので、「microchip」と入力します。
ダウンロード後のデフォルトパスワードであり、任意で変更をしていなければログインできます。

その後、ログインが正常に出来れば、左端にAdvanxed Modeのメニューが出てきます。
必要に応じて設定・変更を掛けるのですが、「Power」の項目は書き込み時に扱う電圧(ターゲット基板のシステム電源)を設定してください。
然るべき設定が完了すれば、「Logout」で抜けます。

後は、書き込み対象となるターゲット基板と Pickit4 を接続し、ターゲット基板へ電源投入後に、MPLAB IPE に設定したHEXファイルを「Progam」ボタンクリックにて書き込みとなります。

ここで書き込み失敗する場合、接続や設定不備、あるいはマイコンの破壊が考えられますので、見直しおよび再設定を掛けてRetryすることになります。

Atmel Studio で出力したELFファイルはどうする?

そこで、Atmel Studioで開発をされている方は、FUSEビットの設定を含んだ書き込みファイルを出力したいはずです。しかしながら、Atmel Studioから出力されるHEXファイルには、FUSEビットの設定は含まれませんので、Atmel Studioで出力したHEXファイルを書き込んでしまうと、FUSEビットを設定されている方は、開発時の動作が担保されないことになり注意が必要です。

Atmel Studioで生成されるFUSEビットを含んだ書き込みファイルは、ELFファイルになります。
ここでは、MPLAB IPE を用いることを解説していますので、ELFファイルは MPLAB IPE では書き込み指定する事ができず、一手間処理が必要になります。

ちなみに、Atmel Studioの「Device Programming Tool」を使えば、ELFファイルが書き込み可能です。

ELFファイルからHEXファイルへの変換方法

Atmel Studioから出力されたELFファイルは、FUSEビットの設定が含まれています。
その為、このELFファイルをそのままHEXファイルへ変換する事で、MPLAB IPE で書き込み可能となります。

変換の手順は以下になります。


[Windows PCで作業の場合]
DOSプロンプトにて以下のコマンドを用いて変換させます。

 avr-objcopy -O ihex xxxxxxx.elf yyyyyy.hex

xxxxxxx.elf ⇒ 変換したいELFファイル
yyyyyy.hex ⇒ 変換後のHEXファイル(名前は任意で良い)

変換処理の際、ELFファイルをシステムパスのディレクトリに配置 or 絶対パスで指定を掛けるのどちらか都合に合わせて対応ください(上記は、システムパス上に配置した前提でのコマンドです)

ここで生成されたHEXファイルには、FUSEビットの設定が含まれていますので、Atmel Studioで生成されたELFファイルであっても、MPLAB IPE にて書き込み出来る様になります。

こうしておけば、PIC、ATtinyとマイコンシリーズが変わっても、可能な限り同一の書き込み環境にて対応が取れる様になります。
もちろん、全てのデバイスに対して同一環境で・・・とはいきませんが、少しでも生産工場内で製品毎に種々の環境を用意しなくても良い方向になります。

生産側も普段から使い慣れている環境だと勝手が分かり、作業時間も見えやすく、開発側も書き込み環境を都度の説明手間が省略できるため、双方にメリットがあります。

また、ここでご紹介した pickit4、MPLAB IPE は、どちらもメーカー公式でProduct対応可のツールになります。

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