PICマイコンでprintf()を使ってデバッグする方法

ちょっと動作を確かめたくてprintf()でシリアル出力してデバッグをしようとしました。ところがシリアル出力が一切出ないのです。コンパイルエラーも無し。

ブレークポイントを指定しても止まらない。

Web検索しても、なかなか核心にヒットしません。ということで備忘録として記事に残そうと思います。

　　＜ このように設定するとprintf()が使える ＞

結果からいうとMCC（MPLAB Code Configurator）の「設定」がキモでした。

最近はデータシートを読まなくても「Code Configurator」の設定項目にcheckを入れるだけでイイ感じにソースコードを吐いてくれるハイテクな開発環境が多いですね。初期設定などを書かなくて済むので楽ちんです。しかし各々のcheckの詳細説明が足りていません。んまあ、データシートを読めって話なんですけども、データシートには「どんなソースを吐きだすか」までは書かれていません。

今回の環境を書いておきます。

開発環境：MPLAB X IDE v5.30
マイコン：PIC16F18326（32MHz動作のMIDレンジPIC）
コンパイラ：XC8 v1.45（v2.20では原因不明のコンパイルエラー）
プラグイン：MCC v3.95.0

XC8コンパイラとMCCのバージョンとで「相性」があるという部分も引っかかるのですが、

一番ハマったのは、

printf()が動作しない状態（MCC設定）でもコンパイルエラーが出ない。

というところ。自分がもじゃもじゃ書いたコードならそこを重点的に確認するのですがprintf("Test"); としか書いてないので確認しようにも何もない。

stdio.hにprintf()が宣言されているから、という理由かもしれませんがMCCが吐き出したソースコードとstdio.hとの繋がりを保てないなら、その旨をワーニング・エラーで表示してくれると分かりやすいですよね。

こんな状況でも、皆、悩まずに乗り越えていっているのか諦めているのか分かりませんが、ネット検索しても解決方法を明確に書いているものが見つかりませんでした。

すったもんだで解決まで２時間もかかってしまいました。ちょっとシリアル出力したいだけなのに。。。

設定は、上のMCC画面のキャプチャで赤丸付けた通りです。UARTのTXのみ空いているポートへアサイン。RXは無くてもOKです。

ちなみに、MCCでEUSART Interrupt をEnableしてCode Generatした場合は、

　//INTERRUPT_GlobalInterruptEnable();
　//INTERRUPT_PeripheralInterruptEnable();

main.cで上の2行のコメントアウトを外す必要があります。ちゃんと割り込みを使って出力しているんでしょうね。（確認してません）

結局、MCCを上のように設定することで

printf(”AD=%d\r\n”, adc_value);

みたいなソースを記載すれば、シリアルに出力させることができました。めでたしめでたし。

AE-FT234X はとても小さいくて便利なUSB-シリアル変換基板です。600円。

そもそも、

printf()デバッグとは

動作を止めずにマイコン内部のデータをシリアル通信にて外部へ伝えてプログラムの動作・挙動をモニターするデバッグ手法です。プログラム各所にprintfを挿入すればトレース的な事も可能です。

CPUを動作させながらモニターできるという点で、ブレークポイントを張ってデバッグするよりも優れているところがあります。リアルタイムで内部レジスタ等をWatchできるICEを使えばもっと手軽なのですがPickit3では出来ません。それにリアルタイムWatchといいつつ更新が毎秒5～10回程度と遅いICEも多いと思います。

どうしても止めたくない、止めるとヤバいという場合にはprintfデバッグが有効です。よくあるソフトウェアservo（DSP）の場合は、ブレークするとモーターが暴走してメカが吹っ飛んでいって一発で壊します。光ディスクFEプログラムもブレークはご法度で、1枚数万円の高価なTEST-DISCにレンズをぶつけて傷つけてしまいます。

ブレークポイント、リアルタイムなWatch、printf() デバッグは、ケースバイケースで使い分けると良いです。

さて、

今回は、可変抵抗の位置を10bitADCで取得したときに、どのくらい数値がふらつくのかを見たくてシリアル出力してみました。外来ノイズの影響も含めてモニターしたいため、できるだけリアルタイムなデータを見てみたいのです。

毎秒100～150回程度データ取得できました。十分な更新速度です。

10bitADCと言うと、1024段階。範囲が0-5Vなら約4.89mVの分解能です。

閾値ぎりぎりになると、チラチラっと数値が揺れるのを確認できました。数値が２以上フラつくことはありませんでしたので想定よりも良いです。ノイズ混入が少ないという証拠ですね。この結果からソフトウェアによるヒステリシス特性は「±2以上なら更新」としてOKそうです。

さてさて、音だしは・・・？？

久しぶりのソフトウェア開発も思惑通りに動くと楽しいですね。SB32+PRO DoP以来のマイコンソフトです。

古いバージョンのMPLAB Xでの動画がマイクロチップ社から出ていました。画面の構成が今と違いますが、概ねこの通り手順ですね。先にこれを見ておけば解決しました。

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