PIC Programlamaya Nasıl Başlamalı?

Bu yazımızda PIC programlamaya başlamak isteyen arkadaşlara yardımcı olmaya çalışacağız. Öncelikle PIC nedir onla girelim. PIC Microchip firmasının üretimi olan mikrodenetleyicilerinin model ismidir. PIC 18F2550, 18F4550, 16F877, PIC 16F84, PIC 16F628A gibi, bunlar birer entegre ismi. Ancak Mikrochip firmasının PIC mikrodenetleyicileri o kadar yaygın kullanılıyor ki peçete yerine selpak ifadesinin kullanılması gibi PIC denilince akla mikrodenetleyici geliyor. Neden yaygın kullanılıyor derseniz ilk başta fiyat uygunluğu geliyor, kolay bulunması ve internette ilgili dökümanların kolay bulunabilmesi de diğer artı özellikleri. Sadece PIC mikrodenetleyicisi kullanmış biri olarak diğer firmaların ürettiği (mesela motorola) mikrodenetleyiciler hakkında pek bir bilgim yok. PIC le başladı öyle gidiyor, ancak bundan sonra alternatifleri de değerlendirmeye çalışacağım.

PIC le neler yapabiliriz?
Bu soruya tam bir cevap vermek veya PIC le yapılabilecek uygulamalara bir sınır koymak oldukça zor, elektronik tecrübeniz arttıkça verebileceğiniz cevaplar da artacaktır. Ancak basitçe;mikrodenetleyiciler bizim için karar verirler, ne zaman ne yapması gerektiğini program aracılığıyla söylersiniz ve PIC bunu sizin için yapar. Örn: PIC e ne zaman hangi ledleri yakacağını söylerseniz led panelde kayan yazı yapabilirsiniz veya tuş takımından girilen şifre nin doğruluk kontrolünü yapmasını isterseniz röle yardımıyla şifreli kapı yapabilirsiniz...

Genel olarak PIC li bir sistem ne yapar?
Her şeyden önce PIC li bir sistem bir bilgisayar sistemidir, programcı tarafından yapacağı uygulamaya uygun olarak geliştirilmiş ve PIC in içine yüklenmiş bir yazılım vardır ve bu yazılım icra edilir. İçinde yazılımı olmayan bir PIC hiç bir işe yaramaz, açılmayan bir bilgisayar gibi. PIC in çalışması için yazılımın haricinde gereken 2 temel donanım şartı vardır, besleme gerilimi ve osilatör. Aslında saydığımız bu üç unsur (yazılım, besleme, osilatör) tüm bilgisayar sistemlerinin olmazsa olmazıdır.

PIC programlamaya hangi model PIC le başlayalım?
Yeni başlayacak arkadaşlar için en uygun modelin 16F628 veya 16F628A( 16F628A nın resmi için buraya tıklayınız) olduğunu düşünüyorum. Bu model PIC lerde dahili osilatör olduğu için harici osilatör bağlamak durumunda kalmayacaksınız. Bu durumda mikrodenetleyicimizi çalıştırmak için sadece VDD ucuna +5V ve VSS ucunu toprağa bağlamamız yeterli olacaktır. Yani besleme gerilimini vererek ve dahili osilatörü kullanarak bu PIC i çalıştırabiliriz.
-Dahili osilatörü nasıl aktif edeceğiz?
--Yazdığınız programda ilgili konfigürasyonu aktif hale getirerek. Bu ve benzeri konfigürasyonlar program içerisinde yapılacağı gibi yazdığınız kodun PIC e aktarılmasını sağlayan yazılım aracılığıyla da yapılabilir ama birinci yöntem daha güvenlidir.

PIC 16F628 modelinde toplam 18 adet pin bulunur, bunlardan 16 tanesi giriş-çıkış pini olarak kullanılabilir kalan 2 pin ise PIC in çalıştırılmasıyla ilgilidir(Besleme pinleri). Bu 16 giriş-çıkış pinimizden 8 tanesi A portuna 8 tanesi de B portuna ait pinlerdir. Hangi pin nerdedir(kaçıncı bacak), ne işe yarar gibi soruların cevabını PIC i üreten firmanın hazırladığı katalogdan(datasheet) öğreniyoruz, katalog uzun uzadıya anlatıyor her şeyi, güzel de anlatıyor, ama biz yeni başlarken pin diagramlarının olduğu sadece ilk sayfaları kullanacağız. Kataloga ulaşmanın en kolay yolu, google>16F628A yazıp "enter"lamak.
-Girişi-çıkış pinleriyle ne yapacağız?
--Led yakalım mesela, yanıp sönen led yapalım, bir pini giriş olarak kullanıp düğmeye basıldı mı basılmadı mı anlayıp çıkış yaptığımız başka bir pindeki ledi yakalım... fena mı? Sadece led mi yakacağız.. hayır tabii ki, yukarıda da söylediğim gibi uygulama dünyası çok geniş, olaylarla tanıştıkça bana hak vereceksiniz İlk uygulama olarak led yakmak ideal, alışveriş listenize kablo, led, direnç, deney tablası, pil ve regülatör gibi malzemeleri eklemeyi unutmayın böylece PIC i programladıktan sonra kullanacağınız bir devre kurabilirsiniz.

(bu arada mikrodenetleyici = mikroişlemci + bellek + giriş-çıkış vs çevresel birimler olduğunu bildireyim)

Fiilen PIC programlamaya başlamak için gereken asgari gereçler;
Donanım Olarak;
1) Herhangi bir model PIC Mikrodenetleyicisi
2) PIC Programlama Cihazı (PIC Programlama devresi)
3) Bilgisayar
Yazılım olarak;
4) Derleyici (Seçtiğiniz programlama diline bağlı olarak size bir derleyici(compiler) gerekir)
5) Programlama Cihazıyla irtibatı kuracak olan(çoğunlukla programlama cihazıyla birlikte verilir) yani yazdığınız kodu entegrenize yüklemenizi sağlayan yazılım.


Şimdi internette pek sık duyduğumuz bazı isimleri bu kategorilere koyalım (terimlerden kafası karışan arkadaşlar için),
ICPROG: 5. maddemizle ilgili; yazdığımız kodların PIC e yükleme amaçlı kullanabileceğimiz aracı yazılımlardan bir tanesidir.

PicBasic: 4. maddemizle ilgili, PIC programlama yapabilmek için alternatif programlama dillerinden bir tanesi, bu dille programlamak istiyorsanız PicBasic derleyicisine ihtiyacınız var demektir.

Pic C: Yine 4. maddemizle ilgili, PIC C de pic programlamada kullanılabilecek alternatif dillerden birisidir. Aslında kendisi bir dil değil kategoridir, PIC C denilince çeşitli firmalar tarafından geliştirilmiş CCS C, HI-TECH C veya Micro C gibi PIC programlama yapmamızı sağlayan ek kodlar barındıran C dilleri kast edilir.

- C dilini (veya Visual Basic) biliyorum, pic programlamada nasıl yardımı olabilir?
--PIC programlama için kullanılan PIC C, PIC Basic gibi dillerde standart C ve Visaul Basic gibi dillerde kullandığınız komutlar kullanılır ama ek olarak PIC donanımıyla alakalı bazı komutlar da vardır. Standart dilleri kullanmış biri olarak sadece bazı yeni fonksiyonları ve biraz PIC konfigürasyon ayarları hakkında bilgi edinerek kullandığınız standart dilin PIC versiyonunda uygulama geliştirmeye başlayabilirsiniz.


Pic Assembly: Her mikrodenetleyicinin bir yazılım dili olmak zorundadır, yoksa mikrodenetleyici çalışmayan bilgisayar gibi olur. Microchip de PIC leri üretirken yazılım dili olarak PIC assembly yi üretmiştir. İşlev olarak yukarıda saydığımız dillerden farkı yoktur yani bu dil de pic e yazılım geliştirmek için kullanılır. Ancak bu dil size diğer dillerle karşılaştırılamayacak kadar geniş bir yetki sağlar. Çünkü sistemin kendi dilini kullanıyorsunuz, C veya Basic gibi bir tercüman kullanmıyorsunuz. Sağladığı yetkinin yanında dezavantaj olarak çok temel komutları kullandığınız için program geliştirme süreci yavaş işler .Örnek vermezsem olmaz(!) Bir binayı prefabrik gibi hızlıca yapmak var tuğla tuğla yapmak var; yavaş gelişim... buna karşın duvarda bir sorun olunca ne oluyor bu duvara demek var, sorun şu tuğlada olabilir demek var; sisteme hakimiyet... Umarım anlatabilmişimdir.
Assembly programcıları da çeşitli imkanları kullanarak nispeten hızlanabilirler(makro veya altprogramcıkları saklayarak) ancak olayın genel görüntüsü bu şekildedir.

Hangi dili seçelim derseniz(yani bana sorarsanız)? Ben CCS C ile başladım, epeyce uygulama geliştirdikten sonra Assembly öğrenmeye başladım ve bir çok şeyi Assembly ile daha iyi öğrendim. Ben hemen bir şeyler yapmak istiyorum derseniz C, basic gibi yüksek seviyeli dillerden başlayabilirsiniz. Derinlemesine öğreneyim sonra uygulama geliştiririm diyorsanız-ki biraz sabır istiyor- assembly derim.

Pic Assembler: Pic assembly kodlarını makine koduna(hex) çeviren yazılım, compiler gibi. Compiler ve assembler in amacı aynıdır(makine kodu) ama "input" dosyaları farklıdır.

Yukarıda saydığımız 5 şarta sahip olduğunuzda PIC programlamak için yapmanız gerekenler sırasıyla şöyle olacaktır.
1) Bilgisayarımızı açar, PIC C Derleyicimizi çalıştırırız(PIC C dillerinden birini kullandığımızı varsayalım). Yapmak istediğimiz uygulamaya ve mikrodenetleyicimize göre kodumuzu yazarız.

2) Kodu derleyip, hex dosyası oluşturduktan sonra hex dosyasını PIC e yükleyecek olan ve yukarıda da aracı yazılım olarak bahsettiğimiz yazılımı çalıştırırız.

3) Mikrodenetleyicimizi PIC Programlama cihazına yerleştirdiysek yazdığımız kodun hex uzantılı dosyasını bu yazılım aracılığıyla PIC imize yükleyebiliriz ve artık PIC i programlama cihazından söküp devremizde kullanabiliriz. Bu 3 adımda bilgisayarla ilgili olan kısmı geride bırakmış oluyoruz. Artık PIC i devremizde çalıştırabiliriz.

Ancak tüm bunları sağlamak ve hatasız uygulamalar geliştirmek yeni başlayan arkadaşlar için epeyce zor olacaktır. Bu yüzden en uygun başlama yönteminin simülasyon programlarıyla olduğunu düşünüyorum. Simülasyon programı kullandığımız durumda yukarıdaki listenin donanım bölümündeki 1)”Herhangi bir model PIC Mikrodenetleyicisi”
2)”PIC Programlama Cihazı” maddelerinden kurtuluyoruz ve daha da önemlisi yanlış bağlantılarla yanabilecek donanım veya çalışmayı önleyebilecek donanım hatalarından kurtuluyoruz.

Yazılım çevresinde elektronik simülasyonu yapan bir çok program var ancak PIC simülasyonu yapabilen pek yok. PIC simülasyonu yapan ve benim de kullandığım PROTEUS adında gayet güzel bir simülasyon programı var. (PIC simülasyonunu mümkün kılan programların özelliği yazdığınız kodları bu programlar sayesinde bilgisayar ortamında PIC e yükleme ve çalıştırma imkanı vermesidir. )
Bu işlemleri fiilen yapmak istediğimizde 1. PIC i programlamak için bir takım işlemler 2. çalıştırmak için birtakım işlemler yapmak durumundasınız, ancak simülasyon programları sayesinde programlamak için PIC inize sağ tıklayıp derleme sonucu oluşan hex dosyasını kaynak olarak göstermek, çalıştırmak için de simülasyon programınızın çalıştır düğmesine basmak yeterli olacaktır.

PIC programlamak için gereken asgari gereçlerin yeni bir listesini yapmamız gerekirse;
1) Yazacağınız kodları derleyip, hex dosyasına çevirecek derleyici. (Seçeceğiniz dile göre değişir, PIC C Dili, PIC Basic dilleri için derleyiciler internette mevcut)
2) Proteus Simülasyon Programı
olacaktır.

Bu şekilde PIC programlama dünyasına hızlı giriş yapabilirsiniz, bu işlemlere illa da fiilen başlamak istiyorsanız bir kaç denemeden sonra yine simülasyon ortamına döneceksiniz çünkü yazdığınız kodları gerçek bir PIC de denemeniz için gereken işlemler sürekli yapıldığında çok can sıkıcı olur, genelde kodumuzdan emin olduğumuzda son işlem olarak gerçek PIC e yükleme yaparız, ha bir aksilik olursa en fazla bir kaç defa değiştirip yükleriz. Kod geliştirme işlemini simülasyon üzerinden ilerletiyoruz son aşamada gerçek bir PIC e yüklüyoruz (hazır olduğunu düşündüğümüzde), bu her seviyeden PIC programcısı için böyledir.