hidmon-14kの使い方
ReadMe.txtより抜粋
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PIC 18F14K50 用 HID bootloader / HIDmon
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■ 概要
これはdiolanが提供しているPIC 18F4455用のHIDブートローダーを元にして 作成した HID bootloader 兼 HID monitorです。
■ 何に使うのですか？
MicroChipが提供しているFirmware-Bと呼ばれるブートローダーの代替に使えます。
ブートローダーとは：
18F2550/4550/14K50 シリーズのPICは、USBでパソコンと簡単に接続できるので、 最初にブートローダーを焼いておくことによって、毎回PICライターを使用 することなく、USB経由でプログラムを転送、実行出来、手軽にPICプログラム の開発が出来ます。
それだけではなく、AVRでお馴染みの HIDmon の機能も併せ持っています。
■ 用意するハードウェアは？
PIC 18F14K50 ( 秋月電子通商にて １個 200円 で販売されています )
制作する場合の必要最小限の外付け部品は、
(1) RC0,RC1 にLEDを接続。 LED は電流制限抵抗1kΩ程度を直列に繋いで、片側(-)はGND接続とします.
(2) RC2 は10kΩ程度でPULL-UPして、手動の押しボタンスイッチを押している間だけ GNDに接地する
ように配線します。
(3) RESETスイッチをMCLR端子とGND間に用意します。
その他必要な配線.
水晶 12MHz
水晶用の負荷コンデンサ２個(15pF程度? 無くてもとりあえず発振はします)
USBコネクタ(D+ D-)
他電源まわりの配線、
パスコン（5V-GND間は0.1uF積層セラミック+10uF電解,Uvsb-GND間は0.1uF積層）
などが必要となります。
■ ブートローダーとして使えますか？
●一応使えます。
・外部のPICライターを用意して、hexfiles/bootloader-0000.hex を焼きます。 ・USB側に繋ぐと、RC0に接続されたLEDが点滅を始めればOKです。
host/picmon.exe : HIDmon の PICバージョンです。 host/picboot.exe : ブートローダーです。 HEXファイルを書き込みできます。 が動作することを確認します。
●基本的な使い方.
C:> picboot myfile.hex myfile.hex をFlashに書き込みます。
C:> picboot -r Flashに書き込まれている0x800番地から実行可能なプログラムを起動します。
C:> picboot -r myfile.hex myfile.hex をFlashに書き込んで、実行します。（上記の２つの動作を一度に行います）
C:> picboot -rp a.hex 現在書き込まれているFlashの内容を HEXFILE形式で 'a.hex' に出力します。
C:> picboot -E Flashの内容を全消去します。(通常の書き込みでは、書き込みに必要な部分のみ消去します)
● オプションの説明
・'-s'オプションについて.
picboot -s1000 USBDevice-CDC-BasicDemo-C18-LowPinCountUSBDevelopmentKit.hex
'-s' に続けて１６進数で開始アドレスを指定すると、0x800番地スタートでないアプリケーション
についてもブート可能な形で書き込み出来ます。(0x800番地にjmpテーブルが書き込まれます)
・'-B'オプションについて.
'-B' オプションはブートプログラム領域に対する読み書きを許可するオプションです。
これをうまく使うことで、0x800番地に書かれたブートローダーから、0x0000番地のブートローダー の更新を行うことが出来ます。
■ picbootの使い方に関する注意
・ブートローダーとして機能させる場合はRC2端子に接続されたスイッチを押してRC2=Lowレベル
にした状態から通電、あるいはリセットを行ってください。
・そうでない場合は0x800番地のアプリケーションが起動するようになっています。
・アプリケーションが書き込まれていない状態（最初にブートローダーを書き込んだ直後）では
RC2端子状態にかかわらずブートローダーが起動するようになっています。
(0x800番地に、ブートローダーに戻るjumpコードが書き込まれています)
■ テスト版(0x0800オリジン)の使い方を教えてください。
・このブートローダーを使って、新しいバージョンもしくは新機能を追加したローダー
を開発する場合に使用します。
■ 再ビルドの方法は？
・MicroChipの MPLab(MPASMWIN) をインストールして、MPASMWIN.EXEの実行パスを 通しておいてください。
・make を実行します。 make.exe はWinAVRなどで使用している一般的なGNU make
が使えます。
・GNUPICツールの gpasm を使用することも検討しましたが、gpasmの致命的なバグ
により、どうあがいても正しいHIDディスクリプタが生成出来ないようですので
お勧めはいたしません。
( gpasm のバグが修正されれば再検討します )
● ホスト側ツールは MinGW gcc を使ってビルドしてください。
-mno-cygwin オプションを付けることで、 Cywin gcc でもコンパイルできる
はずですが、テストはしていません。
■ オリジナル版bootloaderからの変更点
・ PIC18F14K50 に対応しました。
・ 他のブートローダーから起動できるようにオリジンを変えられるようにしました。
・ 暗号処理は容量の都合で削除しました。
・ XINST (PIC18F2550などで追加された拡張命令) を使用しないようにしています。
具体的には addfsr と subfsr 命令です。
・ HID Reportの転送方法を全て Control 転送で行うように変更しています。
■ 注意事項
・ このブートローダーは XINST=ON / OFF のどちらでも動作しますが、ブートローダー
から起動するプログラムは、その書き方によりどちらかを仮定していることが殆ど
です。
・ 特に、sdccでコンパイルされたプログラムはXINST=OFFでないと動作しません。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
・ 焼く場合に XINST のモードをよく確認してください。
変更する場合は、 fuse.h の XINST= の項目を編集して再ビルドしてください。
・ 添付しているhexfiles は XINST=OFF で作成しました。
■ 他に使い道はないのですか？
● 以下のような用途を考えています。
・PIC 18F2550 を使用した、最小構成のHID-USBフレームワークとして。
HIDではデバイスドライバーを書いたり、インストールする必要がありません。
Win32APIを使用して、HIDコントロール転送を自由に使用できます。
■ 問題点
・現状のソースの書き方がフルアセンブラ風味なので、Ｃ言語と比べてメンテナンス性に 問題があります。
・たとえば、BSR(バンクセレクトレジスタ)がデフォルト値(現在は4)である前提で コーディングされているので、Ｃ言語から呼ぶエントリーを設けるとすると それらの先頭にmovlb 4 を付加する必要があります。
--> 2009-0507: biosコールのエントリーに付いては対策済みです.
・FSR を使いまくっているため、同レジスタをスタックポインタとして使うsdccと競合します。
--> 2009-0506: FSR1 を使わないよう改造しました。
--> 2009-0507: FSR2 も保存する必要性を発見しました。FSR2はスタックフレームレジスタ
になっていて、上位が 0x01 固定です。 (FSR1も同じ)
sdccではスタックエリアは 0x100 〜 0x1ff となっているようです。（まるでmcs6502! ）
現状では FSR2 が破壊される問題が残ったままです。
・AccessAreaのRAM(0番地〜0x5f番地)の使用に関してもＣとasmで競合が発生します。
--> 2009-0507: 0x0000 〜 0x01ff を全く使わないように bootloaderを書き換えました。
■ どうしてＣ言語を使わないのですか？
・diolan社に聞いてください。
・Ｃ言語で2kBに収まるHID bootloaderを書くのは至難の業なのかもしれません。
MicroChipのHID bootloaderは4kBもあります。
・試しにＣ言語でコーディングしてみるとすぐ分かります。
asm リストを見ると笑っちゃうようなコードが吐かれていますが、誰にもどうする
こともできません。
たぶん gcc を移植しても PIC18Fのアーキテクチャーの前には全てが徒労に終わるでしょう。
唯一の解決策は、全部手でコーディングすることです。TK-80の時代に戻りましょう。
■ ライセンスは？
・GPL (GNU Public License v3)だそうです。
■ PIC BIOS 内蔵です。
bootloader のエリア 0x000c 〜 0x0018 にJump Table を設けて、BIOSの一部機能 をアプリケーションから呼び出せるようにしています。 サンプルソースは hidmon/test/ 以下にあります。 テストする場合は、g.bat を起動してください。 機能としては、 ・１文字 bios_putc(char c) ・文字列 bios_puts(char *s) ・bootloaderに戻る bios_exit() があります。 サンプルでは Hello World を16回表示したのち、bootloader に制御を戻すようになっています。 Hello World の表示中(sdccで書かれたアプリ動作中)でもESCか^Cキーを押すとモニタ の機能が使えるようになっています。 print 表示機能に戻す場合は 引数なしの "run" コマンドを実行してください。
・BIOSエントリー(仮)
;----------------------------------------------------------------------------- ; 0x000c 〜 0x0018: 6 Entries.
bra bootloader_loop ; ブートローダー側のメインループ処理.
bra bios_task ; main_loop のようなところで毎回呼ぶ。USBステートマシン.
bra bios_puts ; 未実装. test/bios.c 内に代用実装済み.
bra bios_getc ; １文字を入力. 戻り値は WREG . キー入力が空なら 0を返す.
bra bios_putc ; １文字を表示. 引数仕様は WREG = ascii コード.
bra bios_setmode ; 文字列取得モードの変更.WREG = mode (0xc0がデフォルト)
; アプリを terminateしたいときは先に mode = 0xc9 を与える.
; そうするとhost側(picmon.exe)が "* Terminate"文字列を出す.
;-----------------------------------------------------------------------------
■ オプションの切り替え方法
（１） Makefile:
VECTOR=0000 #VECTOR=0800 #VECTOR=1000
上記 VECTOR = の定義 を差し替えれば、0番地オリジン,800番地オリジンの切り替えが 可能です。書き換えた後、make cleanしてから makeしてください。
VECTOR=0800 を選んだ場合は0x800番地オリジンになり、他のブートローダーもしくは このブートローダーを使用してデバッグできます。
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