Gestor de arranque para unidades de micro control

Abstract

Debido al costo elevado de programadores de MCUs hace que la disponibilidad de esta herramienta de hardware para laboratorios de electrónica en universidades públicas sea limitada. Para lo cual el presente trabajo se enfoca en la creación de un gestor de arranque que pueda servir como una herramienta alternativa de software para la lectura, borrado y escritura en la memoria de la MCU mediante comunicación serial y apoyada por una interfaz humano maquina (IHM). Se usa la metodología Botton-Up, generalmente implementada para despliegue de software, la cual es adaptada en algunos de sus niveles de desarrollo que permite desde el planteamiento de requerimientos y funcionalidades del gestor de arranque, comunicación serial e IHM hasta llegar a la obtención de un producto final. El gestor de arranque es colocado en una sección de memoria de un procesador digital de señales incorporado en una tarjeta de desarrollo para aplicaciones integradas Flex-Full de la empresa EVIDENCE. Dicha tarjeta es utilizada para desarrollos de control en tiempo real y se basa en un dsPIC33FJ256MC710 y un PIC18F2550, ambos sin firmware de fábrica. Se desarrolla un firmware para la MCU secundaria (PIC18F) que actúe como puente de comunicaciones UART/USB entre el dsPIC y un ordenador que contenga la IHM. Para ello se realizan configuraciones (conexiones) previas sobre la tarjeta Flex-Full. La IHM se desarrolla para sistemas operativos GNU/LINUX bajo el lenguaje de programación Python que se ejecuta por interfaz de línea de comandos. Esta interfaz usa librerías para efectuar la comunicación USB/UART y la decodificación de archivos ejecutables de aplicaciones de usuario. Dichos archivos ejecutables son generados por el editor MPLAB IDE con formatos .elf y .hex, comúnmente usados por grabadores convencionales para diferentes MCUs. En efecto, la IHM una vez que decodifica el archivo, éste es enviado a través del puerto USB del ordenador para que sea recibido y administrado por el gestor de arranque previamente cargado por única vez en el dsPIC, para ser colocado en una sección de su memoria flash. Este conjunto de desarrollos permite reemplazar el hardware externo de programación convencional utilizado para dicho fin, para lo cual se realiza pruebas de laboratorio con la programación de aplicaciones comúnmente desarrolladas en este ambiente. Finalmente se respalda dichas pruebas con resultados obtenidos a partir de la realización de un taller a estudiantes involucrados en el tema de niveles entre 5to a 7mo de la carrera de Ingeniería en Electrónica y Redes de Comunicación con una posterior encuesta. Todo esto permite concluir que esta alternativa de programación pueda cubrir la problemática que se plantea pudiendo perfeccionarse y extenderse para otras MCUs con nuevas características y funcionalidades.