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PICマイコン「PIC32MX120F032B」を実装

【ORANGE-4】ファームウェアの更新

2022-10-092022-10-09

ORANGE-4のファームウェアを更新する手順を紹介します。ORANGE-4は、マイクロチップテクノロジー社のマイクロコントローラーであるPICマイコン(PIC32MXシリーズ)の「PIC32MX120F032B」を実装しています。

ORANGE-4のファームウェア

ピコソフトの「ORANGE-4」は、機械語(マシン語)を学習することができる4ビットマイコンボードです。ORANGE-4の組み立てと各部の詳細について「【ORANGE-4】組み立てと各部の紹介」で詳しく紹介しています。

図1-1.4ビットマイコンボード「ORANGE-4」
図1-1.4ビットマイコンボード「ORANGE-4」

ORANGE-4は、マイクロチップテクノロジー社(Microchip Technology Inc.)のマイクロコントローラーであるPICマイコンを採用したボードで、PIC32MXシリーズの「PIC32MX120F032B」を実装しています。

図1-2.PICマイコン「PIC32MX120F032B」
図1-2.PICマイコン「PIC32MX120F032B」

PIC32MX120F032B上で4ビットマイコンの動作をエミュレーションすることで、機械語の実行、キー入力やLEDなどの入出力制御を行っています。エミュレーションに必要なプログラムは、ファームウェアとして提供され、不具合の修正や新機能の追加などが随時行われています。

「PICマイコン」で学ぶ電子工作実験

著 者
神田 民太郎
出版社
‎工学社
発売日
2021/10/26

ファームウェア更新の仕組み

PICマイコンには、基板に実装したままプログラムの書き換えが行える「ICSP(In Circuit Serial Programming)」という仕組みがあります。PICマイコンから書き換えに必要なピンを基板上に引き出しておき、専用の装置で書き換えます。ORANGE-4では、基板手前側の左端にISCP端子(6ピンのヘッダーピン)があります。

図1-3.ICSP(In Circuit Serial Programming)端子
図1-3.ICSP(In Circuit Serial Programming)端子

図1-4は、書き換えに必要な専用の装置「インサーキットデバッガー・プログラマー」です。赤い筐体が「PICkit 3」、シルバーの筐体が後継機の「PICkit 4」です。基板上のISCP端子と接続するピンソケットと、パソコンと接続するUSBコネクターを備えています。

図1-4.PICkit 3・PICkit 4
図1-4.PICkit 3・PICkit 4

PICkit 4 インサーキットデバッガー/プログラマー

MPLAB X統合開発環境の強力なGUIを使ってPICマイコンを迅速かつ簡単にデバッグおよびプログラミングできます。

なお、PICマイコンのプログラムの書き換えには、マイクロチップテクノロジー社が提供する「MPLAB X IPE(Integrated Production Environment)」というアプリケーションが必要です。MPLAB X IPEは、マイクロチップテクノロジー社のウェブページから無料でダウンロードできます。

ファームウェアの更新

MPLAB X IPEのダウンロードとインストール

MPLAB X IDE(マイクロチップテクノロジー社)のウェブページへアクセスして、ダウンロードリンクをクリックします。インストーラーファイル(記事執筆時は「MPLABX-v6.00-windows-installer.exe」)のダウンロードが完了するまでしばらく待ちます。

図2-1.MPLAB X IDE(マイクロチップテクノロジー社)のウェブページ
図2-1.MPLAB X IDE(マイクロチップテクノロジー社)のウェブページ

ダウンロードしたインストーラーファイルを実行します。

図2-2.インストーラーファイルの実行
図2-2.インストーラーファイルの実行

「Next」をクリックします。

図2-3.Setup - MPLAB X IDE v6.00
図2-3.Setup - MPLAB X IDE v6.00

「I accept the agreement」にチェックを付けて「Next」をクリックします。

図2-4.License Agreement
図2-4.License Agreement

「Next」をクリックします。

図2-5.Installation Options
図2-5.Installation Options

「Next」をクリックします。

図2-6.Select Applications
図2-6.Select Applications

「Next」をクリックします。

図2-7.Ready to Install
図2-7.Ready to Install

インストールが完了するまでしばらく待ちます。途中で、デバイスインストールのメッセージが表示された場合は「インストール」をクリックします。

図2-8.Installing
図2-8.Installing

「Launch MPLABX IDE」のチェックを外して「Finish」をクリックします。

図2-9.Completing the MPLAB X IDE Setup Wizard
図2-9.Completing the MPLAB X IDE Setup Wizard

以上で、MPLAB X IPEのインストールが完了しました。デスクトップには「MPLAB X IDE」と「MPLAB X IPE」のアイコンが表示されます。

図2-10.MPLAB X IDE・MPLAB X IPE
図2-10.MPLAB X IDE・MPLAB X IPE

ファームウェアのダウンロード

ORANGE-4のウェブページへアクセスします。

図2-11.ORANGE-4のウェブページ
図2-11.ORANGE-4のウェブページ

ページを最下部までスクロールして、ファームウェアのリンクをクリックします。ZIPファイル(記事執筆時は「ORANGE-4-V108.zip」)がダウンロードされるので、適当な場所へ展開しておきます。

図2-12.ORANGE-4のファームウェアのダウンロードリンク
図2-12.ORANGE-4のファームウェアのダウンロードリンク

ファームウェアの更新

本記事では、PICkit 4を使ったファームウェアの更新手順を紹介します。ORANGE-4のICSP端子に6ピンのケーブルを接続します。奥側がICSP端子の1番ピン(青いケーブル)です。

図2-13.ORANGE-4のICSP端子
図2-13.ORANGE-4のICSP端子

PICkitのピンソケットは8ピンですが、▼マークとICSP端子の1番(青いケーブル)を合わせて接続します。USBケーブルを使って、PICkit 4とパソコンを接続します。ORANGE-4の電源をオンにします。

図2-14.PICkitのピンソケット
図2-14.PICkitのピンソケット

MPLAB X IPEを起動します。「32-bit MCUs(PIC32)」>「PIC32MX120F032B」の順に選択して「Connect」をクリックします。

図2-15.MPLAB X IPEの起動とPIC32MX120F032Bの接続
図2-15.MPLAB X IPEの起動とPIC32MX120F032Bの接続

正しく接続されると「Target device PIC32MX120F032B Found.」というメッセージが表示されます。「Browse」をクリックして、ファームウェア(記事執筆時は「ORANGE-4-V108.hex」)を選択します。ZIPファイルではなく、展開後のhexファイルです。

図2-16.Target device PIC32MX120F032B Found
図2-16.Target device PIC32MX120F032B Found

ファームウェア(hexファイル)が正しく読み込まれると「Hex file loaded successfully.」というメッセージが表示されます。

図2-17.Hex file loaded successfully
図2-17.Hex file loaded successfully

「program」をクリックして書き込みます。書き込みが正しく完了すると「Programming complete」というメッセージが表示されます。

図2-18.Programming complete
図2-18.Programming complete

以上で、ORANGE-4のファームウェアの更新は完了です。

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大人の科学マガジン編集部
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