MICROCONTROLADORES : COMPILADOR MPLAB 16FXX, UNA INTRODUCCION. ING. YESID EUGENIO SANTAFE RAMON DOCENTE PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA

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1 MICROCONTROLADORES : COMPILADOR MPLAB 16FXX, UNA INTRODUCCION. ING. YESID EUGENIO SANTAFE RAMON DOCENTE PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA

2 [] Tendencias Video Walls & Virtual-Real Meetings In the Office In Transport Systems Immersive TV In the Home Medical Mirror Foldable Workstations Navigation Systems Call My-Agent 3D Design Driver Assistance Creative Spaces P

3 Ambiente inteligente Tendencias Global Satellite Suburban Urban In- Building Macro-Cell Micro-Cell Pico-Cell Home-Cell Seamless & Rich Connectivity Anthropocentric Interfaces Intelligent Environments Präsentat ion

4 MICROCONTROLADORES PIC : Los microcontroladores PIC 16F84, al igual que el resto de los microcontroladores de la actualidad, están diseñados con la arquitectura Harvard. La arquitectura Harvard dispone de dos memorias independientes; una que contiene sólo instrucciones, y otra donde se almacenan los datos. Ambas memorias cuentan con sus respectivos sistemas de buses de acceso y es posible realizar operaciones de acceso (lectura o escritura) simultáneamente en ambas memorias.

5 Entre las principales características del PIC 16F84 podemos destacar: Voltaje de alimentación: 5VCC. CPU RISC Circuito Integrado de 18 pines. 13 Pines de configurables como Entrada o Salida. Frecuencia operación máxima: 10 Mhz. Memoria Flash: 1 Kbytes Memoria de Datos: 68 bytes Memoria de Datos EEPROM: 64 bytes 1 Temporizador interno de 8 bits. 3 Interrupciones.

6 Estructura de un microcontrolador Básicamente, un microcontrolador esta compuesto por los siguientes componentes: Procesador o CPU (del inglés Central Prossesing Unit o Unidad Central de Proceso). Memoria para el programa tipo ROM. Memoria RAM para contener los datos. Líneas de E/S para comunicarse con el exterior. Diversos módulos para el control de periféricos (temporizadores, Puertas Serie y Paralelo, CAD: Conversores Analógico/Digital, CDA: Conversores Digital/Analógico, etc.).

7 Actualmente, existen 3 tipos de arquitectura de procesadores: CISC (Computadores de Juego de Instrucciones Complejo): Disponen de más de 80 instrucciones en su repertorio, algunas de las cuales son muy sofisticadas y potentes, requi - riendo muchos ciclos para su ejecución. Una ventaja de los procesadores CISC es que ofrecen instrucciones complejas que actúan como macros. RISC (Computadores de Juego de Instrucciones Reducido): En estos procesadores el repertorio de instrucciones es muy reducido y las instrucciones son simples y generalmente se ejecutan en un ciclo. La ventaja de éstos es que la sencillez y rapidez de las instrucciones permiten optimizar el hardware y el software del procesador.

8 SISC (Computadores de Juego de Instrucciones Específico): En los microcontroladores destinados a aplicaciones muy concretas, el juego de instrucciones, además de ser reducido, es "específico", o sea, las instrucciones se adaptan a las necesidades de la aplicación prevista.

9 PIC 18F452

10 DISTRIBUCION DE PINES

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13 El pic16f84 puede direccionar 128 posiciones de memoria RAM, pero solamente tiene implementado físicamente los primeros 80 (0 a 4Fh). De estos los primeros 12 son registros que cumplen un propósito especial en el control del microcontrolador y los 68 siguientes son de registro general que se pueden usar para guardar los datos temporales de la tarea que se ha ejecutado. Los registros están arganizados como dos bancos (páginas) de 128 posiciones de 8 bits cada una (128 x 8); todas las posicionezs se pueden accesar directa o indirectamente (estas ultimas a través del registro FSR). Para seleccionar que pagina de registro se trabaja en un momento determinado se utilliza el bit RPO del registro STATUS

14 INTCON (controla las interrupciones), Dirección 0Bh. Se estudia bit a bit: RBIF (Flag de interrupción por cambio de PORTB) Dirección INTCON,0 (bit 0) se pone a "1" cuando alguno de los pines RB4, RB5, RB6, o RB7 cambia su estado. Una vez que está a "1" no pasa a "0" por si mismo: hay que ponerlo a cero por programa. INTF (Flag de interrupción de RB0) Dirección INTCON,1. Si está a "1" es que ha ocurrido una interrupción por RB0, si está a "0" es que dicha interrupción no ha ocurrido. Este bit es una copia de RB0.

15 TOIF (Flag de interrupción por desbordamiento de TMR0) Dirección INTCON,2. Cuando TMR0 se desborda este Flag avisa poniendose a "1". Poner a "0" por programa. RBIE (Habilita la interrupción por cambio de PORTB) Dirección INTCON,3. Si está a "1" las interrupciones por cambio de PORTB son posibles. INTE (Habilita la interrupción por RB0) Dirección INTCON,4. Si lo ponemos a "1" la interrupción por RB0 es posible TOIE (Habilita la interrupción por desbordamiento de TMR0) Dirección INTCON,5. Si este bit esta a "1" la interrupción por desbordamiento de TMR0 es posible.

16 EEIE (Habilita la interrupción por fin de escritura en la EEPROM de datos) Dirección INTCON,6. Cuando este bit está a "1" la interrupción cuando acaba la escritura en la EEPROM de datos es posible. GIE (Habilita las interrupciones globalmente) Dirección INTCON,7. Este bit permite que cualquier interrupción de las anteriores sea posible.

17 EL OSCILADOR EXTERNO.

18 ORGANIZACIÓN DE LA MEMORIA DE PROGRAMA La memoria de datos tiene mayor tamaño, aquí se tienen 32 rejistros de proposito general (mapa de memoria hasta 2Fh)

19 ORGANIZACIÓN DE LA MEMORIA DE DATOS La memoria de datos es del tipo SRAM. Cada registro en la memoria de datos tiene una dirección de 12 bits, permitiendo hasta 4096 bytes de memoria de datos. El mapa de memoria de datos esta dividido en 16 bancos que contienen 256 bytes cada uno. Los 4 bits de menos peso del Registro de selección de bancos (BSR<3:0>) seleccionan a cuál banco se desea acceder. La memoria de datos contiene Registros de propósito especial SFR y registros de propósito general GPR. Los FSR s inician en la última localización del banco 15 (0xFFF) y se extienden de ahí en adelante. Los GPR inician en la primera localización del banco 0.

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21 INTRODUCCION AL COMPILADOR MPLAB DE MICROCHIP Introducción a la programación en ensamblador Entorno de desarrollo MPLAB-IDE Ejemplos y ejercicios

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23 Cuando compramos un microcontrolador, la memoria del mismo se encuentra vacía y para que funcione es necesario que sea programado, es decir que, el desarrollador debe escribir un programa que contenga todos los procesos que el microcontrolador debe ejecutar. Este programa se escribe en un lenguaje llamado Assembler (ensamblador) cuya principal característica es su alta complejidad ya que se trata de un lenguaje de bajo nivel, es decir, que se encuentra más cercano al lenguaje de la máquina que del lenguaje humano.

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26 .Algunas de las convenciones más utilizadas son: Los ficheros de código fuente llevarán la extensión *.ASM o *.SRC Los ficheros de listado llevarán la extensión *.LST Los ficheros de código objeto llevarán la extensión *.OBJ Los ficheros ejecutables llevarán la extensión *.HEX Los ficheros de errores de ensamblado llevarán la extensión *.ERR Los nemónicos escritos en mayúsculas hacen que el código escrito sea más visible. Comentarios explicando cada línea de código. El espacio entre caracteres se escribe _. RB0_ES_1 es más fácil de leer que RB0ES1.

27 Set de Instrucciones del PIC16F84 Para entender mejor cada instrucción se explica a continuación el significado de algunos parámetros: f: Registro al que afecta la instrucción W: Acumulador (Working register) b: Número de bit (hay instrucciones que afectan a un solo bit) k: constante (un número) d: selección de destino del resultado de la instrucción, puede ser "0" o "1", si es "0" el resultado se guarda en el acumulador (W) y si es "1" se guyarda en el registro f al que afecta la instrucción.

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30 ENTORNO DE PROGRAMACION DEL COMILADOR MPLAB APRENDAMOS HACIENDO!

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35 ENTORNO DE PROGRAMACION DEL COMILADOR MPLAB APRENDAMOS HACIENDO!

36 Cómo se configuran los registros que intervienen en una interrupción externa? Pasos: 1º paso: Como las interrupciones de este microcontrolador están vectorizadas en una sola posición de memoria, hay que poner la dirección de la interrupción (0004h), que es donde va a ir a buscar la instrucción de salto (goto), que conducirá al microcontrolador al programa de tratamiento de la interrupción.

37 2 paso: Se configura el registro OPTION_REG y en concreto se eligirá el tipo de flanco: ascendente o descendente. El bit 6 de este registro, llamado INTEDG, se cargará con 1 para elegir flanco ascendente y 0 para flanco descendente. Yo he elegido flanco descendente. 3ºpaso: Se configura el registro relacionado con el software de la interrupción /Int. El registro y los bits son: INTCON: bit 7 (GIE)= Activación global de interrupciones = 1= permiso concedido.

38 bit 4 (INTE)= Activación de la interrupción externa = 1= activada. Cómo sabremos si se ha producido una interrupción externa, /Int Toda interrupción, si está activada, al producirse provocará la activación de las llamadas banderas o bits, que al ser examinados nos descubrirán si sea producido una interrupción. La bandera o bit de la interrupción /Int, está en el registro INTCON, y es el bit 1, llamado INTF. Un 1 en él nos indica que sea producido una interrupción. Esta bandera hay que bajarla, o sea, ponerla a cero por software para saber si se ha producido una petición de interrupción posterior

39 Manejo de Display

40 Pantalla LCD

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43 Regulador lumínico mediante el control de la fase.

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