Contenido MICROCONTROLADORES PIC16F877A Y PIC16F887 / SALVATIERRA. Alfaomega. 3.4 Soporte Muestras... 25

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1 Contenido Introducción 1 Parte 1 Conceptos básicos Componentes de un MCU Partes básicas ALU (Unidad lógica aritmética) I/O (INPUT/OUTPUT) Memoria (RAM, ROM Partes adicionales Clock Reset Interrupciones Watchdog Low - Power Power VDD - VSS... 8 Evaluación Conceptos básicos de herramientas para MCU Qué es una herramienta? Hardware Programador (Programmer) Depurador (Debugger) Emulador (Emulator) Software Evaluación Información técnica del MCU Data sheet (Hoja de datos) Package (Encapsulado) Sistemas de identificación de producto (Product identificación system) Soporte Muestras Parte 2 Arquitectura del MCU Conceptos de Arquitectura De microprocesadores a microcontroladores Arquitecturas Harvard y Von Neumann Fases del ciclo de instrucción Tipos de set de instrucciones Ortogonalidad Los microcontroladores PIC La familia PIC 10/12/ Los grupos PIC16F87XA y PIC16F88X Arquitectura del PIC16F877A Características (Brochure) Pin-Puertos y Periféricos Descripción de Pines (Pinout) Puertos y Periféricos Diagrama de bloques Memoria Memoria de programa y stack Memoria de datos Registros de funciones especiales (SFR) Memoria EEPROM... 51

2 X CONTENIDO 7.0 Arquitectura del PIC16F877 A Características (Brochure) Pin-Puertos y Periféricos Descripción de Pines (Pinout) Puertos y Periféricos Diagrama de bloques Memoria Memoria de programa y stack Memoria de datos Registros de funciones especiales Memoria EEPROM Registros comunes Registro W y Status Contador del programa PCL y PCLATH FSR (File Select Register), e INDF (Indirect File) Registro Option_Reg (Option Reg) Otros registros comunes Funciones especiales de la CPU Oscilador Reset MCLR Power-On Reset (POR) Power-Up Timer (PWRT) Oscillator Start-Up Timer (OST) Brown-Up Reset (BOR) Secuencia Time-Out Power Control Status Register (PCON) Interrupción Interrupciones enmascarable y no enmascarable Instrucción Retfie Proceso de una interrupción Interrupciones no enmascarables TMRO/PORT/INT Interrupción INT Interrupción TMRO Interrupción por cambio en PORTB Watchdog Timer (WDT) Baja potencia (Modo Sleep) Despertando de Sleep (Wake-Up from Sleep) Despertando usando interrupciones Bits de configuración (Configuration Bits) Código de Protección (Code Protection) Identificador (ID Locations) Depuración (In-Circuit Debugger) ICSP (In Circuit Serial Programming) Programando en bajo voltaje ICSP Set de Instrucciones Operaciones orientadas a Byte Operaciones orientadas a Bit Operaciones literales y control Parte 3 Programación (I) Conceptos básicos de programación con MCU Proceso para elaborar un programa Idea Algoritmo Diagrama de flujo Código Programa El lenguaje Campos y sintaxis Tipos de archivos Evaluación Set de instrucciones Instrucciones de carga Instrucciones aritméticas Instrucciones lógicas Instrucciones de bit Instrucciones de salto Instrucciones de subrutinas e interrupciones Instrucciones especiales Tips y usos comunes Evaluación Directivas Datos Tipo de direccionamiento Tipos de datos

3 CONTENIDO XI Datos en tipos de memoria Formatos de valores Procesos especiales de programa Subrutina Interrupciones Evaluación Programador/Depurador-PICKIT Descripción de partes Descripción de pines ICSP Modos de operación Programador (Programmer) Modo lógico I/O (Logic I/O Mode) Modo analizador lógico (Logic Analyzer Mode) Herramienta UART (UART Tool) Programador Stand-Alone (Programmer-To-Go) Sistema de evaluación-pic16f8xx Especificaciones Configuración de pines y conectores Planos Lista de componentes Procedimiento de ensamble Pruebas de funcionamiento Módulos Parte 3 Programación (II) Ambiente de desarrollo MPLAB Entorno El proceso de diseño Componentes del MPLAB IDE Partes ambiente MPLAB Pasos parar crear un proyecto en MPLAB Crear proyecto Selección de dispositivo Selección de lenguaje Poner nombre y ruta del proyecto Agregar archivos al proyecto Resumen del proyecto Crear código Compilar el proyecto o Build Simulación Programación Programación con PICKIT 2 Programmer Depuración ICSP Programa ejemplo Pasos para depuración ejemplo Archivos*.LKR *.INC y Macros Archivos de enlace Linker (*.LKR) Archivos de definiciones (*.INC) Macros Parte 4 Memoria Memoria Tipos de memoria Mapa de memoria de programa Memoria de usuario o programa Memoria de configuración Evaluación Memoria de programa Ubicación Acceso Situación 1: Instrucciones con PCL como destino Situación 2: Instrucción GOTO Situación 3: Instrucción CALL Situación 4: Instrucciones RETURN, RETFIE O RETLW Protección CP y WRT Leer y escribir en la memoria de programa Registros usados Procedimiento Práctica Evaluación

4 XII CONTENIDO 17.0 Memoria EEPROM Diagrama circuital Funcionamiento Protección CPD Leyendo datos en EEPROM Escribiendo datos en EEPROM Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Memoria RAM Mapa de registros SFR Definición Ubicación Inicialización GPR Definición Ubicación Iniciación Tipos de direccionamiento Direccionamiento directo Direccionamiento indirecto Evaluación Parte 5 Puertos I/O, Conversores A/D y Comparadores Puertos I/O (Input/Output) Puerto A Diagrama circuital Funcionamiento Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Puerto B Diagrama circuital Funcionamiento Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Puerto C Diagrama circuital Funcionamiento Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Puerto D Diagrama circuital Funcionamiento Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Puerto E Diagrama circuital Funcionamiento Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Puerto Paralelo Esclavo Diagrama circuital Funcionamiento Escritura Lectura Registros asociados Evaluación Módulo Conversor Análogo a Digital (A/D) Diagrama circuital Funcionamiento Resolución Justificación Voltaje de referencia Seleccionando clock Tiempo de adquisición Configuración de pines del puerto análogo Operación Conversión A/D Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Evaluación Comparadores Módulo comparador (Comparator) Diagrama circuital Funcionamiento Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Evaluación Módulo generador de voltaje de referencia Diagrama circuital Funcionamiento Registros asociados

5 CONTENIDO XIII Procedimiento de uso Práctica Evaluación Parte 6 Timers y PWM Temporizadores (Timers) Timer Diagrama circuital Funcionamiento Modo Temporizador (Timer) Modo Contador (Counter) Prescaler Interrupción (Interrupt) Timer0 con clock externo Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Montaje Procedimiento de uso Timer0 modo temporizador (timer por polling) Procedimiento por uso Timer0 modo temporizador (timer por interrupción) Montaje Procedimiento de uso Timer0 modo contador (counter por polling) Procedimiento de uso Timer0 modo contador (counter) por interrupción) Timer Diagrama circuital Funcionamiento Modo temporizador (timer) Modo contador (counter) Modo contador sincrónico Modo contador asincrónico Modo contador asincrónico, lectura y escritura del Timer Oscilador Reseteo del Timer 1, par de registros (TMR1H:TMR1L) Prescaler Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Montaje Procedimiento de uso Timer1 modo temporizador (timer por polling) Práctica Timer1 modo temporizador (timer por polling) Procedimiento de uso Timer1 modo temporizador (timer por interrupción) Práctica Timer1 modo temporizador (timer por interrupción) Timer Diagrama circuital Funcionamiento Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Montaje Timer2 (Timer por polling) Timer2 (Timer por interrupción) Evaluación

6 XIV CONTENIDO 23.0 Captura/Comparación/PWM (CCP) Modo captura (Capture) Diagrama circuital Funcionamiento Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Montaje Práctica capture por polling Práctica capture por interrupción) Modo de comparación (Compare) Diagrama circuital Funcionamiento Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Montaje Práctica compare por polling Práctica compare por interrupción Modo PWM Pulse Width Modulator) Diagrama circuital Funcionamiento Registros asociados Procedimiento de uso Práctica Montaje Práctica PWM por polling Práctica PWM por interrupción. 562 Evaluación Parte 7 Módulos de Comunicaciones: SPI, I2C y SCI o USART Módulo Puerto Serial Sincrónico Maestro (MSSP) Módulo Puerto Serial Sincrónico Maestro (MSSP) Modo Interfaz Periférica Serial (SPI) Protocolo SPI Clock (SCK) Datos SDI y SDO CS o SS Modos Módulos MSSP en modo SPI Diagrama circuital Funcionamiento Inicializando Habilitando SPI/O Conexión En operación Modos del bus SPI Modo maestro Modo esclavo Operación en Modo Sleep Efectos de un reset Registros asociados Práctica Código SPI Maestro Código SPI Esclavo Evaluación Modo Comunicación Inter-Integrados ( I2C) Estándar I2C Hardware Terminología Protocolo Transferencia de datos Módulos MSSP en modo I2C Diagrama circuital Funcionamiento BRG (Baud Rate Generator) Modo esclavo Modo maestro Registros asociados Práctica Memoria EEPROM I2C 24LC Pinout

7 CONTENIDO XV Recomendaciones de hardware Palabra de control Direccionamiento Operación de escritura Escritura de un byte Escritura de una página Operación de lectura Lectura de dirección actual Lectura aleatoria Lectura secuencial Evaluación Módulo Interfaz de Comunicación Serial (SCI USART) Estándar RS Asignación de nombres y pines Niveles lógicos Formato de trama Circuito integrado Conexión circuito integrado Módulo SCI El generador de tasa de Baudios o Baud Rate Generador (BRG) Ejemplo Circuito de muestreo o sampling circuit Diagrama circuital Funcionamiento Modo asíncrono o Asincrónico Transmisor Asíncrono Receptor Asíncrono Registros asociados Práctica Montaje Modo de Transmisión y Recepción Modo de Transmisión Modo de Recepción Apéndices Evaluación Apéndice A Características Técnicas Apéndice B Set de Instrucciones Apéndice C Operadores Apéndice D Directivas del MPASM Apéndice E Registros Especiales Apéndice F PDF Sistema de Evaluación PIC16F8XX Apéndice G Código ASCII Apéndice H Direcciones en Internet Apéndice I Contenido adicional Bibliografía 723 Índice Analítico 725

8 XVI CONTENIDO