(C) 1994,99 Ibercomp S.A

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3 1 Comenzando por el principio Muchos de los aparatos que existen en nuestro tiempo no serían posibles sin la existencia de microcontroladores. Estos son utilizados de forma indispensable en casi todos los aparatos electrónicos. Si no existieran los microprocesadores muchos de estos aparatos constarían de cientos de circuitos integrados "comunes" con todos los problemas de espacio, diseño y coste que eso conllevaría. El uso de microcontroladores está muy extendido en todo el mundo y hoy en día no hay motivo para que todo aquél que disponga de unos conocimientos mínimos de electrónica dedique una parte de su tiempo en estudiar y en cierto modo adaptarse a la tecnología del microprocesador, por ello hemos creado la gama de microcontroladores ALTAIR. Los equipos ALTAIR, tanto en su versión monoplaca como en su versión autómata o entrenador son ordenadores completos y muy potentes, que contienen en una pequeña placa una CPU con capacidad de proceso, una memoria de datos, una memoria de programa y un número determinado de entradas y salidas de propósito general. Si bien es verdad que inicialmente no disponen de salida de monitor, ni de disco duro, ni disquetera, ni teclado alfanumérico completo tal y como disponen los ordenadores personales tipo PC. Los equipos ALTAIR están diseñados para que sean aprovechados por ingenieros, estudiantes y entusiastas de la electrónica que deseen realizar montajes muy complejos de una forma sencilla, barata, rápida y eficaz, montajes que no siempre requieren de periféricos comunes disponibles en ordenadores personales tipo PC. El microcontrolador ALTAIR puede ser considerado como una pequeña caja negra que dispone de una serie de entradas de señal y una serie de salidas de señal. El valor de las salidas estará en función del valor de las entradas que podrán ser analizadas, estudiadas y procesadas en función de un programa definible por el diseñador de la aplicación. De este modo, el mismo montaje básico de microprocesador, memoria de programa y datos puede servir para infinidad de aplicaciones dependiendo del programa que se le introduzca. Aplicaciones tales como el simple control de la potencia de una lampara incandescente, simulación de presencia, sistema de alarmas inteligente, medición de magnitudes eléctricas (intensidad y tensión) y cálculo de sus derivadas (potencia, trabajo,...), control de matrices de LEDs (publicidad), control de riegos, granjas e invernaderos, control de ascensores, puertas de garajes, sistemas de climatización, temporizadores, control de semáforos de tráfico, relojes públicos, control de hornos, detección de monedas, transmisión de datos, control de un toldo eléctrico etc. Las aplicaciones de los equipos ALTAIR en el mundo son tantas que no es posible escribir un manual que haga referencia a todas, de forma que en este nos limitaremos simplemente a describir como programar y utilizar el equipo así como algunas recetas que permitan a sus usuarios resolver los problemas que puedan surgir en sus proyectos

4 El microprocesador elegido inicialmente para los equipos ALTAIR fue el SAB 80C535 de Siemens, que es una versión mejorada del Intel Se trata de un microprocesador de 8 bits de altas prestaciones, estándar en la industria, que con una frecuencia de 12 MHz puede llegar a ejecutar un millón de instrucciones por segundo. Las características principales del ALTAIR 535 son: 100% compatible con los microprocesadores de la familia bytes de RAM dentro del propio microprocesador. 48 entradas/salidas programables. 8 entradas analógicas con 10 bits de resolución y voltajes de referencia programables. Puerto serie RS232c FULL DUPLEX con 4 modos de operación, con velocidades fijas o programables. 3 temporizadores/contadores de 16 bits. WATCHDOG de 16 bits. Procesador boleano. 256 bits directamente direccionables. Ciclo de instrucción de 1 us a 12 MHz. 4 us para multiplicación/división de 8 bits. 32 Kbytes de ROM con sistema operativo y espacio para programa de usuario. 32 Kbytes de RAM que indistintamente puede ser memoria de datos o memoria de programa. Opcionalmente esta memoria puede ser no volátil con una duración de 10 años. Reloj en tiempo real tipo PHANTOM WATCH. Compatible con los periféricos y memorias estándares de los microprocesadores 8080/8085. En los cuatro años que llevamos fabricando microcontroladores, la familia ALTAIR ha crecido, y actualmente disponemos de los siguientes modelos que siguen al ALTAIR 535 comercializado por primera vez el 12 de Octubre de 1.994: ALTAIR 32 Se trata de un microcontrolador monoplaca basado en el 80C32 muy similar en concepto al ALTAIR 535. Dispone, como es lógico menos entradas/salidas. En la propia placa se ha incluido un área de prototipos. El puerto serie puede ser configurado como RS232c o como RS485 ALTAIR 320 Los mismos microcontroladores anteriores en los que se ha sustituido la CPU 80C32 por una 87C320, que como mejoras más importantes presentan una velocidad 2.5 veces superior a la misma frecuencia de oscilador. Dispone de dos puertos serie independientes, uno de ellos puede ser configurado como RS485. ALTAIR 535E

5 Se trata de un microcontrolador compatible 100% con el ALTAIR 535 al cual se le han añadido algunos periféricos curiosos que permiten realizar prácticas en la enseñanza. De este modelo tan solo se montaron 200 unidades entre y 1.996, y actualmente está fuera de producción. ALTAIR 552 Un microcontrolador muy similar al ALTAIR 535, en el cual se sustituyo el microcontrolador de Siemens por el 80c552 de PHILIPS, este dispone de puerto I2C y salidas PWM. Se puede alimentar directamente a 220 V y dispone de una fuente conmutada que suministra 5V con 1.5A. ALTAIR 537 Se trata de un microcontrolador a la vez compacto y potente basado en el microprocesador SAB80C537. Este microprocesador es un superconjunto del 80C535. Dispone de dos puertos serie independientes, de más puertos y de una unidad aritmética. En este manual no podemos describir con detalle cada uno de los microcontroladores de la familia ALTAIR, ya que ello nos obligaría a revisar el manual con demasiada frecuencia. 2 Qué es un programa? Un ordenador o microcontrolador, por si solo, no sirve para nada sino se dispone de un programa: un alma que lo mueva y le indique en cada momento y paso a paso que es lo que debe ir haciendo. Este programa es un conjunto de instrucciones que entiende el equipo y que es elaborado concienzudamente por un humano, el programador. (ej: un programa para controlar un grupo electrógeno). Una vez arrancado el programa el microcontrolador irá escrutando de una en una todas las instrucciones, ejecutándolas a velocidades inconmensurables para la mente humana. Los tiempos de ejecución de la mayoría de las instrucciones se miden en microsegundos ( segundos). Esto le da una idea de la enorme velocidad a la que puede operar, pero a pesar de ello, a veces pueden tardar minutos, e incluso horas en procesar una pila de datos. Por tanto un programa es el conjunto de instrucciones necesarias para que el microcontrolador, ejecutándolas una a una, resuelva el problema para el cual fue concebido. El programa debe ser cargado de algún modo previamente en la memoria del microcontrolador, donde también se pueden introducir los datos a procesar. Procesar es "ejecutar" un programa, esto es, a partir de unos datos de entrada que pueden cambiar en tiempo real, se obtienen unos datos de salida en función de los de entrada. Esta función es el resultado del programa

6 Para introducir un programa en la memoria del ALTAIR hemos desarrollado un entorno de programación bastante cómodo, el KIT de desarrollo ALTAIR versión Gracias a este usted puede fácilmente escribir y ejecutar aplicaciones para los equipos ALTAIR directamente desde un PC de sobremesa. 3 Qué incluye el KIT de desarrollo? El KIT desarrollo ALTAIR v.3.00 incluye todas las herramientas necesarias para desarrollar y depurar programas sobre microprocesadores basados en la familia El KIT de desarrollo se compone de dos partes: Manual de instrucciones (el que está leyendo) Disquete 3.5" con ficheros MS DOS En el disquete usted hallará: Programa de instalación. Editor con SHELL integrado. Macroensamblador 8051 con definiciones para el 51, 515, 517, 552 y 520. Enlazador de código objeto. Depurador de código fuente. Programa ejecutor. Conversor ejecutable -> binario. Conversor binario -> Intel Hexadecimal. Ejecutor remoto de ficheros Intel Hex y Binarios. Reseteador remoto. Testeador del equipo. Desensamblador. Código fuente de rutinas de gestión del puerto serie de un PC. Código fuente de infinidad de ejemplos. Antes de nada le recomendamos que saque una copia de seguridad del disquete que le hemos enviado, con el fin de reducir el riesgo que accidentalmente pierda la información que él contiene. Antes de proseguir lea del disquete suministrado el fichero de texto leeme.txt. En él se describen los posibles cambios que se hayan podido producir desde la edición de este manual. 4 Instalación del KIT de desarrollo en el disco duro La instalación del KIT de desarrollo en el disco duro de su PC es bastante sencilla, para ello basta con que ejecute el fichero INSTALAR.BAT que se halla en el directorio raíz del disco suministrado, para lo cual debe teclear: INSTALAR [destino] <Return>

7 Donde [destino] es la unidad donde desea instalar el KIT de desarrollo. Si no indica unidad de destino el KIT de desarrollo se instalará en la unidad C. Si dispone en su equipo de un MS DOS versión 4.00 o superior podrá utilizar opcionalmente el comando XCOPY para realizar la instalación del KIT de desarrollo, por ejemplo: XCOPY A:*.* C:\PROGS /s <Return> Tecleando el comando anterior se instalará el KIT de desarrollo dentro del directorio PROGS del disco duro C. Si no dispone de unidad de disco duro puede ejecutar y desarrollar aplicaciones para el ALTAIR directamente desde una disquetera, para ello simplemente duplique el disquete que le suministramos y ejecute todos los programas directamente desde él. Para instalar el KIT de desarrollo lo único que requiere es de un ordenador 386 o superior con sistema operativo MS DOS y memoria extendida, una disquetera de alta densidad, una tarjeta con modo texto 80x25, un monitor y un teclado y un puerto serie estándar. Le recomendamos que adicionalmente disponga de disco duro, ratón y memoria expandida. El programa corre correctamente sobre equipos dotados de sistema operativo Windows 95 o superiores, siempre y cuando sean capaces de ejecutar aplicaciones DOS: En algunos equipos, la tarjeta de red local ETHERNET coincide con las direcciones del puerto serie COM2, por lo que es posible que el equipo PC se cuelgue. Como solución puede cambiar las direcciones de la tarjeta ETHERNET o bien utilizar el COM1 y conectar el ratón al COM3. En caso de duda consulte a su distribuidor de informática. 5 El Editor El KIT de desarrollo suministrado por nosotros conforma un entorno compacto cuyo núcleo central es el editor. Desde allí se editarán, escribirán y gestionarán los ficheros fuentes de los proyectos. El Editor en si es muy parecido en concepto y modo de funcionamiento al editor suministrado con el MS DOS, EDIT.EXE. De hecho puede ser utilizado para editar cualquier tipo de fichero de texto, siempre y cuando su tamaño sea inferior a 64 Kbytes. El editor integra también todas las funciones del SHELL, pudiéndose llamar desde él y de forma automática a la mayoría de los programas incluidos en el KIT de desarrollo

8 El programa editor puede llamarse simplemente tecleando desde el MS DOS el comando EDITOR51 el cual llamará a la aplicación EDITOR51.EXE que se halla en la carpeta de ejecutables EJEC. Al arrancar presentará en pantalla un menú de opciones en la parte superior así como una chuletilla de las teclas de función en la parte inferior. Vea la figura 1. Figura 1: Pantalla principal que aparece nada más cargar el programa editor. El Editor está escrito íntegramente en lenguaje C++, para gestionar las ventanas, menús, cuadros de dialogo,..., se ha utilizado el paquete TURBOVISION. Gracias a ello el editor funciona correctamente en cualquier resolución de texto estándar. Si dispone de un monitor convencional de 14" o 15" utilizará preferentemente una resolución de 80x25 caracteres, si por el contrario dispone de un monitor de 17" o mayor puede utilizar sin problemas una resolución de 132x44 caracteres. Esta resolución, soportada por la mayoría de las tarjetas de vídeo modernas, le dará de un área de pantalla 3 veces superior, con lo que tendrá una mayor versatilidad a la hora de trabajar con varias ventanas (proyectos). Para seleccionar una resolución de texto mayor consulte el manual de su tarjeta gráfica o el disquete de configuración de la misma. Estos normalmente disponen de utilidades (VMODE, XMODE,...) que permiten seleccionar resoluciones extendidas. Si en lugar de utilizar resoluciones de texto decide utilizar resoluciones gráficas, el editor seguirá funcionando correctamente, aunque todos los movimientos de pantalla se ralentizarán de forma exagerada

9 Ibercomp seguirá desarrollando y mejorando el KIT de desarrollo ALTAIR, añadiendo todas las mejoras sugeridas por los clientes, pero siempre bajo MS DOS y en modo texto y no bajo WINDOWS por los siguientes motivos: El sistema operativo WINDOWS no es profesional en el sentido que exige al usuario de disponer una estación de trabajo potente y sobredimensionada, que no siempre está disponible en laboratorios y centros de enseñanza. Los sistemas operativos gráficos son extremadamente lentos debido que para mover una ventana han de mover cientos de Kbytes, mientras que los sistemas de texto apenas han de mover un par de cientos de bytes. El WINDOWS dispone de tipos de letras proporcionales, lo cual suele causar confusión en los editores de programas. La agilidad que ofrece un sistema basado en texto después de unas cuantas sesiones es bastante superior a las que puede ofrecer un sistema gráfico. Nosotros en ningún momento nos decantamos por un sistema operativo u otro, cada uno dispone sus funcionalidades. Sin ir más lejos nosotros utilizamos equipos APPLE para confección de manuales, equipos WINDOWS para diseño de placas y equipos DOS para desarrollar aplicaciones 51. Conocemos otros ensambladores y depuradores cruzados escritos en WINDOWS y opinamos que son incómodos. Los menús pueden ser accedidos con la ayuda de un ratón estándar tipo MICROSOFT o bien mediante teclado, opción que recomendamos. A continuación describiremos la acción de cada una de las opciones de los menús. <ALT T> Menú Altair Este menú dispone de una sola opción denominada Acerca. Para seleccionarla pulse con el ratón sobre ella, o bien pulse directamente la tecla <Return>. Con ello le aparecerá en pantalla un cuadro de diálogo en el que se da información acerca de la versión del KIT de desarrollo así como su fecha de programación. Vea la figura

10 Figura 2: Cuadro de diálogo con la información acerca. Observe que esta pantalla hace referencia a la versión 2.20 comercializada en Setiembre de Para salir de él debe pulsar con el ratón sobre OK o bien pulsar directamente sobre la tecla <Return> <ALT A> Menú Archivo Este menú dispone de 7 opciones que permiten cargar y grabar archivos de texto (programas fuentes y proyectos), crear un archivo nuevo así como salir del editor. Puede acceder a este menú pulsando con el ratón sobre él o bien pulsando <ALT A>. Una vez desplegado puede seleccionar las opciones utilizando las teclas del cursor y <Return>, o bien pinchándolas con el ratón. Puede salir del menú sin seleccionar ninguna opción pulsando <ESC> o bien pinchando con el ratón fuera del menú. Las opciones disponibles en el Menú de Archivo son: <F3> Abrir Seleccionando esta opción aparece en pantalla un selector de ficheros, mostrado en la figura 3. Gracias a este podrá seleccionar muy fácilmente el fichero que desea editor, para ello pulse con el ratón sobre él o bien teclee directamente su nombre. Si no dispone de ratón puede ayudarse de las teclas del cursor, el tabulador y la tecla <Return>

11 Figura 3: Selector de ficheros en la opción de apertura de archivos. Este selector de ficheros es casi idéntico a los utilizados en el editor EDIT.EXE del MS DOS, por lo que si tuviese alguna duda puede consultar su manual de MS DOS. Nuevo Esta opción crea una ventana de texto vacía denominada <sintitxx.s51>. Los caracteres xx representan un número de 00 a 99. La primera ventana sin título que se crea se denomina sintit00.s51, la siguiente se denomina sintit01.s51 y así sucesivamente. Sobre esta ventana sin título recién creada puede comenzar a editar sus programas fuentes. Posteriormente tendrá opción de cambiar su nombre por otro más racional. <F2> Guardar Esta opción guarda el texto contenido en la ventana superior en el archivo y directorio especificado sobre ella. Si la ventana fuese del tipo <sintitxx.s51> en lugar de guardarla se ejecuta automáticamente la opción <Guardar como>. Allí podrá corroborar si desea guardar el contenido de la ventana como sintitxx.s51. Guardar como Esta opción al igual que la anterior permite al usuario guardar en el disco el contenido de una ventana de texto. La diferencia en este caso estriba en que el editor presentará al usuario un selector de ficheros para que elija el nombre del fichero en el que desea guardar el texto (vea la figura B). Este puede ser seleccionado con ayuda del

12 teclado o bien mediante el ratón de forma análoga al selector de ficheros de la opción abrir. Figura 4: Selector de ficheros en la opción guardar como. Observe el parecido de esta figura con la anterior. Imprimir texto Con esta opción puede volcar el contenido parcial o completo de una ventana sobre la impresora. Si la ventana activa (superior) no dispone de ningún texto seleccionado se imprimirá su contenido directamente. Si por el contrario se ha seleccionado un bloque se presentará en pantalla un cuadro de diálogo solicitando si desea imprimir el texto completo o tan solo el bloque marcado (vea figura 5)

13 Figura 5: Cuadro de diálogo de la opción imprimir. Puede indicar si desea imprimir el texto de toda la ventana o bien el texto marcado con un bloque. Esta opción permite también imprimir el contenido del portapapeles (la ventana que contiene el bloque cortado o copiado). Salir al DOS Esta opción permite al usuario salir momentáneamente al MS DOS para ejecutar determinado comando o programa. En esta salida momentánea no se pierden datos ni contenidos de la ventana. El usuario podrá volver de nuevo al EDITOR51 tecleando el comando EXIT del MS DOS

14 Figura 6: Puede observar el aspecto del MS DOS cuando es llamado desde el propio editor. Ahora puede organizar su disco duro, ejecutar sus utilidades favoritas y volver posteriormente al editor tecleando el comando EXIT. Debe tener presente que el programa EDITOR51.EXE queda residente en memoria, por lo que dispone de menos memoria libre que la acostumbrada, por lo cual algunos programas pueden negarse a arrancar. Si sale al MS DOS con esta opción no debe de volver a ejecutar de nuevo el EDITOR51, ya que de hacerlo este residiría dos veces en la memoria, pudiendo ocurrir resultados impredecibles. Se desaconseja el uso de esta opción a los usuarios de WINDOWS, en sustitución recomendamos abrir una sesión MS DOS nueva. Para pasar de una tarea a otra pulse <ALT + TAB>. <ALT X> Salir Con esta opción se sale definitivamente del EDITOR51. En el caso de tener una ventana con texto modificado el editor le solicitará mediante un cuadro de diálogo autoexplicativo al usuario si lo desea guardar o no. <ALT E> Menú Edición Este menú de opciones dispone de 6 opciones. Estas opciones permiten seleccionar bloques de texto con el fin de cópialos, moverlos o borrarlos. Antes de realizar según que operación con bloques deberá seleccionarlos. Para ello debe colocar el cursor sobre el inicio del bloque y extenderlo utilizando el cursor al mismo tiempo que mantiene pulsada la tecla <Shift>. También puede seleccionar un bloque de texto utilizando el ratón. Para mayor información consulte en su manual MS DOS la parte que trata del editor. Deshacer Esta opción deshace todos los cambios realizados con el menú de edición. Normalmente esta opción se utiliza para recuperar fragmentos de textos después de haber realizado desastres. <SHIFT DEL> Cortar Coge un bloque seleccionado y lo mueve hacia el portapapeles. Este bloque seleccionado es eliminado del texto, quedando solamente en el portapapeles. Posteriormente puede ser puesto de nuevo en el texto utilizando la opción pegar. <CTRL INSERT> Copiar

15 Copia el bloque seleccionado sobre el portapapeles. Un bloque copiado hacia el portapapeles puede ser copiado múltiples veces sobre el texto utilizando la opción pegar. <SHIFT INSERT> Pegar Copia el contenido del portapapeles sobre la posición del cursor. Mostrar portapapeles Esta opción muestra en una ventana el contenido del portapapeles. El portapapeles es el lugar donde se guardan los bloques copiados o cortados del texto con las opciones cortar o borrar respectivamente. <CTRL DEL> Borrar Esta opción borra el bloque seleccionado. <ALT B> Menú Búsquedas Este menú consta de seis opciones, que permiten buscar y sustituir secuencias de texto. Las tres opciones disponibles son: Buscar Esta opción busca dentro del texto una cadena determinada. Esta cadena determinada debe ser seleccionada mediante un cuadro de diálogo, figura 7. En el algoritmo de búsqueda se puede tener en cuenta el significado de mayúsculas/minúsculas o palabras completas. Figura 7: Cuadro de diálogo de la opción Buscar, permite hacer distinción entre mayúsculas y minúsculas y tener presente que el texto a buscar se trata de una palabra completa

16 Sustituir Presenta un cuadro de diálogo mostrado en la figura 8. En este diálogo a parte del texto a buscar se debe seleccionar el nuevo texto. El algoritmo de sustitución tiene en cuenta mayúsculas/minúsculas, palabras completas, confirmación, confirmación para sustituir y sustituir todo. Figura 8: Cuadro de diálogo de la opción sustituir. Al igual que en buscar se diferencia entre minúsculas y mayúsculas así como palabras completas. <CTRL L> Repetir búsqueda Esta opción permite repetir una búsqueda seleccionada con la opción buscar. <ALT F8> Siguiente Error En el caso de haberse producido errores al ensamblar con esta opción podrá hacer que el cursor se sitúe en el siguiente error. Con ello puede ir subsanando un error tras otro. <ALT F7> Error Anterior Esta opción es la antónima de la anterior. Con ella puede situar el cursor en un error anterior

17 De esta forma si al ensamblar obtiene múltiples errores puede fácilmente ir de uno a otro con este comando y el anterior. Al corregir errores debe tener presente que un error puede ser en ocasiones el origen de otros errores. Por ejemplo si indicamos al ensamblador un directorio incorrecto al incluir la definición de registros (.include reg51.def) se generarán errores de etiqueta no definida en todos las líneas en que se utilicen etiquetas definidas en el fichero incluido erróneamente. Corrigiendo el primer error desaparecen todos los demás errores, aunque para ello deberá reensamblar de nuevo el fichero. <ALT L> Ir a Linea Esta opción le permite posicionar el cursor en cualquier linea si conoce su número. Al seleccionar esta opción aparecerá en pantalla un cuadro de diálogo (figura E) en el que deberá teclear el número de la linea en la que desea posicionar el cursor. <ALT V> Menú Ventanas Este menú dispone de 7 opciones que permiten mover y cambiar el tamaño de las ventanas de texto así como ordenarlas en la pantalla del ordenador. Las opciones disponibles son: <CTRL F5> Tamaño/mover Esta opción permite mover y cambiar el tamaño de una ventana. Para moverla, después de seleccionar esta opción utilice las teclas del cursor. Para cambiar su tamaño utilice las teclas del cursor al mismo tiempo que pulsa la tecla <Shift>. Una vez seleccionada la posición y tamaño adecuado pulse <Return>. Esta operación de cambiar el tamaño de una ventana y moverla la puede realizar de forma mucho más simple con ayuda de un ratón. <F5> Zoom Esta opción amplia una ventana a su máximo tamaño, esto es, al tamaño de la pantalla del ordenador. Si la pantalla ya fue ampliada previamente con esta opción, al ejecutarla por segunda vez volverá de nuevo a su tamaño inicial. Esta operación se puede realizar directamente con el ratón simplemente pinchando sobre las dos flechas opuestas mostradas en la esquina superior derecha de la ventana. Apiladas Coloca todas las ventanas abiertas en pantalla, de forma que estés horizontalmente unas sobre otras, figura 1-6. Cascada

18 Coloca todas las ventanas ordenadas de forma que se puede ver el título de todas ellas. En la figura F puede observar las ventanas montadas en cascada. <F6> Siguiente Selecciona la siguiente ventana. A pesar de que el editor pueda abrir varios documentos o ficheros al mismo tiempo, solo se puede modificar y escribir sobre el que está en la ventana seleccionada. <SHIFT F6> Anterior Opción opuesta a la anterior, permite seleccionar la ventana anterior en la lista. Es la acción opuesta a la opción anterior. <ALT F3> Cerrar Esta opción cierra una ventana. Si el contenido de esta ha sido modificado, el editor le solicitará si desea guardar su contenido en el disco de una forma análoga a la que ocurría al abandonar el programa. <ALT R> Errores Llamando a esta opción se muestra en pantalla un cuadro de diálogo con la lista de errores generadas por el ensamblador. Con ayuda de las teclas del cursor puede posicionarse sobre un error. Pulsando <Return> o la opción [OK] selecciona un error. Si pulsa <ESC> o la opción [CANCELAR] sale del cuadro de errores sin realizar ninguna acción adicional. Una vez que ha seleccionado el error, se vuelve al editor, posicionándose el cursor en la ventana donde se detectó el error. Sino estuviese abierta la ventana donde se localiza el error esta se abriría automáticamente. <ALT S> Tabla ASCII Con esta opción invoca en la pantalla un cuadro de diálogo que contiene los primeros 128 caracteres del código ASCII. Pulsando <Return> o la opción [OK] se mostrará un cuadro de diálogo con los siguientes 128 caracteres ASCII. Vea las figuras H y J. Pulsando de nuevo <Return> u [OK] se vuelve de nuevo al editor, quedando la pantalla tal y como estaba antes de invocar la pantalla. <ALT P> Menú de Proyectos Las tres opciones de este menú permiten abrir, crear y cerrar los proyectos del KIT de desarrollo. Un proyecto es un conjunto de ficheros fuente y objetos que conforman un único programa

19 Recomendamos firmemente que se utilicen las opciones de gestión de proyectos siempre que se vaya a realizar alguna aplicación mínimamente compleja. Con ello obtendrá varias ventajas, la primera de ellas es que podrá dividir el listado principal en listados más pequeños, realizando así una programación modular, más estructurada y organizada. En segundo lugar al disponer de códigos fuentes más pequeños sobrecargará menos el conjunto Editor-Ensamblador-Enlazador-Depurador con lo que evitará problemas espúreos. Abrir Proyecto Si llama a esta opción aparecerá en pantalla un selector de ficheros que le permitirá elegir el fichero de proyecto que desea abrir o crear. Para crear un nuevo fichero de proyecto simplemente debe seleccionar (tecleándolo) un nombre de fichero inexistente. Debe tener presente que todos los ficheros de proyecto terminan con.p51, por tanto si crea un fichero de proyecto debe indicar dicha terminación. El programa resultante de un proyecto tendrá el mismo nombre que proyecto, con la diferencia que en vez de estar terminado por.p51 estará terminado por.e51. Los ficheros de proyecto de esta versión del KIT de desarrollo no son compatibles con los ficheros de proyecto de versiones anteriores. Por tanto si disponía de ficheros de proyecto creados anteriormente no tendrá más remedio que volverlos a crear nuevamente. De seleccionarlos puede ocurrir un resultado impredecible, aunque en ningún caso peligrarán los datos contenidos en el disco duro. Una vez seleccionado el proyecto se abrirá en la pantalla una ventana de edición de proyecto (vea la figura K). Esta ventana de edición de proyectos es descrita posteriormente en la opción de Editor de proyecto. Cerrar Proyecto Esta opción cierra el proyecto activo. Una vez llamada, cuando se llame a las opciones de ensamblar, encadenar, ejecutar, depurar,... estas actuarán sobre la ventana superior activa y las tratará como si fuesen un programa completo, independientemente sean parte de un proyecto o no. Editor Proyecto Con esta opción se llama a la ventana editora de proyectos, la misma que aparecía después de abrir el proyecto. En esta ventana se listan todos los ficheros que forman parte del proyecto. Estos ficheros pueden ser del tipo fuente (*.S51) o del tipo objeto (*.O51). Cuando se le pida el editor que realice una operación con el programa (por ejemplo ejecutarlo) este automáticamente ensamblará los ficheros *.S51 creando ficheros *.O51 los cuales serán encadenados junto los ficheros *.O51 definidos en el proyecto, creando el ejecutable

20 El sistema tiene cierta inteligencia y solo ensamblará aquellos ficheros que hayan sufrido modificaciones. El criterio para obtener un fichero ejecutable es el siguiente: Si la fecha/hora de la ultima modificación del fichero objeto es anterior a la del fichero fuente este debe ser reensamblado de nuevo. Si algún fichero objeto tiene una fecha/hora posterior al fichero ejecutable, todos los ficheros objeto deben ser encadenados de nuevo. Con ello no se llama al ensamblador innecesariamente obteniéndose así un ciclo de desarrollo más corto. La ventana editora de proyectos dispone de tres opciones: [AÑADIR] que al ser seleccionada muestra en pantalla un selector de ficheros en el que puede seleccionar libremente un fichero del tipo *.S51 o *.O51. Este fichero seleccionado será añadido a la lista. Opción [ELIMINAR] que permite borrar un fichero de la lista del proyecto. Para ello deberá utilizar las flechas del cursor o el ratón para posicionarse sobre el fichero a eliminar y seleccionar esta opción. Por último está la opción [RET EDITOR] que hace que la pantalla del editor de proyectos desaparezca y el proyecto quede activo. Si cuando selecciona esta opción está sobre algún fichero fuente este aparecerá en la ventana activa del editor. <ALT U> Menú Utilidades Este menú de seis opciones permite ensamblar, enlazar y ejecutar los ficheros de textos editados con ayuda de las opciones anteriores. Las opciones disponibles son: <F9> Ensamblar Llamando a esta opción se ensamblan todos los ficheros *.S51 del proyecto válido abierto. Si no hubiese ningún proyecto válido abierto simplemente se ensambla el fichero de texto que hay en la ventana activa. En caso de producirse un error se abrirá una ventana con la lista de errores. <F8> Enlazar Esta opción genera a partir de los ficheros objeto del proyecto, *.O51, un fichero ejecutable tipo *.E51. Si no hubiese un proyecto abierto crea un fichero ejecutable relacionado a partir del fichero objeto (*.O51) resultante de ensamblar la ventana activa. En caso de no existir los fichero objetos necesarios el editor llamará automáticamente al ensamblador para que los genere

21 Al igual que antes, en caso de producirse un error se abrirá una ventana con la lista de errores. <CTRL F9> Ejecutar Con esta opción se envía al microcontrolador el programa resultante del proyecto activo o de la ventana activa siempre y cuando haya sido ensamblado y encadenado satisfactoriamente. Una vez enviado el programa este será ejecutado sobre el propio microcontrolador. (por tanto requiere un microcontrolador 51 con algún sistema operativo compatible ALTAIR). Esta opción le presentará en pantalla un cuadro de diálogo solicitandole si desea que una vez enviado y ejecutado el programa sobre el microcontrolador desea que se muestre en pantalla una terminal RS232c. Debe tener presente que para que un programa pueda ser ejecutado con esta opción este debe estar ubicado sobre una memoria SRAM que actúe al mismo tiempo como memoria de datos (escritura) y como memoria de programa (lectura). En los equipos ALTAIR 535/537 esta memoria va desde la posición $8000 a la posición $FFFF. Depurar Esta opción envía el fichero ejecutable del proyecto activo o ventana seleccionada al depurador. El depurador se encargará de cargarlo sobre la placa del microcontrolador. Para más información lea el capítulo del depurador. Recompilar Una opción curiosa que permite reensamblar y encadenar de nuevo todos los módulos que integran el proyecto activo. Normalmente no deberá ejecutar esta opción, pero en algunos casos por motivos externos a nuestro KIT de desarrollo las fechas y hora de los ficheros son incorrectas, por lo que para volverlas a ajustar deberá llamar a esta opción. Algunos errores sin sentido en el funcionamiento de las aplicaciones se corrigen de forma automática llamando a esta opción. Debe tener presente que en el desarrollo de su aplicación en ensamblador intervienen muchos factores que pueden ocasionarle algún que otro quebradero de cabeza, nuestro KIT de desarrollo no es perfecto puede fallar, del mismo modo que falla el BORLAND C que utilizamos nosotros. En un 99% de los casos los errores serán fallo suyo, pero el restante puede ser causado por nosotros, por BORLAND, por MICROSOFT, por el fabricante de su ordenador,... Busque siempre una forma lógica para acotar los errores sin descartar que el fallo provenga de otro lugar

22 En este punto y como anécdota podemos contar que trabajando con un ensamblador cruzado de ZILOG para la familia Z8 descubrimos que determinada aplicación no funcionaba correctamente a pesar de que era ensamblada y lincada correctamente. Recompilandola funcionaba, sin realizar ningún cambio sobre el listado fuente. Después de varias semanas y haber dado mil y una vuelta descubrimos que el error era causado por un disco duro con algunos sectores defectuosos que el MS DOS daba por buenos. Cuando el fichero objeto caía en dichos sectores corrompía el resultado final. Ajustar reloj Esta opción permite ajustar el reloj interno opcional tipo PHANTOM WATCH que pudiese haber instalados en los microcontroladores ALTAIR. Para ello se presenta en pantalla un cuadro de diálogo como el mostrado en la figura 1-7. En él se selecciona hora y fecha. Para cambiar la fecha y hora del reloj del microcontrolador debe utilizar el TABulador o el ratón para posicionar el cursor sobre el campo a modificar. Debido a un lamentable error, en algunos sistemas operativos ALTAIR antiguos el campo de centésimas de segundo y segundos se cruzan, de forma que los segundos escritos son posteriormente leídos como centésimas y viceversa. Si ajusta siempre con 0 segundos y 0 centésimas no tendrá problemas. Internamente las rutinas leer y escribir PHANTOM WATCH funcionan correctamente. Generar EPROM Esta opción genera a partir del fichero ejecutable del proyecto activo una EPROM. Esta EPROM puede contener la aplicación o parte de la misma. Normalmente una vez depurado y probada la aplicación sobre la SRAM llega la hora de guardarlo sobre una EPROM con el fin de dejar una aplicación definitiva. Llamando a esta opción se muestra en pantalla un cuadro de diálogo (mostrado en la figura L) con dos campos editables que deben ser rellenados. Uno de ellos es la posición inicial de la EPROM, normalmente 0, y el otro es el tamaño de la EPROM, normalmente bytes. Una vez rellenados correctamente ambos campos debe seleccionar [OK] o pulsar <Return>. Con ello se creará un fichero binario conteniendo el programa cuyo nombre será el mismo que el del proyecto activo (o ventana activa sino hubiese un proyecto seleccionando) cambiando su terminación a BIN. Una vez generada la EPROM, el EDITOR intentará llamar automáticamente al programador de EPROMs PROUNI con el fin intentar grabar la EPROM recién generada. Para una mayor información consulte la sección dedicada a describir el conversor binario. La aplicación BIN51.EXE es llamada por esta opción. Generar EEPROM

23 Cuando se desarrolla un proyecto basado en microcontrolador hay una parte del tiempo que se pierde realizando tareas como esperar a que el ensamblador termine su trabajo, transmitiendo el programa al microcontrolador, grabando y borrando EPROMs,... En un sistema de desarrollo ideal el tiempo empleado por estos procesos rutinarios debería ser cero, pero en la práctica siempre consumirán determinado tiempo. Hay una parte engorrosa del desarrollo que es la puesta a punto del sistema. A veces el programa desarrollado sobre la SRAM funciona correctamente, pero al grabarlo en la EPROM deja de funcionar. Dado que en la EPROM no es posible depurar un programa surge la necesidad de modificar parte del listado y grabar una nueva EPROM. Cuando después de varias docenas de EPROMs estas se terminan deben ser borradas de nuevo. Algunas de ellas se pierden en el proceso. Es inteligente a la hora de localizar el problema seguir unas pautas ordenadas basadas en buscar las diferencias entre la SRAM y la EPROM. A continuación una selección de las confusiones más comunes: Una de las diferencias más importantes es que normalmente cuando un programa arranca en la dirección 0 todos los registros de la CPU están sin inicializar (pila, interrupciones, puerto serie,...) Si se ejecuta sobre SRAM el sistema operativo inicializó previamente esos parámetros. La memoria de datos SRAM (memoria superior) es al mismo tiempo memoria de datos y programa, con lo cual puede ser accedida indistintamente por las instrucciones movx y movc, sin embargo la memoria EPROM (memoria inferior) es solo memoria de programa por lo que solo puede ser leída con movc. Cualquier acceso con movx devolverá un valor incoherente. Debe tener especial cuidado donde define las tablas de datos inicializados. Los vectores de interrupción reales están en los 256 primeros bytes de la memoria de programa. En ellos se hallan (programados por nosotros) saltos a posiciones $8000 por encima. Si usted graba la EPROM los vectores obviamente estarán en su sitio. Para aminorar este problema hemos diseñado una placa adaptadora que dispone de un 82C55 que se conecta al puerto de bus de direcciones y datos de un 535 o 537 y al puerto paralelo de un PC por el otro. Si el microcontrolador dispone de una EEPROM del tipo X28C256 con esta opción puede grabar dicha memoria tantas veces como desee. Recuerde que si desea posteriormente volver a enviar programas a la SRAM deberá cargar de nuevo el sistema operativo. Esta recarga del sistema operativo lo puede realizar con el programa EEPROM.EXE con el parámetro eprom537.bin Terminal

24 Con esta opción se llama al programa terminal (TERM51.EXE), el mismo que era aparecía en la opción ejecutar. Este terminal actúa sobre el puerto RS232c activo, y se puede salir de él pulsando dos veces consecutivas la tecla <ESC>. En la figura M puede ver el aspecto que tiene la terminal tonta. Opciones Con esta opción se presenta en pantalla un cuadro de diálogo modal, figura N, que permite definir toda una serie de parámetros que condicionan en cierto modo el funcionamiento del KIT de desarrollo. Estos parámetros que puede definir son: Puerto serie Permite definir el puerto serie en el cual se encuentra el microcontrolador ALTAIR. Los puerto series válidos en la actualidad son el COM1 y el COM2. En condiciones normales el COM2 lleva conectado el microcontrolador, mientras el COM1 se utiliza normalmente para conectar un Ratón compatible MICROSOFT. Existe una incompatibilidad no ocasionada por nosotros, entre el puerto serie COM2 y una tarjeta ETHERNET compatible NE2000. Al acceder al puerto serie COM2 la tarjeta de RED tiende a colgarse. Este problema es fácil de solucionar, basta con cambiar la dirección base de la tarjeta. Si requiere de más puertos series deberá añadir una tarjeta MULTI I/O y configurar sus puertos serie para que actúen como COM3 y COM4. (No olvide de deshabilitar los demás interfaces de la segunda tarjeta MULTI I/O ya que de lo contrario se interferirá con la primera). Los puertos COM3 y COM4 no son soportados por nuestro software, ni por el MSDOS, pero sí por el WINDOWS y por el driver de ratón MICROSOFT. Si a pesar de todo necesita que nuestro software utilice COM3 ó COM4 por favor contacte directamente con nosotros. Prioridad En el programa depurador se puede definir la prioridad que debe tener la interrupción del puerto RS232 del microcontrolador. La interrupción del puerto serie es utilizada en el sistema operativo como trace. Normalmente, y en la mayoría de las ocasiones, este parámetro carece de importancia, pero imagine un caso que en el microcontrolador haya una interrupción de un temporizador que incremente determinado registro en una unidad 100 veces por segundo

25 Si la prioridad del puerto serie es mayor que la del temporizador, dicho registro no se incrementará mientras esté ejecutando el programa paso a paso, mientras que si la prioridad del puerto serie es menor que la del temporizador, este si que incrementará el registro a razón de 100 veces por segundo. Las posibles prioridades son de 0 a 3, que corresponden a las disponibles en los microcontroladores SAB 80C535 y SAB 80C537. En otros microcontroladores puede haber otros niveles de prioridad diferentes, normalmente 0 ó 1. Es obligación del sistema operativo aceptar o rechazar los valores recibidos. Puerto del adaptador Este parámetro permite definir en que puerto está conectado el adaptador de EEPROM para 537. Normalmente irá conectado a LPT1. Si lo desea, con ayuda de 2 MULTI I/O puede tener simultáneamente conectado el adaptador y una impresora CENTRONICS. Velocidad del Terminal En este campo de texto editable debe definir la velocidad de comunicación del puerto serie. La velocidad aquí definida será utilizada en todas las transmisiones hacia el microcontrolador así como en el programa terminal. La velocidad definida debe estar comprendida entre 1 baudio y baudios, siendo la más común 9600 baudios. No todas las velocidades son posibles, estas deben estar de acuerdo a la siguiente formula que es una limitación impuesta por el Hardware del PC: baudios = divisor Al aplicar la formula anterior debe tener presente que tanto el divisor de 16 bits como baudios son expresiones enteras que no admiten decimales, por tanto las velocidades posibles son: , 57600, 38400, 28800, 23040, 19200,... Directorio de ejecutables Este campo editable debe contener el directorio completo donde se hayan los diferentes ficheros ejecutables que conforman el KIT de desarrollo. Normalmente este directorio será: C:\ALTAIR\EJEC Directorio PROUNI Este campo editable contendrá el directorio completo donde se encuentra el programador de EPROMs. De forma que cuando se genere una EPROM se pueda llamar automáticamente al programador de EPROMs PROUNI

26 De disponer de un programador de EPROMs este normalmente estará en el directorio C:\EPROM\ Nº máximo de errores Esta variable define el número máximo de errores que debe generar el ensamblador. Esta variable es útil para facilitar la localización de errores, al disminuir el número de ellos. Cuando al ensamblar un fichero ensamblador cualesquiera se obtienen de repente una gran cantidad de errores, digamos 15 o más, normalmente se debe o bien al que el fichero fuente está preparado para otro ensamblador o bien que se omitió la definición de un registro. Si el error se debió a dicha omisión es indiferente presentar 5 errores relativos a dicha omisión que 200 errores. En cualquier caso el programador normalmente subsanará los errores de uno en uno. [X] Listado fuente Esta opción activable permite indicar al ensamblador si desea que genere un listado con el fichero objeto con información detallada o no. El fichero es del tipo *.LST explicado en la sección dedicada al ensamblador. Si activa esta opción el ensamblador tardará más en realizar su tarea. Dado que normalmente no se requiere el listado recomendamos que deshabilita esta opción. [X] Verificar EEPROM Esta opción permite activar la verificación de escritura de una EEPROM a través de nuestro adaptador 8255 para ALTAIR 537. En la mayoría de los equipos es imposible utilizar esta opción, ya que se requiere para ello un puerto bidireccional rápido. Mientras que para escribir una EEPROM ha servido cualquier equipo PC probado hasta la fecha. Sino le funciona esta opción le recomendamos que la tenga desactivada. [X] Autograbación Esta opción habilita/deshabilita la autograbación. Si la autograbación esta habilitada los ficheros abiertos en el editor se guardarán automáticamente antes de llamar al ensamblador, encadenador, depurador o ejecutor. Con el fin de prevenir perdidas de información recomendamos que tenga esta opción siempre activada

27 No es una mala práctica que saque copias de seguridad de su trabajo sobre disquetes después de cada sesión. Ello apenas le restará unos cuantos minutos antes de comer o al finalizar el trabajo y puede ahorrarle la perdida de horas e incluso días o semanas de trabajo. A TODOS LOS PROGRAMADORES SE NOS HA PERDIDO EN MAS DE UNA OCASION LOS FICHEROS FUENTE, TENIENDO QUE PERDER TIEMPO EN RECORDAR Y RESCRIBIR. Para salir del cuadro modal de opciones simplemente debe pulsar la tecla [OK], dando conformidad a todos los cambios, o bien debe pulsar [CANCELAR] ó <ESC> para anular todos los cambios realizados en los parámetros. <CTRL F2> Reset Esta opción llama al programa RESET51.EXE realizando una reinicialización en el microcontrolador. Esta reinicialización es menos efectiva que presionar directamente el botón del RESET en el microcontrolador. Vea la sección dedicada a describir este programa y su utilidad. 6 El ensamblador El ensamblador es el programa que convierte un listado fuente ASCII en un fichero objeto listo para enviar al enlazador y así conformar un fichero ejecutable en código nativo del Normalmente el listado fuente lo suele escribir el programador, y debe ceñirse a unas reglas y sintaxis concreta. En el programa ensamblador que le suministramos se contemplan todas las instrucciones definidas en el manual técnico de SIEMENS y se utiliza la sintaxis allí definida. Cada linea se compone de una etiqueta, un nmónico, unos argumentos y un comentario, por ejemplo: etiqueta: MOV A,B ;Carga el registro A con B Si lo desea puede eliminar la etiqueta, la instrucción con sus argumentos y/o el comentario, pudiendo estar la linea incluso en blanco. Las etiquetas deben estar siempre a la izquierda del texto, y pueden terminarse con dos puntos <:>. Los mnemónicos deben estar separados del margen izquierdo al menos por un espacio, de no ser así el ensamblador confundirá el mnemónico con una etiqueta. Normalmente se suelen tabular con el fin de que el listado sea más legible. Los argumentos han de proseguir obligatoriamente al mnemónico y estarán separados de este por al menos un espacio. Los argumentos entre sí normalmente estarán separados por comas, pudiéndose insertar opcionalmente espacios entre ellos. Habitualmente un espacio después de cada coma

28 Finalmente, terminando la linea, después de los argumentos va el comentario, que consiste en un texto cualquiera que no está sujeto a ninguna regla. Si la linea no dispone de mnemónico con argumentos el comentario debe estar precedido por un punto y coma <;>. Recomendamos que utilice siempre el punto y coma, y que con el fin de clarificar el listado se acostumbre desde un principio a alinear los comentarios, así como de no incluir instrucción (mnemónico) en las líneas con etiqueta. Las referencias a etiqueta no deben llevar los dos puntos, ejemplos: ;Ejemplos de sintaxis del ensamblador inicio: mov R0, #27 ;Carga el registro R0 con un 27 bucle: djnz R0, bucle ;Decrementa R0 y salta a bucle ;hasta que R0 contenga un cero Existe una etiqueta muy especial, que es! (signo de admiración hacia abajo). El ensamblador la interpreta como la posición actual del programa, por ejemplo: setb P1.0 ;Pone P1.0 a 1 (lo activa) jb P1.0,! ;Espera a que P1.0 sea 0, esto es ;a que algún otro proceso lo ;desactive (ej: interrupciones) o ;bien por electrónica externa En este ejemplo la primera instrucción activa la patilla 0 del puerto 1. La segunda instrucción realiza un salto condicional a la etiqueta! si el bit recién activado sigue activado. Como la etiqueta! representa la posición del programa, el salto se realizará a si mismo, esto es se repetirá la instrucción hasta que P1.0 sea 0. (por ejemplo poniendo externamente la patilla correspondiente al puerto P1.0 a masa) Directivas del Ensamblador Adicionalmente a los nmónicos en cualquier parte del programa pueden incluirse directivas de ensamblador. Las directivas son comandos que interpreta el ensamblador, pero que no traducen a código máquina y que por tanto no son ejecutadas por el microcontrolador. Las directivas posibles son:.text_org Esta directiva sirve para indicar la dirección de comienzo del código objeto que debe generar el ensamblador. Para ello se le puede indicar un valor numérico, una dirección entre 0 y 64K ( ) o bien la palabra clave REL. Si indica un valor numérico está claro que el código se generará en esa dirección, ensamblando adecuadamente todos los saltos y llamadas a subprograma. Si indica un valor REL, estará indicando al ensamblador que este debe generar un código relativo que será posteriormente ubicado por el enlazador

29 Esta opción se suele utilizar cuando el programa se compone de varios módulos (listados fuente), uno de ellos, el primero indica una dirección real y los demás listados son relativos al primero, esto es, posteriormente el enlazador los colocará en orden justo al final del primero, el que define la dirección. Deberá tener un cuidado especial a la hora de incluir en su listado saltos de 11 bits (ajmp y acall). Tal y como se describe en los manuales de Intel, estas instrucciones permiten realizar saltos absolutos dentro de una misma página de 2 Kbytes de la memoria de programa. Dado que un módulo es colocado después de otro en el orden indicado en el proyecto es posible que un salto aparentemente corto quede imposibilitado por estar el origen a más de 2 Kbytes. Para eludir problemas de este tipo utilice saltos de 16 bits, cuyo único inconveniente respecto a los de 11 es que su instrucción consume 1 byte más. Un problema pequeño si se dispone de memoria suficiente. Cada listado con código debe contener una y solo una directiva tipo.text_org la cual debe estar situada antes de la primera linea con código ejecutable. Ejemplos:.text_org $8000.text_org REL ;indica que el código ;debe comenzar ;en la dirección $8000 (primera ;posición de la SRAM) ;Indica que el código es relativo, ;esto es que deberá ubicarse ;después de otro módulo..end Esta directiva indica fin de listado, de forma que todo lo que haya escrito después de esta directiva será ignorado. Todos los listados a ensamblar, deben terminar siempre con una directiva end, por ejemplo: ;----- Ejemplo de un programa inútil text_org $8000 inicio: sjmp inicio ;Salta hasta el infinito a inicio ;sin hacer nada.end ;Se indica fin de listado A Q U I P U E D E H A B E R C U A L Q U I E R C O S A De lo contrario se producirá un error al ensamblar, ya que para el ensamblador faltará parte del listado..ds.b