sesion no1

Instituto Nacional de Investigación y Capacitación de Telecomunicaciones

Microcontroladores PICMicrocontroladores PIC

Aplicaciones Avanzadas

Ing. Alfredo Granados LyIng. Alfredo Granados Ly


Temario: Temario: “Repaso de los microcontroladores Pic – Gama Media”

Gama Media: Arquitectura, periféricos y conjunto de instrucciones.

Uso del MPLAB.

Uso de los módulos de desarrollo con microncontroladores PIC.

Aplicaciones Básicas: Puertos de Entrada/Salida.

Timer 0,1,2.

Manejo de Interrupciones.

Conversor A/D.

Puerto de comunicación serial.

Uso de biblioteca de macros.


1.- 1.- Familias de la gama media.Familias de la gama media.Los microncontroladores PIC son agrupados de acuerdo al tamaño de la instrucción, así tenemos: gama base con 12 bits, gama media con 14 bits y gama alta con 16 bits.

Podemos realizar una sub-clasificación dentro de la gama media agrupándolos por su núcleo, periféricos y características especiales.

El núcleo: contiene el hardware básico para hacer funcionar al PIC. El oscilador.

Reset lógico.

CPU (Unidad Central de Proceso)

ALU (Unidad Aritmético Lógico)

Organización de la memoria.

Operación de interrupción.

Conjunto de instrucciones.


1.- 1.- Familias de la gama media.Familias de la gama media.Periféricos: son características que se añaden y lo hacen diferenciar de un microprocesador. Estos son la interfaz con el mundo exterior. Así tenemos:

Entrada/salida de propósito general.

Timer 0, Timer 1 y Timer 2.

Captura, comparación y PWM (CCP).

Puerto serial síncrono (SSP).

Interfaz de comunicación serial (USART).

Voltajes de referencia.

Comparadores.

Conversor Análogo/Digital.

Puerto paralelo esclavo (PSP).

Estos periféricos están diseñados para trabajar de manera independiente al CPU y son capaces de solicitar una interrupción.


1.- 1.- Familias de la gama media.Familias de la gama media.Características especiales: Le dan al microcontrolador el toque especial para una determinada aplicación:

Bits de configuración.

Power On Reset (POR).

Brown Out Reset (BOR).

WatchDog Timer (WDT)

Modo de bajo consumo (SLEEP).

Dispositivo Oscilador RC interno..

Programación serial en el sistema (ICSP).

La tecnología de la memoria no influye en la operación del dispositivo y podemos encontrar hasta 3 tipos de memoria de programa, que es designado por las primeras letras que se indican en el código:

C: de tipo EPROM, CR de tipo ROM, F de tipo Flash.


1.1.- 1.1.- El Núcleo.El Núcleo.

El voltaje de alimentación es estándar y extendido (se puede reducir el voltaje para aplicaciones de baja frecuencia), así tenemos :

La memoria de programa puede ser: EPROM, OTP, FLASH, EEPROM, ROM.

El oscilador: Es un circuito interno utilizado para generar la señal de reloj (4 pulsos de reloj= 1 ciclo de instrucción). Hay hasta 8 modos en que el oscilador puede trabajar:

LP, XT, HS, RC, EXTRC, EXTRC(CLKOUT), INTRC, INTRC(CLKOUT)LP, XT, HS, RC, EXTRC, EXTRC(CLKOUT), INTRC, INTRC(CLKOUT)

Reset Lógico: Coloca al mC a un estado conocido. La fuente que produjo el RESET se puede determinar usando los bits del registro de STATUS.



Así tenemos que puede ser:

POR, MCLR (normal y bajo consumo), WDT (modo normal), BOR y PERPOR, MCLR (normal y bajo consumo), WDT (modo normal), BOR y PER

La determinación del RESET se puede determinar con la siguiente Tabla, así también se muestra el valor que toma el PC (contador de programa).



El CPU: El alto rendimiento de los microcontroladores PIC se debe a las siguientes características:

Arquitectura Harvard. Palabra de instrucciones larga (14 bits) Palabra de instrucción simple (1 instrucción toma 2 CI:fetch/execute) Ciclo de instrucción simple (4 pulsos de reloj). Segmentación de las instrucciones (Pipelining). Conjunto de instrucciones reducidas (RISC). Arquitectura de archivo de registros. Instrucciones ortogonales (simétricas).

La ALU: Los PIC contienen una ALU de 8 bits con un registro de trabajo (W) también de 8 bits. En una instrucción con 2 operandos tipicamente uno de ellos es el registro W y el otro es un registros de la memoria de datos (F) o una constante que proviene de la memoria de programa (K).



Dependiendo de la instrucción ejecutada la ALU puede afectar a los bits de acarreo (C), acarreo de dígito (DC) y cero (Z). Los bits de C y DC operan como un préstamo en una substracción.



Organización de la memoria: Hay dos bloques de memoria: la de programa y la de datos. Cada bloque maneja su propio bus, así como el acceso puede ser simultáneo.En la gama media los microcontroladores PIC pueden acceder a una máximo de 8K debido a su PC (13 bits). La memoria de programa es dividida en bloques de 2K.Para poder saltar entre las páginas, los bits de mayor peso del PC deben ser modificados. Esto se logra escribiendo en el registro PCLATH. En un RESET el PC toma el valor de 000H y en una interrupción el valor de 004H.


1.1.- 1.1.- El Núcleo.El Núcleo.La memoria de datos se divide en 2 porciones: registros de servicios especiales (SFR) y registros de propósito general (GPR).El acceso a la memoria de datos se realizar por bancos, donde cada banco es de 128 bytes para el acceso directo (banco 0,1 2 y 3) y de 256 bytes para el acceso indirecto (bancos 0-1 y 2-3).



Proceso de interrupción: Los microcontroladores PIC pueden tener muchas fuentes de interrupción. De los cuales pueden ser:

Fuente externa. Desbordamiento del Timer0, Timer1 y Timer2. Cambio de estado en el puerto B (RB7:RB4). Cambio en el comparador. Operación en el Puerto Paralelo Esclavo. Interrupción por transmisor / receptor en el módulo USART. Fin de conversión de muestra en el A/D. Fin de escritura en la memoria EEPROM de datos. Por evento en el módulo CCP. En el puerto serial síncrono.

Las fuentes se habilitan en los registros INTCON, PIE1 y PIE2.



Cuando se atiende una interrupción, PC guarda en STACK la dirección de la siguiente instrucción donde se encontraba ejecutando y toma el valor 004H. La rutina de interrupción debe averiguar con los señalizadores la fuente que produjo la interrupción (INTCON, PIR1 y PIR2), para procesder a atenderlo. El usuario debe borrar por software el señalizador correspondiente a la fuente atendida.Mientras el CPU está ejecutando la subrutina de interrupción, no se puede generar otras interrupciones, hasta que se ejecute la instrucción RETFIE.Cada fuente cuenta con unos habilitadores locales, habiendo adicionalmente un habilitador de periféricos (PEIE) y un habilitador global (GIE).Conjunto de instrucciones: Son un total de 35 instrucciones. Todas tienen el tamaño de 14 bits y ocupan una dirección en la memoria de programa.


2.- 2.- MPLABMPLAB

Entorno integrado que permite escribir, traducir, programar, simular y depurar programas para los microcontroladores PIC.Puntos a repasar en laboratorio:

Crear proyecto y archivos fuentes. Modos de ejecución: trace, run, animate, breakpoint. Ventanas de memoria: Programa, Datos, EEPROM. Ventanas de inspección. Aplicación de estímulos.

Uso del MPLAB y del MPLAB IDE (ver 6.1)


3.- 3.- Módulo de Desarrollo.Módulo de Desarrollo.

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