PROGRAMACIÓN DE MICROCONTROLADORES Laboratorio N°1 Arquitectura e información del PIC16877 INFOR! Inte"rante#$
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AR$5ITECT5RA E INFORMACIÓN DEL PIC6F788 Microcontroladores............................................................................................................03 Objetivos............................................................................................................................03 Marco teórico.....................................................................................................................03 Equipos y Materiales.........................................................................................................0 Procedi!iento....................................................................................................................0 Conclusiones......................................................................................................................0" #plicación de lo aprendido................................................................................................0$ %e&erencias bibliográ&icas.................................................................................................0$
Microcontroladores
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AR$5ITECT5RA E INFORMACIÓN DEL PIC6F788 'os P(Cs constituyen en la actualidad una &or!a de proveer inteligencia a equipos o siste!as para un !ejor dese!pe)o de los !is!os. Esta alternativa de auto!ati*ación se encuentra práctica!ente a la !ano pues la in&or!ación y +erra!ientas de desarrollo son, en cierta !edida, proporcionadas por el &abricante. El ca!po de acción de los P(Cs va desde la activación o desactivación de entradas o salidas en general +asta el procesa!iento digital de se)ales pasando por aplicaciones especi&icas co!o la conversión #-, !odulación P/M y !uc+as !ás.
Objetivos • • •
i&erenciar las arquitecturas de dise)o de los P(Cs. (denti&icar los di&erentes bloques &uncionales de los P(Cs. tili*ar !anuales del &abricante.
Marco teórico El P(C1"$$ es un !icrocontrolador con !e!oria de progra!a tipo '#45, lo que representa gran &acilidad en el desarrollo de prototipos y en su aprendi*aje ya que no se requiere borrarlo con lu* ultravioleta co!o las versiones EP%OM, sino que per!ite reprogra!arlo nueva!ente sin ser borrado con anterioridad. El P(C1"$$ es un !icrocontrolador &abricado por Microc+ip 6ec+nology con tecnolog7a CMO4, su consu!o de potencia es !uy bajo y ade!ás es co!pleta!ente estático, esto quiere decir que el reloj puede detenerse y los datos de la !e!oria no se pierden. El encapsulado !ás co!8n para este !icrocontrolador es el (P 9ual (n:line Pin; de 0 pines, propio para usarlo en e
Figura 1.
Pines del PIC16F877a.
Equipos y Materiales
:
AR$5ITECT5RA E INFORMACIÓN DEL PIC6F788 • • • •
Co!putadora Proyector Multi!edia 6e
Procedimiento 1. Haciendo uso del manual de Microchip para el PIC1!"##$ responda lo si%uiente& a' ()u* arquitectura posee+ Posee una arquitectura 5#%=#%9%(4C;
b' (Cu,ntas instrucciones tiene+ 6iene 3> instrucciones
c' (- que velocidad trabaja+ 6rabaja a una velocidad de 20M5* cloc? input y 200ns instruction cycle
d' (Cómo esta compuesta su memoria+ Esta co!puesta por 2 !e!orias una de progra!ación las cuales son@ 5asta A palabras de 1 bits para la Me!oria de Progra!a, tipo '#45 en los !odelos 1"$" y 1"$$ ta!biBn A de !e!oria para los P(C 1"$3 y 1"$. 5asta 3" ytes de !e!oria de atos %#M.
e' (Cu,ntas interrupciones maneja+ Posee 13 &uentes de interrupciones. #l aceptarse una interrupción se salva el valor del PC 9contador de progra!a; en la pila y se carga aquel con el valor 000+, que es el =ector de (nterrupción. 'a !ayor7a de los recursos o peri&Bricos de que disponen los Pic1"$< son capaces de ocasionar una interrupción, si se progra!an adecuada!ente los bits de los registros que pasa!os a describir a continuación.
' (/e cuantos niveles es su 0-C2+ 4u 46#CA es de niveles.
%' (Cu,ntos modos de direccionamiento soporta+ 4oporta tres niveles de instrucciones las cuales son las siguientes@ Operaciones orientadas a yte 9yte:oriented;. Operaciones orientadas a bit 9it:oriented;. Operaciones 'iterales y control.
En relación a sus peri*ricos$ responda lo si%uiente& h' (Cu,ntos timers posee+
•
6iene 3 ti!ers. 6i!er0@ 6e!pori*ador:contador de bits con preescaler de bits. • 6i!er1@ 6e!pori*ador:contador de 1" bits con preescaler que puede • incre!entarse en !odo sleep de &or!a e
i' (Cu,ntos módulos P3M implementa+
;
AR$5ITECT5RA E INFORMACIÓN DEL PIC6F788 Posee 2 !ódulos de Captura, Co!paración, P/M 9Modulación de #nc+o de Pulsos;.
j' (Cu,ntos convertidores -4/ posee+ Posee Conversores #- de 10 bits
5' (Cu,ntos módulos de comunicación posee+ Posee 3 !ódulos de co!unicación 2 seriales M44P, 4#%6 y 1 paralela P4P.
6. Observe el dia%rama de bloques de PIC1!"## y responda lo si%uiente& a' (Cu,ntos bits posee el puerto -+ 6iene " bits.
b' (/e cuantos bits es su bus de datos+ El bus de datos es de bits.
c' (Cu,ntos bits tiene una instrucción+ na instrucción tiene 1 bits de longitud. 6odas ellas se ejecutan en un ciclo de instrucción, !enos las de salto que tardan dos.
d' (Cu,l es la unción de re%istro 0-70+ %egistro de bits, cada uno de sus bits 9deno!inados anderas; es un indicador de estado de la CP o del resultado de la 8lti!a operación.
e' (Cual es la unción de re%istro 3+ k i ngr egi s t er 6a!biBn conocido co!o wor , es un registro de bits su &unción es reescribir desde el e
' (Cu,l es la unción -87+ #' es la nidad 'ógica #rit!Btica que unciona co!o un operando de cualquier instrucción.
9. :usque en el manual la distribución de los re%istros internos del PIC1!"## y responda lo si%uiente& a' (Cu,ntos bancos posee+ 6iene bancos.
b' (Cu,ntos re%istros de unciones especiales e;isten en el banco <+ En cada banco +ay $+ posiciones de !e!oria 912 bytes;. 'as posiciones !ás bajas están, reservadas para los %egistros de unciones Especiales.
c' (Cu,l es la dirección de re%istro 0-70+ 'a dirección del registro 46#64 es 03+, 3+, 103+ y 13+.
d' (Cu,ntos re%istros de propósitos %enerales e;isten en el banco <+ Por enci!a de los %egistros de unciones Especiales se encuentran los %egistros de Propósito Deneral, que se utili*an co!o posiciones de !e!oria %#M estática. 6odos están estructurados en bancos. #lgunos %egistros de unciones Especiales están re&lejados en varios bancos para reducir el código y tener un acceso !ás rápido.
e' (Cu,l es la dirección de re%istro =I0-+ 'a dirección del registro 6%(4# es >+.
.
AR$5ITECT5RA E INFORMACIÓN DEL PIC6F788 >. :usque en el manual el set de distribución del PIC1!"## y responda lo si%uiente& a;
(En cuantos tipos de instrucción se puede a%rupar+ 4e agrupan en 3 tipos de instrucción que va de acuerdo al n8!ero de bits de su bus de instrucciones@ E
que !aneja 33 • instrucciones de 12 bits 9posee e!paquetados de 1 y 2 pines y se energi*a con 2.> volts; #lgunos autores !anejan una Fga!a enanaG consistente en los • P(C12C>0 y P(C12C>0H en e!paque de patitas y con un bus de instrucciones de 12 o de 1 bits.
b' (Cu,l es la dierencia entre un mnemónico y un operando+ 'a di&erencia es que !ne!ónico son instrucciones para la !aquina y el operando para las direcciones.
c' ()u* es un Opcode+ Código de operación, es la porción de una instrucción de lenguaje de !áquina que especi&ica la operación a ser reali*ada. 4u especi&icación y &or!ato serán deter!inados por la arquitectura del conjunto de instrucciones 9(4#; del co!ponente de +ardIare de co!putador : nor!al!ente un CP, pero posible!ente una unidad !ás especiali*ada. d;
(Cu,ntos ciclos de instrucción utili?a C-88+ 'a instrucción C#'' utili*a 2 ciclos.
e' ()u* bit de re%istro 0-70 activa la instrucción C8=!+ El bit que activa el registro 46#64 es %P0.
Conclusiones •
Con la ayuda de la tabla 1 de la aplicación de lo aprendido se pudo di&erenciar la arquitectura de dise)o del !icrocontrolador P(C1"$$.
•
Dracias al !anual del !icrocontrolador se pudo di&erenciar los bloques respecticos del P(C1"$$.
•
El uso del !anual del &abricante &acilito la tarea para poder responder las preguntas planteadas.
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-plicación de lo aprendido
!8-0H =-M =OM EEP=OM P7E=O0 I4O O0CI8-/O= IEMPO /E IA0=7CCIBA -=)7IEC7==E@I0=O0 /E =-:-O 70-= 0PI -/C
MIC=OCHIP PIC1!"##
-ME8 -ME@- 1
-=/7IAO -ME@-96"
1 Aytes 3" 1.3 Aytes 2>" ytes 33 E
32 Aytes 2Aytes 1 >12 ytes 32 1" M5*
- circl. %eloj
1" Aytes 102 1" Aytes >12 ytes 32 (nterno M5* E circl. %eloj
%(4C 1
%(4C 32
%(4C :
4i 4i Canales 10 bits Jo Jo #ctivo 13
4i 4i Canales 10 bits 4i 4i #ctivo 1
4i 4i Canales 10 bits 4i 4i #ctivo :
3> CMO4
3> CMO4
CMO4
-@ M78IP8IC-/O= E0-/O !uentes de Interrupción Instrucciones ecnolo%Da de abricación Paquetes
:
(P (P (P Tabla 1. Cuadro comparativo entre Microchip, ATMEL, ARDUINO.
=eerencias biblio%r,icas •
III.!icroc+ip.co!
•
+ttp@--II1.!icroc+ip.co!-doInloads-en-eviceoc-3H>2b.pd&
•
[email protected]!el.co!-
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