Expo Microcontroladores

7/23/2019 Expo Microcontroladores

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Ingeniería en Aeronáutica

6AM2

Por:

Ávila Galván Óscar AlfredoDíaz morado Marla Yissel

Ortíz ervantes Mart!a "anet!

#$rez "uan %duardo

MI&OO'(&O)ADO&%* +, - .6 /-tes0

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL1'IDAD #&O%*IO'A) I'(%&DI*I#)I'A&IA D% I'G%'I%&3A AM#1* G1A'A"1A(O



45u$ son los Microcontroladores

)os microcontroladores son com7utadoresdigitales integrados en un c!i7 8ue cuentancon un micro7rocesador o unidad de7rocesamiento central +#109 una memoria

7ara almacenar el 7rograma9 una memoria7ara almacenar datos - 7uertos de entradasalida:

A diferencia de los micro7rocesadores de7ro7;sito general9 como los 8ue se usan enlos com7utadores #9 los microcontroladores

son unidades autosu<cientes - másecon;micas:



Microcontroladores

#or las características mencionadas - su alta =e>i/ilidad9 losmicrocontroladores son am7liamente utilizados como elcere/ro de una gran variedad de sistemas em/e/idos 8uecontrolan má8uinas9 com7onentes de sistemas com7le?os9

como@o A7licaciones industriales de automatizaci;n - ro/;tica:o *istemas aeroes7aciales:



Microcontroladores

o %8ui7os m$dicos:o Incluso dis7ositivos de la vida

diaria como autom;viles9

!ornos de microondas9 tel$fonos- televisores:



El Mercado de los Microcontroladores



FAMILIAS DE LOS

MICROCONTROLADORES



#I.6,B



Diagrama



M%MO&IA)a memoria de datos +igura 2C20 se divide en cuatro

/ancos9 8ue contienen los registros de 7ro7;sitogeneral +G#&0 - registros de funciones es7eciales

+*&0:)os registros de funciones es7eciales se encuentran en los

7rimeros 2 lugares de cada /anco:



M%MO&IA&egistros de lugares en el /anco E9 en el /anco .

son registros de 7ro7;sito general9 im7lementadoscomo &AM estática: )os Fltimos diecis$is lugares de

registro en el anco . +E! C !09 anco 2 +.E! C .!09 -el anco +.E! C .!0 a7untana direcciones E! C H en el /anco E: (oda la memoria&AM no se !a im7lementado otra - devuelve E cuando se

lee:



#I2JEJKA2EE



M%MO&IA

Ar8uitectura Harvard:%l es7acio de la memoria del 7rograma se organiza

en /lo8ues de te>tos direcciona/les:

)a direcci;n de 7rograma de es7acio de memoria de losdis7ositivos #I2J es JM instrucciones:



M%MO&IA

)a familia de dis7ositivos #I2JEJKA2E. contiene la memoriainterna las! 7ara almacenar - e?ecutar el c;digo de laa7licaci;n: )a memoria es de lectura9 escritura - /orra/le cuando seo7era con más de .9, L LDD:

)a memoria flas! 7uede ser 7rogramado en tres formas@ InCircuit *erial #rogramming +I*# 0 &unC(ime Auto #rogramaci;n +&(*#0

)a 7rogramaci;n me?orada InCircuit *erial +%n!anced I*#0



Memoria: FLASH

*e 7uede escri/ir - /orrar:

A diferencia de la &OM9 la memoria)A*H es 7rograma/le en el circuito: %smás rá7ida - de ma-or densidad 8ue la%%#&OM:

%s más veloz - tolera más ciclos deescrituraN/orrado:

*on id;neas 7ara la enseanza - laIngeniería de diseo:



&%GI*(&O* NÚCLEO MICROCONTROLADOR



&%GI*(&O*Definiciones@

*on un es7acio de memoria mu- reducido9 7ara cual8uier micro7rocesador9 dea8uí se toman los datos 7ara varias o7eraciones 8ue de/e realizar el resto delos circuitos del 7rocesador: )os registros sirven 7ara almacenar los resultadosde la e?ecuci;n de instrucciones9 cargar datos desde la memoria e>terna oalmacenarlos en ella:

1n registro es una memoria de alta velocidad - 7oca ca7acidad9 integrada en

el micro7rocesador9 8ue 7ermite guardar transitoriamente - acceder a valoresmu- usados9 generalmente en o7eraciones matemáticas:



&%GI*(&O*1na 7arte de los registros9 la destinada a los datos9 es la 8ue

determina uno de los 7arámetros más im7ortantes de cual8uiermicro7rocesador: uando escuc!amos 8ue un 7rocesador es deJ9 ,9 .69 2 ; 6J /its9 nos estamos refiriendo a 7rocesadores 8ue

realizan sus o7eraciones con registros de datos de ese tamao:

Mientras ma-or sea el nFmero de /its de los registros de datosdel 7rocesador9 ma-ores serán sus /eneficios9 en cuanto a 7oder

de c;m7uto - velocidad de e?ecuci;n9 -a 8ue este 7arámetrodetermina la 7otencia 8ue se 7uede incor7orar al resto de loscom7onentes del sistema:



&%GI*(&O*#or otro lado un 7rocesador de .6 /its9 7uede 8ue !aga una suma de

.6 /its en un solo ciclo de má8uina9 mientras 8ue uno de , /its de/eráe?ecutar varias instrucciones antes de tener el resultado9 aun cuandoam/os 7rocesadores tengan la misma velocidad de e?ecuci;n 7ara susinstrucciones: %l 7rocesador de .6 /its será más rá7ido 7or8ue 7uede!acer el mismo ti7o de tareas 8ue uno de , /its9 en menos tiem7o:

)os registros están en la cum/re de la ?erar8uía de memoria9 - son lamanera más rá7ida 8ue tiene el sistema de almacenar datos: )os

registros generalmente se im7lementan en un /anco de registros9 7eroantiguamente se usa/an /iesta/les individuales9 memoria *&AM oformas aFn más 7rimitivas



&%GI*(&O*

Ejemplos de reis!ros:)os microcontroladores #I tienen una serie de registros 8ue funcionancomo una &AM de 7ro7;sito general: )os registros de 7ro7;sito es7ecífico

7ara los recursos de !ardPare dis7oni/les dentro del 7ro7io c!i7 tam/i$nestán direccionados en la &AM: )a direcciona/ilidad de la memoria varíade7endiendo la línea de dis7ositivos9 - todos los dis7ositivos #I tienenalgFn ti7o de mecanismo de mani7ulaci;n de /ancos de memoria 8ue7ueden ser usados 7ara acceder memoria e>terna o adicional: )as series

más recientes de dis7ositivos dis7onen de funciones 8ue 7ueden cu/rir todoel es7acio direcciona/le9 inde7endientemente del /anco de memoriaseleccionado: %n los dis7ositivos anteriores9 esto de/ía lograrse mediante eluso del acumulador:



&%GI*(&O*

Ejemplos de reis!ros:

#ara im7lementar direccionamiento indirecto9 se usa un registro deQselecci;n de registro de arc!ivoQ +*&0 - uno de Qregistro indirectoQ

+I'D0@ 1n nFmero de registro es escrito en el *&9 !aciendo 8uelas lecturas o escrituras al I'D serán realmente !acia o desde elregistro a7untado 7or el *&: )os dis7ositivos más recientese>tienden este conce7to con 7ost - 7reincrementosNdecrementos

7ara ma-or eficiencia al acceder secuencialmente a la informaci;nalmacenada: %sto 7ermite 8ue se 7ueda tratar al *& como un7untero de 7ila:



&%GI*(&O*@ #I2JEJKA2EE)os dis7ositivos #I2J tienen diecis$is registros de .6 /its

de tra/a?o en el modelo del 7rogramador:)os dis7ositivos #I2J tienen diecis$is registros de .6 /its

de tra/a?o en el modelo del 7rogramador:



O'"1'(O D% I'*(&1IO'%*

Define las o7eraciones /ásicas 8ue 7uede realizar el7rocesador9 8ue con?ugadas - organizadas forman lo 8ue

conocemos como softPare: %l con?unto de instruccionesvienen siendo como las letras del alfa/eto9 el elemento/ásico del lengua?e9 8ue organizadas adecuadamente7ermiten escri/ir 7ala/ras9 oraciones - cuanto 7rograma se

le ocurra:



O'"1'(O D% I'*(&1IO'%*

PIC de " pa!illas

• *e trata de un gru7o de #I /astante difundidos en el mercado:•

*u 7rinci7al característica es su reducido tamao9 al dis7onertodos sus com7onentes de , 7atitas:• *e alimentan con un volta?e de corriente continua com7rendido

entre 29B L - B9B L9 - consumen menos de 2 mA cuando tra/a?an

a B L - J MHz:



O'"1'(O D% I'*(&1IO'%*

%l formato de sus instrucciones 7uede ser de .2 o de .J/its - su re7ertorio es de o B instrucciones9res7ectivamente: %n la siguiente figura se muestra el

diagrama de cone>ionado de uno de estos #I:



O'"1'(O D% I'*(&1IO'%*

Aun8ue s;lo tienen , 7atillas9 7ueden destinar !asta 6como líneas de %N* 7ara los 7erif$ricos al dis7oner de unoscilador interno &C9 lo cual es una de su 7rinci7ales

características:

)os modelos .2B>> tienen instrucciones de .2 /itsRmientras 8ue los .26>> tienen instrucciones de .J /its: )osmodelos .26>> 7oseen memoria las! 7ara el 7rograma -%%#&OM 7ara los datos:



O'"1'(O D% I'*(&1IO'%*PIC#$C%%% &o' i's!r(&&io'es de #) *i!s*e alcanzan las B, instrucciones de .6 /its en el re7ertorio -

sus modelos dis7onen de un sistema de gesti;n deinterru7ciones vectorizadas mu- 7otente:

(am/i$n inclu-en variados controladores de 7erif$ricos97uertas de comunicaci;n serie - 7aralelo con elementose>ternos9 un multi7licador !ardPare de gran velocidad -

ma-ores ca7acidades de memoria9 8ue alcanza los , S7ala/ras en la memoria de instrucciones - JBJ /-tes en lamemoria de datos:



#1%&(O* D% %'(&ADAC*A)IDA

)os 7uertos son un con?unto de líneas +7ines0 7rograma/lescomo entrada ; salida 8ue dis7one el microcontrolador7ara comunicarse con el mundo e>terior:

uando se 7rograma el funcionamiento de un 7uerto comoentrada tenemos 8ue !a/ilitar o des!a/ilitar las resistencias7ullCu7 internas:




ada 7in del 7uerto tieneinde7endiente su resistencia7ullCu7 como una resistencia

invariante !acia la fuente devolta?e9 además tiene 2diodos de 7rotecci;n unoconectado a Lcc - el otro

conectado a G'D:




Pi'es de e'!rada+salida ,I+O- de prop.si!o e'eral

Mediante ellos9 el micro #I 7uede monitorizar - controlarotros dis7ositivos:

#ara aadir fle>i/ilidad al micro9 muc!os de sus 7ines deentradaNsalida están multi7le>ados con funciones

alternativas:




Pi'es de e'!rada+salida ,I+O- de prop.si!o e'eral

#ara la ma-oría de los 7uertos9 la direcci;n del 7in INO escontrolada 7or el registro de direcci;n de datos9 llamado(&I*: (&I*TUnV controla la direcci;n del 7in n del 7uerto T:

1n . en el registro (&I* indica 8ue el 7in es entrada: 1n E

indica 8ue es salida:



#1%&(O* D% %'(&ADAC*A)IDA)a 7rinci7al utilidad de las 7atitas 8ue 7osee la cá7sula 8ue

contiene un microcontrolador es so7ortar las líneas de %N*8ue comunican al com7utador interno con los 7erif$ricos

e>teriores:

*egFn los controladores de 7erif$ricos 8ue 7osea cadamodelo de microcontrolador9 las líneas de %N* se destinan a7ro7orcionar el so7orte a las seales de entrada9 salida -control:




P(er!o /Puerto bidireccional de 8 bits RA0-RA7

*i el /it de (&I* es un W.X es entrada - si es un WEX essalida: %n el momento 8ue el 7in de #O&( 7ase a ser unasalida +(&I*U>VE0 el circuito de 7ullCu7 se desactiva:

Dis7onen de resistencias Z7ullCu7[ en todos los 7ines: *e

utilizan 7ara 8ue las entradas al 7uerto no 8ueden al Zaire[:*e configura con un ZE[ en el /it del reg: O#(IO' +&#10:%l 7in &E 7uede em7learse como entrada de interru7ci;n

+I'(0: #ara su configuraci;n se usa el /it I'(%DG

+O#(IO'\&%GU6V0:




P(er!o /Puerto bidireccional de 8 bits RA0-RA7

)os 7ines &JC& 7ueden em7learse 7ara generarinterru7ciones cuando se 7roduzca un cam/io en el valor decual8uiera de dic!os 7ines: #ara ello el /it &I%.+I'(O'0:

)a interru7ci;n 7or cam/io en el #O&( 7uede des7ertar almicro del modo dormido *)%%#:



&eferencias i/liográficasEN L0NEA:

#1 2!!p:++perso13a'adoo1es+pi&!o*+mi&ro&r12!m4i'!rod(&&io'

51 2!!p:++3331(&o'!rol1&om1ar+3i6i+i'de71p2p+El8mi&ro&o'!rolador4N1C91/A&leo8de8('8mi&ro&o'!rolado

91 2!!p:++es13i6ipedia1or+3i6i+Reis!ro8,2ard3ar

1 2!!p:++es13i6ipedia1or+3i6i+Mi&ro&o'!rolador8PIC2!!p:++perso13a'adoo1es+pi&!o*+mi&ro&r12!m4i'!rod(&&io

;1 2!!p:++3331(&o'!rol1&om1ar+3i6i+i'de71p2p+El8mi&ro&o'!rolador4N1C91/A&leo8de8('8mi&ro&o'!rolado

)1 2!!p:++es13i6ipedia1or+3i6i+Reis!ro8,2ard3are

$1 2!!p:++es13i6ipedia1or+3i6i+Mi&ro&o'!rolador8PIC2!!p:++perso13a'adoo1es+pi&!o*+mi&ro&r12!m4i'!rod(&&io

"1 2!!p:++3331(&o'!rol1&om1ar+3i6i+i'de71p2p+El8mi&ro&o'!rolador4N1C91/A&leo8de8('8mi&ro&o'!rolado

<1 2!!p:++es13i6ipedia1or+3i6i+Reis!ro8,2ard3are

#=1 2!!p:++es13i6ipedia1or+3i6i+Mi&ro&o'!rolador8PIC

%HA D% O'*1)A 2, D% MA&]O

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