MicrocontroladoresMicrocontroladoresPicPic

Importancia de los Importancia de los microcontroladores PICmicrocontroladores PIC

Microchip produce y se preocupa por el Microchip produce y se preocupa por el cumplimiento de las normas ecológicas y cumplimiento de las normas ecológicas y ofrece una gran gama de productos, ofrece una gran gama de productos, numerosa y libre de plomo.numerosa y libre de plomo.

La gran diversidad de modelos de La gran diversidad de modelos de microcontroladores permite al diseñador microcontroladores permite al diseñador encontrar el micro que contenga todos los encontrar el micro que contenga todos los recursos y capacidades de memoria y así recursos y capacidades de memoria y así satisfaga todas las necesidades que tiene satisfaga todas las necesidades que tiene el compradorel comprador

La tecnología en la fabricación de los La tecnología en la fabricación de los micros ha ido cambiando con el pasar de micros ha ido cambiando con el pasar de los años mudando de las 0.7 micras, en el los años mudando de las 0.7 micras, en el 98, a las 0.22 micras en el 200698, a las 0.22 micras en el 2006

La reducción como hecho del cambio que La reducción como hecho del cambio que ha venido dándose en el microcontrolador ha venido dándose en el microcontrolador es notoria debido a la reducción de voltaje es notoria debido a la reducción de voltaje de alimentación que ha pasado de los 2 y de alimentación que ha pasado de los 2 y 5.5 V, para funcionar con 5V, a un margen 5.5 V, para funcionar con 5V, a un margen entre 2 y 3.6 V, siendo el nominal entre 2 y 3.6 V, siendo el nominal 3.3V aunque las E/S trabajan 3.3V aunque las E/S trabajan normalmente con 5V.normalmente con 5V.

La gran ventaja del microcontrolador La gran ventaja del microcontrolador es la posibilidad de “Migrabilidad” , es la posibilidad de “Migrabilidad” , que comprende la posibilidad de que comprende la posibilidad de cambiar del modelo MCU y pasar a cambiar del modelo MCU y pasar a otros modelos mas potentes con mas otros modelos mas potentes con mas capacidades de memoria y capacidades de memoria y periféricos manteniendo la periféricos manteniendo la compatibilidad de software y compatibilidad de software y repertorio de instrucciones, repertorio de instrucciones, herramientas de desarrollo y herramientas de desarrollo y compatibilidad de periféricos compatibilidad de periféricos

Clasificación de los PICClasificación de los PIC

Los microcontroladores se caracterizan por Los microcontroladores se caracterizan por su arquitectura Harvard con memorias de su arquitectura Harvard con memorias de programa y de datos independientes, lo programa y de datos independientes, lo que permite accesibilidad simultanea y la que permite accesibilidad simultanea y la diversidad en la longitud de las posiciones diversidad en la longitud de las posiciones y tamaño de ambas memorias.y tamaño de ambas memorias.

Los microcontroladores PIC de 8 bits Los microcontroladores PIC de 8 bits se clasifican en 3 grandes gamas:se clasifican en 3 grandes gamas:

• La gama Base:La gama Base: los modelos de esta los modelos de esta gama se caracterizan por responder a un gama se caracterizan por responder a un juego de 33 instrucciones maquina de 12 juego de 33 instrucciones maquina de 12 bits de longitud cada una y disponen de bits de longitud cada una y disponen de una Pila de solo dos niveles de una Pila de solo dos niveles de profundidad. Al ser reducido el numero profundidad. Al ser reducido el numero de recursos internos se limita su campo de recursos internos se limita su campo de aplicación.de aplicación.

Se compone de 14 modelos, de los Se compone de 14 modelos, de los cuales 6 están encapsulados solo con 6 cuales 6 están encapsulados solo con 6 patitas por lo que reciben el nombre de patitas por lo que reciben el nombre de Enanos.Enanos.

Para favorecer la migrabilidad en el Para favorecer la migrabilidad en el hardware y permitir la transición a hardware y permitir la transición a modelos PIC mas potentes y con mas modelos PIC mas potentes y con mas patitas, se mantiene la distribución de patitas, se mantiene la distribución de funciones asignadas a las mismas, de funciones asignadas a las mismas, de manera que los cambios de conexionado y manera que los cambios de conexionado y trazado de pistas sea mínimotrazado de pistas sea mínimo

2. La gama Media: 2. La gama Media: Los micros de esta gama Los micros de esta gama responden a un repertorio de 35 instrucciones responden a un repertorio de 35 instrucciones con un formato de 14 bits de longitud, pila de 8 con un formato de 14 bits de longitud, pila de 8 niveles de profundidad y con un vector de niveles de profundidad y con un vector de interrupción.interrupción.la gama media puede clasificarse en las la gama media puede clasificarse en las subfamilias:subfamilias:2.1.Gama media estandar(PIC16C7X)2.1.Gama media estandar(PIC16C7X)2.2.Gama media con comparador 2.2.Gama media con comparador analogico(PIC16C62X/64X/66X)analogico(PIC16C62X/64X/66X)2.3 2.3 Gama media con módulo de captura (CCP), Gama media con módulo de captura (CCP), modulación de anchura de impulsosmodulación de anchura de impulsos (PWM) y puerta(PWM) y puertaserie (PIC16C6X);serie (PIC16C6X);2.4. Gama media con CAD de 8 bits (PIC16C7X);2.4. Gama media con CAD de 8 bits (PIC16C7X);2.5Gama media con CAD de precisión (PIC14000);2.5Gama media con CAD de precisión (PIC14000);2.6 Gama media con memoria Flash y EEPROM 2.6 Gama media con memoria Flash y EEPROM (PIC16F87X y PIC16X8X);(PIC16F87X y PIC16X8X);2.7.Gama media con driver LCD (PIC16C92X).2.7.Gama media con driver LCD (PIC16C92X).

Principales características de la Gama Principales características de la Gama mediamedia

3.La Gama Mejorada: 3.La Gama Mejorada: dispone de 77 instrucciones de dispone de 77 instrucciones de repertoriode 16 bits de longitud cada una, una Pila con 31 niveles repertoriode 16 bits de longitud cada una, una Pila con 31 niveles de profundidad y 2 vectores de interrupción.de profundidad y 2 vectores de interrupción.Los modelos de los PIC que responden a esta arquitectura Los modelos de los PIC que responden a esta arquitectura responden a la nomenclatura PIC18Xxxx.responden a la nomenclatura PIC18Xxxx.

Entre las aportaciones más representativasEntre las aportaciones más representativas destacan:destacan:3.1 Un espacio de direccionamiento para la memoria de programa 3.1 Un espacio de direccionamiento para la memoria de programa que permite alcanzar los 2 MB, y 4 KB para la memoria de datos.que permite alcanzar los 2 MB, y 4 KB para la memoria de datos.3.23.2 Inclusión de la tecnología FLASH para la memoria de código.Inclusión de la tecnología FLASH para la memoria de código.3.3 Potente juego de 77 instrucciones de 16 bits cada una. 3.3 Potente juego de 77 instrucciones de 16 bits cada una. Permiten realizar una multiplicación 8 x 8 en un ciclo de Permiten realizar una multiplicación 8 x 8 en un ciclo de instrucción, mover información entre las memorias y modificar el instrucción, mover información entre las memorias y modificar el valor de un bit en un registro o en una línea de E/S.valor de un bit en un registro o en una línea de E/S.3.4 Orientación a la programación en lenguaje C con la 3.4 Orientación a la programación en lenguaje C con la incorporación de compiladores muy eficientes para este lenguajeincorporación de compiladores muy eficientes para este lenguaje3.5 Nuevas herramientas para la emulación3.5 Nuevas herramientas para la emulación

Microcontroladores PIC de 16BITSMicrocontroladores PIC de 16BITS

Son mas potentes que los de 8 bits, y para Son mas potentes que los de 8 bits, y para entenderlos se ha diseñado nuevos dispositivos entenderlos se ha diseñado nuevos dispositivos que manejan el modo nativo datos de 16 bits que manejan el modo nativo datos de 16 bits existen dos gamas de micros de 16 BITS:existen dos gamas de micros de 16 BITS:

MCU: MCU: tienen una nomenclatura genérica PIC24F tienen una nomenclatura genérica PIC24F que se fabrica con tecnología de 0.25 micras, y que se fabrica con tecnología de 0.25 micras, y que alcanza un rendimiento de 16MIPS a 32 MHz.que alcanza un rendimiento de 16MIPS a 32 MHz.

Poseen una arquitectura Harvard modificada con Poseen una arquitectura Harvard modificada con un bus de datos de 16 bits e instrucciones de 24 un bus de datos de 16 bits e instrucciones de 24 bits.bits.

Tiene una alimentación del núcleo de Tiene una alimentación del núcleo de 2.5 V, aunque las líneas de E/S se 2.5 V, aunque las líneas de E/S se alimentan con 3.3V y pueden alimentan con 3.3V y pueden funcionar con niveles de TTL de 5V.funcionar con niveles de TTL de 5V.

La otra familia MCU sigue la La otra familia MCU sigue la nomenclatura PIC 24H y tienen nomenclatura PIC 24H y tienen un rendimiento de 40MIPS, un rendimiento de 40MIPS, disponiendo de una memoria Flash disponiendo de una memoria Flash de hasta 256KB y una RAM de hasta de hasta 256KB y una RAM de hasta 16KB.Ademas estos poseen un 16KB.Ademas estos poseen un controlador DMA de 8 canales.controlador DMA de 8 canales.

DSC: DSC: Estos microcontroladores añaden las prestaciones de Estos microcontroladores añaden las prestaciones de los MCU , los recursos y software propios de los DSP los MCU , los recursos y software propios de los DSP (Procesadores Digitales de Señales) lo que es optimo para (Procesadores Digitales de Señales) lo que es optimo para el procesamiento digital de señales, Constan de las familias el procesamiento digital de señales, Constan de las familias dspic30fdspic30f y la y la dspic33f, dspic33f, ambos compatibles por tener el ambos compatibles por tener el mismo repertorio de instrucciones, distribución de patillaje mismo repertorio de instrucciones, distribución de patillaje y herramientas de desarrollo.Sin embargo los y herramientas de desarrollo.Sin embargo los dspic33fdspic33f se se distinguen por:distinguen por:1. Se alimentan con 3.3 V aunque las E/S pueden trabajar 1. Se alimentan con 3.3 V aunque las E/S pueden trabajar con niveles TTL.con niveles TTL.2.Incorpora un controlador DMA de 8 canales.2.Incorpora un controlador DMA de 8 canales.3.Aumenta el numero de interrupciones y excepciones.3.Aumenta el numero de interrupciones y excepciones.4.Alcanza un rendimiento de 40MIPS.4.Alcanza un rendimiento de 40MIPS.5.Posee un interfaz para CODEC.5.Posee un interfaz para CODEC.6.Hay modelos con 256KB de memoria FLASH y 30 KB de 6.Hay modelos con 256KB de memoria FLASH y 30 KB de RAM.RAM.

La principales aplicaciones son La principales aplicaciones son adecuadas en voz y audio, adecuadas en voz y audio, seguridad,electromedicina,modem,etseguridad,electromedicina,modem,etc.c.

Programación de PICProgramación de PIC

Programar PIC es fácilProgramar PIC es fácil

Recordando el viejo PIC16F84Recordando el viejo PIC16F84La programación de los nuevos PIC hace La programación de los nuevos PIC hace

mas sencilla la realización de ciertas mas sencilla la realización de ciertas tareas en muchos casos.tareas en muchos casos.

EnunciadoEnunciadoSi tenemos trabajando un PIC a 4MHz , el Si tenemos trabajando un PIC a 4MHz , el

cual tiene conectado 2 interruptores en las cual tiene conectado 2 interruptores en las líneas de la puerta A y 2 leds en las líneas líneas de la puerta A y 2 leds en las líneas de la puerta B.de la puerta B.

El programa debe mostrar cuando el valor El programa debe mostrar cuando el valor lógico que introducimos en ambos lógico que introducimos en ambos interruptores es cero.interruptores es cero.

Esquema eléctricoEsquema eléctrico

Tras entender lo que se pide debemos Tras entender lo que se pide debemos especificar el esquema eléctrico del especificar el esquema eléctrico del circuito para ver como están circuito para ver como están conectados los periféricos.conectados los periféricos.

OrganigramaOrganigrama

Otra practica recomendable antes de Otra practica recomendable antes de empezar a programar es el plasmar un empezar a programar es el plasmar un organigrama la forma de resolver un organigrama la forma de resolver un problema.problema.

Programa comentadoPrograma comentadoUna vez dados los pasos previos estamos en Una vez dados los pasos previos estamos en disposición de comenzar la programación.disposición de comenzar la programación.

Con lo cual vamos a seguir unas reglas básicas Con lo cual vamos a seguir unas reglas básicas a la hora de escribir los programas que, a la hora de escribir los programas que, aunque no son obligadas facilitan la lectura aunque no son obligadas facilitan la lectura y comprensión de la misma.y comprensión de la misma.1.1.Tanto las directivas como la etiquetas se Tanto las directivas como la etiquetas se escribirán con mayúsculas y las escribirán con mayúsculas y las instrucciones van en minúsculas.instrucciones van en minúsculas.2.Las instrucciones deben tabularse 2.Las instrucciones deben tabularse respecto a la etiquetas.respecto a la etiquetas.3.Se pondrán comentarios que aclaren el 3.Se pondrán comentarios que aclaren el contenido de instrucciones y rutinas. contenido de instrucciones y rutinas.

Y Y para probar la solución del problema para para probar la solución del problema para ver si se comporta como esta previsto.ver si se comporta como esta previsto.Los pasos a realizar serán:Los pasos a realizar serán:1.1. Llamar Llamar a un editor de textos cualquiera a un editor de textos cualquiera y copiar el programa. Garbarlo sin formato y copiar el programa. Garbarlo sin formato con extensión <<ASM>>con extensión <<ASM>>2.2.Ensamblarlo con el Ensamblarlo con el MPASMMPASM.Corregir .Corregir errores si estos existirían volviendo al errores si estos existirían volviendo al paso paso 1.1.3.3.Grabar el microcontrolador usando por Grabar el microcontrolador usando por ejemplo un modulo de entrenamientoejemplo un modulo de entrenamiento4.4.Probar la solución utilizando los Probar la solución utilizando los periféricos contenidos en el modulo de periféricos contenidos en el modulo de entrenamientoentrenamiento

Grabación y prueba de un programa en Grabación y prueba de un programa en el MicroPICel MicroPIC

Diseñar con PIC es fácilDiseñar con PIC es fácil

Debido a que los PICs nos sirven Debido a que los PICs nos sirven para hacer un sin numero de para hacer un sin numero de aplicaciones comerciales y su aplicaciones comerciales y su aprendizaje es muy didáctico y aprendizaje es muy didáctico y sencillo, existen ciertas sencillo, existen ciertas aplicaciones muy comunes para aplicaciones muy comunes para las cuales el PIC se busca sea las cuales el PIC se busca sea mas útil y cómodo de usar.mas útil y cómodo de usar.