INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE TAMAZULA DE GORDIANO

UNIDAD I

TRABAJO:

CONCEPTOS DEL MICROCONTROLADOR PIC18F4550CARRERA:

ELECTROMCANICA.NOMBRE DEL ALUMNOS:

ROCIO RESYES TENORIO, N_C:11091020, 7 Semestre.FACILITADOR

ULISES BAUELOS AMEZCUA

MATERIA:

MICROCONTROLADORES

Tamazula de Gordiano, Jalisco a 02/09/14.CARACTERISTICAS Y PERIFERICOS DEL MICROCONTROLADOR.DIAGRAMA A BLOQUES

DESCRIPCION DE PINES

ORGANIZACIN DE LA MEMORIA

OSCILADOR

REINICIO

INTERRUPCIONES

PUERTOS DE E/S

TEMPORIZADOR 0

TEMPORIZADOR 1

TEMPORIZADOR 2

TEMPORIZADOR 3MODULO CCP

MODULO ECCP

COMUNICACIN USB

COMUNICACIN SERIAL (MSSP)

CONVERTIDOR A/D

CAOMPARADOR

CARACTERISTICAS Y PERIFERICOS DEL MICROCONTROLADOR.Podemos estudiar cada micro controlador PIC siempre teniendo en cuenta estos aspectos fundamentales, ncleo, los perifricos.

El ncleo. Se refiere a las caractersticas fundamentales que requieren para realizar sus operaciones bsicas algunas de ellas son.

El circuito oscilador. Este circuito se utiliza para generar la seal de reloj en el dispositivo, esta seal es necesaria para ejecutar las instrucciones y puedan funcionar los perifricos, los circuitos de oscilacin ms comunes son los basados en cristal, en red RC Y los de resonador.

El sistema para reanudar (RESET). En este estado por lo general se establece la condicin de inicio con el que siempre comienza el sistema y con las que un producto electro garantiza un buen funcionamiento de todas sus tareas.

Unidad central de proceso. Es la responsable de tomar la informacin de la memoria del programa para controlar la operacin de todo el sistema.

Operacin de las interrupciones. Los microcontroladores PIC cuentan con varias fuentes de interrupcin, estas fuentes incluyen a los mdulos perifricos.

Los perifricos. Estos diferencian a los microcontroladores PIC de un microprocesador, estos hacen posible la comunicacin con el mundo exterior (puertos I/O, manejadores LCD, entradas A/D, PWM, etc.). Los principales perifricos de un microcontrolador PIC son:

Lneas o puertos de E/S de propsito general. Permite que el PIC reciba t en vie seales desde y hacia el mundo exterior.

Los temporizadores. Estos establecen tiempos confiables, miden tiempos entre eventos, contactan eventos externo, etc. En los microcontroladores existen diferentes tipos de temporizadores por ejemplo.

Timer0. Temporizador de 8 bits

Timer1. Temporizador do 16 bits

Timer2. Temporizador de 8 bits.

Ventajas de los microcontroladores PIC de Microchip

Amplia gama: gran variedad de familias que permiten adaptar el microcontrolador a las necesidades de cada aplicacin Herramientas de desarrollo comunes

Gran variedad de unidades funcionales embebidas (temporizadores, USART, I2C, SPI, unidades de comparacin/captura/PWM, Convertidores A/D, USB, receptores/transmisores de RF, Ethernet, etc...)

Precios competitivos

Buen soporte (datasheet, libros, notasde aplicacin, seminarios, mucha informacin disponible en internet)

Arquitectura RISC avanzada Harvard: 16-bit con 8-bit de datos

77 instrucciones

Desde 18 a 80 pines

Hasta 64K bytesde programa (hasta 2Mbytesen ROMless)

Multiplicador Hardware 8x8 Hasta 3968 bytes de RAM y1KBytes de EEPROM

Frecuencia mxima de reloj 40Mhz. Hasta 10 MIPS. Pila de 32 niveles. Mltiples fuentes de interrupcin

DIAGRAMA A BLOQUES

DESCRIPCION DE PINES

ORGANIZACIN DE LA MEMORIA

OSCILADOR

REINICIO

INTERRUPCIONES

PUERTOS DE E/S

TEMPORIZADOR 0Puede utilizarse para contar eventos externos (transiciones de seales) o generar interrupciones cuando ha ocurrido un nmero deseado de eventos. Existe incluso, a travs de un mdulo interno denominado preescalador, de leer entradas a una rata de velocidad de hasta 50 MHz, es decir, que podemos lograr muchas ms velocidad que cuando leemos normalmente entradas por los pines.Puede entenderse como un registro de 8 bits, con el cual podemos hacer operaciones de lectura o escritura en cualquier momento. Puede incrementarse automticamente ya sea por medio de los ciclos internos del reloj i por medio de un pulso externo que entra por un pin especfico del microcontrolador y sirve para crear bases muy precisas o para contar eventos externos.

CARACTERISTICAS Configurable como temporizador/contador de 8 bits/16 bits

Pre-escalar de 8 bits programable

Interrupcin por desbordamiento

TEMPORIZADOR 1Es un mdulo de 16 bits que se divide en dos registros de 8 bits (TMR1H y TMR1L), sobre los cuales se pueden ejecutar operaciones de lectura y escritura. Este par de registros se incrementan desde 0000H hasta FFFFH y al pasar por este ltimo valor, regresan a 0000H.

Caractersticas fundamentales:

Configurable como temporizador/contador de 16 bits

Dispone de un oscilador propio que puede funcionar como:

Seal de reloj del temporizador 1

Seal de reloj del uC en modos de bajo consumo

Pre-escalar de 3 bits programable

Interrupcin por desbordamientoTEMPORIZADOR 2Tiene mucha ms libertada en su funcionamiento y adems de temporizador, puede usarse para manejar el periodo de una seal de salida en formato de modulacin por ancho de pulso (PWM) en este tipo de seal la salida de un pin permanece en estado lgico alto durante un porcentaje determinado de cada periodo.

CARACTERISTICAS

Temporizador de 8 bits (registro TMR2).

Registro de periodo PR2.

Pre-escalar de 2 bits programable (1:1, 1:4, 1:16).

Post-escalar de 4 bits (1:11:16).

Interrupcin por igualdad entre TMR2 y PR2.

Se puede utilizar junto con los mdulos CCP y ECCP.

Se puede utilizar como seal de reloj delmdulo MSSP en modo SPI.

TEMPORIZADOR 3 Caractersticas fundamentales:

Configurable como temporizador/contador de 16 bits

Dispone de varias opciones de seal de reloj en el modo temporizador:

Oscilador principal con o sin pre-escalar

Oscilador del temporizador 1 con o sin pre-escalar

Pre-escalar de 3 bits programable

Interrupcin por desbordamiento

MODULO CCPPermite manejar de manera muy efectiva la salida sobre un pin determinado del micro-controlador y el modo de captura permite hacer mediciones muy precisas de los instantes en que se producen algunos flancos de entrada. Ambos modos se han diseado para trabajar con el Timer 1; si un micro-controlador posee varios mdulos CCP funcionando en modo de captura o comparacin, ellos debern compartir el mismo temporizador.Cada mdulo CCP posee tres registros para los cuales utilizaremos genricos como se muestra en la tabla 13.2. En ella vemos que cuando dentro de cada registro colocamos una x, quiere decir que hablamos indistintamente del mdulo 1 o 2.

MODULO ECCPMDULO MEJORADO DE CAPTURA/COMPARACIN/PWM (ECCP)

Nota: El mdulo de ECCP se implementa en los dispositivos de 40/44pines.

En los dispositivos PIC18F4455/4550, CCP1 se implementa como mdulo estndar CCP con capacidades mejoradas de PWM. Incluyen la disposicin para 2 4 canales de salida, la polaridad seleccionable por el usuario, el control de banda-muerta y la parada automtica y el reinicio. La captura, comparacin y las funciones de salida simple de PWM del mdulo ECCP son iguales al mdulo estndar CCP.

El registro de control para el mdulo mejorado diferencia de los registros CCPxCON de los dispositivos PIC18F2255/2550 en que los dos bits ms significativos estn implementados para controlar el PWM.

Adems de la gama mejorada de los modos disponibles a travs del registro de CCP1CON, el mdulo ECCP tiene dos registros adicionales asociados a las caractersticas de las operaciones mejoradas y de la auto-parada de PWM. Son:

ECCP1AS (configuracin de la banda-muerta)

ECCP1DEL (Configuracin de la auto-parada)

SALIDAS Y CONFIGURACIN DE ECCP

El mdulo mejorado de CCP puede tener hasta cuatro salidas PWM, dependiendo del modo de funcionamiento seleccionado. Estas salidas, sealadas P1A a P1D, se multiplican con los pines de entrada-salida de PORTC y PORTD. Las salidas activas dependen del modo de funcionamiento del CCP seleccionado.

Para configurar los pines de entrada-salida como salidas PWM, se debe seleccionar el modo apropiado PWM activando los bits P1M1:P1M0 y CCP1M3:CCP1M0. Se tienen que activar los bits apropiados de TRISC y de TRISD para configurarlos como salidas.

RECURSOS DEL TEMPORIZADOR Y MDULO ECCP

Como los mdulos estndar CCP, el mdulo ECCP puede utilizar los temporizadores 1, 2 o 3, dependiendo del modo seleccionado. Timer1 y Timer3 estn disponibles para los modos captura o comparacin, mientras que Timer2 est disponible para el modo PWM. Las interacciones entre el estndar y los mdulos mejorados CCP son idnticas a las descritas para los mdulos estndares CCP.COMUNICACIN USBEsta seccin presenta algunos conceptos bsicos del USB e informacin til necesaria para disear un dispositivo USB. As, se anima al lector que refiera a las especificaciones del USB para ms informacin (www.usb.org). Si ests muy al corriente de los detalles de USB, entonces sta seccin sirve como recuerdo bsico, de alto nivel del USB.

ESQUEMA DE CAPAS

La funcionalidad del dispositivo del USB se estructura en un esquema de capas.

Cada nivel se asocia a un nivel funcional dentro del dispositivo. La capa ms alta, con excepcin del dispositivo, es la de configuracin. Un dispositivo puede tener configuraciones mltiples. Por ejemplo, un dispositivo particular puede tener requisitos de energa mltiples basados en Self-Power o modos de energa slo del bus.

Para cada configuracin, puede haber mltiple interfaces. Cada interfaz poda apoyar un modo particular de esa configuracin. Debajo del interfaz estn los Endpoints. Los datos se mueven directamente a este nivel. Puede haber 16 Endpoints bidireccionales. El Endpoint 0 es siempre el Endpoint de control por defecto; cuando el dispositivo est en el bus, el Endpoint 0 debe estar disponible para configurarlo.

COMUNICACIN SERIAL (MSSP)La comunicacin serial se hace bsicamente por una sola lnea y los bits se envan uno detrs del otro, en este caso la comunicacin es ms lenta y utiliza pocos pines lo que nos permite realizar otras funciones con los pines que quedan libres. Actual mente, debido a la alta velocidad que se ha logrado en la operacin de estos circuitos, la comunicacin serial es la ms utilizada ya que conviene ms ahorrar pines, que tener en cuenta la velocidad de transmisin que se lograra la conexin en paralelo.CONVERTIDOR A/DAl implementar esta prctica el alumno deber aprender el funcionamiento de unConvertidor Digital Analgico (D/A), se pretende practicar la forma en que se pueden efectuar conversiones digitales analgicas usando el circuito integrado DAC0800, al mismo tiempo se espera que el usuario pueda mejorar el desarrollo del diseo propuesto de esta prctica.

Teora bsica de los Convertidores Digitales Analgicos.

Aplicaciones de los Convertidores Digitales Analgicos.

Caractersticas Bsicas de los Convertidores.

Tipos de Convertidores.

Tabla de calibracin.

Calibracin del Convertidor DAC.

DEFINICIN:"Un convertidor Digital/Analgico (DAC), es un elemento que recibe informacin de entrada digital, en forma de una palabra de "n" bits y la transforma a seal analgica, cada una de las combinaciones binarias de entrada es convertida en niveles lgicos de tensin de salida".

Un convertidor digital analgico transfiere informacin expresada en forma digital a una forma analgica, para ubicar la funcin de este dispositivo conviene recordar que un sistema combina y relaciona diversos subsistemas que trabajan diferentes tipos de informacin analgica, como son; magnitudes elctricas, mecnicas, etc. Lo mismo que un micrfono, un graficado, o un motor y estos debern interactuar con subsistemas que trabajan con informaciones digitales, como una computadora, un sistema lgico, un sistema con microprocesador, con microcontrolador o con algn indicador numrico.

Las aplicaciones ms significativas del DAC son:

En instrumentacin y control automtico,son la base para implementar diferentes tipos de convertidores analgico digitales, as mismo, permiten obtener, de un instrumento digital, una salida analgica para propsitos de graficacin, indicacin o monitoreo, alarma, etc.

El control por computadora de procesos en la experimentacin, se requiere de una interface que transfiera las instrucciones digitales de la computadora al lenguaje de los actuadores del proceso que normalmente es analgico.

En comunicaciones,especialmente en cuanto se refiere a telemetra transmisin de datos, se traduce la informacin de los transductores de forma analgica original, a una seal digital, la cual resulta ms adecuada para la transmisin.CAOMPARADOREl mdulo comparador analgico contiene dos comparadores que se puede configurar de muchas maneras. Las entradas se pueden elegir de las entradas analgicas multiplexadas con los pines RA0 a RA5, como el mdulo de tensin de referencia del chip. Las salidas digitales (normales o invertidas) estn disponibles en los niveles de los pines o tambin se pueden leer a travs del registro de control. CONFIGURACIN DEL COMPARADOR

Hay ocho modos de operacin para los comparadores. Los bits CM2:CM0 del registro CMCON se utilizan para seleccionar estos modos. El registro TRISA controla la direccin de los datos de los pines del comparador en cada modo. Si cambia el modo del comparador, el nivel de salida del comparador puede que no sea vlido para el modo especificado de cambio de retraso.

Nota: Las interrupciones del comparador se tienen que desactivar durante el cambio de modo del comparador. En otro caso, puede que ocurra una falsa interrupcin. OPERACIONES DEL COMPARADOR

En la figura 22-2 se muestra un comparador simple, junto con la relacin entre los niveles de entrada de datos analgicos y la salida digital. Cuando la entrada analgica en VIN+ es menor que la entrada analgica VIN-, la salida del comparador es un nivel digital bajo. Cuando la entrada analgica en VIN+ es mayor que la entrada analgica VIN-, la salida del comparador es un nivel digital alto. Las reas sombreadas de la salida del comparador en la figura 22-2 representan la incertidumbre, debido a las compensaciones de la entrada y al tiempo de reaccin.

REFERENCIA DEL COMPARADOR

Dependiendo del modo de funcionamiento del comparador, se puede utilizar cualquier referencia externa o interna de tensin. La seal analgica presente en VIN- se compara con la seal en VIN+ y la salida digital del comparador se ajusta consecuentemente.