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FAMILIA MICROCONTROLADORES

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  • 1. Microcontroladores Pic
  • 2. Importancia de los microcontroladores PIC
    • Microchip produce y se preocupa por el cumplimiento de las normas ecológicas y ofrece una gran gama de productos, numerosa y libre de plomo.
    • La gran diversidad de modelos de microcontroladores permite al diseñador encontrar el micro que contenga todos los recursos y capacidades de memoria y así satisfaga todas las necesidades que tiene el comprador
  • 3.
    • La tecnología en la fabricación de los micros ha ido cambiando con el pasar de los años mudando de las 0.7 micras, en el 98, a las 0.22 micras en el 2006
    • La reducción como hecho del cambio que ha venido dándose en el microcontrolador es notoria debido a la reducción de voltaje de alimentación que ha pasado de los 2 y 5.5 V, para funcionar con 5V, a un margen entre 2 y 3.6 V, siendo el nominal 3.3V aunque las E/S trabajan normalmente con 5V.
  • 4.
    • La gran ventaja del microcontrolador es la posibilidad de “Migrabilidad” , que comprende la posibilidad de cambiar del modelo MCU y pasar a otros modelos mas potentes con mas capacidades de memoria y periféricos manteniendo la compatibilidad de software y repertorio de instrucciones, herramientas de desarrollo y compatibilidad de periféricos
  • 5.  
  • 6. Clasificación de los PIC
  • 7.
    • Los microcontroladores se caracterizan por su arquitectura Harvard con memorias de programa y de datos independientes, lo que permite accesibilidad simultanea y la diversidad en la longitud de las posiciones y tamaño de ambas memorias.
  • 8.
    • Los microcontroladores PIC de 8 bits se clasifican en 3 grandes gamas:
    • La gama Base: los modelos de esta gama se caracterizan por responder a un juego de 33 instrucciones maquina de 12 bits de longitud cada una y disponen de una Pila de solo dos niveles de profundidad. Al ser reducido el numero de recursos internos se limita su campo de aplicación.
    • Se compone de 14 modelos, de los cuales 6 están encapsulados solo con 6 patitas por lo que reciben el nombre de Enanos.
  • 9.  
  • 10.
    • Para favorecer la migrabilidad en el hardware y permitir la transición a modelos PIC mas potentes y con mas patitas, se mantiene la distribución de funciones asignadas a las mismas, de manera que los cambios de conexionado y trazado de pistas sea mínimo
  • 11.
    • 2. La gama Media: Los micros de esta gama responden a un repertorio de 35 instrucciones con un formato de 14 bits de longitud, pila de 8 niveles de profundidad y con un vector de interrupción.
    • la gama media puede clasificarse en las subfamilias:
    • 2.1.Gama media estandar(PIC16C7X)
    • 2.2.Gama media con comparador analogico(PIC16C62X/64X/66X)
    • 2.3 Gama media con módulo de captura (CCP), modulación de anchura de impulsos (PWM) y puerta
    • serie (PIC16C6X);
    • 2.4. Gama media con CAD de 8 bits (PIC16C7X);
    • 2.5Gama media con CAD de precisión (PIC14000);
    • 2.6 Gama media con memoria Flash y EEPROM (PIC16F87X y PIC16X8X);
    • 2.7.Gama media con driver LCD (PIC16C92X).
  • 12.
    • Principales características de la Gama media
  • 13.  
  • 14.
    • 3.La Gama Mejorada: dispone de 77 instrucciones de repertoriode 16 bits de longitud cada una, una Pila con 31 niveles de profundidad y 2 vectores de interrupción.
    • Los modelos de los PIC que responden a esta arquitectura responden a la nomenclatura PIC18Xxxx.
    • Entre las aportaciones más representativas destacan:
    • 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.
    • 3.2 Inclusión de la tecnología FLASH para la memoria de código.
    • 3.3 Potente juego de 77 instrucciones de 16 bits cada una. Permiten realizar una multiplicación 8 x 8 en un ciclo de instrucción, mover información entre las memorias y modificar el 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 incorporación de compiladores muy eficientes para este lenguaje
    • 3.5 Nuevas herramientas para la emulación
  • 15.  
  • 16.
    • Microcontroladores PIC de 16BITS
    • Son mas potentes que los de 8 bits, y para entenderlos se ha diseñado nuevos dispositivos que manejan el modo nativo datos de 16 bits existen dos gamas de micros de 16 BITS:
    • MCU: tienen una nomenclatura genérica PIC24F que se fabrica con tecnología de 0.25 micras, y que alcanza un rendimiento de 16MIPS a 32 MHz.
    • Poseen una arquitectura Harvard modificada con un bus de datos de 16 bits e instrucciones de 24 bits.
  • 17.
    • Tiene una alimentación del núcleo de 2.5 V, aunque las líneas de E/S se alimentan con 3.3V y pueden funcionar con niveles de TTL de 5V.
    • La otra familia MCU sigue la nomenclatura PIC 24H y tienen un rendimiento de 40MIPS, disponiendo de una memoria Flash de hasta 256KB y una RAM de hasta 16KB.Ademas estos poseen un controlador DMA de 8 canales.
  • 18.
    • DSC: Estos microcontroladores añaden las prestaciones de los MCU , los recursos y software propios de los DSP (Procesadores Digitales de Señales) lo que es optimo para el procesamiento digital de señales, Constan de las familias dspic30f y la dspic33f, ambos compatibles por tener el mismo repertorio de instrucciones, distribución de patillaje y herramientas de desarrollo.Sin embargo los dspic33f se distinguen por:
    • 1. Se alimentan con 3.3 V aunque las E/S pueden trabajar con niveles TTL.
    • 2.Incorpora un controlador DMA de 8 canales.
    • 3.Aumenta el numero de interrupciones y excepciones.
    • 4.Alcanza un rendimiento de 40MIPS.
    • 5.Posee un interfaz para CODEC.
    • 6.Hay modelos con 256KB de memoria FLASH y 30 KB de RAM.
  • 19.
    • La principales aplicaciones son adecuadas en voz y audio, seguridad,electromedicina,modem,etc.
  • 20.  
  • 21.
    • Programación de PIC
  • 22. Programar PIC es fácil
    • Recordando el viejo PIC16F84
    • La programación de los nuevos PIC hace mas sencilla la realización de ciertas tareas en muchos casos.
    • Enunciado
    • Si tenemos trabajando un PIC a 4MHz , el cual tiene conectado 2 interruptores en las líneas de la puerta A y 2 leds en las líneas de la puerta B.
    • El programa debe mostrar cuando el valor lógico que introducimos en ambos interruptores es cero.
  • 23.
    • Esquema eléctrico
    • Tras entender lo que se pide debemos especificar el esquema eléctrico del circuito para ver como están conectados los periféricos.
  • 24.
    • Organigrama
    • Otra practica recomendable antes de empezar a programar es el plasmar un organigrama la forma de resolver un problema.
  • 25.
    • Programa comentado
    • Una vez dados los pasos previos estamos en disposición de comenzar la programación.
    • Con lo cual vamos a seguir unas reglas básicas a la hora de escribir los programas que, aunque no son obligadas facilitan la lectura y comprensión de la misma.
    • 1. Tanto las directivas como la etiquetas se escribirán con mayúsculas y las instrucciones van en minúsculas.
    • 2.Las instrucciones deben tabularse respecto a la etiquetas.
    • 3.Se pondrán comentarios que aclaren el contenido de instrucciones y rutinas.
  • 26.
    • Y para probar la solución del problema para ver si se comporta como esta previsto.
    • Los pasos a realizar serán:
    • 1. Llamar a un editor de textos cualquiera y copiar el programa. Garbarlo sin formato con extensión <<ASM>>
    • 2. Ensamblarlo con el MPASM .Corregir errores si estos existirían volviendo al paso 1.
    • 3. Grabar el microcontrolador usando por ejemplo un modulo de entrenamiento
    • 4. Probar la solución utilizando los periféricos contenidos en el modulo de entrenamiento
  • 27.  
  • 28.
    • Grabación y prueba de un programa en el MicroPIC
  • 29.
    • Diseñar con PIC es fácil
    • Debido a que los PICs nos sirven para hacer un sin numero de aplicaciones comerciales y su aprendizaje es muy didáctico y sencillo, existen ciertas aplicaciones muy comunes para las cuales el PIC se busca sea mas útil y cómodo de usar.
  • 30.  
  • 31.  
  • 32.
    • ENTRADAS DIGITALES
    • Están formadas por 5 interruptores (SW2-SW6) conectados a las líneas RAO-RA4 de la puerta
    • A, capaces de introducir niveles lógicos «1» y «0» por las mismas. Dichas líneas pueden
    • para actuar de diferentes formas. Así, RAO-RA3 puede actuar, además, como entradas
    • analógicas y RA4 como entrada exterior de pulsos de reloj para el TMRO (TOCKI).
    • Estas líneas tienen asociados unos jumpers con los que se selecciona el tipo de entrada que
    • se les va a aplicar. Los jumpers J8(0)-J8(3) seleccionan individualmente si por RAO-RA3 se
    • van a introducir entradas digitales con los interruptores SW2-SW5, entradas analógicas con
    • los potenciómetros P2-P5 o, simplemente, si estas líneas van a quedar desconectadas tanto de
    • los interruptores como de los potenciómetros y poder así usarse con otros periféricos distintos.
    • Con el jumper J9 se selecciona si RA4 actúa como entrada digital procedente del interruptor
    • SW6, entrada de señal de reloj para el TMRO (TOCKI), que se aplica desde el exterior mediante
    • el conector J2(1), o simplemente, si esta línea va a quedar desconectada y libre, poder
    • usarla con otro periférico distinto.
    • ENTRADAS ANALÓGICAS
    • Están formadas por 4 resistencias variables o potenciómetros (P2-P5), que se alimentan con
    • l a tensión general de +5 V. Según se mueva el eje de cualquiera de estos potenciómetros, se obtiene
    • una tensión variable entre 0 y 5 V por los terminales centrales (cursores) de los mismos.
    • La tensión variable presente en cualquiera de los 4 cursores de los potenciómetros P2-P5
    • va a parar a los jumpers J8(0)-J8(3), respectivamente. Si cualquiera de ellos está en la posición
    • «analógico», la línea correspondiente (RAO-RA3) recibirá dicha tensión para su posteriorprocesamiento.
    • Conviene recordar que aunque a nivel de hardware una o más líneas se configuren com
    • entradas analógicas o digitales mediante los jumpers J8(0)-J8(3), el sofware de control del PIC
    • debe ir acorde con las mismas, programando adecuadamente las características de dichas líneas
    • de entrada.
    • SALIDAS DIGITALES
    • Están conectadas a la puerta B y consisten, por una parte, en una barra de diodos leds luminosos
    • (D8) que representan el estado lógico de las señales RBO-RB7, y por otra, un display alfanumérico
    • de 7 segmentos.
  • 33.
    • SALIDAS DIGITALES
    • Están conectadas a la puerta B y consisten, por una parte, en una barra de diodos leds luminosos
    • (D8) que representan el estado lógico de las señales RBO-RB7, y por otra, un display alfanumérico
    • de 7 segmentos.
    • EL MÓDULO LCD
    • Se trata de un módulo de visualización alfanumérico de cristal líquido, capaz de presentar 21íneas
    • con 16 caracteres cada una
    • Aplicándole los códigos necesarios se puede provocar diferentes efectos de visualización
    • como parpadeo, scroll, activación de un cursor, etc. Incluso es posible la generación de nuevos
    • caracteres definidos por el usuario.
    • Las 8 líneas de datos DO-D7 están conectadas con las 8 líneas de la puerta B (RBO-RB7).
    • Esta puerta, a veces, actúa como salida del PIC y entrada hacia el módulo. Por ella se leaplican
    • los diferentes códigos de control para realizar diferentes efectos de visualización, así
    • como los códigos ASCII de los caracteres a visualizar. En otras ocasiones la Puerta B debe
    • actuar como entrada hacia el PIC, ya que a su través el módulo LCD devuelve códigos indicando
    • su estado interno, el contenido del buffer de memoria interna, etc.
    • El módulo está conectado a las líneas RAO, RA1 y RA2 de la puerta A del PIC. Estas líneas
    • actúan como salida y se emplean para enviar las siguientes señales de control al módulo:
  • 34.  
  • 35.
    • EL CIRCUITO GRABADOR
  • 36.
    • Bibliografia:
    • ANGULO USATEGUI, Familia de microcontroladores 2ª y 3ª edicion CAPITULO 1-APENDICE C

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