Microcontroladores PIC para los que quieran iniciarse en los MCU

Microcontroladores PIC para los que quieran iniciarse en los MCU.

 

No hace mucho tiempo, los sistemas integrados eran costosos y complejos, lo que limitaba su uso a aplicaciones tan sofisticadas como los sistemas de control de cohetes. Ahora parece que los microcontroladores integrados (MCU) de bajo costo están en todos lados, desde monitores de salud que se usan en la muñeca hasta drones que se controlan con un teléfono inteligente. Además de la cantidad cada vez mayor de productos electrónicos de consumidores, las aplicaciones industriales como los sistemas de control de vehículos y los nuevos dispositivos inteligentes conectados como los medidores de electricidad inteligentes dependen del software integrado y las MCU.

¿QUÉ ES UN MICROCONTROLADOR?

Es un circuito integrado en cuyo chip interno contiene un computador completo. Dispone de procesador, memoria para el programa, memoria para los datos, líneas de E/S ,temporizadores y multitud de recursos auxiliares.

 

¿PARA QUÉ SIRVE?

Para controlar cualquier producto y suele estar metido en el mismo dispositivo al que controla, por lo que suele darse el apelativo de «incrustado». Los teléfonos, tanto móviles como fijos, el teclado o el ratón del computador, la regulación del frenado en los vehículos y las máquinas expendedoras son algunos ejemplos de aplicaciones típicas de los microcontroladores .

 

¿QUÉ SON LOS PIC?

Son microcontroladores con el tamaño de los datos de 8 bits fabricados por la empresa
Microchip.Estos microcontroladores han logrado en pocos años ocupar el segundo puesto del
ranking mundial de ventas, dada su economía, fiabilidad, rapidez, abundante información técnica y el precio asequible de las herramientas que se necesitan para desarrollar las aplicaciones.

 

CARACTERÍSTICAS GENERALES.

• Arquitectura Harvard, procesador segmentado.
• Compatibilidad software entre los modelos de la misma gama.
• Sencillez de uso y herramientas de desarrollo sencillas y baratas.
• Código compacto y rápido.
• Poco consumo y amplio rango de voltajes de alimentación.
• Pequeño tamaño y gran variedad de encapsulados.
• precio

 

PIC DE GAMA BÁSICA (16C5XX).

• Datos de 8 bits.
• Instrucciones de 12 bits.
• 33 instrucciones.
• Sin interrupciones
• Pila de dos niveles
• Alimentación desde 2,5 v.
• Ejemplos:

 

PIC DE GAMA MEDIA (16C(F)XXX).

• Datos de 8 bits.
• Instrucciones de 14 bits.
• 35 instrucciones.
• Interrupciones
• Pila de 8 niveles (anidamiento de subrutinas)
• Gran variedad de periféricos: Timers, ADC, USART, LCD, Comparadores, etc.
• Ejemplos:

 

PIC MINIATURA (12C(F)XXX).

• Datos de 8 bits.
• Instrucciones de 14/12 bits.
• 35/33 instrucciones.
• 8 pines y hasta 6 líneas de E/S.
• Consumo menor de 2 mA a 5v y 4 Mhz.
• Ejemplos:

 

 

PIC DE GAMA ALTA (17CXXX).

• Datos de 8 bits.
• Instrucciones de 16 bits.
• 58 instrucciones.
• Potente sistema de gestión de interrupciones vectorizadas.
• Arquitectura abierta (bus de datos y direcciones disponibles: como en un µP)
• Gran variedad de periféricos: como en gama media, más un multiplicador HW de gran velocidad.

• Ejemplos:

 

 

PIC DE GAMA MEJORADA (18C(F)XXX).

• Datos de 8 bits.
• Instrucciones de 16 bits.
• 77 instrucciones (multiplicación de 8×8 en un ciclo).
• Alta velocidad (hasta 40 Mhz) y alto rendimiento (10 MIPS)
• Arquitectura orientada al lenguaje C.
• Potentes herramientas de emulación.
• Ejemplos:

 

 

ARQUITECTURA HARVARD.

• Memoria de programa y memoria de datos separadas, con buses distintos
• Mayor ancho de banda que en la arquitectura Von Neuman donde el bus para datos e instrucciones es único.
• Gracias a un bus exclusivo para la memoria de programa se optimizan las instrucciones a la arquitectura.
• Todos los códigos de operación son de 14 bits, con un único acceso a memoria para cada instrucción, frente a la estructura multi-byte de algunas instrucciones en arquitectura Von Neuma

 

EJECUCIÓN SEGMENTADA.

• Pipeline de dos estados: solapamiento de la fase de búsqueda y ejecución de la instrucción.
• Mientras de ejecuta una instrucción se busca el código de operación de la siguiente.Ortogonalidad
• Las instrucciones pueden realizar cualquier operación sobre cualquier registro, usando cualquier modo de direccionamiento
• Juego de instrucciones reducido:
• 35 instrucciones que se ejecutan en un solo ciclo, salvo las de salto.

 

ARQUITECTURA EN BANCO DE REGISTROS.

• Todos los registros especiales incluido el contador de programa, los puertos, temporizadores, etc. están mapeados en memoria.
• A los registros/memoria se puede acceder con direccionamiento directo o indirecto.

 

CARACTERÍSTICAS ESPECIALES ARQUITECTURA.

• Código de protección
• El contenido de la memoria de programase puede proteger contra lectura.
• Existen posiciones de memoria reservadas para incluir números de serie o códigos de identificación.
• Power-on Reset (POR)
• Autoreset al conectarles la alimentación.
• Lógica Brown-out (BOR)
• Reset del μC si la alimentación desciende por debajo de un determinado valor.
• Watchdog Timer (perro guardián)
• Temporizador que resetea la MCU si no se actualiza en un tiempo determinado. Evita ‘cuelgues’.
• Modo de bajo consumo
• Mediante la instrucción SLEEP se para el funcionamiento de la CPU reduciendo drásticamente el consumo.
• Oscilador RC interno.
• In-Circuit Serial Programming (ICSP)
• Posibilidad de programación del circuito en la aplicación final utilizando un protocolo serie sobre dos líneas de E/S del μC.

 

UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA “ALU”.

• Longitud de palabra: 8 bits.
• Operaciones de suma, resta , desplazamiento y lógicas.
• Operaciones aritméticas en complemento a dos.
• Los acarreos (C), acarreo decimal (DC) y resultado cero (Z), se reflejan en el registro STATUS

 

EXISTEN TRES TIPOS DE INSTRUCCIONES.

• Operación de bytes en registros
• Manipulación de bits de registros
• Control y operación con literales

 

 

 

JUEGO DE INSTRUCCIONES PIC DE GAMA MEDIA.

 

 

 

 

 

Para a los que os interese el tema les dejo aquí un curso práctico de diseño con microcontroladores PIC 1ª parte, consta de dos partes la segunda parte me la piden por aquí.

Para más proyectos e información sobre electrónica les recomiendo que se inscriban en el grupo de Facebook https://www.facebook.com/groups/263101180770379/