UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN DE AREQUIPA FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCION Y SERVICIOS

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA ELECTRONICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA

CURSO: MICROCONTROLADORES Y MICROPROGRAMACIN CLASES PRCTICAS

Wildor Ferrel Serruto

AREQUIPA PER

2011

11.. IInnttrroodduucccciinn OObbjjeettiivvooss Describir la arquitectura del microcontrolador PIC 16F877 PIC Manejar a travs del lenguaje ensamblador los recursos del microcontrolador

(Microprogramacin) Simular en MPLAB y Proteus sistemas basados en el microcontrolador 16F877 MMiiccrrooccoonnttrroollaaddoorr Circuito integrado programable que contiene los elementos bsicos de un

computador.

Sirve para controlar una tarea determinada. Por su tamao reducido suele ir incorporado en el dispositivo al que gobierna

(controlador embebido)

FFuunncciinn PPrriinncciippaall ddeell MMCC

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29

28

27

26

25

24

EEll MMCC eenn uunn SSiisstteemmaa ddee CCoonnttrrooll

PPrrooggrraammaacciinn ddeell MMCC Escribir el programa en lenguaje ensamblador o en lenguaje C. En el curso

usaremos el lenguaje ensamblador. Depurar el programa Obtener el programa en lenguaje mquina Grabar el programa en el microcontrolador

AArrqquuiitteeccttuurraa Atributos del sistema visibles al programador en lenguaje ensamblador:

Registros de Trabajo Modos de direccionamiento Conjunto de Instrucciones Sistema de Interrupciones

OOrrggaanniizzaacciinn Unidades funcionales e interconexiones que materializan una Arquitectura (Hardware)

Elemento de Medicin

Seal Medida

PlantaActuadores

Seal de Referencia

Seal de Mando

Variable Controlada

EEll MMiiccrrooccoonnttrroollaaddoorr PPIICC 1166FF887777 CPU RISC. Tiene 35 instrucciones. Cada instruccin es de una sola palabra de 14 bits. Mxima frecuencia de reloj 20 MHz. Todas las instrucciones a excepcin de las de salto se ejecutan en un ciclo de

instruccin. Memoria de programa Flash de 8Kx14 words Memoria de datos RAM de 368 bytes Memoria de datos EEPROM de 256 Bytes 5 puertos de entrada/salida: A, B, C, D, E con 6, 8, 8, 8, 3 lneas

respectivamente 3 timers: 2 de 8 bits y 1 de 16 bits 2 mdulos de captura-comparacin-PWM ADC de 10 bits de 8 canales Puerto paralelo esclavo Comunicacin serial USART, SPI/I2C

DDiiaaggrraammaa ddee BBllooqquueess

22.. LLaa CCPPUU EEll PPrroocceessaaddoorr CCeennttrraall Circuito digital que ejecuta programas almacenados en la memoria de programa.

MMiiccrroopprroocceessaaddoorr Circuito integrado que contiene una unidad central de procesamiento CPU

CPU

Memoria de

Programa (Flash) 8Kx14

Memoria de Datos

(SRAM) 368x8

Timer 1

Timer 0

USART

Timer 2 Memoria EEPROM 256x8

ADC

Buses Internos

Puertos de Entrada/Salida

CCP2 CCP1

MSSP SPI/I2C

DDiiaaggrraammaa ddee bbllooqquueess ddee llaa CCPPUU

Memoria de Programa

Circuito digital que almacena Instrucciones.

Memoria de Datos

Circuito digital que almacena los Datos.

Esquema Simplificado de Memoria de Programa

Direccin

Combinacin binaria que Identifica a una posicin de memoria

Dato

Combinacin binaria a ser procesada

Instruccin

Combinacin binaria que para el Procesador Central es una orden a ser ejecutada

Contenido

...

0000 H Direccin

0001 H 0002 H 0003 H

1FFE H 1FFF H

...

Contenido

...

000 HDireccin

001 H002 H003 H

1FE H1FF H

...

Memoria de Programa Memoria de Datos

13 0Contenido

...

Celdas de 14 bits, Posiciones

Arreglo lineal de celdas

FFoorrmmaattoo ddee IInnssttrruucccciinn

LLeeccttuurraa ddee MMeemmoorriiaa ddee PPrrooggrraammaa

Programa

Secuencia de Instrucciones

FFuunncciinn ddeell CCoonnttaaddoorr ddee PPrrooggrraammaa Direccionar la instruccin a realizar. (PC) - Contenido del registro PC Ejemplo (PC) =100A;

Contenido

...

0000 H

Direccin

0001 H

0004 H

0005 H

1FFE H

1FFF H

...

0002 H

0003 H

Instruccin 1

Instruccin 2

Instruccin 3

Instruccin 4

Instruccin 5

Instruccin 6

CPU Memoria de Programa

0000 HDireccin

0001 H0002 H0003 H

1FFE H1FFF H

Contenido

1377

......0002

1377

0002 H

IR

PC

1377

0004 H

Un Word de 14 bits 13 0

FFuunncciinn ddee llaa CCPPUU

100A

PC

3CA9

Contenido

0077

180D

1160

...

24B2

09C1

...

1007 H

Direccin

1008 H

100B H

100C H

...

1009 H

100A H

...

Memoria de Programa

10001100100111 01110001010100 00011101010100 11101010100011 01010100000111 11101000100011 00001101010011

DDiiaaggrraammaa ddee FFlluujjoo

33.. LLaa MMeemmoorriiaa ddeell MMCC TTiippooss ddee MMeemmoorriiaa

8Kx14 de memoria FLASH de programa 368 bytes de memoria SRAM (RAM esttica) de datos 256 bytes de EEPROM (RAM no voltil), tambin para datos

MMeemmoorriiaa FFLLAASSHH Almacena programas. Es direccionada por el contador de programa PC

INICIO

Carga de la instruccin

PC + 1 PC Ejecucin

0000 PC

FETCH

Ejecucin

MMeemmoorriiaa SSRRAAMM Almacena datos

Registros de Funciones Especiales

Configuran y permiten el acceso a los recursos del microcontrolador

MMeemmoorriiaa EEEEPPRROOMM El acceso se realiza a travs de los registros SFR:

SSTTAATTUUSS -- RReeggiissttrroo ddee EEssttaaddoo

IRP: Selecciona el banco en direccionamiento indirecto RP1 RP0: Bits de seleccin de banco en direccionamiento directo /TO: Bit time-out /PD: Bit power-down Z : Bit cero DC : Bit de acarreo/prstamo de dgito C : Bit de acarreo/prstamo

256 bytes

00

FF

EEDATA

EECON1

EEADRH

10C

18C

10F

EEADR 10D

EECON2 18D

EEDATH 10E