CARRERA DE INGENIERIA ELECTRICA.

Prcticas de Laboratorio de Electrnica III.

Practica No. 10

INSTTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica

INGENIERIA ELECTRICA

LABORATORIO DE ELECTRONICA III.

PRACTICA No. 10 (Junio 2015)

MANEJO DE RELOJ.

Nmero de Equipo: _____

Grupo: _6EV3_INTEGRANTES

Nombre de los Alumnos:

No. de Boleta:

1). ___________ ___________ ______________

____________

2). ___________ ___________ ______________

____________

Nombre de los Profesores:

Prof. Titular: ___________ ___________ _____________

Prof. Adjunto: ___________ ___________ _____________

Prof. Adjunto: ___________ ___________ _____________

Fecha de realizacin: ___________

Calificacin: ___________

PRCTICA No. 10: Manejo de Reloj.OBJETIVOS:

a) Manejo del software de programacin MPLAB, en su versin 8.xx, para configuracin del microcontrolador PIC18F4620.

b) Configuracin de registros de INTn, RBn y Timer del microcontrolador PIC18F4620.

c) Manejo de la herramienta de desarrollo, en la configuracin de sus puertos.

INTRODUCCIN.OsciladoresComo se ve en la figura a continuacin, la seal de reloj puede ser generada por uno de dos construido en los osciladores.

Figura10-1 Dos construidos en osciladores.Unoscilador externoest instalado dentro del microcontrolador y conectado a los pines OSC1 y OSC2.Se llama "externa" porque se basa en circuitos externos para la seal de reloj y la estabilizacin de la frecuencia, tal como un oscilador independiente, cuarto de cristal, cermica circuito resonador o resistencia-condensador.El modo de oscilador se selecciona mediante los bits de los bytes enviados durante la programacin, llamadoConfig Word.Oscilador internoconsiste en dos osciladores internos separados:El HFINTOSC es un oscilador interno de alta frecuencia que opera a 8 MHz.El microcontrolador puede utilizar una fuente de reloj generada en esa frecuencia o despus de ser dividida en prescaler, y El LFINTOSC es un oscilador interno de baja frecuencia que opera a 31 kHz.Sus fuentes de reloj se utilizan para la sincronizacin del reloj-perro y el encendido sino que tambin se pueden utilizar como una fuente de reloj para el funcionamiento de todo el microcontrolador.El reloj del sistema se puede seleccionar entre las fuentes de reloj externas o internas a travs del Reloj Select (SCS) bits del sistema del registro OSCCON.OSCCON Registro.El registro OSCCON controla el reloj del sistema y las opciones de seleccin de frecuencia.Contiene los siguientes bits: bits de seleccin de frecuencia (IRCF2, IRCF1, IRCF0), bits de estado frecuencia (HTS, LTS), bits de control del reloj del sistema (OSTA, SCS).El registro OSCCON controla el reloj del sistema y las opciones de seleccin de frecuencia.Contiene los siguientes bits: bits de seleccin de frecuencia (IRCF2, IRCF1, IRCF0), bits de estado frecuencia (HTS, LTS), bits de control del reloj del sistema (OSTA, SCS).

Figura10-2 OSCCON RegistroIRCF2-0 -. Internos oscilador de frecuencia Seleccione los bitsde combinacin de estos tres bits determina la tasa divisora.La frecuencia de reloj del oscilador interno tambin se determina de esta manera.IRCF2IRCF1IRCF0FRECUENCIAOSC.

1118 MHzHFINTOSC

1104 MHzHFINTOSC

1012 MHzHFINTOSC

1001 MHzHFINTOSC

011500 kHzHFINTOSC

010250 kHzHFINTOSC

001125 kHzHFINTOSC

00031 kHzLFINTOSC

Tabla 10-1 internos oscilador de frecuencia Seleccione Bits.OSTS - Oscilador Start-up bits de estado de tiempo de esperaindica que la fuente de reloj est actualmente en uso.Este bit slo es legible. 1 - oscilador de reloj externo est en uso, y 0 - Uno de los osciladores del reloj interno est en uso (HFINTOSC o LFINTOSC).HTS - HFINTOSC bit de estado(8 MHz - 125 kHz) indica si alta-frecuencia del oscilador interno opera de una manera estable. 1 - HFINTOSC es estable; y 0 - HFINTOSC no es estable.LTS - LFINTOSC bits Estable(31 kHz) indica si baja-frecuencia del oscilador interno opera de una manera estable. 1 - LFINTOSC es estable; y 0 - LFINTOSC no es estable.SCS - bit de seleccin de reloj del sistemadetermina qu oscilador es para ser utilizado como una fuente de reloj. 1 - Oscilador interno se utiliza para el reloj del sistema; 0 - Oscilador externo se utiliza para el reloj del sistema, yEl modo de oscilador se establece por los bits de configuracin en Word que se escriben en la memoria del microcontrolador durante la programacin.Modos del reloj externoA fin de que el oscilador externo para funcionar a diferentes velocidades y utilizar diferentes componentes para la estabilizacin de la frecuencia, que puede ser configurado para funcionar en uno de varios modos.Seleccin de modo que se realiza despus de que el programa de escritura y compilacin.En primer lugar, es necesario para activar el programa de PC que se utiliza para la programacin. Oscilador externo en modo ECEl modo de reloj externo (CE) utiliza la fuente de reloj del sistema configurado a partir de oscilador externo.La frecuencia de esta fuente de reloj es ilimitada (0 - 20 MHz).

. Figura10.3 Oscilador ExternoEste modo tiene las siguientes ventajas: La fuente de reloj externa est conectada a la entrada OSC1 y OSC2 es la disponible para los fines generales de E / S; Es posible sincronizar el funcionamiento del microcontrolador con el resto de la electrnica de a bordo; En este modo el microcontrolador comienza a funcionar inmediatamente despus de que el equipo est encendido.No hay retardo requerido para la estabilizacin de la frecuencia, y Temporal detener la entrada de reloj externa tiene el efecto de detener el dispositivo, dejando todos los datos intactos.

Al reiniciar el reloj externo, el dispositivo vuelve a funcionar como si nada hubiera sucedido.

Figura10.4 Oscilador externo en modo ECOscilador externo en LP, XT o el modo SA

. Figura10.5 Existen dos tipos de osciladores externos.El LP, modos HS XT y apoyar el uso de oscilador interno para la configuracin de fuente de reloj.La frecuencia de esta fuente se determina por el cristal de cuarzo o resonadores cermicos conectados a los pines OSC1 y OSC2.Dependiendo de las caractersticas del componente en uso, seleccione uno de los siguientes modos:El modo LP(Low Power) se utiliza slo para cristal de cuarzo de baja frecuencia.Este modo est diseado para conducir slo 32.768 cristales kHz normalmente incrustados en los relojes de cuarzo.Es fcil de reconocer que por su pequeo tamao y forma cilndrica especfica.El consumo de corriente es el menor de los tres modos;Modo XTse utiliza para cristales de cuarzo de frecuencia intermedia de hasta 8 MHz.El consumo de corriente es el medio de los tres modos, yEl modo HS(alta velocidad) se utiliza para cristales de cuarzo de alta frecuencia ms de 8 MHz.El consumo de corriente es la ms alta de las tres modalidades.

Fig.10.6 Esquema del oscilador externo y componentes externos adicionales.Resonadores cermicos en XT o el modo SA.

Fig.10.7 Resonador cermico.Resonadores de cermica son por sus caractersticas similares a cristales de cuarzo.Es por eso que estn conectados de la misma manera.A diferencia de los cristales de cuarzo, que son ms baratas y osciladores contienen tienen un poco peores caractersticas.Se utilizan para frecuencias de reloj que oscilan entre 100 kHz y 20 MHz.Oscilador externo en el RC y el modo RCIO.Es cierto que hay muchas ventajas en la utilizacin de elementos de estabilizacin de la frecuencia, pero a veces son realmente innecesarios.Es sobre todo suficiente que el oscilador funciona a la frecuencia no definido con precisin para que la incrustacin de elementos tan caros significa una prdida de dinero.La solucin ms simple y ms barato en estas situaciones es usar una resistencia y un condensador para el funcionamiento del oscilador.Hay dos modos:

Fig 10.8 Modo RC.

El modo RC.En el modo RC, el circuito RC est conectado a la clavija de OSC1 como se muestra en la figura.El pasador de OSC2 da salida a la frecuencia del oscilador RC dividido por 4.Esta seal se puede utilizar para la calibracin, sincronizacin u otros requisitos de la aplicacin.

Fig10.9 Modo RCIO.Modo de RCIO.Similares al caso anterior, el circuito RC est conectado a la clavija de OSC1.Esta vez, el pin OSC2 disponible se utiliza como propsito general adicional pin I / O.En ambos casos, se recomienda el uso de componentes como se muestra en la figura.La frecuencia de dicho oscilador se calcula segn la frmula f = 1 / T en la que:

f = frecuencia [Hz].

T = R * C = constante de tiempo [s].

R = Valor de la resistencia [].

C = capacidad del condensador [F]Modos del reloj interno.El circuito oscilador interno consiste en dos osciladores separados que se pueden seleccionar como la fuente de reloj del sistema:El osciladorHFINTOSCviene calibrado de fbrica y funciona a 8 MHz.Su frecuencia puede ser ajustada por el usuario a travs del software utilizando los bits de la OSCTUNE registro.El osciladorLFINTOSCno est calibrado de fbrica y funciona a 31kHz.Al igual que el oscilador externo, el interno tambin puede funcionar en varios modos.El modo se selecciona de la misma manera como en el caso de externos oscilador-utilizando los bits del registro de palabra de configuracin.En otras palabras, todo lo que se lleva a cabo dentro de software de PC, inmediatamente antes de que el programa de escritura comienza microcontrolador.Oscilador interno en modo INTOSC.

En este modo, el pasador de OSC1 est disponible como propsito general de E / S mientras que la patilla OSC2 salidas seleccionadas frecuencia del oscilador interno dividido por 4.

Fig: 10.10 Modo INTOSC.

Oscilador interno en modo INTOSCIO.

En este modo, los dos pasadores estn disponibles para uso general I / O.

Fig.10.11 Modo INTOSCIO.Configuracin oscilador internoEl oscilador interno consiste en dos circuitos separados.1. La alta frecuencia HFINTOSC oscilador interno est conectado a la postscaler (divisor de frecuencia).Se viene calibrado de fbrica y funciona a 8MHz.Uso de postscaler, este oscilador puede dar salida a las fuentes de reloj en uno de siete frecuencias que pueden ser seleccionados a travs del software usando los IRCF2, IRCF1 y IRCF0 los pins del registro OSCCON.El HFINTOSC se activa seleccionando una de las siete frecuencias (entre 8 MHz y 125 kHz) y ajuste de la fuente de reloj (SCS) bits del sistema del registro OSCCON despus.Como se observa en el grfico siguiente, todo se lleva a cabo utilizando los bits del registro OSCCON.

. Figura10.12 Configuracin oscilador interno.2. El oscilador LFINTOSC de baja frecuencia no est calibrado y funciona a 31 kHz.Se habilita al seleccionar esta frecuencia (bits del registro OSCCON) y establecer el bit SCS del mismo registro.Modo de dos velocidades de reloj de puesta en marcha.El modo de puesta en marcha del reloj de dos velocidades se utiliza para proporcionar ahorros de energa adicionales cuando el microcontrolador funciona en modo de suspensin.Qu es esto?Cuando se configura para operar en el modo LP, XT o modos del SA, el oscilador externo se desconecta en la transicin a dormir con el fin de reducir el consumo total de energa del dispositivo.Cuando se cumplen las condiciones para despertar, el microcontrolador no se iniciar inmediatamente operativo, ya que tiene que esperar para la frecuencia de la seal de reloj se estabilice.Esa demora dura exactamente 1024 pulsos.Despus de eso, el microcontrolador procede con la ejecucin del programa.El problema es que muchas veces slo unas pocas instrucciones se realizan antes de que el microcontrolador se configura el modo de volver a dormir.Esto significa que la mayor parte de tiempo, as como la energa obtenida a partir de bateras se desperdicia.Este problema se resuelve mediante el uso de oscilador interno para la ejecucin del programa, mientras que estos impulsos se cuentan 1.024.Luego, tan pronto como la frecuencia del oscilador externo se estabiliza, tomar automticamente el "papel principal".Todo el proceso se habilita estableciendo un bit de la palabra de configuracin.Monitor del reloj a prueba de fallosEl monitor de reloj a prueba de errores (FSCM) supervisa la operacin de oscilador externo y permite que el microcontrolador para proceder a la ejecucin del programa, incluso el oscilador externo falla por alguna razn.En este caso, el oscilador interno se hace cargo de su funcin.

Fig.10.13 Fail-Safe Monitor de reloj.El monitor del reloj a prueba de fallos detecta un oscilador fallado al comparar las fuentes internas y externas de reloj.En caso de que se necesita ms que 2mS para el reloj oscilador externo que viene, se cambia automticamente la fuente de reloj.El oscilador interno ser de este modo continuar operando controlado por los bits del registro OSCCON.Cuando se establece el bit del registro OSFIE PIE2, se genera una interrupcin.El reloj del sistema seguir siendo procedente de reloj interno hasta que el dispositivo se reinicia con xito el oscilador externo y vuelve al funcionamiento externo.Al igual que en los casos anteriores, este mdulo se activa al cambiar la palabra de configuracin antes de la programacin de las salidas de chips.Esta vez, se hace seleccionando el Clk Fail-Safe.Opcin Monitor.OSCTUNE Registro.Modificaciones en el registro OSCTUNE afectan a la frecuencia HFINTOSC, pero no la frecuencia LFINTOSC.Adems, no hay ninguna indicacin durante el funcionamiento que se ha producido cambio.

Fig.10.14 OSCTUNE Registro.TUN4 - tun0 bits de sintonizacin de frecuencia.Mediante la combinacin de estas cinco bits, la frecuencia del oscilador de 8 MHz desplaza.De esta manera, las frecuencias obtenidas por su divisin en el postscaler cambian tambin.TUN4TUN3TUN2TUN1TUN0FRECUENCIA

01111Mximo

01110

01101

00001

00000Calibrado

11111

10010

10001

10000Mnimo

Tabla 10.2 Frecuencia de Bits afinacin.Material y equipo utilizado

1 Computadora1 Software MPLAB v8.53.

1 Software de Simulacin Proteus1 Pickit 2.0

1 Terjeta de Puertos Ent/Sal.

DESARRROLLO DE LA PRCTICA.10.2 Manejo del Osciladorm Interno y Externo..

El siguiente cdigo hace uso del uso del Oscilador Interno y su Configuracin de los registros apropiados. Realizar su programa en MPLAB, as como su Simulacin con PROTEUS, por ultimo su armado fsico como se muestra en la figura./************************************************************************/

/* Ejemplo sobre la inicializacin del OSCCON

*/

/*main.c

*/

/* Fecha: Noviembre, 2013

*/

/* V1.0, Rev 0 por Jose Luis DelgadoMendoza

*/

/* Asunto: Implementar un codigo en C que realice la inicializacion delmodulo */

/*MCG en modo PLL y verificar la frecuencia de trabajo generando una seal */

/*periodica con el PORTB Bit RB0

*/

/*************************************************************************/

#include

#pragma config OSC = INTIO67

#pragma config LVP = OFF

#pragma config WDT = OFF

#define ON 1

#define OFF 0

void main()

{

OSCCON=0b01010000;

TRISBbits.TRISB0=0;

PORTBbits.RB0=0;

for(;;)

{

PORTBbits.RB0=0;

Nop();

PORTBbits.RB0=1;

Nop();

}

}// Retorno de interrupcion de baja prioridad

Armado del Micrcontrolador con Tres interruptores para la atencin a tres eventos, segn su prioridad, se realizar sobre los leds, estas atenciones a las interrupciones, considere que puede atender otro tipo de eventos.

10.3 Trabajo de Calse o desarrollar,.De la siguiente Tabla. Obtener mediante programa los tie4mpos correspondientes y hacer que este encienda y apague un led por el tiempo indicado en la tabla.

Mesa12345678

Tiempo 1100ms200ms300ms400ms150ms330ms830ms500ms

Tiempo 256783121520

Tabla de tiempos por generar con el oscilador interno o externo.

Compilacin y DepuracinModificar el mismo cdigo para diferentes frecuencias y Modulacin de ancho de pulso para tiempos diferentes, y que controlen den otros tiempos en formatos diferentes.

----------------------------------- FIN DE LA PRCTICA --------------------------------------------JLDM 6E2VPgina 15 de 31