El microcontrolador es un circuito integrado programable que contiene periféricos de entrada/salida, memoria. Se utiliza para controlar diferentes tipos de procesos mediante sensores y actuadores del dispositivo a controlar.

1.2 ARQUITECTURA INTERNA

Las partes principales de un microcontrolador son:

1. Procesador

2. Memoria no volátil para contener el programa

3. Memoria de lectura y escritura para guardar los datos

4. Líneas de I/O para los controladores de los periféricos

a) Comunicación paralelo

b) Comunicación serie

5. Recursos auxiliares

a) Circuito de reloj

b) Temporizadores

c) Watchdog

d) Convertidores A/D y D/A

e) Comparadores analógicos

f) Protección para fallos de alimentación

g) Estado de bajo consumo

1.2.1 EL PROCESADOR

El procesador del PIC cuenta con tres técnicas:

- Arquitectura Harvard

- Arquitectura RISC

- Segmentación

En la arquitectura Harvard son independientes la memoria de instrucciones y la memoria de datos y cada una dispone de su propio sistema de buses para el acceso. El RISC tiene un repertorio de instrucciones, máquina pequeña y simple, de forma que la mayor parte de las instrucciones se ejecutan en un ciclo de instrucción.

1.2.2 MEMORIA DE PROGRAMA

Existen diferentes tipos de memoria que utilizan los microcontroladores:

- ROM

- EPROM

- OTP
EEPROM
FLASH

El PIC 16C84 y el PIC16F84 utilizan memorias de tipo EEPROM y FLASH respectivamente.

1.2.3 ASIGNACION DE PINES

En la figura 1.1 se muestra el diagrama del PIC16F84A

Figura 1.1

1.2.4 RECURSOS AUXILIARES

Los recursos más comunes con los que cuenta un microcontrolador son los siguientes:

a) Circuito de reloj

b) Temporizadores

c) Watch Dog

d) Convertidores A/D y D/A

e) Comparadores analógicos

f) Sistema de protección ante fallas de alimentación

g) Sistemas de bajo consumo de energía

1.3 PRIMER PROGRAMA

Objetivo

Conocer los modos de configuración de los puertos del microcontrolador así como las instrucciones necesarias para mandar y datos por el puerto A y B.

Desarrollo

Generar por medio de un programa una secuencia de datos y reflejarlos en la salida de los puertos del PIC16F84A por medio de led´s. Ver Figura A

FIGURA A

PROGRAMA 1

***************************************************************************

;*Programa: luces.asm

;*Descripcion: Manda datos al puerto a y b como un contador binario, ; ;*después inicia otra secuencia de luces*

;***************************************************************************

;********************************IGUALDADES*********************************

STATUS EQU 3 ;Dirección del registro de estado

PORTB EQU 6 ;Dirección del puerto B

TRISB EQU 6 ;Registro de configuración E/S

CONTADOR1 EQU 0Ch ;Dirección del conta1 p/retardo

CONTADOR2 EQU 0Dh ;Dirección del conta2 p/retardo

DATO EQU 0Eh ;Datos a mandar por PORTB

CICLO1 EQU 0Fh ;Indica el fin de luces1

CICLO2 EQU 10h ;Indica el fin de luces2

w EQU 0 ;Destino w

f EQU 1 ;Destino el propio registro

;*************************PROGRAMA PRINCIPAL********************************

ORG 00h ;Inicio del ensamblado desde 00

GOTO INICIO ;Salto a la primera instrucción

ORG 05h ;Ensamblar de la localidad 05h

INICIO BSF STATUS,5 ;Selecciona la pagina 1 de datos

CLRF TRISB ;Programa PORTB como salida

CLRF TRISA ;Programa porta como salida

BCF STATUS,5 ;Selecciona la pagina 0 de datos

;**************************INICIO LUCES 1 ******************************************

INICIO2 MOVLW 01 ;Veces que se repite luces1

MOVWF CICLO1 ;Carga las veces a ciclo1

CLRF DATO ;El registro dato se pone en ceros

OTRO MOVF DATO,w ;Carga dato en w

MOVWF PORTB ;Manda de w a PORTB

MOVWF PORTA ;Manda de w a PORTA

MOVLW 0B0h ;Carga w con B0 para el retardo

CALL RETARDO ;Llama a un retardo

INCFSZ DATO,f ;Incrementa en uno a dato

GOTO OTRO ;Incrementa al puerto en uno

DECFSZ CICLO1,f ;Termino todo el sentido?

GOTO OTRO ;No, continua

;**************************SI, INICIO DE LUCES 2 ***********************************

MOVLW 05h ;Veces que se repite luces2

MOVWF CICLO2 ;Carga las veces a ciclo2

INI MOVLW 80h ;Pone en uno el bit7 de w

MOVWF PORTB ;Manda el dato al puerto

BCF STATUS,0 ;Borra posible carry

MOVLW 0E0h ;Carga w con E0

;**************************INICIO DE LUCES 2 EN SENTIDO DERECHA **********

MAS CALL RETARDO ;Llama al retardo

RRF PORTB,f ;Recorre el bit a la derecha

BTFSS STATUS,0 ;Verifica el acarreo

GOTO MAS ;Recorre de nuevo el bit a la der

MOVLW 01h ;Pone a uno el bit 0 de w

MOVWF PORTB ;Lo pasa al puerto b

MOVLW 0E0h ;Carga w con E0

;**************************INICIO DE LUCES2 EN SENTIDO IZQUIERDA***********

BCF STATUS,0 ;Borra posible carry

MAS1 CALL RETARDO ;Llama al retardo

RLF PORTB,f ;Recorre el bit a la izquierda

BTFSS STATUS,0 ;Verifica el acarreo

GOTO MAS1 ;Recorre de nuevo el bit a la izq

DECFSZ CICLO2,f ;Termino recorrido?

GOTO INI ;No, sigue el recorrido

GOTO INICIO2 ;Si, repite todo

;*******************************RETARDO*************************************

RETARDO MOVWF CONTADOR1 ;Se cargan los contadores con el

LOOP2 MOVWF CONTADOR2 ;valor inicial de w

LOOP1 DECFSZ CONTADOR2,f ;Termino de decrementar?

GOTO LOOP1 ;No, sigue decrementando

DECFSZ CONTADOR1,f ;Termino de decrementar?

GOTO LOOP2 ;Regresa a decrementar conta2

RETURN ;Regresa al programa principal

;***************************************************************************

END ;Fin del programa

;***************************************************************************

CAPITULO 2

2 MICROCONTROLADORES DE 8 BITS (PIC)

2.1 LA FAMILIA DE LOS PIC

Microchip cuenta con 4 familias de microcontroladores de 8 bits:

2.1.1 Gama enana: PIC12C(F)XXX

Su principal característica es su reducido tamaño. Se alimenta entre 2.5VDC y 5.5VDC y consumen menos de 2mA. El formato de sus instrucciones puede ser de 12 a 14 bits y cuenta de 33 o 35 instrucciones respectivamente.

2.1.2 Gama baja: PIC16C5X

Esta serie de PIC cuenta con un repertorio de 33 instrucciones cuyo formato consta de 12 bits. Este tipo de microcontrolador no admite interrupciones.

2.1.3 Gama media PIC16C(F)XXX

El repertorio de instrucciones es de 35, de 14 bits cada una y compatible con el de la gama baja. Disponen de interrupciones y una pila de 8 niveles que permite el anidamiento de subrutinas.

2.1.4 Gama alta: PIC 17CXXX

Maneja 58 instrucciones de 16 bits en el repertorio, contiene variados controladores de periféricos, puertos de comunicación, serie y paralelo. La característica más importante en esta gama es su arquitectura abierta, por su posibilidad de ampliación del microcontrolador con elementos externos.

2.2 SEGUNDO PROGRAMA

Objetivo

Manejar todo el conjunto de instrucciones, diseñar el hardware y software para controlar un display de 7 segmentos desde un Dip Switch.

Desarrollo

Se conecta al las entradas menos significativas del Puerto A el Dip Switch por donde se introducirá un numero binario comprendido del 0000 al 1111.

A las entradas del Puerto B se conectan los 7 segmentos de un display de cátodo común. Ver Figura B

FIGURA B

PROGRAMA 2

;***************************************************************************

;*Programa: Decoder.asm

;*Descripcion: Decodificador BCD a 7 segmentos

:***************************************************************************

;*******************************ETIQUETAS***********************************

STATUS EQU 3

PORTA EQU 5

PORTB EQU 6

TRISB EQU 6

TRISA EQU 5

CONTADOR1 EQU 0Ch

CONTADOR2 EQU 0Dh

DATO EQU 0Eh

CICLO1 EQU 0Fh

CICLO2 EQU 10h

DELAY EQU 0XFF

w EQU 0

f EQU 1

;*************************PROGRAMA PRINCIPAL********************************

ORG 00h

ORG 05h

BSF STATUS,5

CLRF TRISB

MOVLW 0X0F

MOVWF TRISA

BCF STATUS,5

GOTO INICIO

INICIO MOVF PORTA,w

MOVWF DATO

GOTO CODIF

;*************************VERIFICA DIP SWITCH*********************************

CODIF MOVLW 0X00 ;Mueve 00 a W

SUBWF DATO,W ;Resta el valor de dato a w

BTFSC STATUS,2 ;Verifica el resultado

GOTO CERO ;Si son iguales manda a cero

MOVLW 0X01 ;Mueve 01 a W

SUBWF DATO,W ;Resta el valor de dato a w

BTFSC STATUS,2 ;Verifica el resultado

GOTO UNO ;Si son iguales manda a uno

MOVLW 0X02 ;Mueve 02 a W

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2

GOTO DOS

MOVLW 0X03 ;Mueve 03 a W

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2

GOTO TRES

MOVLW 0X04 ;Mueve 04 a W

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2

GOTO CUATRO

MOVLW 0X05 ;Mueve 05 a W

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2

GOTO CINCO

MOVLW 0X06 ;Mueve 06 a W

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2

GOTO SEIS

MOVLW 0X07 ;Mueve 07 a W

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2

GOTO SIETE

MOVLW 0X08 ;Mueve 08 a W

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2

GOTO OCHO

MOVLW 0X09 ;Mueve 09 a W

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2

GOTO NUEVE

GOTO INICIO

;**************** BCD --- 7 SEGMENTOS **************************

CERO MOVLW 0X3F ;Mueve valor 0 en 7 segment a W

MOVWF PORTB ;Mueve el valor de w al puerto B

MOVLW DELAY ;Mueve a w el valor del retardo

CALL RETARDO ;Llama la subrutina de retardo

GOTO INICIO ;Regresa a inicio

UNO MOVLW 0X06 ;Mueve valor 1 en 7 segment a W

MOVWF PORTB

MOVLW DELAY

CALL RETARDO

GOTO INICIO

DOS MOVLW 0X5B ;Mueve valor 2 en 7 segment a W

MOVWF PORTB

MOVLW DELAY

CALL RETARDO

GOTO INICIO

TRES MOVLW 0X4F ;Mueve valor 3 en 7 segment a W

MOVWF PORTB

MOVLW DELAY

CALL RETARDO

GOTO INICIO

CUATRO MOVLW 0X66 ;Mueve valor 4 en 7 segment a W

MOVWF PORTB

MOVLW DELAY

CALL RETARDO

GOTO INICIO

CINCO MOVLW 0X6D ;Mueve valor 5 en 7 segment a W

MOVWF PORTB

MOVLW DELAY

CALL RETARDO

GOTO INICIO

SEIS MOVLW 0X7D ;Mueve valor 6 en 7 segment a W

MOVWF PORTB

MOVLW DELAY

CALL RETARDO

GOTO INICIO

SIETE MOVLW 0X07 ;Mueve valor 7 en 7 segment a W

MOVWF PORTB

MOVLW DELAY

CALL RETARDO

GOTO INICIO

OCHO MOVLW 0X7F ;Mueve valor 8 en 7 segment a W

MOVWF PORTB

MOVLW DELAY

CALL RETARDO

GOTO INICIO

NUEVE MOVLW 0X67 ;Mueve valor 9 en 7 segment a W

MOVWF PORTB

MOVLW DELAY

CALL RETARDO

GOTO INICIO

;******************************SUBRUTINA DE RETARDO ******************************

RETARDO MOVWF CONTADOR1

LOOP2 MOVWF CONTADOR2

LOOP1 DECFSZ CONTADOR2,f

GOTO LOOP1

DECFSZ CONTADOR1,f

GOTO LOOP2

RETURN

END

CAPITULO 3

3 EL MICROCONTROLADOR PIC16F84

3.1 Características principales

Este microcontrolador es de la familia media. Se utilizara este microcontrolador debido a que cumple con los requisitos para aprender a diseñar proyectos. Al aprender a manejar este sencillo PIC lograremos programar los de gamas más altas que cuentan con mayores recursos.

Características de alto desempeño:

· Solo 35 instrucciones por aprender

· Todas las instrucciones se ejecutan en un ciclo de máquina excepto las de salto que utilizan 2 ciclos.

· Velocidad de operación: DC – 20 MHz clock input

DC – 200 ns ciclo de instrucción

· Memoria de programa de 1024 words

· RAM de datos de 68 Bytes

· EEPROM de datos de 64 Bytes

· Stack de 8 niveles

· 4 Tipos de interrupciones diferentes

- Pin externo RB0/INT

- TMRO sobreflujo del temporizador

- PORTB<7:4> interrupción en cambio

- Escritura de datos completa en EEPROM

Periféricos:

· 13 pines de I/O con control de dirección individual

· TMR0 temporizador/contador de 8 bits con 8 bits del prescalador programable.

· Corriente de manejo

- Máxima absorbida por línea 25 mA

- Máxima suministrada por línea 25 mA

Características Especiales del Microcontrolador

· 10,000 ciclos de borrado/escritura en memoria de programa FLASH

· 10,000,000 ciclos de borrado/escritura en memoria de datos EEPROM

· Retención EEPROM más de 40 años

· ICSP In-Circuit Serial Programming

· (POR) Power-On-Reset, (PWRT) Power-up-Timer, (OST) Oscillator Start-Up Timer

· Whatchdog Timer (WDT)

· Protección de código

· Modo de bajo consumo SLEEP

· Oscilador con opción de selección

Tecnología CMOS FLASH/EEPROM

· Bajo consumo, tecnología de alta velocidad

· Rango de operación de voltaje: 2.0V a 5.5V

3.2 Descripción de pines

· VDD: Alimentación positiva

· VSS: Referencia a tierra

· OSC1/CLKIN: Oscilador externo que proporciona la frecuencia

de trabajo del microcontrolador.

· OSC2/CLKOUT: Auxiliar del circuito oscilador

· MCLR: Reset del PIC, se activa con un nivel lógico bajo y reinicia el PIC. También se utiliza durante la grabación de la memoria de programa para introducir VPP, que está comprendida entre 12 y 14 VDC.

· RA0 – RA4: Puerto A, 5 líneas de I/O. La línea RA4 multiplexa otra función expresada por TOCKI. Esta función sirve para recibir una frecuencia externa para alimentar el temporizador interno TMR0.

· RB0-RB7: Puerto B, 8 líneas de I/O. La línea RB0 multiplexa otra función que sirve como entrada a una petición externa de una interrupción.

3.3 Frecuencia de funcionamiento

La frecuencia de trabajo del microcontrolador es un parámetro fundamental a la hora de establecer la velocidad en la ejecución de instrucciones y el consumo de energía.

Cuando un PIC 16X8X funciona a 10Mhz, que es su máxima frecuencia, le corresponde un ciclo de instrucción de 400ns, puesto que cada instrucción tarda en ejecutarse 4 periodos de reloj, o sea 4 x 100ns. Todas las instrucciones del PIC se realizan en un ciclo de instrucción, menos las de salto, que tardan el doble.

Los pulso de reloj de OSC1/CLKIN se dividen entre 4 internamente, dando lugar a las señales Q1, Q2, Q3 y Q4, Durante un ciclo de instrucción, que comprende las 4 señales mencionadas, se desarrollan las siguientes operaciones:

Q1: Durante este pulso se incrementa el contador del programa

Q4: Durante este pulso se busca el código de la instrucción en la memoria del programa y se carga en el registro de instrucciones.

Q2-Q3: Durante la activación de estas dos señales, se produce la decodificación de la instrucción.

Para conseguir ejecutar cada instrucción en un ciclo de instrucción (excepto las de salto), se aplica la técnica de la segmentación <<pipe-line>>, que consiste en realizar en paralelo las dos fases que comprende cada instrucción.

En realidad cada instrucción se ejecuta en dos ciclos: En el primero se lleva a cabo la búsqueda del código de la instrucción en la memoria del programa (fase de búsqueda), y en el segundo se decodifica y se ejecuta (fase de ejecución).

La estructura segmentada del procesador, permite realizar al mismo tiempo la fase de ejecución de una instrucción y la de búsqueda de la siguiente. Cuando la instrucción ejecutada corresponde a un salto no se conoce cuál será la siguiente hasta que se complete, por eso en esta situación se sustituye la fase de búsqueda de la siguiente instrucción por un ciclo <<vacío>>, originando que las instrucciones de salto tarden en realizarse dos ciclos de instrucción.

3.3.1. Tipos de osciladores

El PIC admite cuatro tipos de osciladores externos para aplicarles la frecuencia de funcionamiento. El tipo empleado debe especificarse en dos bits (FOSC1 y FOSC0) en la palabra de configuración.

Oscilador tipo RC

Éste es un oscilador de bajo costo, formado por una resistencia y un capacitor. Éste no tiene una frecuencia muy estable y su valor depende de los valores de los elementos de la red RC (Figura 3.4)

Figura 3.4 Esquema del oscilador tipo RC

Oscilador tipo HS

Es un oscilador que alcanza una alta velocidad comprendida entre 4 y 10 MHz y está basado en un cristal de cuarzo o un resonador cerámico.

Oscilador tipo XT

Es un oscilador de cristal para frecuencias estándar comprendidas entre 100KHz y 4MHz

Oscilador tipo LP

Oscilador de bajo consumo con cristal, diseñado para trabajar en un rango de frecuencias de 35 a 200KHz. (Figura 3.5)

Figura 3.5 Para frecuencias comprendidas entre 4MHz y 10 MHz C1

y C2 deben de ser de 15pF a 33pF.

3.4 Reset

Cuando se aplica un nivel bajo en el pin MCLR, el microcontrolador reinicia su estado provocando los acciones importantes:

1. El contador del programa se carga con la dirección 0, apuntando hacia la primera dirección del programa en donde deberá estar la primera instrucción del programa de aplicación.

2. La mayoría de los registros de estado y control del procesador toman un estado determinado.

3.5 Tercer programa

Objetivo

Conocer el comportamiento del TMR0, manejarlo y controlar 8 frecuencias diferentes. Visualizando la frecuencia por medio de un diodo led.

Desarrollo

Realizar por medio de subrutinas diferentes tiempos, guardando el contador del programa en la pila. Ver Figura C

La formula que indica el tiempo es:

FIGURA C
PROGRAMA 3

;********************************************************************************

;*Programa: tiempo.asm

;*Descripcion: Generador de 8 frecuencias

;********************************************************************************

;*******************************ETIQUETAS***********************************

STATUS EQU 3

TMR_OPT EQU 1

INTCON EQU 0Bh

PORTA EQU 5

PORTB EQU 6

TRISB EQU 6

TRISA EQU 5

SEG EQU 0Ch

VAR EQU 0Dh

DATO EQU 0Eh

CICLO1 EQU 0Fh

CICLO2 EQU 10h

w EQU 0

f EQU 1

;*************************PROGRAMA PRINCIPAL***********************

ORG 00h

ORG 05h

BSF STATUS,5

MOVLW 0X1F

MOVWF TRISA

CLRF TRISB

MOVLW 0XD7

MOVWF TMR_OPT

BCF STATUS,5

CLRF PORTB

GOTO INICIO

:************************** INICIO DEL PROGRAMA ****************************

INICIO MOVF PORTA,w ;Mueve el valor del puerto A en w MOVWF DATO ;Guarda el valor de w en dato MOVLW 0X00

SUBWF DATO,W ;Compara si el dip switch es igual a 0 BTFSC STATUS,2 ;Si no es igual salta la instrucción CALL SEG1 ;Si es igual llama a subrutina seg1 MOVLW 0X01

SUBWF DATO,W ;Compara si el dip switch es igual a 1

BTFSC STATUS,2

CALL SEG2

MOVLW 0X02

SUBWF DATO,W ;Compara si el dip switch es igual a 2

BTFSC STATUS,2

CALL SEG3

MOVLW 0X03

SUBWF DATO,W ;Compara si el dip switch es igual a 3

BTFSC STATUS,2

CALL SEG4

MOVLW 0X04

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2 ;Compara si el dip switch es igual a 4

CALL SEG5

MOVLW 0X05

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2 ;Compara si el dip switch es igual a 5

CALL SEG6

MOVLW 0X06

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2 ;Compara si el dip switch es igual a 6

CALL SEG7

MOVLW 0X07

SUBWF DATO,W

BTFSC STATUS,2 ;Compara si el dip switch es igual a 7

CALL SEG8

;************************PARPADEO********************************************* BSF PORTB,0 ;Fija a 1 el bit 0 del puerto B

CLRF SEG ;Limpia la variable SEG

CALL RETARDO ;Llama a subrutina de retardo

CLRF SEG

BCF PORTB,0 ;Fija a 0 el bit 0 del puerto B

CALL RETARDO

GOTO INICIO ;Manda llamar a inicio

;***********************FRECUENCIAS*******************************************

SEG1 MOVLW 0X01

MOVWF VAR ;Fija en var el retardo para la frec 1

RETURN

SEG2 MOVLW 0X02

MOVWF VAR ;Fija en var el retardo para la frec 2

RETURN

SEG3 MOVLW 0X04

MOVWF VAR ;Fija en var el retardo para la frec 3

RETURN

SEG4 MOVLW 0X08

MOVWF VAR ;Fija en var el retardo para la frec 4

RETURN

SEG5 MOVLW 0X0F

MOVWF VAR ;Fija en var el retardo para la frec 5

RETURN

SEG6 MOVLW 0X10

MOVWF VAR ;Fija en var el retardo para la frec 6

RETURN

SEG7 MOVLW 0X20

MOVWF VAR ;Fija en var el retardo para la frec 7

RETURN

SEG8 MOVLW 0X40

MOVWF VAR ;Fija en var el retardo para la frec 8

RETURN

;*****************************RUTINA DE RETARDO***********************

RETARDO CLRF TMR_OPT

INC BTFSS INTCON,2

GOTO INC

BCF INTCON,2

INCF SEG

MOVF VAR,w

SUBWF SEG,w

BTFSS STATUS,2

GOTO RETARDO

RETURN

END

CAPÍTULO 4

4 PROCESADOR INTERNO

4.1 Arquitectura Interna

Para lograr una compactación del código óptima y una velocidad superior, el PIC incorpora en su procesador 3 de las características

· Procesador tipo RISC

· Procesador segmentado

· Arquitectura HARVARD

La arquitectura HARVARD es con la cual se puede acceder de forma simultanea e independiente a la memoria de datos y a la memoria de instrucciones. La arquitectura interna del PIC 16F84 se muestra en el diagrama a bloques de la Figura 4.1

Figura 4.1 Diagrama a bloques del PIC16F84

La arquitectura interna consta de 7 bloques fundamentales:

1. Memoria de programa EEPROM de 1K x 14 bits.

2. Memoria de datos formada por dos áreas. Una RAM donde se alojan 22 registros de propósito especÍfico Especial Function Registers (SFR) y 36 de propósito general General Purpose Registers (GPR) y otra del tipo EEPROM de 64 bytes.

3. Bus de datos con una ALU de 8 bits y un registro de trabajo W

4. Recursos conectados al bus de datos tales como puertos de I/O, temporizador, etc.

5. Base de tiempos y circuitos auxiliares.

6. Direccionamiento de la memoria de programa en base al contador de programa ligado al stack de 8 niveles.

7. Direccionamiento directo e indirecto de la memoria RAM.

4.2 Memoria de programa

El PIC16F84 tiene un contador de programa de 13 bits, capaz de direccionar un espacio de memoria de 8K x 14. El primer 1K x 14 (0000h-03FFh) ya está implementado Figura 4.2.El vector de reset se encuentra en la dirección 0000h y el vector de interrupción en la 0004h.

Figura 4.2 Mapa de memoria de programa y stack.

4.3 Memoria de Datos RAM

La memoria de datos se dispone de dos áreas diferentes:

1. Área de RAM estática o SRAM, donde reside el banco de registros específicos (SFR) y el banco de registros de propósito general (GPR). El primer banco tiene 24 posiciones de tamaño byte, aunque dos de ellas no son operativas, y el segundo 36.

2. Área EEPROM de 64 bytes donde, opcionalmente, se pueden almacenar datos que no se pierden al desconectar la alimentación.

La zona de memoria RAM está dividida en dos banco (banco 0 y banco 1)de 128 bytes cada uno. Solo se hallan implementadas las 48 primeras posiciones de cada banco, de las cuales las 12 primeras están reservadas al SFR, que son los encargados del procesador y sus recursos. Algunos de los registros se encuentran repetidos en la dirección de los dos bancos, para simplificar su acceso (INDF, ESTADO, FSR, PCLATH e INTCON). La posición apuntada por la dirección 7H y la apuntada por la 87H no son operativas. Los 36 registros restantes de cada banco se destinan a GPR y en realidad solo son operativos los 36 del banco 0 por que los del banco 1 se mapean sobre el banco 0. Es decir que cuando se apunta a un registro general del banco 1, se accede al mismo del banco 0. (Figura 4.3)

Para seleccionar el banco para acceder se manipula el bite (RP0) del registro de estado. Cuando RP0 = 1 acceso a banco 1, RP0 = 0 acceso a banco 0. Después de un Reset se accede automáticamente al banco 0. Para seleccionar un registro GPR no hay que tener en cuenta el estado del bit RP0, porque al estar mapeado el banco 1 sobre el banco 0 cualquier registro del banco 1 corresponde al mismo del banco 0. En el direccionamiento directo a los registros GPR se ignora el bit MSB, que identifica el banco y sus direcciones están comprendidas entre el valor 0x0c y Ox2f.

Los registros SFR se clasifican en 2 grupos. En uno se incluye el núcleo del microcontrolador (ESTADO, OPTION, INTCON, etc.) y en el otro la operación de los recursos auxiliares y periféricos. La figura 4.4 muestra la estructura de estos registros y los valores que toman después de un Reset.

Figura 4.3 La memoria RAM de datos se divide en 2 bancos de 128 bytes cada uno, solo los primeros 48 de cada banco están implementados. Las 12 primeras posiciones de cada banco se reservan a los registros SFR y las 36 restantes a los registros GPR.

4.3.1. Direccionamiento de la memoria de datos

Direccionamiento Directo

El operando que utiliza la instrucción en curso se referencia mediante su dirección, que viene incluida en el código de operación de la misma en los 7 bits menos significativos. El banco a acceder lo determinan los bits RP0 y RP1 del registro de estado. (Figura 4.5)

Direccionamiento Indirecto

Este modo de direccionamiento se usa cuando en una instrucción se utiliza como operando el registro INDF, que ocupa la dirección 0 de ambos bancos. El registro INDF no está implementado físicamente y cuando se le hace referencia, se accede la dirección de un banco especificada, con los 7 bits menos significativos del registro FSR. El bit MSB de FSR junto al bit IRP del registro de estado se encarga de seleccionar el banco a acceder, mientras que los 7 bits menos significativos apuntan a la posición. En este modo de direccionamiento el bit IRP = 0 siempre.

Figura 4.5 Direccionamiento directo del PIC16F84

4.4 El Registro de Estado

El registro de estado contiene el estado aritmético de la ALU (C, DC y Z). Indica el estado de RESET (TO y PD). Selecciona el dato a acceder en la memoria de datos (IRP, RP0 y RP1).

Para modificar el registro de estado, se deben de utilizar únicamente las instrucciones BCF, BSF, SWAPF y MOVWF ya que estas instrucciones no afectan ningún bit del registro de estado.

REGISTRO DE ESTADO

bit 7-6 No implementado: Se programa como 0

bit 5 RP0: Selección de banco en direccionamiento directo

01 = Banco 1 (80h – FFh)

00 = Banco 0 (00h – 7Fh)

bit 4 TO: Bit Time-out

1 = Después de energizarlo o al ejecutarse las instrucciones CLRWDT y SEP

0 = Cuando termina el tiempo del WDT (Watchdog)

bit 3 PD: Bit Power-Down

1 = Después de energizarlo o al ejecutar la instrucción CLRWDT

0 = Al ejecutar la instrucción SEP

bit 2 Z: Bit Cero

1 = El resultado de la operación aritmética-lógica ha sido 0

0 = El resultado de la operación aritmética-lógica no es 0

bit 1 DC: Bit Digito de carry/borrow (instrucciones ADDWF, ADDLW, SUBLW, SUBWF) (para borrow la polaridad es al revés)

1 = En el resultado de la instrucción se produjo un carry en el cuarto bit de menos peso.

0 = No se produjo carry

bit 0 C: Bɩt carry/borrow (instrucciones ADDWF, ADDLW, SUBLW, SUBWF) (para borrow la polaridad es al revés)

1 = En el resultado de la instrucción se produjo un carry en el bit de más significativo.

0 = No se produjo carry.

4.5 Cuarto Programa

Objetivo

Realizar una pantalla de matriz de 8x16 y desplegar diferentes mensajes

Desarrollo

Realizar un programa que mediante la ayuda de multiplexores, genere un barrido en las 16 columnas de la pantalla y en sincronía con el puerto B mandar los datos a desplegar. El barrido se hará a una velocidad en la que el ojo humano perciba que están iluminadas todas las columnas. Ver figura D

FIGURA D
PROGRAMA 4

;*****************************************************************************

;*Programa: Display 16 x 8

;:Autor: Carlos Alberto López González

;*Descripcion: Controlar por medio del puerto a y b una pantalla de 16 x 8

;*****************************************************************************

;*******************************ETIQUETAS*************************************

STATUS EQU 3

PORTA EQU 5

PORTB EQU 6

TRISB EQU 6

TRISA EQU 5

COLUMNA EQU 0Ch

TABLA EQU 0Dh

CONTADOR1 EQU 0Eh

CONTADOR2 EQU 0Fh

CICLO EQU 10h

DELAY EQU 0XFF

ENABLE EQU 0X08

PCL EQU 02h

w EQU 0

f EQU 1

;*************************PROGRAMA PRINCIPAL********************************

ORG 00h

ORG 05h

BSF STATUS,5

CLRF TRISB

MOVLW 0X10

MOVWF TRISA

BCF STATUS,5

MOVLW 0X00

MOVWF COLUMNA

GOTO INICIO

INICIO GOTO BARRIDO

;******************************CONTROLA PANTALLA 1****************************

BARRIDO BTFSC PORTA,4 ;Verifica push

GOTO BARRIDO1 ;Va a pantalla 2

MOVF COLUMNA,w ;Mueve valor de colum a W

MOVWF PORTA ;Mueve valor de W al Port A

INCF COLUMNA,w ;Incrementa columna

MOVWF COLUMNA

CALL DATO ;Rutina de dato a desplegar

MOVWF TABLA ;Guarda dato en la variable

MOVLW 0X0F ;Carga w con el retardo

CALL RETARDO ;Llama retardo

MOVF TABLA,w ;Mueve valor de tabla a W

MOVWF PORTB ;Despliega dato al puerto B

MOVLW 0X10 ;Carga w con 10

SUBWF COLUMNA,w ;Posición de columna

BTFSC STATUS,2

CALL RESET ;Ultima regresa al origen

GOTO BARRIDO ;Regresa a barrido

;*******************************CONTROLA PANTALLA 2****************************

BARRIDO1 BTFSC PORTA,4

GOTO BARRIDO2

MOVF COLUMNA,w

MOVWF PORTA

INCF COLUMNA,w

MOVWF COLUMNA

CALL DATO1

MOVWF TABLA

MOVLW 0X0F

CALL RETARDO

MOVF TABLA,w

MOVWF PORTB

MOVLW 0X10

SUBWF COLUMNA,w

BTFSC STATUS,2

CALL RESET

GOTO BARRIDO1

;*******************************CONTROLA PANTALLA 3 ***************************** BARRIDO2 BTFSC PORTA,4

GOTO BARRIDO3

MOVF COLUMNA,w

MOVWF PORTA

INCF COLUMNA,w

MOVWF COLUMNA

CALL DATO2

MOVWF TABLA

MOVLW 0X0F

CALL RETARDO

MOVF TABLA,w

MOVWF PORTB

MOVLW 0X10

SUBWF COLUMNA,w

BTFSC STATUS,2

CALL RESET

GOTO BARRIDO2

RESET MOVLW 0X00 ;Carga w con 00

MOVWF COLUMNA ;Descarga w en columna

RETURN

;********************************RUTINA DE RETARDO ****************************

RETARDO MOVWF CONTADOR1

LOOP2 MOVWF CONTADOR2

LOOP1 DECFSZ CONTADOR2,f

GOTO LOOP1

DECFSZ CONTADOR1,f

GOTO LOOP2

RETURN

;********************************DATO PANTALLA 1 ******************************

DATO ADDWF PCL

RETLW 0X81 ;regresa de subrutina con w=81

RETLW 0XFF ;regresa de subrutina con w=FF

RETLW 0X81 ;regresa de subrutina con w=81

RETLW 0X00 ;regresa de subrutina con w=00

RETLW 0XFF ;regresa de subrutina con w=81

RETLW 0X89 ;regresa de subrutina con w=89

RETLW 0X00 ;regresa de subrutina con w=81

RETLW 0X01 ;regresa de subrutina con w=01

RETLW 0XFF ;regresa de subrutina con w=81

RETLW 0X01 ;regresa de subrutina con w=01

RETLW 0x01 ;regresa de subrutina con w=01

RETLW 0X00 ;regresa de subrutina con w=81

;*********************************DATO PANTALLA 2 *******************************

DATO1 ADDWF PCL

RETLW 0X00

RETLW 0X82

RETLW 0X81

RETLW 0XFF

RETLW 0X80

RETLW 0X00

RETLW 0XFF

RETLW 0X91

RETLW 0XF1

RETLW 0X00

RETLW 0XFF

RETLW 0X11

RETLW 0x11

RETLW 0X00

;*********************************DATO PANTALLA 3 **********************************

DATO2

ADDWF PCL

RETLW 0X00

RETLW 0XFF

RETLW 0X91

RETLW 0XFF

RETLW 0X00

RETLW 0X10

RETLW 0X18

RETLW 0X14

RETLW 0X12

RETLW 0XFF

RETLW 0X00

RETLW 0x00

RETLW 0X00

END
CAPÍTULO 5

5 RECURSOS FUNDAMENTALES

5.1 Temporizador/Contador TMR0

Una de las labores más comunes en los programas de control de dispositivos, es determinar intervalos concretos de tiempo. El elemento encargado de realizar esta función es el temporizador TMR0. También es frecuente contar los pulsos que se producen en el exterior del sistema y este elemento se denomina contador.

El PIC 16F84 tiene un temporizador/contador de 8 bits llamado TMR0, que actúa de dos maneras diferentes:

1.- Como contador de sucesos, que están representados por los pulsos que se aplican al pin RA4/TOCKI. Al llegar al valor FFh se desborda el contador y con el siguiente pulso pasa a 00h, activando una bandera ido provocando una interrupción.

2.- Como temporizador, cuando se carga en el registro que implementa al recurso un valor inicial, se incrementa con cada ciclo de instrucción ( Fosc/4) hasta que se desborda, o sea, pasa de FFh a 00h y avisa fijando a 1 la bandera señalizadora ido provocando una interrupción. Ver figura 5.1

Figura 5.1 Diagrama a bloques del TIMER0

Nota: 1: TOCS, TOSE, PSA, PS2 (Registro OPTION)

2: El prescalador se comparte con el temporizador del Watchdog

Para que el TMR0 funcione como contador se tiene que fijar a 1 el bit TOCS. En esta situación el registro TMR0 se incrementa con cada flanco activo en el pin TOCK1. El tipo de flanco activo se elige programando el bit TOSE en el registro OPTION. Si TOSE = 1, el flanco activo es negativo y si TOSE = 0 el flanco activo es el positivo.

Para que el TMR0 funcione como temporizador el bit TOCS = 0.

En realidad el PIC 16F84 dispone de 2 temporizadores, el TMR0 y el Watchdog. El primero actúa como principal y el segundo vigila el programa que se esté ejecutando normalmente y que no este detenido en un ciclo infinito a espera de algún evento que no se produce, lo que se traduce en un Reset que reinicia todo el sistema.

El TMR0 y el Watchdog, precisan controlar largos intervalos de tiempo y necesitan aumentar la duración de los pulsos de reloj que los incrementa. Para hacer esto se tiene un circuito denominado prescalador que divide la frecuencia utilizada por diversos rangos.

En la figura 5.2 podemos ver el diagrama a bloques del prescalador del TIMER/WDT

Figura 5.2 Diagrama a bloques del Prescalador TIMER0/WDT.

Para calcular los tiempos a controlar con TMR0 se utilizan las siguientes fórmulas prácticas.

Temporización = 4 * TOSC * (Valor cargado en TMT0)* (Prescaler)

Valor a cargar en TMR0 = Temporización/4 * TOSC * Prescaler

En cualquier momento se puede leer el valor de TMR0 sin detener su cuenta. La instrucción adecuada es movf tmr0,w.

5.1.1 El registro OPTION

Este registro controla el TMR0 y el prescalador . El bit T0CS (Timer 0 Clock Edge Select) selecciona el multiplexor MPX1 la procedencia de los pulsos de reloj, que pueden ser los del oscilador interno (Fosc/4) o los que se aplican desde el exterior por el pin TOCKI. El bit T0SE ( Timer 0 Clock Source Select) elige el tipo de flanco activo en los pulsos externos. Si T0SE = 1 el flanco activo es el negativo, y si T0SE = 0 el flanco activo es el positivo.

El bit PSA del registro OPTION determina la asignación del prescalador al TMR0 (PSA = 0) o al WDT (PSA = 1).

REGISTRO OPTION

bit 7 RBPU: Bit de habilitación de Pull-up del puerto B

1 = PORTB Pull-up deshabilitado

0 = PORTB Pull-up habilitado

bit 6 INTEDG: Bit de selección de flanco de interrupción

1 = Interrupción en flanco negativo

0 = Interrupción en flanco positivo

bit 5 TOCS: Bit de selección de reloj fuente del TMR0

1 = Transición en el pin RA4/TOCKI

0 = Ciclo de reloj de instrucción interna (CLKOUT)

bit 4 T0SE : Bit de selección de flanco del TMR0

1 = Incrementa en transición negativa en el pin RA4/TOCKI

0 = Incrementa en transición positiva en el pin RA4/TOCKI

bit 3 PSA: Bit de asignación del prescalador

1 = Prescalador asignado a WDT

0 = Prescalador asignado al Timer0

bit 2-0 PS2:PS0: Bits de selección de la taza del prescalador

BIT

Taza TMR0

Taza WDT

000

001

010

011

100

101

110

111

1 : 2

1 : 4

1 : 8

1 : 16

1 : 32

1 : 64

1 : 128

1 :256

1 :1

1 : 2

1 : 4

1 : 8

1 : 16

1 : 32

1 : 64

1 : 128

5.2 Interrupción del Timer0.

La interrupción del TMR0 es generada cuando se desborda el registro de FFh a 00h. Este desbordamiento fija el bit T0IF (INTCON<2>). La interrupción puede ser enmasacarada limpiando el T0IE (INTCON<5>). El bit T0IF debe ser limpiado en el programa por la rutina del servicio de interrupción, rehabilitando esta interrupción.

REGISTRO INTCON

bit 7 GIE: Bit de habilitación de interrupción global

1 = Habilita todas las interrupciones no enmascaradas

0 = Deshabilita todas las interrupciones

bit 6 EEIE: Habilitación de interrupción de escritura completa

1 = Interrupción habilitada

0 = Interrupción deshabilitada

bit 5 T0IE: Habilita la interrupción de desbordamiento del TMR0

1 = Interrupción habilitada

0 = Interrupción deshabilitada

bit 4 INTE: Habilitación de interrupción externa RB0/INT

1 = Interrupción habilitada

0 = Interrupción deshabilitada

bit 3 RBIE: Habilitación de interrupción de cambio de puerto RB

1= Interrupción habilitada

0 = Interrupción deshabilitada

bit 2 T0IF: Bit bandera de interrupción de desbordamiento

1 = El registro TMR0 se desbordó

0 = El registro TMR0 no se ha desbordado

bit1 INTF: Bit bandera de interrupción externa RB0/INT

1 = Ocurrió una interrupción externa

0 = Ningún pin del RB7:RB4 ha cambiado de estado

5.3 WatchDog (WDT)

El watchdog es un contador interno de 8 bits que origina un Reset cuando se desborda. Su control de tiempos es independiente del TMR0 y esta basado en un simple red R-C. El WDT puede ser permanentemente deshabilitado, programando el bit WDTE como 0 en la palabra de configuración.

El WDT tiene un tiempo nominal de desbordamiento de 18ms (sin prescalador). Utilizando el prescalador se puede aumentar hasta alcanzar los 2.3 segundos.

Para evitar el desbordamiento del WDT se tiene que refrescar previamente. Esto consiste en ponerlo a cero mediante las instrucciones clrwdt y sep. Se deben analizar las instrucciones para poder situar estas instrucciones antes de que ocurra el desbordamiento y se reinicie el sistema. Ver Figura 5.3

La instrucción clrwdt borra el WDT y reinicia su cuenta. A diferencia de la instrucción sep, además de borrar el WDT detiene el sistema y lo mete en un modo de bajo consumo, al completar su cuenta provocará un reset y sacará al microcontrolador del modo de bajo consumo.

Figura 5.3 Diagrama a bloques del temporizador WDT

5.4 Puertos de I/O

Algunos pines de los puertos de I/O están multiplexados con una función alterna.

5.4.1 PORTA y Registros TRISA

PORTA es un puerto bi-direccional de 5 bits. Su registro de dirección de datos es TRISA. Fijando un bit de TRISA (= 1) configurara el pin correspondiente como entrada. Limpiando un bit TRISA (= 0) configurará el pin correspondiente del puerto A como salida.

Nota: Cuando ocurre un Reset, estos pines son configurados como entrada.

Las líneas RA3 – RA0 admiten niveles de entrada TTL y de salida CMOS. RA4/TOCKI dispone de un circuito Schmitt Trigger que proporciona una buena inmunidad al ruido. RA4 multiplexa su función de I/O con la entrada de reloj para el TMR0.

TABLA 5-1: Funciones Puerto A

Nombre	Bit	Tipo de Buffer	Función
RA0	bit0	TTL	Entrada/Salida
RA1	bit1	TTL	Entrada/Salida
RA2	bit2	TTL	Entrada/Salida
RA3	bit3	TTL	Entrada/Salida
RA4/TOCKI	bit4	ST	Entrada/Salida o entrada de reloj externo para TMR0

TABLA 5-2 Registros asociados con el Puerto A

Direccion	Nombre	Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit2	Bit 1	Bit 0
05h	PORTA	---	---	---	RA4/TOCKI	RA3	RA2	RA1	RA0
85h	TRISA	---	---	---	TRISA4	TRISA3	TRISA2	TRISA1	TRISA0

5.4.2 PUERTO B Y REGISTROS TRISB

PORTB es un puerto bi-direccional de 8 bits. Su registro de dirección de datos es TRISB. Fijando un bit de TRISB (= 1) configurará el pin correspondiente como entrada. Limpiando un bit TRISB (= 0) configurará el pin correspondiente del puerto B como salida.

Cada pin del puerto B tiene internamente una resistencia de Pull-up. Con un solo bit de control se pueden activar todas las resitencias de Pull-up. Esto se hace mediante el bit RBPU del registro OPTION. El pull-up se desactiva automáticamente cuando el puerto es configurado como salida y al activar el Reset.

Cuatro pines del puerto B RB7:RB4 tienen la característica de interrupción. Solo los pines configurados como entrada pueden causar esta interrupción. La interrupción la podemos ver con la badera BIRF que se encuentra en el registro INTCON.

TABLA 5-3: Funciones Puerto B

Nombre	Bit	Tipo de Buffer	Función
RB0/INT	bit 0	TTL/ST	Pin Entrada/salida o entrada de interrupción externa
RB1	bit 1	TTL	Pin Entrada/salida
RB2	bit 2	TTL	Pin Entrada/salida
RB3	bit 3	TTL	Pin Entrada/salida
RB4	bit 4	TTL	Pin Entrada/salida con interrupción en cambio
RB5	bit 5	TTL	Pin Entrada/salida con interrupción en cambio
RB6	bit 6	TTL/ST	Pin Entrada/salida con interrupción en cambio
RB7	bit 7	TTL/ST	Pin Entrada/salida con interrupción en cambio
RB8	bit 8	TTL/ST	Pin Entrada/salida con interrupción en cambio

TABLA 5- 4 Registros asociados con el puerto B

Dirección	Nombre	Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
06h	PORTB	RB7	RB6	RB5	RB4	RB3	RB2	RB1	RB0/INT
86h	TRISB	TRISB7	TRISB6	TRISB5	TRISB4	TRISB3	TRISB2	TRISB1	TRISB0
81h	OPTION	RBPU
0Bh,8Bh	INTCON	GIE		TOIE			TOIF

5.5 Palabra de configuración

Es una posición reservada de la memoria de programa situada en la dirección 2007h y accesible únicamente durante el proceso de grabación. Al escribirse el programa de la aplicación es necesario grabar el contenido de esta posición de acuerdo con las características del sistema. Ver Figura 5.4

Figura 5.4: Palabra de configuración

Bit 13-4 CP: Bit de protección de código

1 = Protección de código desactivado

0 = Toda la memoria de programa está protegida

bit 3 PWRTE: Bit de habilitación del temporizador “POWER-UP”

1 = Deshabilitado

0 = Habilitado

bit 2 WDTE: Bit de habilitacion del temporizador Watch Dog

1= Habilitado

0 = Deshabilitado

bit 1-0 F0SC1:F0SC0: Bits de selección del oscilador

11 = Oscilador RC

10 = Oscilador HS

01 = Oscilador XT

00 = Oscilador LP

5.6 Memoria EEPROM de datos

El Pic 16F84 tiene 64 bytes de memoria EEPROM de datos, donde se pueden almacenar datos y variables que interesa que no se pierdan cuando se desconecta la alimentación del sistema. Soporta 1,000,000 de ciclos de escritura/borrado y es capaz de guardar la información sin alterarla más de 40 años.

La memoria EEPROM no está mapeada en la zona de la memoria de datos donde se ubican los registros SFR y GPR. Para poder leerla y escribirla durante el funcionamiento normal del microcontrolador se tienen que utilizar 4 registros del SFR:

· EEDATA

· EEADR

· EECON1

· EECON2

En el registro EEADR, se carga la dirección a acceder de la EEPROM de datos. El PIC16F84 tiene 64 bytes de memoria EEPROM de datos con un rango de 0h hasta 3Fh. En el registro EEDATA se depositan los datos que se leen o se escriben .

El registro EECON1, funciona para controlar las operaciones de la EEPROM y la distribución de sus bits se presenta en la figura 5.5

Figura 5.5 Registro EECON1

bit 7-5 No implementados

bit 4 EEIF: Bandera de interrupción de operación de escritura

1 = Operación de escritura completa

0 = Operación de escritura no se ha completado

bit 3 WRERR: Bandera de error en escritura

1= Operación de escritura terminó antes de tiempo

0= Operación de escritura completa

bit 2 WREN: Bit de habilitación de escritura

1= Permite la escritura de la EEPROM

0= Inhabilita la escritura de la EEPROM

bit 1 WR: Bit de control de escritura

1= Inicia el ciclo de escritura

0= Ciclo de escritura completo

bit 0 RD: Bit de control de lectura

1= Inicializa la lectura de la EEPROM

0= No inicializa la lectura de la EEPROM

Ejemplo para realizar la lectura de una posición de la EEPROM de datos.

BCF STATUS,RP0 ; Banco 0

MOVLW CONFIG_ADDR

MOVWF EEADR ; Dirección a leer

BSF STATUS, RP0 ; Banco 1

BSF EECON1, RD ; Lectura

BCF STATUS, RP0 ; Banco 0

MOVF EEDATA, W ; W = EEDATA

Ejemplo para realizar la escritura de una posición de la EEPROM de datos un valor.

BCF STATUS,RP0 ; Banco 1

BCF INTCON, GIE ;Deshabilita INTs

BSF EECON1, WREN ; Habilita escritura

MOVLW 55h

MOVWF EECON2 ; Escribe 55h

MOVLW Aah

MOVWF EECON2 ; Escribe Aah

BSF EECON1, WR ; Comienza escritura

BSF INTCON, GIE ; Habilita INTs.

5.7 Quinto programa

Objetivo

Elaborar un contador de 4 dígitos, diseñando un circuito que requiera la menor cantidad posible de componentes.

Desarrollo

Conectar los cuatro dígitos del display en paralelo. Para que no se encienda sobre los cuatro dígitos el mismo número se multiplexa el encendido por medio de cuatro transistores. Para que el display se ilumine no solo tiene que haber un uno lógico en el segmento a encender, sino que también se requiere que el transistor este en conducción para lograr la activación del display. Conmutando los transistores secuencialmente y a velocidad suficiente se logra hacer parecer al ojo humano que los cuatro displays están iluminados simultáneamente, cuando en realidad sólo uno se ilumina. Ver figura E

FIGURA E

PROGRAMA 5

;**************************************************************************

;*Programa: Contador.asm

;Descripcion: Contador de 4 digitos.

;***************************************************************************

;********************************ETIQUETAS***********************************

indo equ 00h ;registro de indireccion

pc equ 02h ;contador de programa

status equ 03h ;registro de estado

fsr equ 04h ;registro de seleccion

ptoa equ 05h ;puerto a

ptob equ 06h ;puerto b

rota equ 0fh ;variable para desplazamiento de display

trisa equ 85h ;configuracion puerto a

trisb equ 86h ;configuracion puerto b

dig1 equ 10h ;acumulador miles

dig2 equ 11h ;acumulador centenas

dig3 equ 12h ;acumulador decenas

dig4 equ 13h ;acumulador unidades

loops equ 1dh ;variables usadas en retardos

loops2 equ 1eh

z equ 02h ;Bandera de cero

ram equ 05h ;bit de seleccion de pagina de memoria

c equ 00h ;bandera de acarreo

w equ 00h ;bit de destino a variable de trabajo

reset org 00

goto inicio

org 05h

;*******************************PROGRAMA PRINCIPAL****************************

inicio bsf status, ram ;selecciona el banco de memoria alto

movlw 10h ;configura el puerto a

movwf trisa ;bit 4 entrada, demas bits salidas.

movlw 00h ;configura el puerto b

movwf trisb ;como salidas

bcf status, ram ;selecciona el banco de memoria bajo

clrf dig1 ;inicializa acumuladores

clrf dig2

clrf dig3

clrf dig4

movlw 00

movwf ptoa ;todos los displays a 0

empe btfss ptoa, 4 ;checa el push y salta si es 0

call subir ;llama la rutina de incremento

movlw 08h ;iniciar un 1 en el registro de rotacion

movwf rota

movlw dig1 ;con el registro selector (fsr) se apunta

movwf fsr ;al primer dato que se va a mostrar

disp movlw 00h ;colocar en cero el dato del display

movwf ptob ;para apagarlos

movf rota, w ;pasa rotacion del 1 a la variable work

movwf ptoa ;enciende el transistor (display)

movf indo, w ;lee dato del registro apuntado por fsr

call tabla ;genera el digito de 7 segmentos

movwf ptob ;envia el digito al puerto b

movlw 03h

call retardo

btfsc rota, 0 ;Checa si termino barrido

goto empe ;si termino, vuelve desde el comienzo

bcf status, c ;carry en cero

rrf rota ;desplaza barrido

incf fsr ;incrementa el puntero.

goto disp ;digito a mostrar

;*******************************RETARDO**************************************

retardo movwf loops

top2 movlw d'110'

movwf loops2

top nop

decfsz loops2

goto top

decfsz loops

goto top2

retlw 0

;******************************RUTINA DE INCREMENTO X 1000 *******************

s1000 clrf dig2 ;pone a cero las centenas

incf dig1 ;incrementa el contador de miles

movf dig1, w ;carga en w el conteo de los miles

xorlw 0ah ;si numero a, entonces quedara en cero

btfsc status, z ;si es cero, z queda en alto

clrf dig1 ;inicializa los miles

return

;*************************RUTINA DE INCREMENTO X 100 *************************

s100 clrf dig3 ;pone a cero las decenas

incf dig2 ;incrementa el contador de centenas

movf dig2, w ;carga en w el conteo de las centenas

xorlw 0ah ;si w era 10, entonces quedara en cero

btfsc status, z ;si es cero, z queda alto

call s1000 ;incrementa los miles

return

;**************************RUTINA DE INCREMENTO X 10**************************

s10 clrf dig4 ;pone a cero las unidades

incf dig3 ;incrementa el contador de decenas

movf dig3, w ;carga en w el conteo de las decenas

xorlw 0ah ;si w era 10, entonces quedara en cero

btfsc status, z ;si es cero, el flag z queda alto

call s100 ;incrementa las centenas

return

;***************************RUTINA DE INCREMENTO X 1 *****************************

subir incf dig4 ;incrementa el contador de unidades

movf dig4, w ;carga en w el conteo de las unidades

xorlw 0ah ;si w era 10, entonces quedara en cero

btfsc status, z ;si es cero, el flag z queda alto

call s10 ;incrementa las decenas

movlw d'250'

call retardo

return

;***************************GENERA LOS NUMEROS SOBRE EL DISPLAY**********

tabla addwf pc ;agrega al cont. programa el valor de w

retlw 3Fh ;genera el 0

retlw 18h ;genera el 1

retlw 76h ;genera el 2

retlw 7Ch ;genera el 3

retlw 59h ;genera el 4

retlw 6Dh ;genera el 5

retlw 6Fh ;genera el 6

retlw 38h ;genera el 7

retlw 7Fh ;genera el 8

retlw 7Dh ;genera el 9

end

CAPÍTULO 6

6 INTERRUPCIONES, RESET Y RECURSOS AUXILIARES

6.1 Causas de interrupción

El PIC16F84 tiene 4 fuentes de interrupción:

· Interrupción externa por el pin RB0/INT

· Interrupción de sobreflujo del TMR0

· Interrupciones de cambio del puerto B (Pines RB7:RB4)

· Interrupción de fin de escritura de la EEPROM de datos

El registro de control de interrupciones (INTCON) graba las interrupciones en bits banderas. Cada interrupción tiene su propia bandera.

El bit de habilitación global de interrupciones, GIE habilita o deshabilita individualmente cada una de las interrupciones a través del registro INTCON. (Ver figura 6.1)

6.1.1 El registro de control de interrupciones INTCON

GIE

EEIE

TOIE

INTE

RBIE

TOIF

INTF

RBIF

bit 7 bit 0

Figura 6.1 Registro INTCON

bit 7 GIE: Habilitación de interrupciones global

1= Acepta las interrupciones habilitadas

0= No acepta ninguna interrupción

bit 6 EEIE: Habilita interrupción de fin de escritura de la EEPROM

1= Habilita interrupción

0= Deshabilita interrupción

bit 5 TOIE: Habilita interrupción de sobreflujo del TMR0

1= Habilita interrupción

0= Deshabilita interrupción

bit 4 INTE: Habilitación de interrupción externa pin RB0/INT

1= Habilita interrupción

0= Deshabilita interrupción

bit 3 RBIE: Habilitación de interrupción por cambio de estado en

RB7:RB4

1= Habilita interrupción

0= Deshabilita interrupción

bit 2 TOIF: Bandera de sobreflujo del TMR0

1= Sobreflujo en el TMR0

0= TMR0 no se ha tenido sobreflujo

bit 1 INTF: Bandera de activación del pin RB0/INT

1= Se activó RB0/INT

0= No se ha activado RB0/INT

bit 0 RBIF: Bandera de cambio de estado en los pines RB7:RB4

1= Cuando cambia de estado alguno de los 4 pines

0= No ha cambiado el estado

Siempre que se produce una interrupción, GIE = 0 y el contador del programa CP se carga con el valor 0004h que es el vector de interrupción. Para saber que tipo de interrupción fue, se localiza la bandera que se haya activado en el registro INTCON.

Antes de regresar de una interrupción al programa, todas las banderas tienen que fijarse a cero, aunque la interrupción esté deshabilitada.

6.1.2 Interrupción externa INT

Esta interrupción puede programarse tanto de flanco de disparo positivo como negativo en el bit INTDEG en el registro OPTION_REG. Es importante para atender acontecimientos externos en tiempo real. Cuando ocurre alguno y se activa el pin RB0/INT, se hace una petición de interrupción. De forma automática el bit INTF1 = 1 y, si el bit de habilitación INTE =1, se autoriza el desarrollo de una interrupción.

6.1.3 Interrupción del TMR0

Cuando existe sobreflujo (FFh – 00h) la bandera T0IF se fija a 1. La interrupción puede ser habilitada o deshabilitada en el bit T0IE en el registro INTCON.

Si no se recarga el TMR0 cuando ocurre un sobreflujo, sigue contando desde 00h hasta FFh. Este registro se puede leer y escribir en cualquier momento, cada vez que se escribe en este registro se pierden dos ciclos de reloj para la sincronización. Cuando se carga el TMR0 con un valor N, cuenta 256 – N y el tiempo que tardará en llegar a esta cuenta está dado por la siguiente formula.

6.1.4 Interrupción del Puerto B

Un cambio en la entrada del puerto B 7:4 fijan el bit bandera RBIF en el registro INTCON. La interrupción puede ser habilitada o deshabilitada en el bit RBIE. Esta interrupción esta diseñada específicamente para detectar cuando se pulsa una tecla correspondiente a un teclado matricial que se explora mediante 4 líneas de I/O.

6.1.5 Interrupción en la EEPROM de datos

El tiempo típico que tarda en desarrollarse una operación de escritura en la EEPROM de datos del PIC16F84 es de 10ms, que es considerable comparado con la velocidad a la que el procesador ejecuta las instrucciones. Para asegurarse que se ha completado la escritura y puede continuarse con el flujo de control del programa es aconsejable manejar la interrupción que se origina al finalizar la escritura, que fija automáticamente la bandera EEIEF a 1 y se habilita en el bit EEIE.

Durante la escritura de este registro debe prohibirse la aceptación de interrupciones para asegurar la operación de escritura, para esto se fija el bit GIE = 0.

6.2 Reset

El PIC16F84 tiene diferentes formas para la reinicialización del sistema:

· Conexión de la alimentación. POR (Power-On Reset)

· MCLR durante operación normal

· MCLR durante el modo SEP

· Reset WDT (Watch Dog) durante operación normal

· Wake-Up durante modo SLEEP

La Figura 6.2 muestra un diagrama a bloques de los diferentes tipos de RESET. En el pin MCLR, se tiene un filtro interno para eliminar el ruido e ignorar los pulsos pequeños.

El PWRT activa una salida después de cierto tiempo de haber conectado la alimentación. Este tiempo garantiza la estabilización del voltaje de alimentación.

Figura 6.2 Diagrama a bloques de los diferentes tipos de Reset

6.3 Modo de bajo consumo

Este modo de funcionamiento del PIC, está caracterizado por el reducido consumo de energía que requiere y se recomienda en aquellas aplicaciones en las que hay largos periodos en espera de algún suceso.

Para entrar en el modo de reposo se tiene que ejecutar la instrucción SLEEP. En este modo el pin TOCK1 se conecta a VDD o VSS, para eliminar la entrada de pulsos externos al TMR0. El TMR0 también se detiene. Los pines de I/O mantienen el estado anterior al modo de reposo y las que no estén conectadas, se aconseja conectarlas a VDD o VSS para evitar posibles fugas de corriente.

Para salir del modo SLEEP existen tres alternativas:

· Provocando un reset MCLR

· WDT sí está en modo SLEEP

· Por medio de alguna de las interrupciones excepto la del TMR0 que se detiene en modo SLEEP

6.4 Sexto programa

Objetivo

Elaborar un control de velocidad y giro de un motor a pasos. Utilizar el TMR0 para controlar la frecuencia de giro del motor.

Desarrollo

Conectar el motor a pasos en el puerto b y utilizar las instrucciones RLF(Rotar a izquierda) y RRF(Rotar a derecha) para controlar el giro. Conectar al Puerto A las entradas de dirección de giro e incremento y decremento de velocidad. Mediante subrutinas de incremento variable controlaremos la frecuencia de barrido en las bobinas del motor a pasos. Ver Figura F

FIGURA F
PROGRAMA 6

;**************************************************************************

;*Programa: pasos.asm

;*Descripción: Control de Motor a pasos

;***************************************************************************

;*******************************ETIQUETAS***********************************

STATUS EQU 3

TMR_OPT EQU 1

INTCON EQU 0Bh

PORTA EQU 5

PORTB EQU 6

TRISB EQU 6

TRISA EQU 5

SEG EQU 0Ch

VAR EQU 0Dh ;Variable de frecuencia

REG EQU 0Eh ;Registro derecha

REG_IZQ EQU 0Fh ;Registro Izquierda

MIN EQU 10h

MAX EQU 11h

w EQU 0

f EQU 1

ORG 00h

ORG 05h

BSF STATUS,5

MOVLW 0X07

MOVWF TRISA

MOVLW 0XF0

MOVWF TRISB

MOVLW 0XD7 ;Fija prescalador

MOVWF TMR_OPT

BCF STATUS,5

CLRF PORTB

MOVLW 0X08

MOVWF REG

MOVLW 0X10

MOVWF VAR ;Determina velocidad

MOVLW 0X01

MOVWF MIN ;Velocidad máxima

MOVLW 0XFF

MOVWF MAX ;Velocidad mínima

CLRF SEG

GOTO INICIO

;*************************PROGRAMA PRINCIPAL********************************

INICIO BTFSC PORTA,2 ;Verifica entrada pta2

GOTO IZQ ;Gira izquierda

GOTO DER ;Gira derecha

;*************************GIRO LADO DERECHO *********************************

DER BTFSC PORTA,2 ;Verifica entrada pta2

GOTO IZQ ;Si es 0 gira izquierda

MOVF REG,W ;Inicia barrido a la derecha

MOVWF PORTB

BTFSC PORTA,0 ;Verifica entrada de + Vel

CALL INCRE ;Incrementa Velocidad

BTFSC PORTA,1 ;Verifica entrada de - Vel

CALL DECRE ;Decrementa velocidad

CALL RETARDO ;Llama subrutina de retardo CLRF SEG

RRF PORTB,W ;Incrementa barrido

MOVWF REG

BTFSS PORTB,0 ;Verifica fin de barrido

GOTO DER

CALL CAMBIO_DER

GOTO INICIO

;************************** RESET BARRIDO A LA DERECHA*******************

CAMBIO_DER MOVLW 0X08 ;Prepara barrido derecha

MOVWF REG

RETURN

;****************************GIRO LADO IZQUIERDO******************************

IZQ BTFSS PORTA,2 ;Verifica entrada pta2

GOTO DER ;Si es 1 gira a la derecha

MOVF REG,W ;Barrido a la izquierda

MOVWF PORTB

BTFSC PORTA,0 ;Verifica entrada de + Vel

CALL INCRE ;Incrementa velocidad

BTFSC PORTA,1 ;Verifica entrada de - Vel

CALL DECRE ;Decrementa velocidad

CALL RETARDO ;Llama subrutina de retardo CLRF SEG

BCF STATUS,0

RLF PORTB,W

BCF STATUS,0

MOVWF REG

BTFSS PORTB,3 ;Verifica fin de barrido

GOTO IZQ

CALL CAMBIO_IZQ

GOTO INICIO

;*****************************RESET BARRIDO A LA IZQUIERDA*******************

CAMBIO_IZQ MOVLW 0X01

MOVWF REG

RETURN

;**************************** INCREMENTA VELOCIDAD***************************

INCRE MOVF VAR,W ;Mueve velocidad a w

MOVWF VAR

MOVF VAR,w

SUBWF MIN,w ;Compara si es vel max

BTFSS STATUS,2

DECF VAR ;Si no es max decrementa

RETURN

;***************************** DECREMENTA VELOCIDAD*****************************

DECRE MOVF VAR,W ;Mueve velocidad a w

MOVWF VAR

MOVF VAR,w

SUBWF MAX,w ;Compara si es vel min

BTFSS STATUS,2

INCF VAR ;Si no es min incrementa

RETURN

;*****************************RUTINA DE RETARDO***********************

RETARDO CLRF TMR_OPT ;Limpia el TMR0

INC BTFSS INTCON,2 ;Verifica desbordamiento

GOTO INC

BCF INTCON,2 ;Limpia bandera TOIF

INCF SEG ;Incrementa variable seg

MOVF VAR,w ;Mueve el valor de var a w

SUBWF SEG,w ;Compara si es la velocidad

BTFSS STATUS,2 ;Si es regresa a rutina

GOTO RETARDO

RETURN

END
CAPÍTULO 7

7 SET DE INSTRUCCIONES

7.1 RISC

Los microcontroladores PIC tienen una arquitectura de tipo RISC (Reduced Instruction Set Computer). Ésta no implica únicamente que el número de instrucciones máquina que es capaz de interpretar y ejecutar es pequeño, sino que tiene las siguientes características:

· Instrucciones simples y rápidas

· Instrucciones ortogonales

· Longitud de instrucciones y datos constante

7.2 Tipos de formato

Las instrucciones del PIC16F84, tienen 14 bits de longitud, divididos en un código operativo (OPCODE) que especifica el tipo de instrucción y uno o más operandos que especifican la operación de la instrucción. Ver tabla 7-1

a) Campo del código OP

Los bits de este campo sirven para definir la operación que realiza la instrucción.

b) Operandos fuente (f) y destino (d)

Estos definen los registros que actúan como operandos en la instrucción. Estos dan una referencia de la dirección que ocupan en la memoria de datos.

c) Campo de operando inmediato o literal (k)

Contiene el valor de un operando inmediato.

d) Campo de referencia a un bit (b)

Es un campo de 3 bits que indica la posición de un bit dentro de un registro de 8 bits.

e) Campo de dirección de salto

En las instrucciones de salto CALL y GOTO hay un campo de bits que contiene la dirección de la siguiente instrucción que hay que ejecutar. Dicho campo de bits se carga en el PC en las instrucciones de salto condicional.

Estos formatos se clasifican en 5 grandes grupos según el tipo de operación que desarrollan

1) Operaciones que manejan registros de tamaño byte

2) Operaciones que manejan bits

3) Operaciones que manejan valores inmediatos

4) Operaciones incondicionales de control de flujo de programa

5) Operaciones de salto condicional

7.2.1 Manejo de registro de tamaño byte

El formato de las instrucciones orientado a manejar registros de tamaño byte, se divide en tres campos. Ver figura 7.1

1. Campo del código OP de 6 bits

2. Campo de la dirección del operando fuente (f) de 7 bits

3. Campo que define él operando destino (d) de 1 bit

Figura 7.1 Manejo de registro de tamaño byte

Todas las instrucciones que tienen este tipo de formato las podemos encontrar en la tabla 7-1.

TABLA 7-1

Mnemónicos,

Operandos

Descripción

Ciclos

14-Bit Opcode

Señalizadores

MSb LSb

ADDWF f,d

ANDWF f,d

CLRF f

CLRW -

COMF f,d

DECF f,d

DECFSZ f,d

INCF f,d

INCFSZ f,d

IORWF f,d

MOVF f,d

MOVWF f,d

NOP

RLF f,d

RRF f,d

SUBWF f,d

SWAPF f,d

XORWF f,d

Suma W y f

Multiplica W con F

Borra f

Borra W

Complementa f (inv)

Decrementa f

Decrementa f salta si 0

Incrementa f

Incrementa f salta si 0

OR entre W y F

Mueve f

Mueve w a f

No opera

Rota f a la izquierda

Rota f a la derecha

Resta W a f

Intercambia nibbles

XOR de W con f

1(2)

00 0111 dfff ffff

00 0101 dfff ffff

00 0001 1fff ffff

00 0001 0xxx xxxx

00 1001 dfff ffff

00 0011 dfff ffff

00 1011 dfff ffff

00 1010 dfff ffff

00 1111 dfff ffff

00 0100 dfff ffff

00 1000 dfff ffff

00 0000 dfff ffff

00 0000 0xx0 ffff

00 1101 dfff ffff

00 1100 dfff ffff

00 0010 dfff ffff

00 1111 dfff ffff

00 0110 dfff ffff

C,DC,Z

7.2.2 Manejo de bits

El formato al que responden las instrucciones de este grupo tiene tres campos.

1. Campo del código OP de 4 bits

2. Campo de la dirección del registro fuente

3. Campo de la posición del bit en el registro de 3 bits

En la tabla 7-2 se muestran las instrucciones orientadas a manejar bits

Tabla 7-2

Mnemónicos,

Operandos

Descripción

Ciclos

14-Bit Opcode

MSb LSb

BCF b,f

BSF b,f

BTFSC b,f

BTFSS b,f

Limpia el bit f

Fija a 1 el bit f

Checa bit de f y brinca si es 0

Checa bit de f y brinca si es 1

1(2)

01 00bb bfff ffff

01 01bb bfff ffff

01 10bb bfff ffff

01 11bb bfff ffff

7.2.3 Manejo de valor inmediato

El formato correspondiente a este grupo de formato solo tiene 2 campos

1. Campo del código operativo con 6 bits

2. Campo del valor inmediato (k) con 8 bits

k = Valor inmediato de 8 bits

7.2.4 Operaciones incondicionales de control de flujo de programa

Este tipo de instrucciones afectan al contenido del Contador de Programa (PC) y sirven para romper la secuencia ordenada de las instrucciones del programa. Las instrucciones de este grupo tienen un formato con sólo 2 campos:

1. Campo del código OP de 3 bits

2. Campo de la dirección del salto que se carga en el PC de 11 bits

k = Valor inmediato de 11 bits

7.2.5 Salto condicional

El PIC dispone de algunas instrucciones que comparan, y cuando se cumple alguna condición, efectúan un salto de instrucción.

El formato de las instrucciones de salto(skip) es el mismo que el de las operaciones que manipulan registros de un byte.

En la tabla 7-2 se encuentran las instrucciones de salto BTFSC y BTFSS

7.1 Nomenclatura y símbolos

SIMBOLO	SIGNIFICADO
0xhh	Se usa para referenciar 2 números en hexadecimal hh
F	Representa la dirección de la memoria RAM de datos
D	Bit que indica el registro destino. Si d = 0 es W si d = 1 es f
K	Campo que contiene un valor inmediato. Operando (8 bits) o dirección para el PC (11 bits)
X	Valor indeterminado de un bit puede ser 1 o 0
()	Contenido
<>	Campo de un bit de un registro
Î	En el conjunto de Ejemplo: d Î [0,1].
[]	Opciones

7.3 Instrucciones especiales y de control

En este grupo se incluyen las instrucciones que rompen la secuencia normal del programa porque alteran el contenido del PC y también las instrucciones especiales.

La instrucción de salto condicional goto carga en el PC la dirección de la nueva instrucción. La instrucción call de llamada a subrutina, antes de cargar el PC con la dirección de la instrucción a saltar, guarda la dirección de partida guardando en la parte más alta del SP el valor actual de la PC. De esta manera al regresar de la subrutina, se carga la dirección de regreso al programa principal.

Para regresar de una subrutina existen 2 formas. La más común es return que se limita a regresar cargando el valor del PC y la otra es retlw k, que además de hacer la función de return, carga en W el valor inmediato k que contiene. Es decir que devuelve un parámetro desde la subrutina.

Para el final de las interrupciones hay otra instrucción cuyo mnemónico es retfie. Esta instrucción sirve para poner el bit GIE = 1 ya que al atender una interrupción automáticamente se pone en 0 para evitar que cuando se atiende una interrupción se produzca otra.

De las instrucciones especiales tenemos clrwdt y sleep. La primera pone a 0 el watchdog , es decir lo reinicia. Esta instrucción se debe de poner en ciertos puntos para evitar el sobre flujo del watchdog y con ello el reset del microcontrolador.

La instrucción sleep introduce al procesador en un modo de bajo consumo. Detiene al oscilador y el procesador queda congelado, no ejecutando instrucciones y manteniendo el mismo valor en los puertos de I/O

Ver Tabla 7-3

Tabla 7-3 Operaciones Literales y de Control

Mnemónicos,

Operandos

Descripción

Ciclos

14-Bit Opcode

MSb LSb

ADDLW k

ANDLW k|

CALL k

CLRWDT k

GOTO k

IORLW k

MOVLW k

RETFIE k

RETLW k

RETURN

SLEEP

SUBLW k

XORLW k

Suma inmediata con w

AND inmediata con W

Llamado a subrutina

Limpia watchdog

Salto incondicional

OR inmediato con W

Mueve a w un valor inmediato

Retorno de interrupción

Retorno subrutina carga w=k

Retorno de subrutina

Modo de bajo consumo

Resta W de un inmediato

XOR con W

11 111b kkkk kkkk

11 1001 kkkk kkkk

11 0kkk kkkk kkkk

11 0000 kkkk 0100

10 1kkk kkkk kkkk

11 1000 kkkk kkkk

11 00xx kkkk kkkk

00 0000 0000 1001

11 01xx kkkk kkkk

00 0000 0000 1000

00 0000 0110 0011

11 110x kkkk kkkk

11 1010 kkkk kkkk

7.4 Séptimo programa

Objetivo

Controlar un modulo LCD para visualizar las teclas que se vayan pulsando en un teclado de matriz de 4 x 4.

Desarrollo

Conectar las 8 terminales del teclado, cuatro para las filas y cuatro para las columnas al puerto B (Ver Figura G). Hacer mediante software un barrido en las filas de un nivel bajo lógico. Si existe alguna tecla pulsada en la fila a la que se le introdujo el nivel bajo, dicho nivel saldara por la columna correspondiente a la que haga contacto. Al momento de leer las columnas (RB0-RB3) sabremos que tecla a sido pulsada.

Inicializar la pantalla de LCD y desplegar la tecla que se haya pulsado. (Ver LCD16x2.Pdf)

FIGURA G

PROGRAMA 7

;***************************************************************************

;*Programa: LCD.asm

;*Descripcion: Control de Pantalla de LCD

;***************************************************************************

;************************ ETIQUETAS **********************

pcl equ 02h ;Contador del programa

resul equ 0ch

tempo1 equ 0dh

temp1 equ 11h

temp2 equ 10h

delay1 equ 12h

delay2 equ 13h

barrido equ 14h

columna equ 15h

tecla_temp equ 16h

fin_reng equ 17h

enter equ 18h

resul_1 equ 19h

offset equ 0eh

opcion equ 81h

porta equ 05h ;puerto a

portb equ 06h ;puerto b

trisa equ 85h ;configuracion puerto a

trisb equ 86h ;configuracion puerto b

lcd_var equ 0fh

status equ 03h ;registro de estado

ram equ 05h ;bit de seleccion de pagina de memoria

w equ 00h ;bit de destino a variable W

f equ 01h ;bit de destino a variable F

z equ 2 ;zero

;*********************** PROGRAMA PRINCIPAL *********************

org 00h

goto inicio

org 05h

inicio

call up_lcd

bsf status,ram

movlw 87h

movwf opcion

bcf status,ram

call lcd_ini

;************************* INICIALIZA LCD ***********

inicio_1 call borra_home

call display_on_cur_off

bsf porta,2 ;ENABLE

movlw 80h

call lcd_reg

clrf offset

call mens

clrf enter

clrf fin_reng

teclado call lectura

movlw 0x00

xorwf enter,w

btfsc status,z

goto borra_mensaje

call convierte

call ascii

call despliega

goto teclado

;************************ L E C T U R A *******************************************

lectura bsf status,ram ;Entra a modo configuracion

movlw 0x0f ;PB0-PB3 Entradas

movwf trisb ;PB4-PB7 Salidas

bcf opcion,7 ;Habilita Pull-Up en puerto B

bcf status,ram ;Sale de modo configuracion

movlw 4

movwf columna ;Numero de columnas a explorar

movlw 0x7f ;01111111

movwf barrido ;Valor de barrido en renglon

lectura1 movf barrido,w

movwf portb

movf portb,w

movwf tecla_temp ;primer valor de lectura de tecla

subwf barrido,w

btfss status,z ;verifica si esta presionada una tecla

goto lectura2

bsf status,0 ;pone carry

rrf barrido,f ;Rota el barrido de la columna

decfsz columna,f ;Fin de barrido??

goto lectura1 ;No ha terminado barrido

goto teclado ;Regresa a iniciar barrido

;************************ RETARDO PARA EVITAR REBOTES *******************

lectura2 movlw 100

movwf delay1

lectura3 clrf delay2

clrwdt

lectura4 decfsz delay2,f

goto lectura4

decfsz delay1,f

goto lectura3

return

;************************* CONVIERTE CODIGO DE TECLADO********************

convierte clrf columna

convierte1 call tabla_tecla ;busca codigo de tecla

subwf tecla_temp,w ;compara

btfsc status,z

goto convierte2 ;si es igual

incf columna ;no es igual, incrementa tabla

goto convierte1

convierte2 movf columna,w

movwf barrido

return

tabla_tecla movf columna,w

addwf pcl,f

retlw 0xed ;0

retlw 0x7e ;1

retlw 0x7d ;2

retlw 0x7b ;3

retlw 0xbe ;4

retlw 0xbd ;5

retlw 0xbb ;6

retlw 0xde ;7

retlw 0xdd ;8

retlw 0xdb ;9

retlw 0xee ;clear

retlw 0xeb ;help

retlw 0xe7 ;enter

retlw 0xd7 ;2nd

retlw 0xb7 ;dwn

retlw 0x77 ;up

;********************* CONVIERTE CODIGO ASCII ****************************

ascii addwf pcl,1

retlw '0'

retlw '1'

retlw '2'

retlw '3'

retlw '4'

retlw '5'

retlw '6'

retlw '7'

retlw '8'

retlw '9'

retlw 'A'

retlw 'B'

retlw 'C'

retlw 'D'

retlw 'E'

retlw 'F'

;****************** DESPLIEGA EN PANTALLA ********************************

despliega bsf status,ram

clrf trisb

clrf trisa

bcf status,ram

incf fin_reng

call lcd_dato

movlw 0x20

subwf fin_reng,w

btfsc status,z

call clear_lcd

movlw 0x10

subwf fin_reng,w

btfsc status,z

call second_line

return

;***************** BORRA MENSAJE PRINCIPAL ******************

borra incf enter

bsf status,ram

clrf trisb

clrf trisa

bcf status,ram

call lcd_delay

bcf porta,1

bsf porta,2

movlw 0x01

call lcd_reg

goto teclado

;****************** BORRA TODA LA PANTALLA *****************

clear_lcd bcf porta,1

bsf porta,2

movlw 0x01

call lcd_reg

clrf fin_reng

return

;****************** MENSAJE PRINCIPAL ******************

mens clrf resul

mens_1 movf offset,w

addwf resul,w

call datos

iorlw 0

btfsc status,2

return

call lcd_dato

incf resul,f

movlw 0x0A

movwf tempo1

movlw 0x0E

subwf resul,w

btfsc status,2

call second

goto mens_1

second bsf porta,2

movlw 0xC0

call lcd_reg

bsf porta,0

return

borra_h bsf porta,2 ;ENABLE

movlw 01h

call lcd_reg

return

display_on_cur_off bsf porta,2 ;ENABLE

movlw 0Eh

call lcd_reg

return

up_lcd bsf status,ram

clrf trisb

clrf trisa

bcf status,ram

return

lcd_ini bcf porta,0 ;OFF_COMANDO

call lcd_delay

bsf porta,2 ;ENABLE

call lcd_delay

movlw 38h

call lcd_reg

call lcd_delay

bsf porta,2 ;ENABLE

movlw 38h

call lcd_reg

call lcd_delay

bsf porta,2 ;ENABLE

movlw 38h

call lcd_reg

call lcd_delay

return

;**************** MANDA DATO A LCD **********************************

lcd_dato bsf porta,0 ;OFF_COMANDO

bsf porta,2

movwf portb

call lcd_delay

call lcd_e

return

;***************** MANDA COMANDO A LCD ***********************

lcd_reg bsf status,ram

clrf trisb

clrf trisa

bcf status,ram

bcf porta,0 ;OFF_COMANDO

movwf portb

call lcd_delay

call lcd_e

return

lcd_e bcf porta,2 ;DISABLE

return

;***************** DATOS A DESPLEGAR EN PANTALLA *************

datos

addwf pcl,1

retlw 'U'

retlw 'N'

retlw 'I'

retlw 'V'

retlw 'E'

retlw 'R'

retlw 'S'

retlw 'I'

retlw 'D'

retlw 'A'

retlw 'D'

retlw ' '

retlw 'D'

retlw 'E'

retlw 'L'

retlw 'A'

retlw ' '

retlw 'S'

retlw 'A'

retlw 'L'

retlw 'E'

retlw ' '

retlw 'B'

retlw 'A'

retlw 'J'

retlw 'I'

retlw 'O'

retlw 0x00

;******************* RETARDO DE LCD ***************************

lcd_delay

clrwdt

movlw 0xA0

movwf temp1

clrf temp2

lcd_delay_1 decfsz temp2,f

goto lcd_delay_1

decfsz temp1,f

goto lcd_delay_1

return

end