PDF de programación - Estudio de los microcontroladores PICS y DSPICS

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE

CUENCA



UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA DE
SISTEMAS, ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA



ESTUDIO DE LOS MICROCONTROLADORES

PICS y DSPICS



Investigador

Director



MONOGRAFÍA PREVIO A LA
OBTENCIÓN DEL TITULO DE
INGENIERO EN SISTEMAS



:

:

Tcnlgo. Diego Jimbo Pinos

Ing. Michael Cabrera Mejía



Cuenca – Ecuador



2007

 Dedicatoria



“A Dios por darme la vida, sabiduría y fuerza para estudiar”.



“A mis Padres por todo el esfuerzo realizado, en todos estos años para poder coronar

mi carrera”



2





Agradecimiento



El presente trabajo de grado es fruto de todas las enseñanzas impartidas por
mis profesores a lo largo de la carrera y de manera especial agradezco los grandes
aportes del Ing. Michael Cabrera Mejía, que sin su colaboración hubiese sido posible
llevar a feliz término esta monografía.

Gracias a mis padres por todo el apoyo recibido. Sus esfuerzos, paciencia,
dedicación y sacrificio hicieron de este sueño, un logro alcanzado. A mis hermanos
por su apoyo incondicional. A mis compañeros, aquellos que me acompañaron en
momentos buenos y malos, las historias vividas que tendré siempre presentes.



CAPITULO I

INDICE

INTRODUCCIÓN AL MICROCONTROLADOR ............................................... 7

1.1 Que es un Microcontrolador? ........................................................................... 7
1.2 Diferencia entre un Microcontrolador y un Microprocesador.......................... 9
1.3 Arquitectura de los Microcontroladores ......................................................... 11
1.3.1 Arquitectura Von Neumann...................................................................... 11
1.3.2. Arquitectura Harvard ............................................................................... 12
1.4 Elementos de los Microcontroladores........................................................... 13
1.4.1 El procesador o CPU................................................................................. 13
1.4.1.1 CISC.................................................................................................. 13
1.4.1.2 RISC.................................................................................................. 14
1.4.1.3 SISC.................................................................................................. 14
1.4.2. Memoria.................................................................................................. 14
1.4.2.1 ROM con máscara ............................................................................ 15
1.4.2.2 OTP................................................................................................... 15
1.4.2.3 EPROM............................................................................................. 15
1.4.2.4 EEPROM, E2PROM o E2PROM ..................................................... 16
1.4.2.5 FLASH.............................................................................................. 16
1.4.3 Líneas de E/S ........................................................................................... 17
1.4.4 Reloj Principal ......................................................................................... 17
1.5 Recursos Auxiliares ....................................................................................... 17
1.5.1 Temporizadores o Timers ......................................................................... 18
1.5.2 Perro guardián oWatchdog ....................................................................... 18
1.5.3
Protección ante fallo de alimentación o Brownout............................ 18
1.5.4 Estado de reposo ó de bajo consumo....................................................... 19
1.5.5 Conversor A/D (DAC)............................................................................. 19
1.5.6 Conversor D/A (ADC).............................................................................. 19
1.5.7 Comparador analógico.............................................................................. 19
1.5.8 Modulador de ancho del pulso PWM ....................................................... 19
1.5.9 Puertos de Entrada y Salida .................................................................... 20
1.5.10 Puertas de comunicación ....................................................................... 20

LA FAMILIA DE LOS PICS ................................................................................. 21

2.1 Introducción..................................................................................................... 21
2.2 La Familia de los Pics................................................................................. 21
2.2.1 ¿Porque los Pics? ..................................................................................... 21
2.3 Historia............................................................................................................ 21
2.4 La Gama de los Pics........................................................................................ 22
2.4.1 Gama Baja................................................................................................ 24
2.4.2 Gama Media............................................................................................. 25
2.4.3 Gama Alta................................................................................................ 26
2.5 Microcontrolador. PIC 16X84. ...................................................................... 26
2.5.1 Descripción general. ................................................................................ 26
2.5.2 Aspecto externo. ...................................................................................... 27
2.5.3 La frecuencia de funcionamiento. El reloj.............................................. 28
2.5.3.1 Tipos de osciladores.......................................................................... 29



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2.5.4 Reinicialización o RESET. ...................................................................... 29
2.6 Arquitectura de los microcontroladores PIC16X84........................................ 30
2.6.1 Organización de la memoria..................................................................... 31
2.6.1.1 Memoria de Programa. ..................................................................... 32
2.6.1.2 Memoria de Datos RAM................................................................... 33
2.6.1.3 Direccionamiento de la memoria de datos....................................... 34
2.6.2 El Registro de Estado............................................................................... 35
2.6.3 Temporizador/Contador TMR0. .............................................................. 36
2.6.4 El registro OPTION................................................................................ 39
2.6.5 El Perro Guardián (WDT)........................................................................ 40
2.6.6 Las Puertas de E/S. .................................................................................. 40
2.6.6.1 La Puerta A. ...................................................................................... 41
2.6.6.2 La Puerta B. ...................................................................................... 42
2.6.7 La Palabra de CONFIGURACION. ....................................................... 43
2.6.8 La memoria EEPROM de Datos.............................................................. 44
2.7 Interrupciones. ................................................................................................ 45
2.7.1 Causas de Interrupción............................................................................. 46
2.7.2 El Registro de Control de Interrupciones INTCON. ............................... 47
2.7.3 Interrupción Externa INT.......................................................................... 48
2.7.4 Interrupción por desbordamiento del TMR0. .......................................... 48

PROCESDOR DE SEÑALES DIGITALES ......................................................... 49

3.1 Introducción..................................................................................................... 49
3.2 ¿Qué es Procesamiento Digital de Señales? ................................................... 50
3.3 Historia de Los Procesadores Digitales de Señales: ....................................... 52
3.4 Procesador de señales digitales....................................................................... 52
3.5 Características básicas de un DSP .................................................................. 53
3.6 Diferencias entre Microcontroladores y DSP's:.............................................. 54
3.7 Ventajas y Desventajas de los DSP’s: ............................................................ 55
3. 8 Microcontroladores de señal dsPIC ............................................................... 56
3.8.1 Características de los DsPics .................................................................... 56
3.8.2 Rango de funcionamiento ......................................................................... 57
3.8.3 Arquitectura dsPIC de Microchip............................................................. 57

PROGRAMACION DE LOS MICROCONTROLADORES ............................. 60

4.1 MicroCode Studio............................................................................................ 60
4.1.1 Configuración .......................................................................................... 60
4.1.2 Manejo del Programa....................................................................