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CAPÍTULO 1
FUNDAMENTOS DE LOS MICROCONTROLADORES
1.1 Introducción
1.2 Fundamentos de los procesadores digitales secuenciales
1.2.1 Introducción
1.2.2 Arquitectura interna
1.2.2.1 Procesadores digitales de arquitectura Harvard
1.2.2.2 Procesadores digitales de arquitectura Princeton
1.2.3 Juego de instrucciones
1.2.4 Interfaces de entrada/salida
1.2.4.1 Fundamentos
1.2.4.2 Circuitos de interfaz
1.2.4.2.1 Forma de realizar la transferencia de información
1.2.4.2.2 Forma de controlar la transferencia
1.3 Parámetros característicos de los microcontroladores
1.3.1 Introducción
1.3.2 Capacidad de operación en paralelo
1.3.3 Capacidad de memoria
1.3.3.1 Memoria de datos
1.3.3.2 Memoria de instrucciones
1.3.4 Circuitos de interfaz de entrada/salida y periféricos internos
1.3.4.1 Puertos paralelo
Puertos bidireccionales
Puertos cuasibidireccionales
1.3.4.2 Puertos serie
1.3.4.3 Circuitos de control de la transferencia
1.3.4.4 Periféricos internos
1.3.4.5 Microcontroladores especializados y de aplicación general
1.3.5 Juego de instrucciones
1.3.6 Arquitectura externa
1.3.7 Modos de operación
CAPÍTULO 2
LOS MICROCONTROLADORES PIC DE MICROCHIP
2.1 Introducción
2.2 Características generales
2.3 Clasificación de los microcontroladores PIC
2.3.1 Gama baja
2.3.2 Gama media
2.3.3 Gama alta
2.3.4 Gama mejorada
2.3.5 dsPIC (Digital Signal Controllers)
2.4 Encapsulados
2.5 Arquitectura general de la gama baja
2.5.1 Introducción
2.5.2 Organización de la memoria
2.5.2.1 Memoria de instrucciones
2.5.2.2 Memoria de datos
2.5.3 Registro de trabajo (W) o acumulador
2.5.4 Memoria pila
2.5.5 Circuito generador de impulsos o reloj
2.5.6 Circuito de inicialización
2.5.7 Divisor de frecuencia
2.5.8 Temporizador/Contador TMR0
2.5.9 Circuito de vigilancia
2.5.10 Modo de bajo consumo
2.5.11 Puertos de entrada/salida
2.6 Repertorio de instrucciones de la gama baja
2.6.1 Introducción
2.6.2 Modos de direccionamiento
2.6.2.1 Direccionamiento inmediato
2.6.2.2 Direccionamiento directo
2.6.2.3 Direccionamiento indirecto
2.6.3 Descripción del comportamiento de las instrucciones
2.6.4 Repertorio de instrucciones
2.6.4.1 Instrucciones de transferencia
2.6.4.2 Instrucciones que actúan sobre el estado de un registro
2.6.4.3 Instrucciones aritméticas
2.6.4.4 Instrucciones lógicas
2.6.4.5 Instrucciones de salto incondicional
2.6.4.6 Instrucciones de salto condicional
2.6.4.7 Instrucciones especiales
2.7 Arquitectura general de la gama media
2.7.1 Introducción
2.7.2 Organización de la memoria
2.7.2.1 Memoria de instrucciones
2.7.2.2 Memoria de datos
2.7.3 Registro de trabajo (W)
2.7.4 Memoria pila
2.7.5 Circuito generador de impulsos
2.7.6 Circuito de inicialización
2.7.7 Divisor de frecuencia
2.7.8 Temporizadores
2.7.9 Circuito de vigilancia
2.7.10 Modo de bajo consumo
2.7.11 Puertos de entrada/salida
2.7.12 Otros periféricos
2.8 Repertorio de instrucciones de la gama media
2.8.1 Introducción
2.8.2 Modos de direccionamiento
2.8.2.1 Direccionamiento inmediato
2.8.2.2 Direccionamiento directo
2.8.2.3 Direccionamiento indirecto
2.8.3 Repertorio de instrucciones
2.9 El microcontrolador PIC16F84
2.9.1 Introducción
2.9.2 Memoria de instrucciones
2.9.3 Memoria RAM de datos
2.9.4 Memoria EEPROM de datos
2.9.5 Dispositivos periféricos
2.9.5.1 Circuito de inicialización
2.9.5.2 Puertos de entrada/salida
2.9.6 Interrupciones
2.9.7 Encapsulado y hardware mínimo
2.9.7.1 Encapsulado
2.9.7.2 Hardware mínimo
CAPÍTULO 3
HERRAMIENTAS HARDWARE Y SOFTWARE DE DISEÑO ASISTIDO POR
COMPUTADOR
3.1 Introducción
3.2 Sistema de desarrollo de sistemas basados en microcontroladores
3.2.1 Introducción
3.2.2 Herramientas de hardware
3.2.2.1 Placas de prototipos
3.2.2.2 Grabadores o programadores
3.2.2.3 Depuradores en el sistema (In-System Debuggers)
3.2.2.4 Emuladores (In-System Emulators)
3.2.3 Herramientas de software
3.2.3.1 Editores y compiladores
3.2.3.2 Simuladores
3.2.3.3 Grabadores o programadores
3.3 Sistema de desarrollo de sistemas basados en microcontroladores PIC
3.3.1 Herramientas de hardware
3.3.2 Herramienta de software
3.3.2.1 Lenguaje ensamblador de MPLAB
3.3.2.2 Herramienta TFPROG para la grabación del microcontrolador
CAPÍTULO 4
SISTEMA ELECTRÓNICO SiDePIC-USB
4.1 Introducción
4.2 Componentes de SiDePIC-USB
4.2.1 Introducción
4.2.2 Zócalos para la inserción de microcontroladores PIC
4.2.3 Fuente de alimentación
4.2.4 Interfaz de conexión con el puerto USB del computador personal
4.2.5 Circuitos de control
4.2.5.1 Circuito de control del modo de funcionamiento
4.2.5.2 Circuito de inicialización (RESET)
4.2.6 Dispositivos periféricos
4.2.6.1 Periféricos de entrada
4.2.6.2 Periféricos de salida
4.2.6.3 Periférico de entrada/salida en serie
4.2.7 Conectores de expansión (J3 y J4)
4.2.8 Puentes de configuración de los puertos
4.2.8.1 Puente conmutador JP1
4.2.8.2 Puente conmutador JP2
4.2.8.3 Puente interruptor JP3
4.2.8.4 Puentes interruptores JP4 y JP5
4.3 Periféricos externos
4.3.1 Placa de entrada y visualización de datos
4.3.1.1 Teclado matricial
4.3.1.2 Módulo visualizador alfanumérico de cristal líquido
4.3.1.3 Conectores y plano de situación
4.3.2 Placa de interfaz de variables de entradas/salidas digitales
4.3.2.1 Interfaz de variables de entrada digitales
4.3.2.2 Interfaz de variables de salida digitales con relé
4.3.2.3 Interfaz de variables de salida digitales con triac
4.3.3 Placa de interfaz de variables de entrada analógicas
4.4 Normas de instalación
4.4.1 Colocación de los puentes y otros elementos
4.4.2 Alimentación
4.4.3 Conexión al computador personal y programación del PIC
CAPÍTULO 5
PRÁCTICAS DE MICROCONTROLADORES PIC EN LENGUAJE
ENSAMBLADOR
5.1 Introducción
5.1.1 Consideraciones generales
5.2 Operaciones básicas
5.2.1 Suma de una tabla de números
5.2.2 Resta de dos operandos
5.2.3 Multiplicación de dos operandos
5.3 Formatos de representación de datos
5.3.1 Conversión a BCD natural de un número codificado en binario natural
5.3.2 Conversión de un dígito codificado en BCD natural a 7 segmentos
5.3.3 Conversión de un número codificado en binario natural a 7 segmentos
5.3.4 Visualización por multiplexación temporal
5.4 Operaciones de entrada/salida coordinadas
5.4.1 Utilización de los microconmutadores
5.4.2 Realización de un juego de luces
5.5 Temporizador/contador e interrupciones
5.5.1 Parpadeo periódico de los diodos luminiscentes
5.5.2 Realización de un segundero
5.5.3 Conteo de impulsos externos
5.6 Otros recursos del PIC16F84
5.6.1 Utilización del circuito de vigilancia
5.6.2 El modo de bajo consumo
5.6.3 Utilización de la memoria de datos EEPROM
CAPÍTULO 6
INTRODUCCIÓN AL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN C PARA
INGENIEROS ELECTRÓNICOS
6.1 Introducción
6.2 Estructura de un programa escrito en C
6.3 Tipos de datos básicos
6.3.1 Tipos de datos básicos
6.4 Variables
6.4.1 Conceptos generales
Libro de Microcontroladores PIC: Un microcontrolador es un circuito integrado digital monolítico que contiene todos los elementos de un procesador digital secuencial síncrono programable y que se caracteriza porque su sistema físico se puede configurar, es decir, se adapta a las características del sistema al que se conecta cuando se le aplican las señales eléctricas adecuadas. Su pequeño tamaño y su capacidad de configuración han hecho que su campo de aplicación se haya ampliado extensamente a lo largo de la última década del siglo XX y que sean numerosos los productos industriales de todo tipo en los que se empotran en la actualidad para mejorar sus prestaciones.
Pero la elevada complejidad de los microcontroladores hace que estén asociados a numerosos conceptos interrelacionados que dificultan su análisis y el diseño de sistemas electrónicos de control y de comunicaciones basados en ellos. A ello contribuye además la falta de normalización que hace que los distintos fabricantes utilicen nombres diferentes para denominar a los mismos conceptos.
Conscientes de ello, el Instituto de Electrónica Aplicada Pedro Barrié de la Maza de la Universidad de Vigo y la empresa Técnicas Formativas S. L. han desarrollado un sistema integrado de enseñanza/aprendizaje de los microcontroladores que combina la formación teórica con el aprendizaje práctico.
El sistema consta de un libro, un disco compacto, y una placa de desarrollo acoplable a un computador personal para llevar a cabo un conjunto de actividades prácticas que contribuyen a la consolidación de los conceptos teóricos.
