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         S.E.P.                                              S.E.S

                                         D.G.E.S.T.

                         INSTITUTO TECNOLÓGICO

                                                    DE

                                 LÁZARO CÁRDENAS

                            “MANUAL DE PRACTICAS”

                                                  MATERIA:
        “MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES”


                                 CATEDRATICO:
                      ING. JOSÉ ARMANDO LARA GONZÁLEZ


                                  ALUMNO:
                      JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ


                                     NUMERO DE CONTROL:
                                          08560252




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       INTRODUCCION

       En el siguiente material se muestran diversas prácticas para conocer el
       funcionamiento de los microcontroladores de la familia MC68HC908 de Motorola,
       específicamente de los modelos MC68HC908QT4 y MC68HC908QY2 de 8 bits.

       Por otro lado se demuestra cómo utilizar los puertos de los microcontroladores
       como entradas y como salidas del mismo modo se implementa el uso del Display
       de cristal líquido para desplegar en mensaje.

       En un principio, se muestra el material y equipo que se utilizará a lo largo de este
       manual así como           las características eléctricas de los microcontroladores ya
       mencionados, además de una breve descripción de cada uno de los módulos que
       lo conforman e información útil para poder trabajar con ellos por primera vez. Del
       mismo modo, se hará uso de un Display de Cristal Líquido para el despliegue de
       datos, por lo cual, se presenta una descripción de este dispositivo y sus
       características eléctricas para el uso correcto de este. De la misma manera, se
       usará un transductor de temperatura muy sencillo, el LM35, para lo cual, se
       explica cómo opera, así como sus características eléctricas y diagramas para un
       uso adecuado.

       Se hace un pequeño recordatorio del funcionamiento del código ASCII; el cual se
       utiliza para el display. Posteriormente, se presentan las prácticas de laboratorio,
       en las cuales se presenta, el material y equipo utilizado en dicha práctica, además
       del desarrollo de las mismas, donde se presenta el código para programar el
       microcontrolador de acuerdo a la función que se solicite. Se incluyen prácticas
       para uso del puerto A y B ambos utilizados como entrada y salida. Además, se
       presenta la práctica para el uso del Display de Cristal Líquido, la manera de
       programarlo.




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       OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO.


       El alumno adquirirá los conocimientos básicos acerca de los Microcontroladores y
       Microprocesadores, especialmente del microcontrolador MC68HC908QY2 de
       Motorola.


       MATERIALY EQUIPO UTILIZADO.


           Resistores de 220Ω.
           Potenciómetro 1k .
           Cable jumper para Protoboard.
           Cable de conexión serial.
           Pantalla LCD (PANTALLA DE CRISTAL LÍQUIDO).
           LEDs (Diodo Emisor de Luz).
           Microcontrolador (MC68HC908QY4).
           Tarjeta de evaluación del MC68HC908QY4 (M68EVB908Q).
           Fuente de alimentación para la tarjeta de evaluación (M68EVB908Q).
           Fuente de alimentación para el microcontrolador (+5V).
           PC que contenga conexión serial.
           Multímetro.
           LM335.




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       MARCO TEÓRICO.


       RESISTORES.


       Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una
       resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. Es un material
       formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que
       pasa. La corriente máxima en un resistor viene condicionada por la máxima
       potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar
       visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los
       valores más empleados son 0.25 W, 0.5 W y 1 W. En las prácticas a desarrollar se
       usará el resistor como elemento protector para nuestro diodo LED, el cual lo
       protegerá en modo de limitador de corriente que pasa a través del diodo LED. Su
       símbolo se presenta en la Figura 1.




                                        Figura 1. Símbolo del resistor.


       En la Figura 2 se muestra el resistor o resistencia eléctrica de forma física, la
       forma de leer su valor y la Tabla 1 que es el código de colores de los resistores.




                                                                 TOLERANCIA
                                                                 MULTIPLICADOR
                                                                 3era CIFRA
                                                                 2da. CIFRA
                                                                 1er. CIFRA

                                        Figura 2. Resistor físicamente.




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                               Tabla 1. Código de colores de los resistores.


                                    1era.      2da. 3era.
                       COLOR                              MULTIPLICA TOLERANCIA
                                    CIFRA     CIFRA CIFRA
                       NEGRO           0          0   0        1
                        CAFE           1          1   1       X 10             1%
                        ROJO           2          2   2     X 10^2             2%
                     NARANJA           3          3   3     X 10^3
                     AMARILLO          4          4   4     X 10^4
                       VERDE           5          5   5     X 10^5         0.5%
                        AZUL           6          6   6     X 10^6
                      VIOLETA          7          7   7     X 10^7
                        GRIS           8          8   8     X 10^8
                      BLANCO           9          9   9     X 10^9
                        ORO                                 X 10^-1            5%
                       PLATA                                X 10^-2        10%
                    SIN COLOR                                              20%



       Hay resistores con cuatro bandas de colores y existen de cinco bandas se leen de
       la misma forma.


       LED (DIODO EMISOR DE LUZ).


       Diodo emisor de luz, también conocido como LED (acrónimo del inglés de Light-
       Emitting Diode) es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente
       de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y
       circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de
       electroluminiscencia. El color, depende del material semiconductor empleado en la
       construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible,
       hasta el infrarrojo, el símbolo del led se presenta en la Figura 3 en donde se
       muestra el ánodo (A) y el cátodo (K).


       Cuando un diodo semiconductor se polariza directamente, los huecos de la zona p
       se mueven hacia la zona n y los electrones de la zona n hacia la zona p.


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       Los desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el diodo.



                                                  (+)A     (-)K


                                          Figura 3. Símbolo del LED.


       Si los electrones y huecos están en la misma región, pueden recombinarse, es
       decir, los electrones pueden pasar a "ocupar" los huecos, "cayendo" desde un
       nivel energético superior a otro inferior más estable. Este proceso emite con
       frecuencia un fotón en semiconductores de banda prohibida directa o "direct
       bandgap" con la energía correspondiente a su banda prohibida. El diodo led en
       forma física de una vista frontal se muestra en la Figura 4.




                                           (-) CÁTODO      (+) ÁNODO




                                      Figura 4. Diodo LED físicamente.




       PANTALLA DE CRISTAL LÍQUIDO LCD.


       Una pantalla de cristal líquido o LCD (acrónimo del inglés Liquid Crystal Display)
       es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o
       monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. Los LCD son
       visualizadores pasivos, esto significa que no emiten luz como el visualizador o
       display alfanumérico hecho a base de un arreglo de diodos LEDs.




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       Su funcionamiento es simple: sin aplicar tensión, todas las moléculas están
       orientadas perpendiculares a la superficie, la luz pasa sin reflejarse. Al aplicar
       tensión, las moléculas se desorientan, con lo que el cristal líquido se vuelve visible
       al reflejar la luz en él. En la Figura 5 se muestra el aspecto físico de una pantalla
       de cristal líquido.

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




                                     Figura 5. Pantalla de cristal líquido.


       En la Tabla 2 se muestra la descripción de los pines de la pantalla de cristal
       líquido, en el cual principalmente se utilizan los pines del 1 al 14.


        Vss
        Vdd
                                            16 COMUNES                        LCD
        Vo
        Rs                    MICRO
        R/W                CONTROLADOR
        E
        D0-D7                                          80 SEGMENTOS



        LED +
                                                                    LED
        LED -



                Figura 6.Diagrama a bloques de la estructura interna del módulo LCD.




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                                Tabla 2. Descripción de los pines del LCD.


        NÚMERO DE
                               SÍMBOLO                              DESCRIPCIÓN
              PIN
                1                   Vss                 Fuente de alimentación (Tierra)
                2                   VDD                   Fuente de alimentación (+V)
                3                   VO             Regulación del contraste del cristal liquido
                                                        RS = 0, modo de programación
                4                   RS
                                                             RS = 1, modo de escritura
                                                              R = 0, el LCD es leído
                5
                                  R / W                      W = 1, el LCD es escrito
                                                             E = 0, LCD deshabilitada
                6                    E
                                                               E = 1, LCD habilitada
            7 – 14               D0 – D7                            Bus de datos
               15                 LED +                      Positivo retroiluminación
               16                 LED -                       Masa retroiluminación


       Es importante saber los comandos que harán funcionar a nuestro display como tal,
       es por eso que se muestran los siguientes comandos en la Tabla 3.


                            Tabla 3. Resumen de comandos del display LCD.


                                                  R/
               COMANDO                     RS           D7     D6    D5   D4   D3      D2   D1     D0
                                                  W
       Borrar display                       0     0     0      0      0   0    0       0    0       1
       Cursor a home                        0     0     0      0      0   0    0       0    1       X
       Establecer        modo        de     0     0     0      0      0   0    0       1    I/D     S
       funcionamiento
       Control ON / OFF                     0     0     0      0      0   0    1       D    C       B
       Desplazamiento               del     0     0     0      0      0   1    S/C R/L      X       X


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       cursor display
       Modo de transferencia                0     0   0    0    1     DL     1        0   X       X
       Acceso      a    la    memoria       0     0   0    1        Dirección de la CGRAM
       CGRAM
       Acceso      a    la    memoria       0     0   1        Dirección de la DDRAM
       DDRAM
       Lectura de dirección y               0     X   BF        Contador de dirección
       bandera de ocupado
       Escritura       de    datos   en     1     0                 Dato a escribir
       CGRAM y DDRAM
       Lectura     de        datos   en     1     1                   Dato leído
       CGRAM y DDRAM


       I/D = 1, incrementar contador de direcciones
       I/D = 0, decrementar contador de direcciones
       S = 1, desplazamiento del display
       S = 0, display quieto
       D = 1, display encendido
       D = 0, display apagado
       C = 1, cursor encendido
       C = 0, cursor apagado
       B = 1, parpadeo del carácter en la posición del cursor
       B = 0, no hay parpadeo
       S/C = 1, desplazar el display
       S/C = 0, desplazar el cursor
       R/L = 1, desplazamiento a la derecha
       R/L = 0, desplazamiento a la izquierda
       DL = 1, configura el display a 8 bits
       DL = 0, configura el display a 4 bits
       BF = 1, display ocupado
       BF = 0, display listo para ejecutar o para otra operación.


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                                              CIRCUITO IMPRESO



                                       LINEA 1
                                       LINEA 2

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




                                   PINES PARA LA CONEXIÓN DEL LCD

                                          Figura 7. Líneas del display


       Borrar el display: Este comando borra todas las posiciones del display virtual y
       sitúa el display real en la posición inicial (Figura 7), en la que se visualizan las
       posiciones desde la (1,1) hasta la (16,1) y desde la (1,2) hasta la (16,2). El cursor
       se sitúa en la posición (1,1) (Dirección 0 de la DD RAM).


       Establecer modo de funcionamiento: Actualizar el contador de direcciones en la
       forma especificada y establecer si el display realiza desplazamientos o no. Estas
       acciones se llevan a cabo cada vez que se realiza una lectura o escritura en el
       display. Cuando I/D=1, el contador de direcciones se incrementa, lo que provoca
       que el cursor avance hacia la derecha cada vez que se imprime un carácter en el
       display. Cuando I/D=0 el contador se decremento y el cursor se mueve hacia la
       izquierda al imprimir. Con S=1 se indica al LCD que debe mover el display real una
       posición a la derecha cada vez que se imprime un carácter. Con S=0 el display
       debe permanecer ‘quieto’ al imprimir. (Normalmente se utiliza I/D=1 y S=0, por lo
       que el comando típico es 0x06).


       Control ON/OFF: Activar o desactivar el display, el cursor y el parpadeo.


       1. Display ON/OFF: D=1 activa el LCD. Cuando D=0 el LCD funciona normalmente
       pero no se visualiza ninguna información. Es posible realizar impresiones, enviar
       comandos, pero nada quedará reflejado en pantalla. Sólo cuando D=1 se puede
       ver algo en el display.



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       2. Cursor ON/OFF: C=1 activa el cursor. Con C=0 el cursor no se ve.
       3. Parpadeo ON/OFF: B=1 hace que los caracteres situados en la posición del
       cursor parpadeen. Con B=0 no hay parpadeo.
       4. Modo de transferencia de la información: Seleccionar el bus de datos del display
       para trabajar a 8 bits (DL=1) o a 4 bits (DL=0).



       DIAGRAMA DE TIEMPOS


                            RS                                     RS = 1 = MODO ESCRITURA

                                                                   RS = 0 = MODO PROGRAMACIÓN



                            R/W                                    R = 1 = MODO LECTURA

                                                                   R = 0 = MODO ESCRITURA



                            E


                            DATO


                                   140 ns


                                                  1000 ns




                          Figura 8. Diagrama de tiempos para el modulo LCD.

       CODIGO ASCII

       ASCII (acrónimo inglés de American Standard Code for Information Interchange —
       Código     Estadounidense            Estándar        para   el   Intercambio          de   Información),
       pronunciado generalmente [áski], es un código de caracteres basado en el
       alfabeto latino tal como se usa en inglés moderno y en otras lenguas occidentales.
       Fue creado en 1963 por el Comité Estadounidense de Estándares (ASA, conocido
       desde 1969 como el Instituto Estadounidense de Estándares Nacionales, o ANSI)
       como una refundición o evolución de los conjuntos de códigos utilizados entonces
       en telegrafía. Más tarde, en 1967, se incluyeron las minúsculas, y se redefinieron
       algunos códigos de control para formar el código conocido como US-ASCII.




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       El código ASCII utiliza 7 bits para representar los caracteres, aunque inicialmente
       empleaba un bit adicional (bit de paridad) que se usaba para detectar errores en la
       transmisión. A menudo se llama incorrectamente ASCII a otros códigos de
       caracteres de 8 bits, como el estándar ISO-8859-1 que es una extensión que
       utiliza 8 bits para proporcionar caracteres adicionales usados en idiomas distintos
       al inglés, como el español.

       ASCII fue publicado como estándar por primera vez en 1967 y fue actualizado por
       última vez en 1986. En la actualidad define códigos para 33 caracteres no
       imprimibles, de los cuales la mayoría son caracteres de control obsoletos que
       tienen efecto sobre cómo se procesa el texto, más otros 95 caracteres imprimibles
       que les siguen en la numeración (empezando por el carácter espacio).

       Casi todos los sistemas informáticos actuales utilizan el código ASCII o una
       extensión compatible para representar textos y para el control de dispositivos que
       manejan texto como el teclado. No deben confundirse los códigos ALT+número de
       teclado con los códigos ASCII.

                                                  Tabla 4. Código ASCII


         CÓDIGO   CARACTER   CÓDIGO   CARACTER   CÓDIGO   CARACTER   CÓDIGO   CARACTER   CÓDIGO   CARACTER    CÓDIGO   CARACTER


          $20     ESPACIO     $30        0        $40        @        $50        P        $60        `         $70        p
          $21        !        $31        1        $41        A        $51        Q        $61        a         $71        q
          $22        ¨        $32        2        $42        B        $52        R        $62        b         $72        r
          $23        #        $33        3        $43        C        $53        S        $63        c         $73        s
          $24        $        $34        4        $44        D        $54        T        $64        d         $74        t
          $25        %        $35        5        $45        E        $55        U        $65        e         $75        u
          $26        &        $36        6        $46        F        $56        V        $66        f         $76        v
          $27        ‘        $37        7        $47        G        $57        W        $67        g         $77        w
          $28        (        $38        8        $48        H        $58        X        $68        h         $78        x
          $29        )        $39        9        $49        I        $59        Y        $69        i         $79        y
          $2A        *        $3A        :        $4A        J        $5A        Z        $6A        j         $7A        z
          $2B        +        $3B        ;        $4B        K        $5B        [        $6B        k         $7B        {
          $2C        ,        $3C        <        $4C        L        $5C                $6C        l         $7C        |
          $2D        -        $3D        =        $4D        M        $5D        ]        $6D        m         $7D        }
          $2E        .        $3E        >        $4E        N        $5E        ^        $6E        n         $7E        →
          $2F        /        $3F        ?        $4F        O        $5F        _        $6F        o         $7F        ←




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       LM335.


       El LM335 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1ºC y un
       rango que abarca desde -55º a +150ºC.


       El sensor se presenta en diferentes encapsulados pero el más común es el to-92
       de igual forma que un típico transistor con 3 patas, dos de ellas para alimentarlo y
       la tercera nos entrega un valor de tensión proporcional a la temperatura medida
       por el dispositivo. Con el LM335 sobre la mesa las patillas hacia nosotros y las
       letras del encapsulado hacia arriba tenemos que de izquierda a derecha los pines
       son: VCC - Vout - GND.


       La salida es lineal y equivale a 10mV/ºC por lo tanto:
               +1500mV = 150ºC
               +250mV = 25ºC
               -550mV = -55ºC


       Funcionamiento: Para hacernos un termómetro lo único que necesitamos es un
       voltímetro bien calibrado y en la escala correcta para que nos muestre el voltaje
       equivalente a temperatura. El LM335 funciona en el rango de alimentación
       comprendido entre 4 y 30 voltios, y se muestra físicamente en la Figura 9.



                                                    LM335


                                                  +Vs Vcc GND




                                Figura 9. Aspecto físico del sensor LM335.



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       Usos: El sensor de temperatura puede usarse para compensar un dispositivo de
       medida sensible a la temperatura ambiente, refrigerar partes delicadas del robot o
       bien para capturar temperaturas en el transcurso de un trayecto de exploración.



       MICROCONTROLADORES.

       Hoff y Fagin trabajaban en 1971 en una pequeña empresa dedicada al prometedor
       campo de la electrónica integrada, dos palabras cuyos apocopes daban nombre a
       la compañía: INTEL. Habían recibido el encargo de realizar un conjunto de chips
       para una calculadora electrónica. Pronto se dieron cuenta que con el man-power
       disponible (solo ingenieros de diseño) no podrían terminar el trabajo a tiempo.
       Solo había una posibilidad de éxito: diseñar un único circuito, que fuera
       programable a la manera de los grandes computadores de la época. Así, el mismo
       chip podría ser usado en las diferentes tareas de .la calculadora: leer el teclado,
       realizar las operaciones, exhibir los resultados, etc. con solo modificar su
       programa. EI resto de la historia es conocido.

       Todas las computadoras constan principalmente de dos partes, la CPU que
       procesa los datos, y la memoria que guarda los datos. Cuando hablamos de
       memoria manejamos dos parámetros, los datos en sí, y el lugar donde se
       encuentran almacenados (o dirección). Los dos son importantes para la CPU, pues
       muchas instrucciones frecuentes se traducen a algo así como "Toma los datos de
       esta dirección        y añádelos a los datos de esta otra dirección", sin saber en
       realidad que es lo que contienen los datos.

       En los últimos años la velocidad de las CPU ha aumentado mucho en comparación
       a la de las memorias con las que trabaja, así que se debe poner mucha atención
       en reducir el número de veces que se accede a ella para mantener el rendimiento.
       Si, por ejemplo, cada instrucción ejecutada en la CPU requiere un acceso a la
       memoria, no se gana nada incrementando la velocidad de la CPU - este problema
       es conocido como limitación de memoria'.




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       Se puede fabricar memoria mucho más rápida, pero a costa de un precio muy
       alto. La solución, por tanto, es proporcionar una pequeña cantidad de memoria
       muy rápida conocida con el nombre de cache.

       Mientras los datos que necesita el procesador estén en la cache, el rendimiento
       será mucho mayor que si la cache tiene que obtener primero los datos de la
       memoria principal. La optimización de la cache es un tema muy importante de cara
       al diseño de computadoras. A continuación se estudian las arquitecturas Von
       Neumann y Harvard. La Arquitectura de Von Neumann es una familia de
       arquitecturas          de         computadoras         que    utilizan     el    mismo       dispositivo   de
       almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos (a diferencia de
       la arquitectura Harvard), en la Figura 10 se muestra la arquitectura Von Neumann,
       para una computadora.




                      MEMORIA                      BUS DEL SISTEMA
                                                                                 DISPOSITIVOS DE
                                                                                 ENTRADA/SALIDA
                    PROGRAMA
                      ÁREA DE DATOS
                   101 0010 01001 1001 11011 011
                   101 0101 11001 1010 10001 111
                   110 0110 10001 1101 00011 101
                                                                                      REGISTROS
                   ………………….………………
                     ÁREA DE CODIGO
                   101 0010 01001 1001 11011 011
                   101 0101 11001 1010 10001 111
                   110 0110 10001 1101 00011 101
                   101 0010 01001 1001 11011 011
                   101 0101 11001 1010 10001 111
                                                                                                   UNIDAD
                   110 0110 10001 1101 00011 101                                ALU                  DE
                                                                                                  CONTROL




                                             Figura 10: Arquitectura Von Neumann




       Un ordenador con esta arquitectura realiza o emula los siguientes pasos
       secuencialmente:

       1. Enciende la computadora y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria
          en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro


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          de instrucción.
       2. Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar
          a la siguiente.
       3. Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Esta se encarga de
          coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función
          determinada.
       4. Se ejecuta la instrucción. Esta puede cambiar el valor del contador del
          programa permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar
          también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el
          ordenador pueda “tomar decisiones”, que pueden alcanzar cualquier grado de
          complejidad, mediante la aritmética y lógica anteriores.
       5. Vuelve al paso 2.


       El término Arquitectura Harvard originalmente se refería a las arquitecturas de
       computadoras que utilizaban dispositivos de almacenamiento físicamente
       separados para las instrucciones y para los datos (en oposición a la Arquitectura
       de Von Neumann). El término proviene de la computadora Harvard Mark I, que
       almacenaba las instrucciones en cintas perforadas y los datos en interruptores.

       La arquitectura Harvard ofrece una solución particular a al problema de la
       limitación de la velocidad de la memoria, Las instrucciones y los datos se
       almacenan en caches separadas para mejorar el rendimiento. Por otro lado, tiene el
       inconveniente de tener que dividir la cantidad de cache entre los dos, por lo que
       funciona mejor solo cuando la frecuencia de lectura de instrucciones y de datos es
       aproximadamente la misma. Esta arquitectura suele utilizarse en DSP´s, o
       procesador       de    serial    digital,   usados   habitualmente   en   productos    para
       procesamiento de audio y video. En la Figura 11, se muestra la Arquitectura
       Harvard para una computadora.




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                                                   DISPOSITIVOS DE
                                                   ENTRADA/SALIDA

              MEMORIA DE                                                              MEMORIA DE
                DATOS                                                                 PROGRAMAS

               1011101110                                                              1011101110
               1001011100                               REGISTROS                      1001011100




                                                                     UNIDAD
                                                  ALU                  DE
                                                                    CONTROL




                      Figura 11: Diagrama a bloques de la arquitectura Harvard.


       GENERALIDADES


       La mayoría de las aplicaciones que se resuelven con Microcontroladores,
       encuentran en los microcontroladores de 8 bits, plena satisfacción a sus
       necesidades de automatización y control, por lo que resulta importante el estudio
       del Microcontrolador MC68HC908QY2, el cual es un microcontrolador de bajo
       costo y alto desarrollo que pertenece a la familia de microcontroladores de 8 bits,
       MC68HC08. Estos microcontroladores cuentan con una Unidad Central de
       Procesamiento (CPU08) y se encuentran disponibles en una variedad de módulos,
       diferentes tipos y tamaños de memoria, y diferentes tipos de encapsulados. En la
       Tabla 5 se muestra los diferentes tipos de microcontroladores de la familia
       MC68HC908.


                   Tabla 5. Tipos de microcontroladores de la familia MC68HC908.

             Modelo del                Tamaño de                    Convertidor
                                                                                    No. De Pines
        Microcontrolador            Memoria Flash             Analógico/Digital

         MC68HC908QT1                  1536 Bytes                                         8

         MC68HC908QT2                  1536 Bytes                   4 ADC, 8 Bits         8

         MC68HC908QT4                  4096 Bytes                   4 ADC, 8 Bits         8



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         MC68HC908QY1                  1536 Bytes                                         16

          MC68HC908QY2                 1536 Bytes          4 ADC, 8 Bits                  16

         MC68HC908QY4                  4096 Bytes          4 ADC, 8 Bits                  16



       Los microcontroladores de los grupos MC68HC908QT y MC68HC908QY cuentan
       con una unidad central de procesamiento CPU68HC08, así como registros
       propios de la CPU, Memoria RAM (Random Access Memory), Memoria ROM
       (Random Only Memory), Convertidores de Analógico a Digital (ADC) de 8 bits,
       puertos de entrada/salida, interrupciones de teclado, osciladores, contador, entre
       otras funciones. Los microcontroladores MC68HC908QT4 y MC68HC908GY4,
       son los que ofrecen mayores prestaciones para el desarrollo de nuestros
       proyectos en la Figura 12, se muestra la organización de los pines del
       microcontrolador MC68HC908QT4.




                                       Vcc    1                  7   GND


                     PTA5/OCS1/AD3/KBI5       2                  7   PTA0/AD0/TCH0/KBI0

                                                  MC68HC908QT4
                     PTA4/OCS2/AD2/KBI4       3                  6   PTA1/AD1/TCH1/KBI1


                           PTA3/RST/KBI3      4                  5   PTA2/IRQ/KBI2




                       Figura 12: Pines del Microcontrolador MC68HC908QT4.




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       Por otro lado en la Figura 13, se muestra                 la organización de los pines del
       microcontrolador MC68HC908YT2.




                                       Vcc    1                   16 GND


                                     PTB7     2                   15   PTB0


                                     PTB6     3                   14   PTB1


                      PTA5/OCS1/AD3/KBI5      4                   13   PTA0/AD0/TCH0/KBI0
                                                  MC68HC908QY2

                     PTA4/OCS2/AD2/KBI4       5                   12   PTA1/AD1/TCH1/KBI1


                                     PTB5     6                   11   PTB2


                                     PTB4     7                   10 PTB3


                           PTA3/RST/KBI3      8                    9   PTA2/IRQ/KBI2

                                                           16




                       Figura 13: Pines del Microcontrolador MC68HC908QY2.



       DIAGRAMA A BLOQUES DEL MICROCONTRALODOR.


       EL la Figura 14 se muestra el diagrama a bloques de la estructura interna de los
       microcontroladores MC68HC908QY1, MC68HC908QY2 y MC68HC908QY4.




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                                                                                                                                                             VDD
                                                                                                PTB                                 FUENTE DE ENERGÍA

                                                                                               DDRB                                                          VSS



       PTA0/AD0/TCH0/KBI0
       PTA1/AD1/TCH1/KBI1
                                                                                                                                   GENERADOR DE RELOJ
               PTA2/IRQ/KBI2

                                                      DDRA
                                                                        CONTROL DEL CPU                         ALU
                                         PTA
              PTA3/RST/KBI3                                                                  68HC08 CPU
       PTA3/OSC2/AD2/KBI4                                                                                                         MODULO DEL SISTESTEMA
                                                                                                          ACOMULADOR                 DE INTEGRACIÓN
       PTA5/OSC1/AD3/KBI5                                        REGISTROS DE LA CPU
                                                                                                      REGISTRO DE INDICE             MODULO UNICO DE
                                                                                                                                      INTERRUPCIÓN
                                                                                              PUNTERO DE PILA
                                         ANALOGÍCO – DIGITAL




                                                                                                                                   MODULO DE RUPTURA
                                            CONVERTIDOR




                                                                                        MOSTRADOR DE PROGRAMA
                                              DE 8 BIT




                                                                 CODIGO DE REGISTRO DE CONDICIÓN V        1   1   H I   N Z C      MODULO DE PODER DE
                                                                                                                                         RESET




                                                                                                                                       MODULO DE
                                                                                                                                  TEMPORIZADOR DE 16-BIT
                                                                                       MC68H908QY4 Y MC68HC908QT4: 4096 BYTES
                                                                                      MC68H908QY2, MC68HC908QY1,MC68HC908QT2, Y
                                                               RAM DE 128 BYTES
                                                                                               MC68HC908QT1: 15BYTES
                                                                                                    USUARIO FLASH
                                                                                                                                       MODULO COP

        RST, IRQ: Pins han internos (alrededor de 30k ohmios la resistencia pull up).
        PTA [0:5]: disipador de gran intensidad y capacidad de fuente.
        PTA [0:5]: Pins tiene teclado programable de interrupción y tire hacia arriba.                                                MONITOR ROM
        PTB [0:7]: No está disponible en 8 - dispositivos pin - MC68HC908QT1, MC68HC908QT2
        Y MC68HC908QT4




             Figura 14: Diagrama a bloques de la estructura interna del microcontrolador.




       PUERTO B.

       El puerto B es un puerto de propósito general de entrada/salida de 8 bits. Este
       puerto solamente se encuentra en los microcontroladores MC68HC908QY1,
       MC68HC908QY2, MC68HC908QY4.




       REGISTRO DE DATOS DEL PUERTO B (PTB).

       El registro de datos del puerto B contiene un latch por cada uno de los 8 pines del
       puerto B. en la Figura 15 se muestra el registro de datos del puerto B.




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                        Figura 15: Registro de dirección de datos del puerto B.




       Por otro lado en la Figura 16 se muestra la estructura interna de un pin del puerto
       B, el cual como se mencionó anteriormente cuenta con una salida latch.




                          Figura 16: diagrama interno de un Pin del puerto B.


       DESCRIPCIÓN DE LOS PINES.


       En la Tabla 6 se muestra la descripción de los pines MC68HC908QT y
       MC68HC908QY.




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                             Tabla 6: Descripción de la función de los pines.

         PIN                             DESCRIPCIÓN                        ENTRADA/SALIDA
         VDD                         Fuente de alimentación                      Fuente
         VSS                         Fuente de alimentación                      Fuente
                        PTA0- Puerto entrada/salida de propósito general      Entrada/Salida
                         AD0- Entrada 0 del convertidor analógico/digital        Entrada
        PTA0                        TCH0- Canal 0 del Timer                   Entrada/Salida
                           KBI0- Entrada 0 de Interrupción de teclado
                        PTA1- puerto entrada/salida de propósito general      Entrada/Salida
                         AD1- Entrada 1 del convertidor analógico/digital        Entrada
        PTA1
                                    TCH1- Canal 1 del Timer                   Entrada/Salida
                            KBI1- entrada 1 del Interruptor de teclado           Entrada
                         PTA2- Puerto de entrada de propósito general            Entrada
        PTA2                        IRQ- Interrupción externa                    Entrada
                           KBI2- Entrada 2 de Interrupción de teclado            Entrada
                        PTA3- Puerto entrada/salida de propósito general      Entrada/Salida
        PTA3                  RST- Entrada reset activa a nivel bajo             Entrada
                           KBI3- Entrada 3 de Interrupción de teclado            Entrada
                        PTA4- Puerto entrada/salida de propósito general      Entrada/Salida
                                OSC2- XTAL Salida del oscilador                  Salida
        PTA4
                         AD2- Entrada 2 al convertidor analógico/digital         Entrada
                           KBI4- Entrada 4 de Interrupción de teclado            Entrada
                       PTA5- Puerto entrada/salida de propósito general       Entrada/Salida
                         OSC1- XTAL, RC, Etrada de oscilación externa            Entrada
        PTA5
                         AD3- entrada 3 del convertidor analógico/digital        Entrada
                           KBI5- Entrada 5 de Interrupción de teclado            Entrada
       PTB[0:7]            Puerto entrada/salida de propósito general         Entrada/Salida




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       MEMORIA DEL MICROCONTROLADOR.

       La CPU08 tiene un espacio de direccionamiento de memoria de 64 Kbytes. En
       la   Figura 17        se      muestra el mapa                 de memoria            de los microcontroladores
       MC68HC908QT y MC68HC908QY.

             $0000                                                    0
                                  REGISTROS DE I/O
                                     64 BYTES                         63
            $003F
            $0040                                                     64
                                   RESERVADO (1)
                                     64 BYTES                        127
            $007F
            $0080                                                    128
                                         RAM
                                      128 BYTES                      255
            $00FF
            $0100                                                    256
                                  SIN APLICARSE (1)
                                     9984 BYTES                              NOTA 1.
                                                                     10239
            $27FF                                                            Intentos de ejecutar código de las direcciones en
            $2800                                                    10240
                                   ROM AUXILIAR                              este rango genera un reajuste, dirección ilegal.
                                    1536 BYTES                       11775
            $2DFF
            $2E00                                                                                                       $2E00
                                  SIN APLICARSE (1)                  11776   11776
                                                                                             SIN APLICARSE
                                     49152 BYTES                     60927
            $EDFF                                                                             51712 BYTES
                                                                     60928   63487                                      $F7FF
            $EE00               MEMORIA FLASH
                                                                             63488                                      $F800
                          MC68HC908QT4 Y MC68HC908QY4                                       MEMORIA FLASH
            $FDFF                 4096 BYTES                         65023   65023            1536 BYTES
                                                                                                                        $FDFF
            $FE00        ESTADO DE REGISTRO DE DESCANSO (BSR)        65024
                                                                                      MC68HC908QT1,MC68HC908QT2,
            $FE01         ESTADO DE REGISTRO DE RESET (SRSR)         65025           MC68HC908QY1, Y MC68HC908QY2
                        REGISTRO AUXILIAR DE DESCANSO (BRKAR)        65026
                                                                                           MAPA DE MEMORIA
            $FE02

            $FE03       REGISTRO DE BANDERA DE CONTROL (BFCR)        65027

            $FE04     ESTADO DE REGISTRO DE INTERRUPCIÓN 1 (INT1)    65028

            $FE05     ESTADO DE REGISTRO DE INTERRUPCIÓN 2 (INT2)    65029

            $FE06     ESTADO DE REGISTRO DE INTERRUPCIÓN 3 (INT3)    65030
                       RESERVADO PARA EL CONTROL DE REGISTRO DE
            $FE07                                                    65031
                               FLASH DE PRUEBA (FLTCR)
            $FE08          CONTROL DE REGISTRO FLASH (FLCR)          65032

            $FE09    DIRECCIÓN DE DESCANSO DE ALTO REGISTRO (BRKH)   65033

            $FE0A    DIRECCIÓN DE DESCANSO DE BAJO REGISTRO (BRKL)   65034
                      ESTADO DE DESCANSO Y CONTROL DE REGISTRO
            $FE0B                                                    65035
                                      (BRKSCR)
            $FE0C                        LVISR                       65036
            $FE0D                                                    65037
                       RESERVADO PARA FLASH DE PRUEBA
                                  3 BYTES
            $FE0F                                                    65039
            $FE10                                                    65040
                                   ROM MONITOR
                                    416 BYTES
            $FFAF                                                    65455
            $FFB0                                                    65456
                                       FLASH
            $FFBD
                                      14 BYTES
                                                                     65469
                       REGISTRO FLASH DE BLOQUEO DE PROTECCIÓN       65470
            $FFBE
                                       (FLBPR)
            $FFBF                  FLASH RESERVADO                   65471

            $FFC0          OSCILADOR INTERNO VALOR DEL TRIM          65472

            $FFC1                  FLASH RESERVADO                   65473
            $FFC2                                                    65474
                                       FLASH
            $FFCF                     14 BYTES
                                                                     65487
            $FFD0                                                    65488
                              VECTORES DE USUARIOS
                                    48 BYTES
            $FFFF                                                    65535



                                             Figura 17. Mapa de Memoria.



ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ                                                                              Página 23
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       REGISTROS DE LA CPU.
       Los registros de la CPU son cinco. Estos registros no forman parte del mapa de
       memoria. En la Figura xx se muestran los registros de la CPU.
                                                              BIT 7                           BIT 0


                                                                                  ACUMULADOR (A)

                BIT 15                                                                        BIT 0


                                                                           REGISTRO INDEXADO (H-X)

               BIT 15                                                                         BIT 0


                                                                               PUERTO DE PILA (SP)

                BIT 15                                                                         BIT 0


                                                                      CONTADOR DE PROGRAMA (PC)

                BIT 7                                    BIT 0
                 V       I   I    H       I      N   Z    C

                                                                      BANDERA DE ACARREO
                                                                      BANDERA DE ZERO
                                                                      BANDERA DE NEGATIVO
                                                                      INTERRUPCIÓN ENMASCARABLE
                                                                      BANDERA DE SEMI-ACARREO
                                                                      BANDERA DE SOBREFLUJO

                                          Figura 18. Registros de la CPU.


       MEMORIA FLASH

                                La memoria Flash de usuario se extiende de $EE00 a $FDFF.
                                      -       Hay otros segmentos de propósitos específicos, como
                                              el vector de interrupción.
                                La memoria Flash se escribe sólo con rutinas especiales.
                                 - ¡Un STA simplemente no tendrá efecto!




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                                - Estas rutinas aseguran una tensión determinada por un
                                tiempo determinado en las operaciones de borrado y/o
                                escritura.
                               También hay un sistema interno de protección (FLBPR), aún
                                para las rutinas del modo monitor.
                               Antes de escribir, hay que borrar la memoria previamente.
                                - La memoria se divide en páginas:
                                - Sólo se puede borrar una página por vez
                                - O bien toda la FLASH completa.
                               Antes de escribir hay que borrar.

                                -Por tanto la escritura también es en páginas completas.



               MEMORIA RAM.
                               La memoria RAM se extiende de $0080 a $00FF.
                               En     el    QY4,   toda   la   RAM    puede   accederse     con
                                direccionamiento directo:
                               La pila está implementada en la memoria RAM.
                                -La pila ocupa la parte alta de la memoria.
                                -Las variables ocupan la parte baja.




       KBI-MÓDULO INTERRUPTOR DE TECLADO.

              El módulo interruptor de teclado permite usar 6 entradas de interrupción
               en vez de la única IRQ.
              Estas entradas comparten un único vector de interrupción y por lo tanto
               hay que combinar con polling en la interrupción para saber quién fue.
              Los pines de KBI no tienen las protecciones contra ruido que tiene el pin
               de IRQ.
              Pueden ser usados para manejar varios dispositivos simples (teclados,
               sensores, etc.)


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       IRQ- MÓDULO DE INTERRUPCIÓN EXTERNA.

                El módulo de interrupción externa solicita una /INT cuando recibe una
                 señal /IRQ conectada al microcontrolador.
                Puede configurarse para disparar por flanco o por flanco y nivel.
                Se puede enmascarar (inhabilitar).
                El estado del pin externo puede revisarse por polling.
                Histéresis para evitar disparos de ruido.
                Una resistencia de pull-up puede configurarse para que se conecte o no.

       ACUMULADOR (A).

       Es un registro de propósito general de 8 bits. La CPU usa el acumulador como
       un registro de operadores y resultados de las operaciones aritméticas y
       lógicas. En la figura 19 se muestra el registro del acumulador A.

                             BIT 7     BIT 6      BIT 5   BIT 4   BIT 3   BIT 2   BIT 1      BIT 0

              LECTURA:

              ESCRITURA:


              RESET:                                       SIN EFECTO



                                     Figura 19 Registro del acumulador A.

       REGISTRO INDICE.

       Es un registro de 16 bits que permite direccionar los 64 Kbyte del mapa de
       memoria del HC08. H es el byte de la parte alta del registro índice y X es el byte
       de la parte baja del registro. En el modo de direccionamiento índice, la CPU usa el
       contenido del registro de índice para determinar la condición del operando.

       El registro del índice también se puede utilizar como una localidad temporal de
       almacenaje de datos. En la Figura 20 se muestra la estructura del registro de
       índice.




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                       BIT 15 14 13         12 11       10     9      8    7      6        5   4       3    2    1 BIT 0
          ESCRITURA:

          LECTURA:


          RESET:         0     0       0    0      0     0     0     0     X     X     X       X   X       X    X    X
          X: INDETERMINADO



                                           Figura 20 Registro de índice

       Puerto A
       El puerto A es un puerto de 6- bit con función especial, dicho puerto comparte los
       6 pines con la interrupción de teclado (KBI) y 4 de estos con convertidores
       analógicos a digital (ADC). Cada pin puerto también tiene un dispositivo de
       software configurable pull-up si el pin del puerto se configura como entrada.




       REGISTROS DE DATOS DEL PUERTO A (PTA).




       El registro de datos del puerto A contiene un dato de latch por cada uno de los
       seis pines del puerto A. En la Figura 21 se muestra el registro de datos del puerto.

                              BIT 7        BIT 6       BIT 5       BIT 4       BIT 3       BIT 2   BIT 1        BIT 0

            LECTURA:                       AWUL                                            PTA2
                                   R                   PTA5        PTA4        PTA3                PTA1         PTA0
            ESCRITURA:
            RESET:                                     DESATENDIDO COMO RESET
          FUNCIONES                                    KBI5        KBI4        KBI3        KBI2    KBI1         KBI0
          ADICIONALES:
                                   R       = RESERVADO                     = SIN APLICAR


                                   Figura 21.- Registro de datos del puerto A.




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       BITS DE DATOS DEL PUERTO A (PTA0-PTA5).

       Estos bits son de lectura y escritura y son programables por software. La dirección
       de datos de cada pin del puerto A es controlada por cada uno de los bits
       correspondientes del registro de dirección de datos.




       INTERRUPCION DE TECLEADO (KBI0-KBI5).

       Las interrupciones de teclado se habilitan en los bits: KBIE0-KBI5, en la
       interrupción de teclado se habilita el registro de control (KBIER), habilitando los
       pines del puerto A como interrupciones externas.

       AWUL

       Este bit es de solo lectura el cual contiene el valor de una señal generada
       internamente.

       REGISTRO DE DIRECCIONES DEL PUERTO A (DDRA).

       El registro de dirección de datos del puerto A determina si cada pin del puerto A
       funcionara como entrada o salida. Escribiendo un 1 lógico en el bit DDRA se
       habilita el buffer de salida para el pin correspondiente en el puerto A ó un 0 lógico
       deshabilita el buffer de salida. En la figura 22 se muestra el registro de dirección
       de datos del puerto A.

                              BIT 7     BIT 6     BIT 5   BIT 4   BIT 3   BIT 2   BIT 1     BIT 0

            LECTURA:                                                        0
                                R         R       DDRA5 DDRA4 DDRA3               DDRA1 DDRA0
            ESCRITURA:

             RESET:              0         0        0      0        0       0       0        0

                                R       = RESERVADO               = SIN APLICAR


                        Figura 22.- Registro de dirección de datos del puerto A.




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       BITS DEL DDRA

       Estos bits son de lectura y escritura de control de dirección de datos del puerto A.

       Un reset al DDRA configura todos los pines del puerto A como entradas.

       1= Habilita el puerto como salida.

       0=Habilita el puerto como entrada.

       APUNTADOR DE PILA.

       El apuntador de pila es un registro de 16 bits que contiene la dirección de
       localidad de la pila.

       urante un reset, el apuntador de pila es predeterminado en $00FF. El registro
       puntero de pila es decrementado cuando los datos son puestos y es incrementado
       cuando los datos son extraídos de la pila. En la figura 23 se muestra la estructura
       del registrador de apuntador de pila.

                     BIT 15 14     13    12    11   10   9   8   7       6       5       4       3   2   1 BIT 0
         ESCRITURA:

         LECTURA:


         RESET:         0     0    0     0     0     0   0   0   1   1       1       1       1       1   1    1


                                  Figura 23 Registro del apuntador de pila.

       CONTADOR DE PROGRAMA (PC).

       Es un registro de 16 bits que contienen la dirección de la siguiente instrucción u
       operando         que será             leído .normalmente          el contador de programa
       automáticamente incrementa                  la siguiente posición de memoria secuencial
       siempre      que una instrucción o el operador son traídos . El salto ,la rama y
       operaciones de interrupción cargan el contador de programa con otra dirección
       de la siguiente posición secuencial . En la Figura 24 se muestra el registro de
       contador de programa.



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                     BIT 15 14     13    12    11   10   9     8    7   6   5   4   3   2   1 BIT 0
         ESCRITURA:

         LECTURA:


         RESET:                           CARGA CON EL VECTOR $FFFE Y $FFFF


                              Figura 24 Registro del contador de programa.

       DESCRIPCIÓN DE LAS BANDERAS.

       V-BANDERA DESOBREFLUJO.

       La CPU       pone la bandera            de sobreflujo       se complementa a 2 ocurre. Las
       instrucciones que se activan la bandera de sobre flujo son: BGT, BGE, BLE y BLT.

                                              1=Sobreflujo.

                                              0= Ningún sobreflujo.

       H-BANDERA DE MEDIO ACARREO.

       La CPU pone la bandera de medio acarreó cuando ocurre un acarreo en los
       bits3 y 4 del acumulador durante una suma de acarreo (ADD) o suma con
       acareo (ADC). Este medio acarreo se requiere para operaciones aritméticas
       con datos en código BCD(decimal codificado binario): la instrucción DAA usa los
       datos de las banderas H y C para determinar el factor de corrección apropiado.

                                          1=Acarreo entre los bits 3 y 4.

                                          0= No acarreo entre los bits 3 y 4.

       I-MASCARA DE INTERRUPCIÓN.

       Cuando la máscara de interrupción es puesta las interrupciones enmascarables
       de la CPU están deshabilitadas. Las interrupciones de la CPU son habilitadas
       cuando la máscara de interrupción es limpia. Cuando una interrupción de la CPU
       ocurre, la máscara de interrupción es puesta automáticamente después de los




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       registros de la CPU y están salvados en la pila pero antes de que se saque el
       vector de interrupción .

                                           1=interrupción deshabilitadas.

                                           0= interrupción habilitadas.




       N- BANDERA DE NEGATIVO

       La CPU       pone la bandera           negativo   cuando una operación   aritmética   la
       operación      lógica o la manipula de datos            produce un resultado   negativo
       poniendo el resultado en bit 7.

                                          1= Resultado negativo.

                                          0= Resultado no negativo.




       Z- BANDERA DE CERO

       La CPU pone la bandera cero cuando una operación aritmética, la operación
       lógica, o la manipula de datos produce un resultado resultado cero.

                                           1= resultado es cero.

                                          0= resultado diferente de cero.




       C-BANDERA DE ACARREO/PRESTAMO.

       LA CPU pone la bandera de acarreó /préstamo cuando una operación de adición
       produce u acarreo fuera del bit 7 del acumulador o cuando una operación de
       sustracción requiere un préstamo.

                                           1=Acarreo fuera del bit 7.



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                                           0= No hay carreo fuera del bit 7.

       MODO DE ESPERA (WAIT).


       El ADC sigue la operación normal durante modo de espera. Cualquier interrupción
       habilitada de la CPU se requiere para que el ADC una unidad del microcontrolador
       (MCU) fuera del modo de espera. Si no requieren que el ADC traiga el MCU en el
       modo de espera el poder abajo el ADC envía por el CH [4:0] bits del ADSCR en
       un 1 lógico antes de ejecutar la instrucción de espera.




       MODO DE PARAR (STOP).


       El módulo ADC es inactivo después de la ejecución de una instrucción de stop.
       Cualquier conversión pendiente es abortada. Las conversiones del ADC cuando el
       MCU sale el modo de stop. Permite que un ciclo de conversión se estabilice antes
       de otra conversión del ADC después de ejecutar el modo de stop.




       SEÑALES DE ENTRADA/SALIDA.


       El módulo del ADC tiene 4 canales de entrada/salida que son compartidos con el
       puerto A. el voltaje de entrada del ADC (ADCVIN) es la señal de voltaje de entrada
       para uno de los 4 canales del módulo del ADC.




       REGISTROS DE ENTRADA/SALIDA.


       Estos registros de entrada/salida son registros de control y operan en el modo
       monitor del ADC:



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               Estatus del ADC y registro de control (ADSCR).
               Registros de datos del ADC (ADR).
               Registro de reloj del ADC (ADICLK).



       ESTADOS DEL ADC Y REGISTRO DE CONTROL (ADSCR).


       Cuando una conversión está en proceso y el ADSCR es escrito, los datos de
       conversión deberían ser desechados para prevenir una lectura incorrecta. En la
       Figura 25 se muestra el registro de control del convertidor (ADSCR).

            DIRECCIÓN: $003C

                              BIT 7     BIT 6     BIT 5   BIT 4   BIT 3   BIT 2   BIT 1    BIT 0

            LECTURA:         COCO
                                        AIEN      ADCO    CH4     CH3     CH2     CH1       CH0
           ESCRITURA:
           RESET:               0         0         0      1        1       1       1        1


                                    Figura 25.- Registro de control del ADC.


       BIT DE FIN DE CONVERSIÓN (COCO).


       En el modo de interrupción (AIEN=0) COCO es un bit de lectura solamente que es
       enviado al final de cada conversión. COCO podría estarse limpiando hasta que es
       leído un registro de datos del ADC. Un reset limpia este bit. En el modo de
       interrupción (AIEN=1), COCO es un bit de lectura solamente y no es enviado al
       final de cada conversión. Si siempre es leído como un 0 lógico.

       1= Conversión completada (AIEN=0).
       0= Conversión no completada (AIEN=0). Interrupción de CPU habilitada (AIEN=1).




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       BIT DE HABILITACION DE INTERRUPCIÓN (AIEN).


       Cuando este bit es enviado, se genera una interrupción al finalizar una conversión
       del ADC. La señal de interrupción es limpiada cuando ADSCR es escrito. Un reset
       limpia el bit AIEN.

                                     1= Interrupción habilitada del ADC.
                                           0= Una conversión del ADC.


       BITS DE SELECCIÓN DE CANAL DEN ADC CH[4:0].


       Los canales CH4, CH3, CH2, CH1 y CH0 forman un campo de 5 bits que son
       utilizados para seleccionar uno de los 4 canales del ADC. Los 5 bits de selección
       son detallados en la Tabla 7.


                                        Tabla 7. Canales de selección.



                                                                        Canal     Entrada
       CH4             CH3           CH2          CH1       CH0
                                                                        ADC     Seleccionada
           0             0             0           0         0          ADC0       PTA0
           0             0             0           0         1          ADC1       PTA1
           0             0             0           1         0          ADC2       PTA4
           0             0             0           1         1          ADC3       PTA5




       REGISTRO DE DATOS DEL ADC (ADR).


       Es un registro de 8 bits que guarda los resultados de la conversión del ADC. En la
       Figura 26 se muestra el registro de datos del ADC.




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         DIRECCIÓN: $003E
                       BIT 7           BIT 6      BIT 5   BIT 4   BIT 3   BIT 2   BIT 1   BIT 0
             LECTURA:        AD7        AD6       AD5     AD4     AD3     AD2     AD1     AD0
          ESCRITURA:

            RESET:                         INDETERMINADO DESPUÉS DEL RESET

                                   Figura 26.- Registro de datos del ADC.




       TARJETA DE EVALUACIÓN M68EVB908Q.


       La tarjeta de desarrollo M68EVB908Q es una herramienta para el desarrollo y la
       emulación para planificadores que utilizan los microcontroladores de las familias
       MC68HC908. La tarjeta de desarrollo M68EVB908Q funciona en una PC, que se
       utiliza para desarrollar aplicaciones, simular, emular y programar esta familia de
       microcontroladores de Motorola. El software CodeWarrior de, de Metrowerks, el
       software ICS08 de P& amperio; y otros programas de tercera base, compatible
       con la interfaz MON08 pueden ser usados como software de control para
       desarrollar, purificar y grabar programas en la tarjeta de desarrollo M68EVB908Q.


       La tarjeta de desarrollo M68EVB908Q es conectada a través del cable serial o
       db9, hacia el conector DB9 tipo hembra que se encuentra en la PC, en la Figura
       12 se muestra esta conexión.


       Para simulación, emulación y grabación del programa, la tarjeta se comunica con
       la computadora personal en Modo Monitor. Que forza a la velocidad de
       comunicación a que la sea la misma al reloj externo. Por lo tanto, las frecuencias
       de reloj externas son limitadas para las velocidades de comunicación admitidas
       por el software de control en PC. Por ejemplo, si tenemos una frecuencia de reloj



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       externa de 20,00 MHz debemos usar una velocidad de comunicación en PC tan
       cerca como sea posible de 19531,25 bps. En este caso se escoge la velocidad de
       19200bps para trabajar con esta tarjeta.


                             //INSTITUTO DE LAZARO CARDENAS
                             //JOSE ARMANDO LARA GONZALEZ
                             //INGENIERIA ELECTRONICA
                             //CONFIGURACION DEL PUERTO B (SALIDA)
                             //CORRIMIENTO DE UN ¨¨1¨¨, ASENDENTE Y DESENDENT


                             #include¨hidef.h¨

                             Void CONF_PT_B(void)                                     +5V
                             Int i,k,l;

                             {

                             CONF_P_B();
                              for(;;)

                                 {


                                                                                            M68EVB908Q


                                                                                      CABLE DB9

                          MONITOR Y TECLADO                                     CPU

                      Figura 28. Conexión de la tarjeta M68EVB908Q con la PC.


       La configuración de la placa es hecha a través de jumpers. La Tabla 4 pone una
       lista de los componentes principales de la placa de desarrollo M68EVB908Q.


       Es necesario establecer una aclaración acerca del cable para el puerto DB9,
       existe en el mercado algunos cables que son usb – serial, que son muy útiles en el
       área de las computadoras portátiles, se pueden usar, siempre y cuando se
       instalen adecuadamente en la laptop y automáticamente el programa en el que se
       estará trabajando (en nuestro caso el codewarrior versión 6.3) identificará
       fácilmente el cable conversor.


       Por tanto para hacer una buena transferencia de nuestro programa que se
       encontrara en la PC hacia nuestro microcontrolador, será necesario que SW2 este
       en la opción de monitor, y JP4 este en el modo oscilador, y dependiendo del
       microcontrolador utilizado se colocar en las diferentes bases tipo DIP para 8 o 16
       pines.




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                Tabla 8. Descripción de los componentes de la tarjeta de desarrollo
                                                  M68EVB908Q.

                     COMPONENTES                                   DESCRIPCIÓN
       LD1                                              LED de usuario
       J1                                               Jumper de habilitación
       SW1                                              Botón de usuario
       SW2                                              Botón de Reset de la MCU
                                                        Jumper para habilitar o botón de reset
       J2
                                                        de MCU
       J3                                               Jumper de 2 modos monitor o usuario
       CN1                                              Conector de alimentación DC
       P1                                               Potenciómetro de corte de usuario
       J4                                               Jumper para habilitar P1
       CN3                                              Conector de 2 pines de la MCU
                                                        Base para encapsulado tipo DIP de 16
       U5
                                                        pines
       CN2                                              Conector serial para cable DB9
       U2                                               Conversor de nivel RS232 / CMOS
                                                        Base para encapsulado tipo DIP de 8
       U4
                                                        pines
                                                        Jumper para activar el puerto de
       J5
                                                        comunicación Modo Monitor
                                                        Jumper para habilitar modo oscilador en
       J6
                                                        la tarjeta



       Diagrama esquemático.


       En la Figura 29 se muestra el diagrama esquemático para la tarjeta de desarrollo
       M68EVB908Q.




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          Figura 29. Diagrama esquemático para la tarjeta de desarrollo M68EVB908Q.




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         S.E.P.                                          S.E.S

                                         D.G.E.S.T.

                         INSTITUTO TECNOLÓGICO

                                                  DE

                                 LÁZARO CÁRDENAS


        “MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES”



                                        PRACTICA No. 1



           “USO DEL PUERTO B COMO SALIDA”



                                 CATEDRATICO:
                      ING. JOSÉ ARMANDO LARA GONZÁLEZ



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                                 “USO DEL PUERTO B COMO SALIDA”


       OBJETIVO.- El alumno conocerá el funcionamiento del Puerto B del
       microcontrolador MC68CH908QY2, configurándolo como salida; empleando el
       dato de los dos últimos números de control del alumno (52) a 8 led’s conectados
       en el Puerto B.




       MATERIAL Y EQUIPO:

           1 Microcontrolador MC68HC908QY2.
           8 LED´S.
           1 Protoboard.
           Cable de teléfono para puentes.
           8 Resistencias de 220Ω.
           1        Tarjeta      de      evaluación   para   programar   microcontroladores
               (MC68EVB908QY2).
           1 Fuente de poder de 5Vcc.




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       DESARROLLO

       Se    desarrolló      un      programa       en   lenguaje   C    para   el   microcontrolador
       MC68HC908QY2, el cual muestra un número (52) por el Puerto B, y visualizando
       dicho dato a través de 8 led’s conectados a dicho puerto.

       Para la realización de dicho programa se hizo lo siguiente:

       a). Primero se implementó el circuito de la Figura 30, el cual mostro los dos
       últimos dígitos de mi número de control (52) en la salida del Puerto B.

       Para este caso el 52 (decimal) = 0101 0010 (hexadecimal) por lo tanto D1, D4 y
       D6 estarán en 1 lógico y D0, D2, D3, D5 y D7 en cero lógico; por lo cual los leds
       que permanecerán encendidos son de la salida del puerto B son: 1, 3 y 6.

                                       +5V


                                       Vcc                              220 W
                                                  PB0
                                                                        220 W
                                        M         PB1
                               PA0      C                               220 W
                                        6         PB2
                               PA1      8
                                                                        220 W
                                        H
                               PA2                PB3
                                        C
                                        9                               220 W
                               PA3      0         PB4
                                        8                               220 W
                               PA4
                                        Q         PB5
                              PA5
                                        Y                               220 W
                                        2         PB6
                                                                        220 W
                                                  PB7
                                       GND




                             Figura 30. Aplicación del puerto B como salida.

       b). Programa que realice en lenguaje C, el cual muestra el numero 52 como dato
       de salida por medio del puerto “B” en el que puede ser visualizado en los 8 leds.




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       //INSTITUTO TECNOLOGICO DE LAZARO CARDENAS

       //QUINTERO HERNÁNDEZ JORGE ISRAEL

       //INGENIERIA ELECTRONICA

       //PROGRAMA QUE UTILIZA EL PUERTO B COMO SALIDA FIJA (NUMERO 52).

       #include <hidef.h>

       #include "derivative.h"

       int i;



       void main(void)

       {

       CONFIG1=0X09;

       DDRB=0XFF;

       for(;;)

       {

           PTB=0X52;

       for(i=1;i<=30000;i++);

       PTB=0;

       for(i=1;i<=30000;i++);

       for(i=1;i<=30000;i++);

       for(i=1;i<=30000;i++);

       for(i=1;i<=30000;i++);

       }

       }




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       CONCLUSIÓN.

       En esta práctica se puede llegar a la conclusión que aunque la tarea en este caso
       fue demasiado sencilla, es necesario tener los conocimientos adecuados tanto del
       microcontrolador como de la tarjeta de evaluación. Para poder trabajar con el
       microcontrolador es necesario saber de qué manera operarán los puertos A o B,
       en este caso se utilizó el Puerto B, dicho puerto se puede utilizar como entradas o
       como salidas, en esta práctica se usó como salida fija este dicho puerto, así
       mismo la verificación funcional de todos los componentes del circuito.


       BIBLIOGRAFIA.



          a. Manual Motorola de Microcontroladores MC68HC908 Edición 12/2002.
          b. José Ma. Angulo, Microcontroladores pic, Diseño práctico de aplicaciones,
               Ed. Mc. Graw Hill
          c. www.microchip.com




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         S.E.P.                                          S.E.S

                                         D.G.E.S.T.

                         INSTITUTO TECNOLÓGICO

                                                  DE

                                 LÁZARO CÁRDENAS
        “MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES”

                                        PRACTICA No. 2

                “USO             DEL PUERTO B COMO
           SALIDA EN UN CORRIMENTO
       DE UN 1 DE FORMA ASCEDENTE
                  Y DESCENDENTE; el auto
                                           increíble”
                                 CATEDRATICO:
                      ING. JOSÉ ARMANDO LARA GONZÁLEZ



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       EL AUTO INCREIBLE.


       OBJETIVO.


       El alumno conocerá el funcionamiento del puerto B del microcontrolador
       MC68HC908QY2, configurándolo como salida.




       MATERIAL Y EQUIPO:

           1 Microcontrolador MC68HC908QY2.
           8 LED´S.
           1 Protoboard.
           Cable de teléfono para puentes.
           8 Resistencias de 220Ω.
           1        Tarjeta      de      evaluación   para   programar   microcontroladores
               (MC68EVB908QY2).
           1 Fuente de poder de 5Vcc.




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       DESARROLLO.


       Se ha desarrollado un programa en lenguaje C utilizando el puerto B como salida,
       el cual debió hacer la secuencia                 en forma ascendente y descendente. Para ver
       si la secuencia es correcta se conectaran los LEDS en el puerto B.


       1.- Se ha implementado el circuito de la Figura 31. La secuencia que deberá
       seguir el circuito implementado es la siguiente: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 64, 32,
       16, 8, 4, 2, 1 indefinidamente.
                                       +5V


                                        Vcc                             220 W
                                                  PB0
                                                                        220 W
                                         M        PB1
                                PA0      C                              220 W
                                         6        PB2
                                PA1      8
                                                                        220 W
                                         H
                                PA2               PB3
                                         C
                                         9                              220 W
                                PA3      0        PB4
                                         8                              220 W
                                PA4
                                         Q        PB5
                               PA5
                                         Y                              220 W
                                         2        PB6
                                                                        220 W
                                                  PB7
                                       GND




                Figura 31. Circuito que se ha montado para la práctica número dos.


       2.- El código del programa que fue desarrollado para la secuencia de 2n en forma
       de ascendente y descendente es la siguiente:




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       //INSTITUTO TECNOLOGICO DE LAZARO CARDENAS

       //QUINTERO HERNÁNDEZ JORGE ISRAEL

       //INGENIERIA ELECTRONICA

       //PROGRAMA QUE UTILIZA EL PUERTO B COMO SALIDA FIJA.
       //CORRIMENTO DE UNA SECUENCIA DE 2^n ASCENDENTE Y
       DECENDENTE.
       #include <hidef.h>
       #include "derivative.h"
       int i,I,a,b;
       void main(void) {
       CONFIG1=0x09;
       DDRB=0xFF;
       for(;;) {
       i=1;
       for(a=1;a<=8;a++); {
       PTB=i;
        for(I=0;I<=30000;I++)
        i=i*2; }
       i=64;
       for(b=1;b<=6;b++); {
       PTB=i;
       for(I=0;I<=30000;I++)
       i=i/2; }
       }
       }




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       CONCLUSION


       Se llegó a la conclusión gracias a esta práctica de nueva cuenta cómo utilizar los 8
       pines del puerto B como salida, pero ahora con la diferencia de que nuestros LEDs
       conectados hicieron una secuencia de cómo un carro que iba y venía (tal como se
       veía el juego de luces de la serie de televisión “El auto increíble o Kit”), y esto se
       logró gracias al código implementado que fue este el cerebro de la secuencia del
       microcontrolador MC68HC908QY4, es importante mencionar que para poder
       realizar los retardos en el encendido de los LEDs se implementó un ciclo for por
       cada retardo en nuestro programa, no obstante se utilizó el mismo CONFIG1, el
       cual deshabilito el perro guardián y selecciono el voltaje para trabajar con el
       microcontrolador en curso. Es por ende que claro esta práctica fue más
       complicada que la practica 1, pero con esencia similar, el uso del puerto B como
       salida.




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         S.E.P.                                             S.E.S

                                         D.G.E.S.T.

                         INSTITUTO TECNOLÓGICO

                                                    DE

                                 LÁZARO CÁRDENAS


        “MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES”

                                        PRACTICA No. 3

                “USO              DEL PUERTO a COMO
               entrada y el puerto b como
                                                  salida”


                                 CATEDRATICO:
                      ING. JOSÉ ARMANDO LARA GONZÁLEZ



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       USO DEL PUERTO A COMO ENTRADA.


       OBJETIVO.


       El alumno comprobara el funcionamiento del puerto A como entrada y el puerto B
       como salida del microcontrolador MC68HC908QY2.




       MATERIAL Y EQUIPO:

           1 Microcontrolador MC68HC908QY2.
           2 LED´S.
           1 Protoboard.
           1 Cable de teléfono para puentes.
           2 Resistencias de 220Ω.
           1        Tarjeta      de      evaluación   para   programar   microcontroladores
               (MC68EVB908QY2).
           1 Fuente de poder de 5Vcc.




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       DESARROLLO.


       Se ha desarrollo un programa en lenguaje C para el microcontrolador
       MC68HC908QY2, que verifico un dato de entrada en el puerto A. Si dato presente
       en A era 0 decimal (000000) debió de haber enviado una señal de encendido del
       LED conectado al puerto B menos significativo (PTB0), si el dato presente en A
       era 63 decimal (111111) debió de haber enviado una señal de encendido del LED
       conectado al puerto B más significativo (PTB7), cualquier otra combinación no
       encenderán los LEDS.


       1.- Se ha implementado el circuito de la Figura 32.

                                           +5V
                  +5V

                                            Vcc                  220 W
                                                  PB0

                                             M    PB1
                                   PA0       C
                                             6    PB2
                                   PA1       8
                                             H
                                   PA2            PB3
                                             C
                                             9
                                   PA3       0    PB4
                                             8
                                   PA4
                                             Q    PB5
                                             Y
                                   PA5
                                             2    PB6
                                                                 220 W
                                                  PB7
                                           GND




                   Figura 32. Circuito implementado para la práctica número tres.



       2.- El programa que se ha implementado para esta práctica es el siguiente:




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       // INSTITUTO TECNOLOGICO DE LAZARO CARDENAS
       //QUINTERO HERNANDEZ JORGE ISRAEL
       //INGENIERIA ELECTRONICA
       //CONFIGURACION DEL PUERTO A COMO ENTRADA
       //CONFIGURACION DEL PUERTO B COMO SALIDA
       #include <hidef.h>

       #include "derivative.h"

       int a,b,c; //*variables enteras*//

       void main (void)

       {

           CONFIG1=0x09;

       DDRB=0xFF;

       DDRA=0;

       for(;;)

       {

       a=PTA;

       if(a==0)

       {

       PTB=1;

           }

       else if(a==63)

       {

       PTB=128;

           }

       else {

       PTB=0;


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       }

       }

       }


       CONCLUSION


       Gracias a esta práctica se llegó a la conclusión de que el puerto A es también
       utilizado como entrada o como salida pero en esta práctica se implementó como
       entrada y en contraste se siguió utilizando el puerto B como salida, es por ende
       que se escribió en la parte de nuestro programa una línea en la cual el puerto A
       quedo programado como entrada, y como esta obvio, la dificultad de tal programa
       creció un poco, debido a que si nosotros pondríamos un número cero (0) decimal
       en los pines del puerto A se obtenía el encendido de LED del lado del puerto B
       menos significativo, en caso de que nuestro número fuese 63 decimal en el puerto
       A se iba obtener el encendido de LED más significativo          y cualquier otra
       combinación los LEDs no encenderían, no hay que olvidar que se siguió utilizando
       nuestro mismo CONFIG1 que en las otras prácticas ya que trabajamos con
       nuestro microcontrolador a 5 volts y deshabilitamos nuestro perro guardián.




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Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas           MC68HC908QY2




         S.E.P.                                          S.E.S

                                         D.G.E.S.T.

                         INSTITUTO TECNOLÓGICO

                                                  DE

                                 LÁZARO CÁRDENAS


        “MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES”



                                        PRACTICA No. 4

            “el auto increíble con tiempo
       programado DE 2.5 SEGUNDOS”


                                 CATEDRATICO:
                      ING. JOSÉ ARMANDO LARA GONZÁLEZ



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       AUTO INCREIBLE CON TIEMPO DE 2.5 SEGUNDOS

       OBJETIVO.

       El alumno conocerá el funcionamiento               del puerto B del microcontrolador
       MC68CH908QY2, configurándolo como salida por un tiempo determinado.



       MATERIAL Y EQUIPO:

           1 Microcontrolador MC68HC908QY2.
           8 LED´S.
           1 Protoboard.
           Cable de teléfono para puentes.
           8 Resistencias de 220Ω.
           1        Tarjeta      de      evaluación   para   programar   microcontroladores
               (MC68EVB908QY2).
           1 Fuente de poder de 5Vcc.




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       DESARROLLO


       Diseñar un programa en lenguaje C utilizando el puerto B como salida el cual
       deberá realizar        la secuencia de 1 con un tiempo de 2.5 segundos en forma
       ascendente y descendente.

       1.- Para poder calcular el tiempo de corrimiento de 1 de en forma ascendente y
       descendente se aplicó la siguiente fórmula.




       Por lo tanto




       Donde 14 son los datos [D0:D7] dos veces es decir ida y regreso del corrimiento de
       1. Para lo cual se utiliza la siguiente fórmula para encontrar t (cada LED).




       Despejamos para encontrar n (ciclos maquina)




       Por lo tanto decimos que para calcular el tiempo de cada led estada por.




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Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2

  • 1. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 S.E.P. S.E.S D.G.E.S.T. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LÁZARO CÁRDENAS “MANUAL DE PRACTICAS” MATERIA: “MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES” CATEDRATICO: ING. JOSÉ ARMANDO LARA GONZÁLEZ ALUMNO: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ NUMERO DE CONTROL: 08560252 ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 1
  • 2. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 INTRODUCCION En el siguiente material se muestran diversas prácticas para conocer el funcionamiento de los microcontroladores de la familia MC68HC908 de Motorola, específicamente de los modelos MC68HC908QT4 y MC68HC908QY2 de 8 bits. Por otro lado se demuestra cómo utilizar los puertos de los microcontroladores como entradas y como salidas del mismo modo se implementa el uso del Display de cristal líquido para desplegar en mensaje. En un principio, se muestra el material y equipo que se utilizará a lo largo de este manual así como las características eléctricas de los microcontroladores ya mencionados, además de una breve descripción de cada uno de los módulos que lo conforman e información útil para poder trabajar con ellos por primera vez. Del mismo modo, se hará uso de un Display de Cristal Líquido para el despliegue de datos, por lo cual, se presenta una descripción de este dispositivo y sus características eléctricas para el uso correcto de este. De la misma manera, se usará un transductor de temperatura muy sencillo, el LM35, para lo cual, se explica cómo opera, así como sus características eléctricas y diagramas para un uso adecuado. Se hace un pequeño recordatorio del funcionamiento del código ASCII; el cual se utiliza para el display. Posteriormente, se presentan las prácticas de laboratorio, en las cuales se presenta, el material y equipo utilizado en dicha práctica, además del desarrollo de las mismas, donde se presenta el código para programar el microcontrolador de acuerdo a la función que se solicite. Se incluyen prácticas para uso del puerto A y B ambos utilizados como entrada y salida. Además, se presenta la práctica para el uso del Display de Cristal Líquido, la manera de programarlo. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 2
  • 3. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO. El alumno adquirirá los conocimientos básicos acerca de los Microcontroladores y Microprocesadores, especialmente del microcontrolador MC68HC908QY2 de Motorola. MATERIALY EQUIPO UTILIZADO.  Resistores de 220Ω.  Potenciómetro 1k .  Cable jumper para Protoboard.  Cable de conexión serial.  Pantalla LCD (PANTALLA DE CRISTAL LÍQUIDO).  LEDs (Diodo Emisor de Luz).  Microcontrolador (MC68HC908QY4).  Tarjeta de evaluación del MC68HC908QY4 (M68EVB908Q).  Fuente de alimentación para la tarjeta de evaluación (M68EVB908Q).  Fuente de alimentación para el microcontrolador (+5V).  PC que contenga conexión serial.  Multímetro.  LM335. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 3
  • 4. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 MARCO TEÓRICO. RESISTORES. Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. La corriente máxima en un resistor viene condicionada por la máxima potencia que puede disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más empleados son 0.25 W, 0.5 W y 1 W. En las prácticas a desarrollar se usará el resistor como elemento protector para nuestro diodo LED, el cual lo protegerá en modo de limitador de corriente que pasa a través del diodo LED. Su símbolo se presenta en la Figura 1. Figura 1. Símbolo del resistor. En la Figura 2 se muestra el resistor o resistencia eléctrica de forma física, la forma de leer su valor y la Tabla 1 que es el código de colores de los resistores. TOLERANCIA MULTIPLICADOR 3era CIFRA 2da. CIFRA 1er. CIFRA Figura 2. Resistor físicamente. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 4
  • 5. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Tabla 1. Código de colores de los resistores. 1era. 2da. 3era. COLOR MULTIPLICA TOLERANCIA CIFRA CIFRA CIFRA NEGRO 0 0 0 1 CAFE 1 1 1 X 10 1% ROJO 2 2 2 X 10^2 2% NARANJA 3 3 3 X 10^3 AMARILLO 4 4 4 X 10^4 VERDE 5 5 5 X 10^5 0.5% AZUL 6 6 6 X 10^6 VIOLETA 7 7 7 X 10^7 GRIS 8 8 8 X 10^8 BLANCO 9 9 9 X 10^9 ORO X 10^-1 5% PLATA X 10^-2 10% SIN COLOR 20% Hay resistores con cuatro bandas de colores y existen de cinco bandas se leen de la misma forma. LED (DIODO EMISOR DE LUZ). Diodo emisor de luz, también conocido como LED (acrónimo del inglés de Light- Emitting Diode) es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia. El color, depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo, el símbolo del led se presenta en la Figura 3 en donde se muestra el ánodo (A) y el cátodo (K). Cuando un diodo semiconductor se polariza directamente, los huecos de la zona p se mueven hacia la zona n y los electrones de la zona n hacia la zona p. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 5
  • 6. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Los desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el diodo. (+)A (-)K Figura 3. Símbolo del LED. Si los electrones y huecos están en la misma región, pueden recombinarse, es decir, los electrones pueden pasar a "ocupar" los huecos, "cayendo" desde un nivel energético superior a otro inferior más estable. Este proceso emite con frecuencia un fotón en semiconductores de banda prohibida directa o "direct bandgap" con la energía correspondiente a su banda prohibida. El diodo led en forma física de una vista frontal se muestra en la Figura 4. (-) CÁTODO (+) ÁNODO Figura 4. Diodo LED físicamente. PANTALLA DE CRISTAL LÍQUIDO LCD. Una pantalla de cristal líquido o LCD (acrónimo del inglés Liquid Crystal Display) es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. Los LCD son visualizadores pasivos, esto significa que no emiten luz como el visualizador o display alfanumérico hecho a base de un arreglo de diodos LEDs. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 6
  • 7. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Su funcionamiento es simple: sin aplicar tensión, todas las moléculas están orientadas perpendiculares a la superficie, la luz pasa sin reflejarse. Al aplicar tensión, las moléculas se desorientan, con lo que el cristal líquido se vuelve visible al reflejar la luz en él. En la Figura 5 se muestra el aspecto físico de una pantalla de cristal líquido. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Figura 5. Pantalla de cristal líquido. En la Tabla 2 se muestra la descripción de los pines de la pantalla de cristal líquido, en el cual principalmente se utilizan los pines del 1 al 14. Vss Vdd 16 COMUNES LCD Vo Rs MICRO R/W CONTROLADOR E D0-D7 80 SEGMENTOS LED + LED LED - Figura 6.Diagrama a bloques de la estructura interna del módulo LCD. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 7
  • 8. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Tabla 2. Descripción de los pines del LCD. NÚMERO DE SÍMBOLO DESCRIPCIÓN PIN 1 Vss Fuente de alimentación (Tierra) 2 VDD Fuente de alimentación (+V) 3 VO Regulación del contraste del cristal liquido RS = 0, modo de programación 4 RS RS = 1, modo de escritura R = 0, el LCD es leído 5 R / W W = 1, el LCD es escrito E = 0, LCD deshabilitada 6 E E = 1, LCD habilitada 7 – 14 D0 – D7 Bus de datos 15 LED + Positivo retroiluminación 16 LED - Masa retroiluminación Es importante saber los comandos que harán funcionar a nuestro display como tal, es por eso que se muestran los siguientes comandos en la Tabla 3. Tabla 3. Resumen de comandos del display LCD. R/ COMANDO RS D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 W Borrar display 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Cursor a home 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X Establecer modo de 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S funcionamiento Control ON / OFF 0 0 0 0 0 0 1 D C B Desplazamiento del 0 0 0 0 0 1 S/C R/L X X ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 8
  • 9. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 cursor display Modo de transferencia 0 0 0 0 1 DL 1 0 X X Acceso a la memoria 0 0 0 1 Dirección de la CGRAM CGRAM Acceso a la memoria 0 0 1 Dirección de la DDRAM DDRAM Lectura de dirección y 0 X BF Contador de dirección bandera de ocupado Escritura de datos en 1 0 Dato a escribir CGRAM y DDRAM Lectura de datos en 1 1 Dato leído CGRAM y DDRAM I/D = 1, incrementar contador de direcciones I/D = 0, decrementar contador de direcciones S = 1, desplazamiento del display S = 0, display quieto D = 1, display encendido D = 0, display apagado C = 1, cursor encendido C = 0, cursor apagado B = 1, parpadeo del carácter en la posición del cursor B = 0, no hay parpadeo S/C = 1, desplazar el display S/C = 0, desplazar el cursor R/L = 1, desplazamiento a la derecha R/L = 0, desplazamiento a la izquierda DL = 1, configura el display a 8 bits DL = 0, configura el display a 4 bits BF = 1, display ocupado BF = 0, display listo para ejecutar o para otra operación. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 9
  • 10. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 CIRCUITO IMPRESO LINEA 1 LINEA 2 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 PINES PARA LA CONEXIÓN DEL LCD Figura 7. Líneas del display Borrar el display: Este comando borra todas las posiciones del display virtual y sitúa el display real en la posición inicial (Figura 7), en la que se visualizan las posiciones desde la (1,1) hasta la (16,1) y desde la (1,2) hasta la (16,2). El cursor se sitúa en la posición (1,1) (Dirección 0 de la DD RAM). Establecer modo de funcionamiento: Actualizar el contador de direcciones en la forma especificada y establecer si el display realiza desplazamientos o no. Estas acciones se llevan a cabo cada vez que se realiza una lectura o escritura en el display. Cuando I/D=1, el contador de direcciones se incrementa, lo que provoca que el cursor avance hacia la derecha cada vez que se imprime un carácter en el display. Cuando I/D=0 el contador se decremento y el cursor se mueve hacia la izquierda al imprimir. Con S=1 se indica al LCD que debe mover el display real una posición a la derecha cada vez que se imprime un carácter. Con S=0 el display debe permanecer ‘quieto’ al imprimir. (Normalmente se utiliza I/D=1 y S=0, por lo que el comando típico es 0x06). Control ON/OFF: Activar o desactivar el display, el cursor y el parpadeo. 1. Display ON/OFF: D=1 activa el LCD. Cuando D=0 el LCD funciona normalmente pero no se visualiza ninguna información. Es posible realizar impresiones, enviar comandos, pero nada quedará reflejado en pantalla. Sólo cuando D=1 se puede ver algo en el display. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 10
  • 11. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 2. Cursor ON/OFF: C=1 activa el cursor. Con C=0 el cursor no se ve. 3. Parpadeo ON/OFF: B=1 hace que los caracteres situados en la posición del cursor parpadeen. Con B=0 no hay parpadeo. 4. Modo de transferencia de la información: Seleccionar el bus de datos del display para trabajar a 8 bits (DL=1) o a 4 bits (DL=0). DIAGRAMA DE TIEMPOS RS RS = 1 = MODO ESCRITURA RS = 0 = MODO PROGRAMACIÓN R/W R = 1 = MODO LECTURA R = 0 = MODO ESCRITURA E DATO 140 ns 1000 ns Figura 8. Diagrama de tiempos para el modulo LCD. CODIGO ASCII ASCII (acrónimo inglés de American Standard Code for Information Interchange — Código Estadounidense Estándar para el Intercambio de Información), pronunciado generalmente [áski], es un código de caracteres basado en el alfabeto latino tal como se usa en inglés moderno y en otras lenguas occidentales. Fue creado en 1963 por el Comité Estadounidense de Estándares (ASA, conocido desde 1969 como el Instituto Estadounidense de Estándares Nacionales, o ANSI) como una refundición o evolución de los conjuntos de códigos utilizados entonces en telegrafía. Más tarde, en 1967, se incluyeron las minúsculas, y se redefinieron algunos códigos de control para formar el código conocido como US-ASCII. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 11
  • 12. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 El código ASCII utiliza 7 bits para representar los caracteres, aunque inicialmente empleaba un bit adicional (bit de paridad) que se usaba para detectar errores en la transmisión. A menudo se llama incorrectamente ASCII a otros códigos de caracteres de 8 bits, como el estándar ISO-8859-1 que es una extensión que utiliza 8 bits para proporcionar caracteres adicionales usados en idiomas distintos al inglés, como el español. ASCII fue publicado como estándar por primera vez en 1967 y fue actualizado por última vez en 1986. En la actualidad define códigos para 33 caracteres no imprimibles, de los cuales la mayoría son caracteres de control obsoletos que tienen efecto sobre cómo se procesa el texto, más otros 95 caracteres imprimibles que les siguen en la numeración (empezando por el carácter espacio). Casi todos los sistemas informáticos actuales utilizan el código ASCII o una extensión compatible para representar textos y para el control de dispositivos que manejan texto como el teclado. No deben confundirse los códigos ALT+número de teclado con los códigos ASCII. Tabla 4. Código ASCII CÓDIGO CARACTER CÓDIGO CARACTER CÓDIGO CARACTER CÓDIGO CARACTER CÓDIGO CARACTER CÓDIGO CARACTER $20 ESPACIO $30 0 $40 @ $50 P $60 ` $70 p $21 ! $31 1 $41 A $51 Q $61 a $71 q $22 ¨ $32 2 $42 B $52 R $62 b $72 r $23 # $33 3 $43 C $53 S $63 c $73 s $24 $ $34 4 $44 D $54 T $64 d $74 t $25 % $35 5 $45 E $55 U $65 e $75 u $26 & $36 6 $46 F $56 V $66 f $76 v $27 ‘ $37 7 $47 G $57 W $67 g $77 w $28 ( $38 8 $48 H $58 X $68 h $78 x $29 ) $39 9 $49 I $59 Y $69 i $79 y $2A * $3A : $4A J $5A Z $6A j $7A z $2B + $3B ; $4B K $5B [ $6B k $7B { $2C , $3C < $4C L $5C $6C l $7C | $2D - $3D = $4D M $5D ] $6D m $7D } $2E . $3E > $4E N $5E ^ $6E n $7E → $2F / $3F ? $4F O $5F _ $6F o $7F ← ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 12
  • 13. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 LM335. El LM335 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1ºC y un rango que abarca desde -55º a +150ºC. El sensor se presenta en diferentes encapsulados pero el más común es el to-92 de igual forma que un típico transistor con 3 patas, dos de ellas para alimentarlo y la tercera nos entrega un valor de tensión proporcional a la temperatura medida por el dispositivo. Con el LM335 sobre la mesa las patillas hacia nosotros y las letras del encapsulado hacia arriba tenemos que de izquierda a derecha los pines son: VCC - Vout - GND. La salida es lineal y equivale a 10mV/ºC por lo tanto: +1500mV = 150ºC +250mV = 25ºC -550mV = -55ºC Funcionamiento: Para hacernos un termómetro lo único que necesitamos es un voltímetro bien calibrado y en la escala correcta para que nos muestre el voltaje equivalente a temperatura. El LM335 funciona en el rango de alimentación comprendido entre 4 y 30 voltios, y se muestra físicamente en la Figura 9. LM335 +Vs Vcc GND Figura 9. Aspecto físico del sensor LM335. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 13
  • 14. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Usos: El sensor de temperatura puede usarse para compensar un dispositivo de medida sensible a la temperatura ambiente, refrigerar partes delicadas del robot o bien para capturar temperaturas en el transcurso de un trayecto de exploración. MICROCONTROLADORES. Hoff y Fagin trabajaban en 1971 en una pequeña empresa dedicada al prometedor campo de la electrónica integrada, dos palabras cuyos apocopes daban nombre a la compañía: INTEL. Habían recibido el encargo de realizar un conjunto de chips para una calculadora electrónica. Pronto se dieron cuenta que con el man-power disponible (solo ingenieros de diseño) no podrían terminar el trabajo a tiempo. Solo había una posibilidad de éxito: diseñar un único circuito, que fuera programable a la manera de los grandes computadores de la época. Así, el mismo chip podría ser usado en las diferentes tareas de .la calculadora: leer el teclado, realizar las operaciones, exhibir los resultados, etc. con solo modificar su programa. EI resto de la historia es conocido. Todas las computadoras constan principalmente de dos partes, la CPU que procesa los datos, y la memoria que guarda los datos. Cuando hablamos de memoria manejamos dos parámetros, los datos en sí, y el lugar donde se encuentran almacenados (o dirección). Los dos son importantes para la CPU, pues muchas instrucciones frecuentes se traducen a algo así como "Toma los datos de esta dirección y añádelos a los datos de esta otra dirección", sin saber en realidad que es lo que contienen los datos. En los últimos años la velocidad de las CPU ha aumentado mucho en comparación a la de las memorias con las que trabaja, así que se debe poner mucha atención en reducir el número de veces que se accede a ella para mantener el rendimiento. Si, por ejemplo, cada instrucción ejecutada en la CPU requiere un acceso a la memoria, no se gana nada incrementando la velocidad de la CPU - este problema es conocido como limitación de memoria'. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 14
  • 15. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Se puede fabricar memoria mucho más rápida, pero a costa de un precio muy alto. La solución, por tanto, es proporcionar una pequeña cantidad de memoria muy rápida conocida con el nombre de cache. Mientras los datos que necesita el procesador estén en la cache, el rendimiento será mucho mayor que si la cache tiene que obtener primero los datos de la memoria principal. La optimización de la cache es un tema muy importante de cara al diseño de computadoras. A continuación se estudian las arquitecturas Von Neumann y Harvard. La Arquitectura de Von Neumann es una familia de arquitecturas de computadoras que utilizan el mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos (a diferencia de la arquitectura Harvard), en la Figura 10 se muestra la arquitectura Von Neumann, para una computadora. MEMORIA BUS DEL SISTEMA DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA PROGRAMA ÁREA DE DATOS 101 0010 01001 1001 11011 011 101 0101 11001 1010 10001 111 110 0110 10001 1101 00011 101 REGISTROS ………………….……………… ÁREA DE CODIGO 101 0010 01001 1001 11011 011 101 0101 11001 1010 10001 111 110 0110 10001 1101 00011 101 101 0010 01001 1001 11011 011 101 0101 11001 1010 10001 111 UNIDAD 110 0110 10001 1101 00011 101 ALU DE CONTROL Figura 10: Arquitectura Von Neumann Un ordenador con esta arquitectura realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente: 1. Enciende la computadora y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 15
  • 16. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 de instrucción. 2. Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente. 3. Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Esta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada. 4. Se ejecuta la instrucción. Esta puede cambiar el valor del contador del programa permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda “tomar decisiones”, que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética y lógica anteriores. 5. Vuelve al paso 2. El término Arquitectura Harvard originalmente se refería a las arquitecturas de computadoras que utilizaban dispositivos de almacenamiento físicamente separados para las instrucciones y para los datos (en oposición a la Arquitectura de Von Neumann). El término proviene de la computadora Harvard Mark I, que almacenaba las instrucciones en cintas perforadas y los datos en interruptores. La arquitectura Harvard ofrece una solución particular a al problema de la limitación de la velocidad de la memoria, Las instrucciones y los datos se almacenan en caches separadas para mejorar el rendimiento. Por otro lado, tiene el inconveniente de tener que dividir la cantidad de cache entre los dos, por lo que funciona mejor solo cuando la frecuencia de lectura de instrucciones y de datos es aproximadamente la misma. Esta arquitectura suele utilizarse en DSP´s, o procesador de serial digital, usados habitualmente en productos para procesamiento de audio y video. En la Figura 11, se muestra la Arquitectura Harvard para una computadora. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 16
  • 17. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SALIDA MEMORIA DE MEMORIA DE DATOS PROGRAMAS 1011101110 1011101110 1001011100 REGISTROS 1001011100 UNIDAD ALU DE CONTROL Figura 11: Diagrama a bloques de la arquitectura Harvard. GENERALIDADES La mayoría de las aplicaciones que se resuelven con Microcontroladores, encuentran en los microcontroladores de 8 bits, plena satisfacción a sus necesidades de automatización y control, por lo que resulta importante el estudio del Microcontrolador MC68HC908QY2, el cual es un microcontrolador de bajo costo y alto desarrollo que pertenece a la familia de microcontroladores de 8 bits, MC68HC08. Estos microcontroladores cuentan con una Unidad Central de Procesamiento (CPU08) y se encuentran disponibles en una variedad de módulos, diferentes tipos y tamaños de memoria, y diferentes tipos de encapsulados. En la Tabla 5 se muestra los diferentes tipos de microcontroladores de la familia MC68HC908. Tabla 5. Tipos de microcontroladores de la familia MC68HC908. Modelo del Tamaño de Convertidor No. De Pines Microcontrolador Memoria Flash Analógico/Digital MC68HC908QT1 1536 Bytes 8 MC68HC908QT2 1536 Bytes 4 ADC, 8 Bits 8 MC68HC908QT4 4096 Bytes 4 ADC, 8 Bits 8 ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 17
  • 18. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 MC68HC908QY1 1536 Bytes 16 MC68HC908QY2 1536 Bytes 4 ADC, 8 Bits 16 MC68HC908QY4 4096 Bytes 4 ADC, 8 Bits 16 Los microcontroladores de los grupos MC68HC908QT y MC68HC908QY cuentan con una unidad central de procesamiento CPU68HC08, así como registros propios de la CPU, Memoria RAM (Random Access Memory), Memoria ROM (Random Only Memory), Convertidores de Analógico a Digital (ADC) de 8 bits, puertos de entrada/salida, interrupciones de teclado, osciladores, contador, entre otras funciones. Los microcontroladores MC68HC908QT4 y MC68HC908GY4, son los que ofrecen mayores prestaciones para el desarrollo de nuestros proyectos en la Figura 12, se muestra la organización de los pines del microcontrolador MC68HC908QT4. Vcc 1 7 GND PTA5/OCS1/AD3/KBI5 2 7 PTA0/AD0/TCH0/KBI0 MC68HC908QT4 PTA4/OCS2/AD2/KBI4 3 6 PTA1/AD1/TCH1/KBI1 PTA3/RST/KBI3 4 5 PTA2/IRQ/KBI2 Figura 12: Pines del Microcontrolador MC68HC908QT4. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 18
  • 19. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Por otro lado en la Figura 13, se muestra la organización de los pines del microcontrolador MC68HC908YT2. Vcc 1 16 GND PTB7 2 15 PTB0 PTB6 3 14 PTB1 PTA5/OCS1/AD3/KBI5 4 13 PTA0/AD0/TCH0/KBI0 MC68HC908QY2 PTA4/OCS2/AD2/KBI4 5 12 PTA1/AD1/TCH1/KBI1 PTB5 6 11 PTB2 PTB4 7 10 PTB3 PTA3/RST/KBI3 8 9 PTA2/IRQ/KBI2 16 Figura 13: Pines del Microcontrolador MC68HC908QY2. DIAGRAMA A BLOQUES DEL MICROCONTRALODOR. EL la Figura 14 se muestra el diagrama a bloques de la estructura interna de los microcontroladores MC68HC908QY1, MC68HC908QY2 y MC68HC908QY4. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 19
  • 20. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 PTB[ 0 1 2 3 4 5 6 7] VDD PTB FUENTE DE ENERGÍA DDRB VSS PTA0/AD0/TCH0/KBI0 PTA1/AD1/TCH1/KBI1 GENERADOR DE RELOJ PTA2/IRQ/KBI2 DDRA CONTROL DEL CPU ALU PTA PTA3/RST/KBI3 68HC08 CPU PTA3/OSC2/AD2/KBI4 MODULO DEL SISTESTEMA ACOMULADOR DE INTEGRACIÓN PTA5/OSC1/AD3/KBI5 REGISTROS DE LA CPU REGISTRO DE INDICE MODULO UNICO DE INTERRUPCIÓN PUNTERO DE PILA ANALOGÍCO – DIGITAL MODULO DE RUPTURA CONVERTIDOR MOSTRADOR DE PROGRAMA DE 8 BIT CODIGO DE REGISTRO DE CONDICIÓN V 1 1 H I N Z C MODULO DE PODER DE RESET MODULO DE TEMPORIZADOR DE 16-BIT MC68H908QY4 Y MC68HC908QT4: 4096 BYTES MC68H908QY2, MC68HC908QY1,MC68HC908QT2, Y RAM DE 128 BYTES MC68HC908QT1: 15BYTES USUARIO FLASH MODULO COP RST, IRQ: Pins han internos (alrededor de 30k ohmios la resistencia pull up). PTA [0:5]: disipador de gran intensidad y capacidad de fuente. PTA [0:5]: Pins tiene teclado programable de interrupción y tire hacia arriba. MONITOR ROM PTB [0:7]: No está disponible en 8 - dispositivos pin - MC68HC908QT1, MC68HC908QT2 Y MC68HC908QT4 Figura 14: Diagrama a bloques de la estructura interna del microcontrolador. PUERTO B. El puerto B es un puerto de propósito general de entrada/salida de 8 bits. Este puerto solamente se encuentra en los microcontroladores MC68HC908QY1, MC68HC908QY2, MC68HC908QY4. REGISTRO DE DATOS DEL PUERTO B (PTB). El registro de datos del puerto B contiene un latch por cada uno de los 8 pines del puerto B. en la Figura 15 se muestra el registro de datos del puerto B. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 20
  • 21. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Figura 15: Registro de dirección de datos del puerto B. Por otro lado en la Figura 16 se muestra la estructura interna de un pin del puerto B, el cual como se mencionó anteriormente cuenta con una salida latch. Figura 16: diagrama interno de un Pin del puerto B. DESCRIPCIÓN DE LOS PINES. En la Tabla 6 se muestra la descripción de los pines MC68HC908QT y MC68HC908QY. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 21
  • 22. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Tabla 6: Descripción de la función de los pines. PIN DESCRIPCIÓN ENTRADA/SALIDA VDD Fuente de alimentación Fuente VSS Fuente de alimentación Fuente PTA0- Puerto entrada/salida de propósito general Entrada/Salida AD0- Entrada 0 del convertidor analógico/digital Entrada PTA0 TCH0- Canal 0 del Timer Entrada/Salida KBI0- Entrada 0 de Interrupción de teclado PTA1- puerto entrada/salida de propósito general Entrada/Salida AD1- Entrada 1 del convertidor analógico/digital Entrada PTA1 TCH1- Canal 1 del Timer Entrada/Salida KBI1- entrada 1 del Interruptor de teclado Entrada PTA2- Puerto de entrada de propósito general Entrada PTA2 IRQ- Interrupción externa Entrada KBI2- Entrada 2 de Interrupción de teclado Entrada PTA3- Puerto entrada/salida de propósito general Entrada/Salida PTA3 RST- Entrada reset activa a nivel bajo Entrada KBI3- Entrada 3 de Interrupción de teclado Entrada PTA4- Puerto entrada/salida de propósito general Entrada/Salida OSC2- XTAL Salida del oscilador Salida PTA4 AD2- Entrada 2 al convertidor analógico/digital Entrada KBI4- Entrada 4 de Interrupción de teclado Entrada PTA5- Puerto entrada/salida de propósito general Entrada/Salida OSC1- XTAL, RC, Etrada de oscilación externa Entrada PTA5 AD3- entrada 3 del convertidor analógico/digital Entrada KBI5- Entrada 5 de Interrupción de teclado Entrada PTB[0:7] Puerto entrada/salida de propósito general Entrada/Salida ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 22
  • 23. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 MEMORIA DEL MICROCONTROLADOR. La CPU08 tiene un espacio de direccionamiento de memoria de 64 Kbytes. En la Figura 17 se muestra el mapa de memoria de los microcontroladores MC68HC908QT y MC68HC908QY. $0000 0 REGISTROS DE I/O 64 BYTES 63 $003F $0040 64 RESERVADO (1) 64 BYTES 127 $007F $0080 128 RAM 128 BYTES 255 $00FF $0100 256 SIN APLICARSE (1) 9984 BYTES NOTA 1. 10239 $27FF Intentos de ejecutar código de las direcciones en $2800 10240 ROM AUXILIAR este rango genera un reajuste, dirección ilegal. 1536 BYTES 11775 $2DFF $2E00 $2E00 SIN APLICARSE (1) 11776 11776 SIN APLICARSE 49152 BYTES 60927 $EDFF 51712 BYTES 60928 63487 $F7FF $EE00 MEMORIA FLASH 63488 $F800 MC68HC908QT4 Y MC68HC908QY4 MEMORIA FLASH $FDFF 4096 BYTES 65023 65023 1536 BYTES $FDFF $FE00 ESTADO DE REGISTRO DE DESCANSO (BSR) 65024 MC68HC908QT1,MC68HC908QT2, $FE01 ESTADO DE REGISTRO DE RESET (SRSR) 65025 MC68HC908QY1, Y MC68HC908QY2 REGISTRO AUXILIAR DE DESCANSO (BRKAR) 65026 MAPA DE MEMORIA $FE02 $FE03 REGISTRO DE BANDERA DE CONTROL (BFCR) 65027 $FE04 ESTADO DE REGISTRO DE INTERRUPCIÓN 1 (INT1) 65028 $FE05 ESTADO DE REGISTRO DE INTERRUPCIÓN 2 (INT2) 65029 $FE06 ESTADO DE REGISTRO DE INTERRUPCIÓN 3 (INT3) 65030 RESERVADO PARA EL CONTROL DE REGISTRO DE $FE07 65031 FLASH DE PRUEBA (FLTCR) $FE08 CONTROL DE REGISTRO FLASH (FLCR) 65032 $FE09 DIRECCIÓN DE DESCANSO DE ALTO REGISTRO (BRKH) 65033 $FE0A DIRECCIÓN DE DESCANSO DE BAJO REGISTRO (BRKL) 65034 ESTADO DE DESCANSO Y CONTROL DE REGISTRO $FE0B 65035 (BRKSCR) $FE0C LVISR 65036 $FE0D 65037 RESERVADO PARA FLASH DE PRUEBA 3 BYTES $FE0F 65039 $FE10 65040 ROM MONITOR 416 BYTES $FFAF 65455 $FFB0 65456 FLASH $FFBD 14 BYTES 65469 REGISTRO FLASH DE BLOQUEO DE PROTECCIÓN 65470 $FFBE (FLBPR) $FFBF FLASH RESERVADO 65471 $FFC0 OSCILADOR INTERNO VALOR DEL TRIM 65472 $FFC1 FLASH RESERVADO 65473 $FFC2 65474 FLASH $FFCF 14 BYTES 65487 $FFD0 65488 VECTORES DE USUARIOS 48 BYTES $FFFF 65535 Figura 17. Mapa de Memoria. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 23
  • 24. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 REGISTROS DE LA CPU. Los registros de la CPU son cinco. Estos registros no forman parte del mapa de memoria. En la Figura xx se muestran los registros de la CPU. BIT 7 BIT 0 ACUMULADOR (A) BIT 15 BIT 0 REGISTRO INDEXADO (H-X) BIT 15 BIT 0 PUERTO DE PILA (SP) BIT 15 BIT 0 CONTADOR DE PROGRAMA (PC) BIT 7 BIT 0 V I I H I N Z C BANDERA DE ACARREO BANDERA DE ZERO BANDERA DE NEGATIVO INTERRUPCIÓN ENMASCARABLE BANDERA DE SEMI-ACARREO BANDERA DE SOBREFLUJO Figura 18. Registros de la CPU. MEMORIA FLASH  La memoria Flash de usuario se extiende de $EE00 a $FDFF. - Hay otros segmentos de propósitos específicos, como el vector de interrupción.  La memoria Flash se escribe sólo con rutinas especiales. - ¡Un STA simplemente no tendrá efecto! ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 24
  • 25. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 - Estas rutinas aseguran una tensión determinada por un tiempo determinado en las operaciones de borrado y/o escritura.  También hay un sistema interno de protección (FLBPR), aún para las rutinas del modo monitor.  Antes de escribir, hay que borrar la memoria previamente. - La memoria se divide en páginas: - Sólo se puede borrar una página por vez - O bien toda la FLASH completa.  Antes de escribir hay que borrar. -Por tanto la escritura también es en páginas completas. MEMORIA RAM.  La memoria RAM se extiende de $0080 a $00FF.  En el QY4, toda la RAM puede accederse con direccionamiento directo:  La pila está implementada en la memoria RAM. -La pila ocupa la parte alta de la memoria. -Las variables ocupan la parte baja. KBI-MÓDULO INTERRUPTOR DE TECLADO.  El módulo interruptor de teclado permite usar 6 entradas de interrupción en vez de la única IRQ.  Estas entradas comparten un único vector de interrupción y por lo tanto hay que combinar con polling en la interrupción para saber quién fue.  Los pines de KBI no tienen las protecciones contra ruido que tiene el pin de IRQ.  Pueden ser usados para manejar varios dispositivos simples (teclados, sensores, etc.) ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 25
  • 26. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 IRQ- MÓDULO DE INTERRUPCIÓN EXTERNA.  El módulo de interrupción externa solicita una /INT cuando recibe una señal /IRQ conectada al microcontrolador.  Puede configurarse para disparar por flanco o por flanco y nivel.  Se puede enmascarar (inhabilitar).  El estado del pin externo puede revisarse por polling.  Histéresis para evitar disparos de ruido.  Una resistencia de pull-up puede configurarse para que se conecte o no. ACUMULADOR (A). Es un registro de propósito general de 8 bits. La CPU usa el acumulador como un registro de operadores y resultados de las operaciones aritméticas y lógicas. En la figura 19 se muestra el registro del acumulador A. BIT 7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT 2 BIT 1 BIT 0 LECTURA: ESCRITURA: RESET: SIN EFECTO Figura 19 Registro del acumulador A. REGISTRO INDICE. Es un registro de 16 bits que permite direccionar los 64 Kbyte del mapa de memoria del HC08. H es el byte de la parte alta del registro índice y X es el byte de la parte baja del registro. En el modo de direccionamiento índice, la CPU usa el contenido del registro de índice para determinar la condición del operando. El registro del índice también se puede utilizar como una localidad temporal de almacenaje de datos. En la Figura 20 se muestra la estructura del registro de índice. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 26
  • 27. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 BIT 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 BIT 0 ESCRITURA: LECTURA: RESET: 0 0 0 0 0 0 0 0 X X X X X X X X X: INDETERMINADO Figura 20 Registro de índice Puerto A El puerto A es un puerto de 6- bit con función especial, dicho puerto comparte los 6 pines con la interrupción de teclado (KBI) y 4 de estos con convertidores analógicos a digital (ADC). Cada pin puerto también tiene un dispositivo de software configurable pull-up si el pin del puerto se configura como entrada. REGISTROS DE DATOS DEL PUERTO A (PTA). El registro de datos del puerto A contiene un dato de latch por cada uno de los seis pines del puerto A. En la Figura 21 se muestra el registro de datos del puerto. BIT 7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT 2 BIT 1 BIT 0 LECTURA: AWUL PTA2 R PTA5 PTA4 PTA3 PTA1 PTA0 ESCRITURA: RESET: DESATENDIDO COMO RESET FUNCIONES KBI5 KBI4 KBI3 KBI2 KBI1 KBI0 ADICIONALES: R = RESERVADO = SIN APLICAR Figura 21.- Registro de datos del puerto A. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 27
  • 28. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 BITS DE DATOS DEL PUERTO A (PTA0-PTA5). Estos bits son de lectura y escritura y son programables por software. La dirección de datos de cada pin del puerto A es controlada por cada uno de los bits correspondientes del registro de dirección de datos. INTERRUPCION DE TECLEADO (KBI0-KBI5). Las interrupciones de teclado se habilitan en los bits: KBIE0-KBI5, en la interrupción de teclado se habilita el registro de control (KBIER), habilitando los pines del puerto A como interrupciones externas. AWUL Este bit es de solo lectura el cual contiene el valor de una señal generada internamente. REGISTRO DE DIRECCIONES DEL PUERTO A (DDRA). El registro de dirección de datos del puerto A determina si cada pin del puerto A funcionara como entrada o salida. Escribiendo un 1 lógico en el bit DDRA se habilita el buffer de salida para el pin correspondiente en el puerto A ó un 0 lógico deshabilita el buffer de salida. En la figura 22 se muestra el registro de dirección de datos del puerto A. BIT 7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT 2 BIT 1 BIT 0 LECTURA: 0 R R DDRA5 DDRA4 DDRA3 DDRA1 DDRA0 ESCRITURA: RESET: 0 0 0 0 0 0 0 0 R = RESERVADO = SIN APLICAR Figura 22.- Registro de dirección de datos del puerto A. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 28
  • 29. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 BITS DEL DDRA Estos bits son de lectura y escritura de control de dirección de datos del puerto A. Un reset al DDRA configura todos los pines del puerto A como entradas. 1= Habilita el puerto como salida. 0=Habilita el puerto como entrada. APUNTADOR DE PILA. El apuntador de pila es un registro de 16 bits que contiene la dirección de localidad de la pila. urante un reset, el apuntador de pila es predeterminado en $00FF. El registro puntero de pila es decrementado cuando los datos son puestos y es incrementado cuando los datos son extraídos de la pila. En la figura 23 se muestra la estructura del registrador de apuntador de pila. BIT 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 BIT 0 ESCRITURA: LECTURA: RESET: 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Figura 23 Registro del apuntador de pila. CONTADOR DE PROGRAMA (PC). Es un registro de 16 bits que contienen la dirección de la siguiente instrucción u operando que será leído .normalmente el contador de programa automáticamente incrementa la siguiente posición de memoria secuencial siempre que una instrucción o el operador son traídos . El salto ,la rama y operaciones de interrupción cargan el contador de programa con otra dirección de la siguiente posición secuencial . En la Figura 24 se muestra el registro de contador de programa. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 29
  • 30. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 BIT 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 BIT 0 ESCRITURA: LECTURA: RESET: CARGA CON EL VECTOR $FFFE Y $FFFF Figura 24 Registro del contador de programa. DESCRIPCIÓN DE LAS BANDERAS. V-BANDERA DESOBREFLUJO. La CPU pone la bandera de sobreflujo se complementa a 2 ocurre. Las instrucciones que se activan la bandera de sobre flujo son: BGT, BGE, BLE y BLT. 1=Sobreflujo. 0= Ningún sobreflujo. H-BANDERA DE MEDIO ACARREO. La CPU pone la bandera de medio acarreó cuando ocurre un acarreo en los bits3 y 4 del acumulador durante una suma de acarreo (ADD) o suma con acareo (ADC). Este medio acarreo se requiere para operaciones aritméticas con datos en código BCD(decimal codificado binario): la instrucción DAA usa los datos de las banderas H y C para determinar el factor de corrección apropiado. 1=Acarreo entre los bits 3 y 4. 0= No acarreo entre los bits 3 y 4. I-MASCARA DE INTERRUPCIÓN. Cuando la máscara de interrupción es puesta las interrupciones enmascarables de la CPU están deshabilitadas. Las interrupciones de la CPU son habilitadas cuando la máscara de interrupción es limpia. Cuando una interrupción de la CPU ocurre, la máscara de interrupción es puesta automáticamente después de los ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 30
  • 31. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 registros de la CPU y están salvados en la pila pero antes de que se saque el vector de interrupción . 1=interrupción deshabilitadas. 0= interrupción habilitadas. N- BANDERA DE NEGATIVO La CPU pone la bandera negativo cuando una operación aritmética la operación lógica o la manipula de datos produce un resultado negativo poniendo el resultado en bit 7. 1= Resultado negativo. 0= Resultado no negativo. Z- BANDERA DE CERO La CPU pone la bandera cero cuando una operación aritmética, la operación lógica, o la manipula de datos produce un resultado resultado cero. 1= resultado es cero. 0= resultado diferente de cero. C-BANDERA DE ACARREO/PRESTAMO. LA CPU pone la bandera de acarreó /préstamo cuando una operación de adición produce u acarreo fuera del bit 7 del acumulador o cuando una operación de sustracción requiere un préstamo. 1=Acarreo fuera del bit 7. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 31
  • 32. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 0= No hay carreo fuera del bit 7. MODO DE ESPERA (WAIT). El ADC sigue la operación normal durante modo de espera. Cualquier interrupción habilitada de la CPU se requiere para que el ADC una unidad del microcontrolador (MCU) fuera del modo de espera. Si no requieren que el ADC traiga el MCU en el modo de espera el poder abajo el ADC envía por el CH [4:0] bits del ADSCR en un 1 lógico antes de ejecutar la instrucción de espera. MODO DE PARAR (STOP). El módulo ADC es inactivo después de la ejecución de una instrucción de stop. Cualquier conversión pendiente es abortada. Las conversiones del ADC cuando el MCU sale el modo de stop. Permite que un ciclo de conversión se estabilice antes de otra conversión del ADC después de ejecutar el modo de stop. SEÑALES DE ENTRADA/SALIDA. El módulo del ADC tiene 4 canales de entrada/salida que son compartidos con el puerto A. el voltaje de entrada del ADC (ADCVIN) es la señal de voltaje de entrada para uno de los 4 canales del módulo del ADC. REGISTROS DE ENTRADA/SALIDA. Estos registros de entrada/salida son registros de control y operan en el modo monitor del ADC: ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 32
  • 33. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Estatus del ADC y registro de control (ADSCR). Registros de datos del ADC (ADR). Registro de reloj del ADC (ADICLK). ESTADOS DEL ADC Y REGISTRO DE CONTROL (ADSCR). Cuando una conversión está en proceso y el ADSCR es escrito, los datos de conversión deberían ser desechados para prevenir una lectura incorrecta. En la Figura 25 se muestra el registro de control del convertidor (ADSCR). DIRECCIÓN: $003C BIT 7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT 2 BIT 1 BIT 0 LECTURA: COCO AIEN ADCO CH4 CH3 CH2 CH1 CH0 ESCRITURA: RESET: 0 0 0 1 1 1 1 1 Figura 25.- Registro de control del ADC. BIT DE FIN DE CONVERSIÓN (COCO). En el modo de interrupción (AIEN=0) COCO es un bit de lectura solamente que es enviado al final de cada conversión. COCO podría estarse limpiando hasta que es leído un registro de datos del ADC. Un reset limpia este bit. En el modo de interrupción (AIEN=1), COCO es un bit de lectura solamente y no es enviado al final de cada conversión. Si siempre es leído como un 0 lógico. 1= Conversión completada (AIEN=0). 0= Conversión no completada (AIEN=0). Interrupción de CPU habilitada (AIEN=1). ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 33
  • 34. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 BIT DE HABILITACION DE INTERRUPCIÓN (AIEN). Cuando este bit es enviado, se genera una interrupción al finalizar una conversión del ADC. La señal de interrupción es limpiada cuando ADSCR es escrito. Un reset limpia el bit AIEN. 1= Interrupción habilitada del ADC. 0= Una conversión del ADC. BITS DE SELECCIÓN DE CANAL DEN ADC CH[4:0]. Los canales CH4, CH3, CH2, CH1 y CH0 forman un campo de 5 bits que son utilizados para seleccionar uno de los 4 canales del ADC. Los 5 bits de selección son detallados en la Tabla 7. Tabla 7. Canales de selección. Canal Entrada CH4 CH3 CH2 CH1 CH0 ADC Seleccionada 0 0 0 0 0 ADC0 PTA0 0 0 0 0 1 ADC1 PTA1 0 0 0 1 0 ADC2 PTA4 0 0 0 1 1 ADC3 PTA5 REGISTRO DE DATOS DEL ADC (ADR). Es un registro de 8 bits que guarda los resultados de la conversión del ADC. En la Figura 26 se muestra el registro de datos del ADC. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 34
  • 35. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 DIRECCIÓN: $003E BIT 7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT 2 BIT 1 BIT 0 LECTURA: AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 ESCRITURA: RESET: INDETERMINADO DESPUÉS DEL RESET Figura 26.- Registro de datos del ADC. TARJETA DE EVALUACIÓN M68EVB908Q. La tarjeta de desarrollo M68EVB908Q es una herramienta para el desarrollo y la emulación para planificadores que utilizan los microcontroladores de las familias MC68HC908. La tarjeta de desarrollo M68EVB908Q funciona en una PC, que se utiliza para desarrollar aplicaciones, simular, emular y programar esta familia de microcontroladores de Motorola. El software CodeWarrior de, de Metrowerks, el software ICS08 de P& amperio; y otros programas de tercera base, compatible con la interfaz MON08 pueden ser usados como software de control para desarrollar, purificar y grabar programas en la tarjeta de desarrollo M68EVB908Q. La tarjeta de desarrollo M68EVB908Q es conectada a través del cable serial o db9, hacia el conector DB9 tipo hembra que se encuentra en la PC, en la Figura 12 se muestra esta conexión. Para simulación, emulación y grabación del programa, la tarjeta se comunica con la computadora personal en Modo Monitor. Que forza a la velocidad de comunicación a que la sea la misma al reloj externo. Por lo tanto, las frecuencias de reloj externas son limitadas para las velocidades de comunicación admitidas por el software de control en PC. Por ejemplo, si tenemos una frecuencia de reloj ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 35
  • 36. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 externa de 20,00 MHz debemos usar una velocidad de comunicación en PC tan cerca como sea posible de 19531,25 bps. En este caso se escoge la velocidad de 19200bps para trabajar con esta tarjeta. //INSTITUTO DE LAZARO CARDENAS //JOSE ARMANDO LARA GONZALEZ //INGENIERIA ELECTRONICA //CONFIGURACION DEL PUERTO B (SALIDA) //CORRIMIENTO DE UN ¨¨1¨¨, ASENDENTE Y DESENDENT #include¨hidef.h¨ Void CONF_PT_B(void) +5V Int i,k,l; { CONF_P_B(); for(;;) { M68EVB908Q CABLE DB9 MONITOR Y TECLADO CPU Figura 28. Conexión de la tarjeta M68EVB908Q con la PC. La configuración de la placa es hecha a través de jumpers. La Tabla 4 pone una lista de los componentes principales de la placa de desarrollo M68EVB908Q. Es necesario establecer una aclaración acerca del cable para el puerto DB9, existe en el mercado algunos cables que son usb – serial, que son muy útiles en el área de las computadoras portátiles, se pueden usar, siempre y cuando se instalen adecuadamente en la laptop y automáticamente el programa en el que se estará trabajando (en nuestro caso el codewarrior versión 6.3) identificará fácilmente el cable conversor. Por tanto para hacer una buena transferencia de nuestro programa que se encontrara en la PC hacia nuestro microcontrolador, será necesario que SW2 este en la opción de monitor, y JP4 este en el modo oscilador, y dependiendo del microcontrolador utilizado se colocar en las diferentes bases tipo DIP para 8 o 16 pines. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 36
  • 37. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Tabla 8. Descripción de los componentes de la tarjeta de desarrollo M68EVB908Q. COMPONENTES DESCRIPCIÓN LD1 LED de usuario J1 Jumper de habilitación SW1 Botón de usuario SW2 Botón de Reset de la MCU Jumper para habilitar o botón de reset J2 de MCU J3 Jumper de 2 modos monitor o usuario CN1 Conector de alimentación DC P1 Potenciómetro de corte de usuario J4 Jumper para habilitar P1 CN3 Conector de 2 pines de la MCU Base para encapsulado tipo DIP de 16 U5 pines CN2 Conector serial para cable DB9 U2 Conversor de nivel RS232 / CMOS Base para encapsulado tipo DIP de 8 U4 pines Jumper para activar el puerto de J5 comunicación Modo Monitor Jumper para habilitar modo oscilador en J6 la tarjeta Diagrama esquemático. En la Figura 29 se muestra el diagrama esquemático para la tarjeta de desarrollo M68EVB908Q. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 37
  • 38. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 Figura 29. Diagrama esquemático para la tarjeta de desarrollo M68EVB908Q. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 38
  • 39. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 S.E.P. S.E.S D.G.E.S.T. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LÁZARO CÁRDENAS “MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES” PRACTICA No. 1 “USO DEL PUERTO B COMO SALIDA” CATEDRATICO: ING. JOSÉ ARMANDO LARA GONZÁLEZ ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 39
  • 40. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 “USO DEL PUERTO B COMO SALIDA” OBJETIVO.- El alumno conocerá el funcionamiento del Puerto B del microcontrolador MC68CH908QY2, configurándolo como salida; empleando el dato de los dos últimos números de control del alumno (52) a 8 led’s conectados en el Puerto B. MATERIAL Y EQUIPO:  1 Microcontrolador MC68HC908QY2.  8 LED´S.  1 Protoboard.  Cable de teléfono para puentes.  8 Resistencias de 220Ω.  1 Tarjeta de evaluación para programar microcontroladores (MC68EVB908QY2).  1 Fuente de poder de 5Vcc. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 40
  • 41. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 DESARROLLO Se desarrolló un programa en lenguaje C para el microcontrolador MC68HC908QY2, el cual muestra un número (52) por el Puerto B, y visualizando dicho dato a través de 8 led’s conectados a dicho puerto. Para la realización de dicho programa se hizo lo siguiente: a). Primero se implementó el circuito de la Figura 30, el cual mostro los dos últimos dígitos de mi número de control (52) en la salida del Puerto B. Para este caso el 52 (decimal) = 0101 0010 (hexadecimal) por lo tanto D1, D4 y D6 estarán en 1 lógico y D0, D2, D3, D5 y D7 en cero lógico; por lo cual los leds que permanecerán encendidos son de la salida del puerto B son: 1, 3 y 6. +5V Vcc 220 W PB0 220 W M PB1 PA0 C 220 W 6 PB2 PA1 8 220 W H PA2 PB3 C 9 220 W PA3 0 PB4 8 220 W PA4 Q PB5 PA5 Y 220 W 2 PB6 220 W PB7 GND Figura 30. Aplicación del puerto B como salida. b). Programa que realice en lenguaje C, el cual muestra el numero 52 como dato de salida por medio del puerto “B” en el que puede ser visualizado en los 8 leds. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 41
  • 42. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 //INSTITUTO TECNOLOGICO DE LAZARO CARDENAS //QUINTERO HERNÁNDEZ JORGE ISRAEL //INGENIERIA ELECTRONICA //PROGRAMA QUE UTILIZA EL PUERTO B COMO SALIDA FIJA (NUMERO 52). #include <hidef.h> #include "derivative.h" int i; void main(void) { CONFIG1=0X09; DDRB=0XFF; for(;;) { PTB=0X52; for(i=1;i<=30000;i++); PTB=0; for(i=1;i<=30000;i++); for(i=1;i<=30000;i++); for(i=1;i<=30000;i++); for(i=1;i<=30000;i++); } } ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 42
  • 43. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 CONCLUSIÓN. En esta práctica se puede llegar a la conclusión que aunque la tarea en este caso fue demasiado sencilla, es necesario tener los conocimientos adecuados tanto del microcontrolador como de la tarjeta de evaluación. Para poder trabajar con el microcontrolador es necesario saber de qué manera operarán los puertos A o B, en este caso se utilizó el Puerto B, dicho puerto se puede utilizar como entradas o como salidas, en esta práctica se usó como salida fija este dicho puerto, así mismo la verificación funcional de todos los componentes del circuito. BIBLIOGRAFIA. a. Manual Motorola de Microcontroladores MC68HC908 Edición 12/2002. b. José Ma. Angulo, Microcontroladores pic, Diseño práctico de aplicaciones, Ed. Mc. Graw Hill c. www.microchip.com ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 43
  • 44. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 S.E.P. S.E.S D.G.E.S.T. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LÁZARO CÁRDENAS “MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES” PRACTICA No. 2 “USO DEL PUERTO B COMO SALIDA EN UN CORRIMENTO DE UN 1 DE FORMA ASCEDENTE Y DESCENDENTE; el auto increíble” CATEDRATICO: ING. JOSÉ ARMANDO LARA GONZÁLEZ ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 44
  • 45. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 EL AUTO INCREIBLE. OBJETIVO. El alumno conocerá el funcionamiento del puerto B del microcontrolador MC68HC908QY2, configurándolo como salida. MATERIAL Y EQUIPO:  1 Microcontrolador MC68HC908QY2.  8 LED´S.  1 Protoboard.  Cable de teléfono para puentes.  8 Resistencias de 220Ω.  1 Tarjeta de evaluación para programar microcontroladores (MC68EVB908QY2).  1 Fuente de poder de 5Vcc. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 45
  • 46. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 DESARROLLO. Se ha desarrollado un programa en lenguaje C utilizando el puerto B como salida, el cual debió hacer la secuencia en forma ascendente y descendente. Para ver si la secuencia es correcta se conectaran los LEDS en el puerto B. 1.- Se ha implementado el circuito de la Figura 31. La secuencia que deberá seguir el circuito implementado es la siguiente: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1 indefinidamente. +5V Vcc 220 W PB0 220 W M PB1 PA0 C 220 W 6 PB2 PA1 8 220 W H PA2 PB3 C 9 220 W PA3 0 PB4 8 220 W PA4 Q PB5 PA5 Y 220 W 2 PB6 220 W PB7 GND Figura 31. Circuito que se ha montado para la práctica número dos. 2.- El código del programa que fue desarrollado para la secuencia de 2n en forma de ascendente y descendente es la siguiente: ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 46
  • 47. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 //INSTITUTO TECNOLOGICO DE LAZARO CARDENAS //QUINTERO HERNÁNDEZ JORGE ISRAEL //INGENIERIA ELECTRONICA //PROGRAMA QUE UTILIZA EL PUERTO B COMO SALIDA FIJA. //CORRIMENTO DE UNA SECUENCIA DE 2^n ASCENDENTE Y DECENDENTE. #include <hidef.h> #include "derivative.h" int i,I,a,b; void main(void) { CONFIG1=0x09; DDRB=0xFF; for(;;) { i=1; for(a=1;a<=8;a++); { PTB=i; for(I=0;I<=30000;I++) i=i*2; } i=64; for(b=1;b<=6;b++); { PTB=i; for(I=0;I<=30000;I++) i=i/2; } } } ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 47
  • 48. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 CONCLUSION Se llegó a la conclusión gracias a esta práctica de nueva cuenta cómo utilizar los 8 pines del puerto B como salida, pero ahora con la diferencia de que nuestros LEDs conectados hicieron una secuencia de cómo un carro que iba y venía (tal como se veía el juego de luces de la serie de televisión “El auto increíble o Kit”), y esto se logró gracias al código implementado que fue este el cerebro de la secuencia del microcontrolador MC68HC908QY4, es importante mencionar que para poder realizar los retardos en el encendido de los LEDs se implementó un ciclo for por cada retardo en nuestro programa, no obstante se utilizó el mismo CONFIG1, el cual deshabilito el perro guardián y selecciono el voltaje para trabajar con el microcontrolador en curso. Es por ende que claro esta práctica fue más complicada que la practica 1, pero con esencia similar, el uso del puerto B como salida. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 48
  • 49. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 S.E.P. S.E.S D.G.E.S.T. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LÁZARO CÁRDENAS “MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES” PRACTICA No. 3 “USO DEL PUERTO a COMO entrada y el puerto b como salida” CATEDRATICO: ING. JOSÉ ARMANDO LARA GONZÁLEZ ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 49
  • 50. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 USO DEL PUERTO A COMO ENTRADA. OBJETIVO. El alumno comprobara el funcionamiento del puerto A como entrada y el puerto B como salida del microcontrolador MC68HC908QY2. MATERIAL Y EQUIPO:  1 Microcontrolador MC68HC908QY2.  2 LED´S.  1 Protoboard.  1 Cable de teléfono para puentes.  2 Resistencias de 220Ω.  1 Tarjeta de evaluación para programar microcontroladores (MC68EVB908QY2).  1 Fuente de poder de 5Vcc. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 50
  • 51. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 DESARROLLO. Se ha desarrollo un programa en lenguaje C para el microcontrolador MC68HC908QY2, que verifico un dato de entrada en el puerto A. Si dato presente en A era 0 decimal (000000) debió de haber enviado una señal de encendido del LED conectado al puerto B menos significativo (PTB0), si el dato presente en A era 63 decimal (111111) debió de haber enviado una señal de encendido del LED conectado al puerto B más significativo (PTB7), cualquier otra combinación no encenderán los LEDS. 1.- Se ha implementado el circuito de la Figura 32. +5V +5V Vcc 220 W PB0 M PB1 PA0 C 6 PB2 PA1 8 H PA2 PB3 C 9 PA3 0 PB4 8 PA4 Q PB5 Y PA5 2 PB6 220 W PB7 GND Figura 32. Circuito implementado para la práctica número tres. 2.- El programa que se ha implementado para esta práctica es el siguiente: ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 51
  • 52. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 // INSTITUTO TECNOLOGICO DE LAZARO CARDENAS //QUINTERO HERNANDEZ JORGE ISRAEL //INGENIERIA ELECTRONICA //CONFIGURACION DEL PUERTO A COMO ENTRADA //CONFIGURACION DEL PUERTO B COMO SALIDA #include <hidef.h> #include "derivative.h" int a,b,c; //*variables enteras*// void main (void) { CONFIG1=0x09; DDRB=0xFF; DDRA=0; for(;;) { a=PTA; if(a==0) { PTB=1; } else if(a==63) { PTB=128; } else { PTB=0; ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 52
  • 53. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 } } } CONCLUSION Gracias a esta práctica se llegó a la conclusión de que el puerto A es también utilizado como entrada o como salida pero en esta práctica se implementó como entrada y en contraste se siguió utilizando el puerto B como salida, es por ende que se escribió en la parte de nuestro programa una línea en la cual el puerto A quedo programado como entrada, y como esta obvio, la dificultad de tal programa creció un poco, debido a que si nosotros pondríamos un número cero (0) decimal en los pines del puerto A se obtenía el encendido de LED del lado del puerto B menos significativo, en caso de que nuestro número fuese 63 decimal en el puerto A se iba obtener el encendido de LED más significativo y cualquier otra combinación los LEDs no encenderían, no hay que olvidar que se siguió utilizando nuestro mismo CONFIG1 que en las otras prácticas ya que trabajamos con nuestro microcontrolador a 5 volts y deshabilitamos nuestro perro guardián. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 53
  • 54. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 S.E.P. S.E.S D.G.E.S.T. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LÁZARO CÁRDENAS “MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES” PRACTICA No. 4 “el auto increíble con tiempo programado DE 2.5 SEGUNDOS” CATEDRATICO: ING. JOSÉ ARMANDO LARA GONZÁLEZ ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 54
  • 55. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 AUTO INCREIBLE CON TIEMPO DE 2.5 SEGUNDOS OBJETIVO. El alumno conocerá el funcionamiento del puerto B del microcontrolador MC68CH908QY2, configurándolo como salida por un tiempo determinado. MATERIAL Y EQUIPO:  1 Microcontrolador MC68HC908QY2.  8 LED´S.  1 Protoboard.  Cable de teléfono para puentes.  8 Resistencias de 220Ω.  1 Tarjeta de evaluación para programar microcontroladores (MC68EVB908QY2).  1 Fuente de poder de 5Vcc. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 55
  • 56. Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas MC68HC908QY2 DESARROLLO Diseñar un programa en lenguaje C utilizando el puerto B como salida el cual deberá realizar la secuencia de 1 con un tiempo de 2.5 segundos en forma ascendente y descendente. 1.- Para poder calcular el tiempo de corrimiento de 1 de en forma ascendente y descendente se aplicó la siguiente fórmula. Por lo tanto Donde 14 son los datos [D0:D7] dos veces es decir ida y regreso del corrimiento de 1. Para lo cual se utiliza la siguiente fórmula para encontrar t (cada LED). Despejamos para encontrar n (ciclos maquina) Por lo tanto decimos que para calcular el tiempo de cada led estada por. ELABORADO POR: JORGE ISRAEL QUINTERO HERNÁNDEZ Página 56