Conceptos básicos para la programación de microcontroladores PIC

1. Introducción al PIC18F4550
FACILITADOR. Samuel Lázaro

2. ¿Qué es un Microcontrolador Y Microprocesador?
MICROCONTROLADOR
Es un sistema cerrado que contiene
un computador completo y de
prestaciones limitadas que no se
pueden modificar.
Cuenta con un Unidad De
Procesamiento De Datos, Memorias;
Periféricos De Entrada Y Salida. Entre
otros módulos y componentes
internos.
Es Programable, de fabrica no trae
ninguna programación.
MICROPROCESADOR
Es un sistema abierto con el que
puede ser parte de un computador,
acoplándole los módulos necesarios.
Cuenta con la unidad de control y
la unidad aritmética lógica

3. Arquitectura de un Microcontrolador
El microcontrolador tiene una arquitectura cerrada, esto quiere decir, que ya tiene recursos internos para ser
utilizados, pero estos recursos a su vez vienen con unas prestaciones ya definidas.
VON-Neuman
En este caso el microcontrolador posee un solo bloque de
memoria y un bus de datos de 8 bit. Todos los datos se trasmiten
por estas 8 líneas, sobrecargando las mismas, lo que hace que la
comunicación sea lenta e ineficaz, la CPU puede leer una
instrucción o leer-escribir datos en-de la memoria, pero debido a
que solo se emplea un bus de datos, los dos procesos no se
pueden realizar simultáneamente.

4. En este caso el microcontrolador posee dos buses de datos diferentes.
Uno de 8 bit que conecta la CPU con la Memoria RAM, el otro puede
presentar varias líneas (12, 14,16) que conectan la CPU con la memoria
ROM.
Esto permite que la CPU pueda leer las instrucciones y acceder a la
memoria de datos a la Vez. La anchura de los datos que se mejan en la
RAM son de 8 bit, por lo que este será el ancho máximo de datos.
La Arquitectura Actualmente Empleada es La
Arquitectura HARDVARD

5. Empresas que fabrican microcontroladores
Existe una serie de fabricantes de
microcontroladores, entre ellos
Microchip, Fabricante de los PIC.

6. Familias de los PIC
Existe una serie de grupos o Familias en las que pueden ser clasificados los PIC, según sus
características Físicas y de programación, entre ellas están:
Los PIC16xxxx
microcontroladores de 8
bits, con gran variedad de
número de pines
y prestaciones medias.
Los PIC12XXxx
microcontroladores de 8
bits, de bajo coste, de 8
pines y bajas prestaciones.
Los PIC10xxxx
microcontroladores de 8
bits, de bajo coste, de 6
pines y bajas prestaciones
Los PIC24xxxx
microcontrolado
res de 16 bits
dsPIC’s
Los PIC18xxxxx
microcontroladores de 8 bits,
con gran variedad de número de
pines y prestaciones
medias/altas.

7. Instrucciones en un microcontrolador
CISC (Complex instruction set computer): Tiene un repertorio de
instrucciones completo. Es decir que por cada acción tiene una
instrucción. En la actualidad esta arquitectura ya no se utiliza.
RISC (Reduced Instrucción Set Computer): tiene repertorio
reducido de instrucciones. Es más fácil aumentar la frecuencia del
oscilador de la CPU y con ellos aumenta la velocidad de
instrucciones.

8. Sistema de pila de un microcontrolador
El microcontrolador utiliza sus memorias de programa ordenadas
en Pila de
Bloque, del verbo apilar: que significa Poner unas cosas sobre otras de
manera
que formen una pila.
Imagina Varios Archivos Verticales, Con un conjunto de gavetas, cada
una con una etiqueta llamada dirección, escrita en numero
Hexadecimales.
Tiene varios Bancos de memoria de esta forma, cada uno destinado a
almacenar datos, unos son de propósito general, es decir para almacenar
el código programado, o los datos obtenidos desde los puertos, y otros son
para propósitos específicos, como lo son los registros el TRISx, o El
PPORTx
Además cuenta una Pila de bloque de memoria RAM independiente de
31 palabras de 21 bits que sirve para almacenar temporalmente el valor del
PC cuando se produce una llamada a subrutina o una interrupción.

9. Memoria de datos

10. Características propias de los PIC18
 Arquitectura RISC avanzada Harvard: 16- bit con 8- bit de datos.
 77 instrucciones
 Desde 18 a 80 pines
 Hasta 64K bytes de Memoria de programa (hasta 2 Mbytes en ROMless)
 Multiplicador Hardware 8x8
 Hasta 3968 bytes de RAM y 1KBytes de EEPROM Frecuencia
máxima de reloj 40Mhz. hasta 10 MIPS. Pila de 32 niveles.
 Múltiples fuentes de interrupción
 Periféricos de comunicación avanzados (CAN y USB)

11. Diagrama del PIC18F4550

12. Organización de la memoria del PIC18F4550
Tipo de Memoria Capacidad Datos que almacena Lectura y escritura
Memoria de programa
memoria flash interna 32.768 bytes
Almacena instrucciones y
constantes/datos
Puede ser escrita/leída
mediante un programador
externo o durante la
ejecución del programa
mediante unos punteros.
Memoria RAM de dato
memoria SRAM interna
2048 bytes
En la que están
incluidos los registros
de función especial.
Almacena datos de forma temporal
durante la ejecución del programa
Puede ser escrita/leída
en tiempo de ejecución
mediante diversas
instrucciones
Memoria EEPROM de
datos
memoria no volátil
256 bytes.
Almacena datos que se
deben conservar aun en
ausencia de tensión de
alimentación
Puede ser
escrita/leída en
tiempo de ejecución a
través de registros
Memoria de
configuración
12 bytes de memoria
flash 2 bytes de
memoria de solo
lectura
memoria en la que se
incluyen los bits de
configuración
(12 bytes de memoria flash)
y los registros de
identificación (2 bytes de
memoria de
solo lectura).
Solo Lectura

13. Configuración Básica del PIC18F4550

14. Oscilador
𝑇𝑖𝑛𝑠 =
1
𝐹𝑜𝑠𝑐
∗ 4
𝑇𝑠𝑎𝑙𝑡𝑜 = 𝑇𝑖𝑛𝑠 ∗ 2

15. Como grabar un programa en un Microcontrolador