Este documento describe los fundamentos de la programación de microcontroladores. Explica brevemente que un microcontrolador es un circuito integrado programable que ejecuta un solo programa almacenado en su memoria. Luego describe la arquitectura Harvard que utilizan la mayoría de microcontroladores, la cual dispone de memorias separadas para programa y datos. Finalmente, resume los pasos típicos para desarrollar un proyecto de control basado en microcontroladores, incluyendo la escritura del código, generación del archivo ejecutable y carga en el microcontrolador.

1. Electrónica Digital
Fundamentos de programación de los microcontroladores.
Méndez Sánchez Pavel Alaín
Pichardo Zarazúa Daniel
Grupo:6MV1
Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Unidad Profesional Azcapotzalco

2. ¿Qué es un microcontrolador?
 Un microcontrolador es un circuito integrado programable
capaz de ejecutar un único programa grabado en su
memoria.
 Están compuestos principalmente por la unidad central de
proceso(CPU),memorias, periféricos de entrada y salida y
recursos especiales.
 Los microcontroladores son diseñados para disminuir el costo
económico y el consumo energético de un sistema particular.

3. Clasificación:
 Los fabricantes han creado familias de microcontroladores con características
comunes y recursos específicos de van dependiendo de su aplicación.
PIC significa Peripheral Interface Controler es decir un controlador de periféricos

4. Arquitectura Harvard
 En la gran mayoría de los microcontroladores se utiliza la arquitectura
Harvard; la cual dispone de dos memorias separadas, una para el
programa (de tipo ROM, PROM, EEPROM o Flash) y otra memoria volátil
para los datos (de tipo SRAM).
 Las principales ventajas son:
 Bases de comunicación adaptados a cada memoria
 diferente tamaño de datos e instrucciones.
 Acceso simultáneo a ambas memorias.
 mejora la velocidad de procesamiento. CPU Memoria de Programa
Memoria de Datos

5.  El microcontrolador ejecuta el programa cargado en la memoria Flash.
Esto se denomina el código ejecutable y está compuesto por una serie de
ceros y unos, aparentemente sin significado. Dependiendo de la
arquitectura del microcontrolador, el código binario está compuesto por
palabras de 12, 14 o 16 bits de anchura. Cada palabra es interpretada por
la CPU como una instrucción a ser ejecutada durante el funcionamiento
del microcontrolador. Como es más fácil trabajar con el sistema de
numeración hexadecimal, el código ejecutable se representa con
frecuencia como una serie de los números hexadecimales denominada
código Hex.

6. PARÁMETROS GENERALES EN UN MICROCONTROLADOR
Registro de estado
Es el registro que contiene los bits indicadores de estado o flags que
muestran el estado del dispositivo o el resultado de la ultima operación,
además son utilizados también para el mapeo de memoria.
Memoria de programa
Los microcontroladores cuentan con un segmento de memoria ROM
donde se aloja el programa en código binario, este segmento de memoria
tiene subdivisiones explicitas referidas al vector de reset, el cual
determina el punto donde comienza el programa.

7. MEMORIA DE DATOS
Es una memoria compuesta por un conjunto de registros, completamente accesibles al
programador con lo que se optimiza el programa, en estos registros se almacenan
las “variables” del programa que están continuamente alterándose por la secuencia de
las instrucciones.
Pila o Stack
Es un segmento de memoria con varios niveles dedicado al almacenamiento
de la dirección de retorno de los llamados que se realizan a subrutinas
dentro del programa principal. No se debe superar los niveles o profundidad
de la pila, esto causa un desbordamiento y falla del programa.
Puertos
Los puertos son elementos con los que el
microcontrolador establece comunicación con el exterior

8. Control electrónico basado en microcontroladores
Escribir el programa en lenguaje ensamblador
Generar el archivo ejecutable que debe cargarse en la
memoria del microcontrolador
Ensamblador básico:
Genera a partir del código fuente, un archivo binario
relocalizable.
Enlazador (linker): a partir del archivo binario
relocalizable, se crea un archivo binario ejecutable.
Control de librerías: permite la creación de archivos
binarios que pueden ser unidos (enlazados) con otros
bloques de código binario.

9. CICLO DE UN CONTROL O PROYECTO BASADO EN MICROCONTROLADORES
Programador
en esta etapa se establecen las
entradas/salidas, se diseña el
algoritmo y su diagrama de flujo.
Editor de texto
se procede a convertir el algoritmo o
diagrama de flujo en instrucciones
en lenguaje ensamblador compatible
con el dispositivo escogido
Código fuente
utilizando los IDE se procede a
generar el código fuente mediante la
compilación del archivo editado.
Programa ensamblador
este genera los archivos .OBJ, .LST y
.HEX a partir del código fuente.
Archivo ejecutable
como resultado del proceso de
compilación se obtiene un archivo
ejecutable con extensión .HEX

10. Ejemplo de un programa simple escrito en Basic: