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UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERIA

El PIC16f84AUTORE

S:

KEVIN NELSON QUIONEZ

MERCADO FRANCISCO

TELEMACO LOPEZ

25/11/2010

INGENIERIAELECTRONICA

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3T1- EO

Este Paper esta basado en el PIC 16F84. Fue elaborado para material de la clase deelectrnica diital para uso did!ctico e instructi"o tanto del docente como delestudiante.

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Tabla decontenidos

PROLOGO .....................................................................................................................................................3

ASTRACT.....................................................................................................................................................4

INTRODUCCION ............................................................................................................................................!

"QU# ES UN MICROCONTROLADOR$...........................................................................................................!

UN POCO DE %ISTORIA.................................................................................................................................6

DIFERENCIA ENTRE UN MICROCONTROLADOR & UN MICROPROCESADOR.................................................'

El PIC 16F84.....................................................................................................................................

.............'

C()*+,l 1 ESPECIFICACIONES DEL DISPOSITIVO..........................................................................................8

D/0*)0*2 )*/..................................................................................................................................1

1

A5,*+0+,( l PIC16F84.........................................................................................................................1

M7*( P(7(...............................................................................................................................13

M7*( D(+/............................................................................................................................

..........1!

C()*+,l PUERTOS DE ENTRADA &SALIDA...............................................................................................18

C9,(0*2 P,+/ +(( : /(l*(............................................................................................1;

L*7*+ 0*+ )(( l/ ),+/..........................................................................................................l*(f?( .................................................................................................................................................;

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PROLOGO

El microcontrolador es uno de los logros ms sobresalientes del siglo XX. Hoy existen casi

15,000 millones de microchips de alguna clase en uso. Para la mitad del siglo prximo, es

posible ue el microcontrolador t!pico tenga mayor poder de cmputo ue las

supercomputadoras ms "eloces de hoy.

#uestros antepasados no pod!an ni imaginarse el cambio ue se iba a producir en sus

"idas este peue$o chip de silicio. %ctualmente los podemos encontrar en cualuier sitio&

microondas, 'rigor!'icos, coches, a"iones, mandos a distancia, radios, tele"isores. Hoy se

puede comprar tar(etas de 'elicitacin ue contienen procesadores con mayor poder de

cmputo ue las computadoras ms grandes del mundo en 1)*1.

+uchos 'uturistas predicen ue en siete generaciones contadas a partir de ahora, estos chips

incorporarn reconocimiento del habla a procesadores de textos y sistemas de entrada de

pedidos. Producirn gr'icos en - del tama$o de muros para tele"isin, telecon'erencias e

incluso pel!culas personaliadas. -irigirn nuestros "eh!culos para optimiar la seguridad

y crearn mundos "irtuales por los ue nos desplaaremos. -arn instruccin a nuestros

hi(os, super"isarn nuestra salud, reemplaarn partes perdidas del cuerpo y, a tra"/s de una

ret!cula de miles de millones de sensores, nos conectarn con el mundo en 'ormas ue slo

podemos imaginar "agamente.

En de'initi"a, el microcontrolador puede ser considerado como uno de los in"entos ms

importantes de este siglo, y uien sabe si tambi/n del prximo.

%lgunos 'abricantes de microcontroladores superan el milln de unidades de un modelo

determinado producidas en una semana. Este dato puede dar una idea de la masi"a utiliaci

n de estos componentes. os microcontroladores estn siendo empleados en multitud

de sistemas presentes en nuestra "ida diaria, como pueden ser (uguetes, horno

microondas, 'rigor!'icos, tele"isores, computadoras, impresoras, mdems, el sistema de

arranue de nuestro "eh!culo, etc. otras aplicaciones con las ue seguramente no

estaremos tan 'amiliariados como instrumentacin electrnica, control de sistemas en

una na"e espacial, etc. 2na aplicacin t!pica podr!a emplear "arios microcontroladores

para controlar peue$as partes del sistema. Estos peue$os controladores podr!an

comunicarse entre ellos y con un procesador

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central, probablemente ms potente, para compartir la in'ormacin y coordinar sus acciones,

como, de hecho, ocurre ya habitualmente en cualuier P3.

ABSTRA

CT

% micro controller is, basically, a complete computer, 4hich has a %+ memory, processor

unit, all that you can imagine that there is inside o' a computer. 6his huge electronic 4as

designed 'or to realie almost any tas7 a'ter o' the programming process.

8asically, the micro controller is con'ormed by millions and millions o' transistors that

together ma7e any tas7, i' the conditions permit it, a'ter that the user ma7e the programming

process 'or to e(ect the desire tas7. %t the same 4ay, 4hen you programs your cellphone 'orthat ring your 'a"orite song or to programs the alarm 'or an speci'ic time, is also possible that

you program the micro controller, in this example your cellphone is the micro controller,

composed by millions o' resistors and transistors, and you are the programer that decide that

the micro controller ha"e that ma7e and 4hen ha"e to ma7e.

6he micro controllers go beyond 4here last 4e imagine, in tele"ision, 9P:-;,

cellphones, "ideogames console and a lot o' applications that be part o' our li"e.

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INTRODUCCI

3omo obser"amos anteriormente el insuperable poder de los microcontroladores ha tomado

un rumbo re"olucionario en el mundo tecnolgico y cada d!a lo "emos mas cerca de nuestra

"ida de lo ue nos imaginamos.

El siguiente documento est basado en el P93 1? del 'abricante +icrochip 6ecnology

9nc., en el cual se abordara todos los temas relacionado a este microcontrolador. Este

paper 'ue elaborado para material de la clase de electrnica digital para uso didctico e

instructi"o tanto del docente como del estudiante.

+as adelante, hablaremos de la historia del microcontrolador y del surgimiento del

P931?, adems, se estudiaran las caracter!sticas exclusi"as del P931? yP931?%, y el sin numero de aplicaciones ue este micro controlador puede tener.

QU ES UNICROCONTROLADOR!

2n microcontrolador, es un circuito integrado programable ue contiene los elementos

necesarios para controlar un sistema.

P93 signi'ica Peripheral 9nter'ace 3ontroler es decir un controlador de peri'/ricos. 3uando

hablamos de un circuito integrado programable ue controla peri'/ricos, estamos hablando

de un sistema ue contiene entre otras cosas una unidad arim/tico@lgica, unas memorias

de datos y programas, unos puertos de entrada y salida, es decir estamos hablando de

un peue$o ordenador dise$ado para realiar unas 'unciones espec!'icas. Podemos

encontrar microcontroladores en la"adoras, teclados, tel/'onos m"iles, ratones etc. Hay

multitud de microcontroladores con ms memoria, entradas y salidas, 'recuencia de

traba(o, coste, subsistemas integrados y un largo etc. dependiendo de cada tipo demicrocontrolador.

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UN POCO DE

En el a$o 1)@

bits llamado >00> ue en %bril de 1)*A saldr!a al mercado. Este microprocesador ten!a

capacidad de 10. El C>0 'ue el

microprocesador ms poderoso en ese tiempo. Este ten!a capacidad de memoria de

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DI#ERENCIA ENTRE UN ICROCONTROLADOR $ UNICROPROCESADOR2n microcontrolador di'iere de un microprocesador en muchas maneras. a primera y la

ms importante es su 'uncionalidad. -e acuerdo a como el microprocesador sea

usado, otros componente tales como memorias o transmisin de datos deben ser a$adido.6ambi/n los microprocesadores se consideran ser poderosas mauinas computadoras, su

punto d/bil esta en ue no posee comunicacin directa con peri'/ricos. En otras palabras un

microprocesador solamente es el coran del computador.

Por otra mano, el microcontrolador es dise$ado para ser todo en uno. #o se necesita

a$adir otro componente externo ya ue los peri'/ricos pueden ser directamente ensamblados

a el. En cualuier otro caso este ahorra tiempo y espacio necesario para el dise$o de un

aparato.

El PIC%'(El P93 1? es un microcontrolador con memoria de programa tipo =%;H es decir nunca

pierde su programacin, lo ue representa gran 'acilidad en el desarrollo de prototipos y en

su aprendia(e ya ue no se reuiere borrarlo con lu ultra"ioleta sino ue permite

reprogramarlo nue"amente sin ser borrado con anterioridad.

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Ca)it*lo % ESPECI#ICACIONES DELDISPOSITI+O

El P93 1? aunue no es uno de los microcontroladores mas recientes de +icrochip inc. si

es una herramienta poderosa para la introduccin al aprendia(e en el mundo de

los microcontroladores. %lgunas de las principales caracter!sticas 1F se mencionan a

continuacin&

epertorio de 5 9nstrucciones.

6odas las instrucciones se e(ecutan en un solo ciclo excepto las de salto ue

necesitan dos.

Gersiones para ba(o consumo 1?%I, de ? +H P931?%@0?I y A0 +H

P931?%@A0I. 2n ciclo muina del P93 son ? ciclos de relo(, por lo cual sitenemos un P93 con un cristal de ? +H, se e(ecutarn 1 milln de instrucciones por

segundo.

=recuencia de traba(o mxima de 10+HC para P931? y de A0+HC para P931?%.

+emoria de programa =lash de 1 B x 1? bits.

+emoria %+ di"idida en A reas& AA registros de propsito espec!'ico ;=I y

de propsito general JPI como memoria de datos.

15 registros de 'unciones especiales.

+emoria de datos %+ de bytes registros de propsito generalI.

+emoria de datos EEP:+ de

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1 pines de EL; con control indi"idual de direccin.

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P2E6: % de 5 bits M%0&%?N.

P2E6: 8 de > bits M80&8*N.

3ontadorL6emporiador 6+0 de > bits con di"isor programable.

Po4er@on eset P:I.

Po4er@up 6imer PK6I.

:scillator ;tart@up 6imer :;6I.

Katchdog 6imer K-6I.

Proteccin de cdigo.

+odo de ba(o consumo ;EEP.

Puede operar ba(o ? modos di'erentes de oscilador.

Programacin en serie a tra"/s de dos pines.

6ecnolog!a de ba(a potencia y alta "elocidad 3+:; =lashLEEP:+. 3aracter!sticas el/ctricas mximas no deben ser superadas y de mantenerse por un

tiempo en algDn mximo puede da$arse al P93I

1. 6emperatura ambiente mxima para 'uncionamiento de @55O3 a 1A5O3.

A. 6ensin mxima de G-- respecto a G;; de @0, a *,5G.

. 6ensin de cualuier patilla con respecto a G;; excepto G--, +3, y

%?I de @0,G a G-- 0.GI.

?. 6ensin en +3 con respecto a G;; @0, a 1?G.

5. 6ensin en %? con respecto a G;; @0, a >,5G.00 mK.

*. +xima corriente de salida a G;; 150 m%.

>. +xima corriente de salida de G-- 100 m%.

). +xima corriente del puerto Q%Q como 'uente, 50 m%.

10. +xima corriente del puerto Q%Q como sumidero, >0 m%.

11. +xima corriente del puerto Q8Q como 'uente, 100 m%.

1A. +xima corriente del puerto Q8Q como sumidero, 150 m%.

1. +xima corriente ue puede suministrar una sola salida como 'uente osumidero, A5 m%.

ango de alimentacin&

1. 1?%& -e A a 5,5 G en con'iguracin de oscilador X6, 3 y P.

A. 1?%& -e ? a 5,5 " en con'iguracin de oscilador X6, 3 y P.

-e ?,5 a 5.5 " en con'iguracin de oscilador H;.

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3onsumo t!pico&

1. 1< = > ? % &

-e 1 a ? m% en con'iguracin de oscilador 3 y X6 =:;3RA +H,

G--R5,5GI.

-e 15 a ?5 S% en con'iguracin de oscilador P =:;3RA7H, G--RAG,

K-6 deshabilitadoI.

A. 1< = >? % &

-e 1,> a ?.5 m% en con'iguracin de oscilador 3 y X6 =:;3R? +H,

G--R5,5GI.

-e a 10 m% en con'iguracin de oscilador 3 y X6 durante la

programacin de la =%;H =:;3R?+H, G--R5,5GI.. 1< = >?% @A 0 &

-e 10 a A0 m% en con'iguracin de oscilador H; =:;3RA0 +H,

G--R5,5GI.

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Desc,i)ci-n de )ines

Nombre N Tipo Descripcin

OSC1/CLKIN 16 I Entrada del oscilador a cristal/Entrada de la fuente de reloj externa

OSC2/CLKOUT 15 OSalida del oscilador a cristal En el !odo "C# es una salida con una

frecuencia de $ OSC1

%CL" & I/' "eset/Entrada del (oltaje de )ro*ra!aci+n

",- 1. I/O 'uerto , idireccional# it -

",1 10 I/O 'uerto , idireccional# it 1

",2 1 I/O 'uerto , idireccional# it 2

", 2 I/O 'uerto , idireccional# it

",&/T-CKI I/O Ta!in se utili3a )ara la entra de reloj )ara el T%"-

"4-/INT 6 I/O'uerto 4 idireccional# it -

'uede seleccionarse )ara entrada de interru)ci+n externa

"41 . I/O 'uerto 4 idireccional# it 1

"42 0 I/O 'uerto 4 idireccional# it 2

"4 I/O 'uerto 4 idireccional# it

"4& 1- I/O'uerto 4 idireccional# it &

Interru)ci+n )or ca!io de estado

"45 11 I/O'uerto 4 idireccional# it 5

Interru)ci+n )or ca!io de estado

"46 12 I/O'uerto 4 idireccional# it 6

Interru)ci+n )or ca!io de estado

"4. 1 I/O'uerto 4 idireccional# it .Interru)ci+n )or ca!io de estado

ss 5 ' Tierra de referencia

dd 1& ' ,li!entaci+n

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A,.*itect*,a del PIC%'(as altas prestaciones de los microcontroladores P93 deri"an de las caracter!sticas de su

aruitectura. Estn basados en una aruitectura tipo Har"ard ue posee buses y espacios

de memoria por separado para el programa y los datos, lo ue hace ue sean ms rpidos uelos microcontroladores basados en la aruitectura tradicional de Gon #euman.

:tra caracter!stica es su (uego de instrucciones reducido 5 instruccionesI 9;3, donde

la mayor!a se e(ecutan en un solo ciclo de relo( excepto las instrucciones de salto ue

necesitan dos.

Posee una %2 2nidad %ritm/tico gicaI de > bits, capa de realiar operaciones de

desplaamientos, lgicas, sumas y restas. Posee un egistro de 6raba(o KI no

direccionable ue usa en operaciones con la %2.

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Este microcontrolador posee caracter!sticas especiales para reducir componentes externos

con lo ue se reducen los costos y se disminuyen los consumos. Posee ? di'erentes

modos de oscilador, desde el simple circuito oscilador 3 con lo ue se disminuyen los

costos hasta la utiliacin de un oscilador a cristal.

En el modo ;EEP el consumo se reduce signi'icati"amente y puede Tdespertarse @ al

microcontrolador utiliando tanto interrupciones internas como externas y se$al de

reset. %dems posee la 'uncin Katchdog 6imer Perro JuardianI ue protege al micro de

Tcuelgues @ debido a 'allos so't4are ue producan bucles in'initos.

e/o,ia de

P,o0,a/aa memoria de programa est organiada con palabras de 1? bits con un total de 1 B, del

tipo =lash, ue durante el 'uncionamiento es de solo lectura. ;lo se e(ecutar el cdigo

contenido en esta memoria, pudiendo almacenar en ella una cantidad limitada de datos como

parte de la instruccin E6K. En una sola palabra se agrupa el cdigo de la instruccin y el

operando o su direccin.

El tipo de memoria utiliada en este microcontrolador, podr ser grabada o borrada

el/ctricamente a nuestro anto(o desde el programador. a memoria tipo =lash tiene la

caracter!stica de poderse borrar en bloues completos y no podrn borrarse

posiciones concretas o espec!'icas. Este tipo de memoria no es "oltil, es decir, no pierde los

datos si se interrumpe la energ!a.

a memoria para almacenar el programa nos resultar per'ecta para realiar pruebas y

experimentos, adems de para la programacin Qon@boardQ o Qin@circuitQ, esto es, nos permite

la programacin del dispositi"o o actualiacin del programa sin necesidad de retirarlo del

circuito.

a memoria del programa comiena en la posicin 0000h y termina en la posicin 0==h.

Esto es 1Bbyte, es decir, 10A? bytes A10I.

En la 'igura tambi/n se muestra el P3 3ontador de Programa o Program 3ounterI. Uue

apunta a la direccin de memoria de la instruccin en curso y permite ue el programa a"ance

cuando se incrementa.

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6ambi/n se muestra la pila o stac7, de >

ni"eles #i"el Pila 1 a #i"el Pila >I. ;e

utilia cuando e(ecutamos un subproceso o

subrutina, es decir, un con(unto de

instrucciones ue hemos aislado de lasdems para simpli'icar. En este caso el

contador de programa P3I de(ar de

incrementarse y apuntar a la posicin de

memoria de programa donde empiea la

subrutinaV en el primer ni"el de la pila se

almacenar esta llamada, hasta ue se

acaben de e(ecutar las instrucciones ue

contiene, momento en el cual se seguircon las instrucciones desde donde hab!a

sido llamada. Por eso es necesario saber

donde se

ued el programa

almacenndose la direccin en la pila.

Podemos hacer hasta > llamadas a subrutinas una dentro de otra, como si de mu$ecas

rusas se tratase. % esto se le llaman subrutinas anidadas.

El "ector de reset se encuentra en la posicin 0000h y el de interrupcin en la

000?h.

-ebido a ue el P931?% tiene un contador de programa de 1 bit puede direccionar un

espacio de memoria de >B x 1?, sin embargo slo el primer 1B x 1? 0000h@0==hI est

implementado '!sicamente.

6ener acceso a una localiacin por encima de la direccin '!sicamente implementada

producir un solapamiento. Por e(emplo, para las localiaciones A0h, ?A0h , >A0h, 3A0h,

10A0h, 1?A0h,

1>A0h, y 13A0h, la direccin real ser la misma, as! A0h es Ad y ?A0h es 105

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Existen "arias "ersiones de memoria de programa para losP931

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a primera es la de =; egistros de

=unciones EspecialesI ue controlan

el

'uncionamiento del dispositi"o. Estos se

emplean para el control del 'uncionamiento de

la 3P2 y de los peri'/ricos.

El segundo rea bytes ;%+I es la de

JP egistros de Propsito JeneralI, y

puede accederse a ellos tanto directa como

indirectamente haciendo uso del registro =;.

Banco 0:

Este banco est 'ormado por >0 bytes, desde

la posicin 00 hasta la ?=h de la 0 a la *)I.

El rea =; consta de 1A registros ue sern

utiliados por 'unciones especiales del

microcontrolador. 3omiena en la

direccin

00h y termina en la 08h, es decir, de la 0 ala

11.

El Wrea JP consta de registros de memoria %+ ue sern utiliados para almacenar

datos temporales reueridos por los programas. 3omiena en la direccin 03h y termina en

la posicin ?=h de la 1A a la *)I. Esta parte es la memoria de registros de propsito general.

Banco 1:

Este banco tiene las mismas dimensiones ue el anterior, pero su uso es menor, ya ue no

tiene banco para registros de propsito general. ;olamente tiene una seccin de registros

especiales ue "an de la posicin >0h a la >8h de la 1A> a la 1)I

a memoria %+ as! como algunos registros especiales son los mismos en los dos bancos

del mapa de memoria del P93. a anchura de los bytes en la memoria es de > bis.

Para direccionar la memoria de datos se emplean dos modos de direccionamiento, el directo

y el indirecto. En el direccionamiento directo, los * bits de menos peso del cdigo :P de

la instruccin proporcionan la direccin en la posicin de la pgina, mientras ue los bits

P1 y P0 de ;6%62; seleccionan la pgina o banco.

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En el direccionamiento indirecto el operando de la instruccin hace re'erencia al registro

9-#=, ue ocupa la posicin 00h del rea de datos. ;e accede a la posicin ue apunta el

registro =; 0?h del banco 0. os * bits de menos peso de =; seleccionan la posicin y su

bit de ms peso, (unto con el bit 9P del registro de estado, seleccionan la pgina.

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Ca)it*lo 1 PUERTOS DE ENTRADA $SALIDA

2na de las caracter!sticas ms importantes del microcontrolador es su nDmero de pines de

entradas y salidas usados para la conexin de peri'/ricos. En este caso hay un total de

trece pines disponibles de entrada o salida de propsito general.

os pines del P931? estn di"ididos en dos grupos de registros, llamados P:6% y

P:68& %mbos tienes muchas caracter!sticas en comDn.

El Puerto % P:6%I dispone de 5 l!neas de la %0 a la %?, en la ue hay ue distinguir la

%? o 603B9 6imer 0 3loc7 9nputI ue est compartida con la entrada para el 6imer 0

6+0I a tra"/s de un trigger ;chmitt y ue cuando se con'igura como salida es de drenador

abierto, por lo ue debe colocarse una resistencia de polariacin.

El Puerto 8 P:68I dispone de > l!neas de EL; ue "an desde la 80 a la 8* la l!nea 80

o 9#6 es compartida con la entrada de interrupcin externaI. %dems, las l!neas 8? a 8*

pueden programarse como una interrupcin por cambio de estado de cualuiera de estas

l!neas.

3uando se produce una interrupcin por cambio de estado de cualuiera de las l!neas 8?

a 8*, para lo cual las l!neas deben estar adems programadas como entradas "er

registro 9#63:# e 9nterrupcionesI el "alor de la patilla en modo entrada es comparado con

el "alor almacenado en la bscula durante la Dltima lectura del Puerto 8. os cambios en las

patillas se detectan realiando una operacin : para la generacin de una interrupcin por

cambio de estado. Esta interrupcin puede despertar Q4a7e upQ al microcontrolador del

modo de reposo ;EEP. El usuario debe borrar la interrupcin en la utina de ;er"icio de

9nterrupcin ;9 de una de las siguientes maneras&

8orrando la bandera bit de 9#63:# 89EI.

eyendo o escribiendo el P:68 y luego borrando el bit 89=. Esto 'inalia la condicinQmismachtQ y permite ue se borre 89=.

2na condicin QmismachtQ puede producir ue el bit 89= siga a Q1Q. eyendo el puerto 8

puede 'inaliar la condicin de QmismachtQ y permitiendo ue el bit 89= sea puesto a Q0Q.

%dems, todas las l!neas del Puerto 8 disponen de resistencias internas de

polariacin programables Qpull@upQ de alto "alor. 3ada una de las > resistencias pueden ser

acti"adas o

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deshabilitadas haciendo uso del bit 8P2 del registro especial :P69:#. Estas resistencias se

deshabilitan automticamente si una l!nea es programada como salida as! como durante el

proceso de Po4er :n eset.

Con20*,aci-n de P*e,tos deent,ada 3 salida3ualuier l!nea puede 'uncionar como entrada o como salida. ;in embargo, si actDa como

entrada la in'ormacin ue se introduce no se memoria, por lo ue la in'ormacin debe

ser mantenida hasta ue sea le!da. ;i la l!nea actDa como salida, el bit ue procede del

bus de datos se guarda en la bscula, con lo ue la in'ormacin ue o'rece esta patita

permanece in"ariable hasta ue se reescriba este bit.

os bits de cada puerto se con'iguran mediante los bits correspondientes de dos registros

especiales de control&

egistro de -atos denominados P:6% P:68& ;e pueden leer o escribir segDn ue

el puerto correspondiente se utilice como entrada o como salida.

egistro de 3ontrol denominado 69;% 69;8& En los registros de 3ontrol se

programa el sentido de 'uncionamiento de cada una de las l!neas de EL;. 3olocando

un Q0Q en el correspondiente bit del registro 69;% 69;8, la l!nea ueda

programada como salida mientras ue colocando un Q1Q la l!nea ueda programada

como entrada. Por e(emplo, si ponemos un 0 en el bit del registro 69;% la patilla

% ser una salida y si ponemos un 1 en el bit ? del registro 69;8 entonces la

patilla 8? ser una entrada.

os Puertos % y 8 P:6% y P:68I se corresponden con las posiciones 5 y < del rea

de datos.

3uando se produce un reset, todos los bits de los registros 69; pasan a tener el "alor 1 y

todas las l!neas de EL; actDan como entrada por e"identes moti"os de seguridad para

e"itar da$os irreparables. 6odas las patillas de EL; ue no se empleen deben ser lle"adas

a 5", regla de las entradas 3+:;, pre'eriblemente a tra"/s de una resistencia para e"itar

ue si por error se con'igurasen como salidas puedan darse problemas si presentan un estado

ba(o.

a siguiente 'igura muestra la con'iguracin de pines para el puerto 8, el

cdigo correspondiente de asignacin es un 1 para entrada y un 0 para una salida.

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69;8R0b00110101V su con"ersin en hexadecimal, decimal uoctal.

uego de con'igurar los pines podemos programar el P93 para ue realice una tarea espec!'ica

entregando un 1 o un 0 a las salidas dependiendo del dato ue le llegue a la entrada.

P:68R0b11010100V

Li/ite de co,,iente )a,a los)*e,tosos puertos del microcontrolador P931? son el medio de comunicacin con el mundoexterior, en ellos podremos conectar los peri'/ricos o circuitos necesarios como por e(emplolos mdulos 3-, teclados matriciales, motores el/ctricos, etc.V pero estas conexionesno se podrn realiar arbitrariamente. Existen unas reglas bsicas ue debern cumplirsepara ue el microcontrolador no su'ra da$os o se destruya. Para ello es necesario conocer

los l!mites de corriente ue puede mane(ar el microcontrolador.

3omo anteriormente hemos indicado los puertos % y 8 del microcontrolador podrn serprogramados como entradas salidas indi'erentemente. En el caso de ue seanprogramados como salida y presenten un ni"el lgico alto actuaran como Q'uenteQporue suministran corriente y cuando presenten un ni"el lgico ba(o actuarn comoQsumideroQ por ue reciben corriente.

-isipacin de potencia total de >00 mK.

+xima corriente de salida a G;; 150 m%.

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+xima corriente de salida de G-- 100 m%.

;i utiliamos todas las l!neas del puerto Q%Q como 'uente, no deber exceder de 50 m%toda la corriente ue suministre este puerto.

;i utiliamos todas las l!neas del puerto Q%Q como sumidero, no deber exceder de >0m% toda la corriente ue suministre este puerto.

;i utiliamos todas las l!neas del puerto Q8Q como 'uente, no deber exceder de 100 m%toda la corriente ue suministre este puerto.

;i utiliamos todas las l!neas del puerto Q8Q como sumidero, no deber exceder de150 m% toda la corriente ue suministre este puerto.

a mxima corriente ue puede suministrar una sola salida como 'uente o sumideroes de A5 m%.

-e todas maneras hay ue tener en cuenta no superar la disipacin de potencia mxima,ue se calcula como sigue&

Pdis R G-- x 9-- @ 9:HI YG--@G:HI x 9:HZ G: x 9:I

G:H suele ser G--@0,* " y G: 0,< ".

El consumo de corriente 9--I es principalmente 'uncin de la tensin de alimentacin y dela 'recuencia. :tros 'actores, como cambios en EL;, tipo de oscilador, temperatura y otrostienen in'luencia en el consumo. a 9-- para el P931?%@? est entre 1,> a ?.5 m% encon'iguracin de oscilador 3 y X6 =:;3R? +H, G--R5,5GI, con las patillas comoentradas y unidas a positi"o. En caso de ue se necesiten utiliar peri'/ricos ue mane(enmayor cantidad de corriente de la especi'icada, habr ue aplicar un circuito adaptador comopor e(emplo bu''ers o transistores.

En la siguiente 'igura "emos una con'iguracin t!pica en la ue se utilian bu''ers decorriente, ue proporcionan en su salida el mismo ni"el lgico ue la entrada pero puedencontrolar corrientesrelati"amenteele"adas. En estecaso se utilia el2#A>0, uncircuito integradoue consiste en >bu''ers de potenciacapaces de

suministrar en susalida hasta 1 %,mucho ms de loue es capa desoportar un P93.

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Ca)it*lo 4 TEPORI5ADORES DELPIC%'(

TIER6El temporiadorLcontador 6+0 es un registro de > bits, es decir, un particular tipo deregistro cuyo contenido es incrementado con una cadencia regular y programabledirectamente por el hard4are del P93. 3omo es de > bits, el mximo de la cuenta est en A55.

El 6+0 tiene las siguientes caracter!sticas&

6emporiadorL3ontador de > bits.

-i"isor de > bits programable por so't4are.

;eleccin de relo( interno y externo.

9nterrupcin por desbordamiento.

;eleccin del 'lanco del relo( externo.

Este registro puede usarse para contar e"entos externos por medio de un pin de entradaespecial modo contadorI o para contar pulsos internos de relo( de 'recuencia constantemodo temporiadorI. %dems, en cualuiera de los dos modos, se puede insertar unprescaler, es decir un di"isor de 'recuencia programable ue puede di"idir por A, ?, >, 1

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En la siguiente 'igura est representado el esuema de bloues internos del P93ue determinan el 'uncionamiento del registro 6+0&

=oscL? y 603B9 representan las dos posibles 'uentes de se$al de relo(, para el contador 6+0.

=oscL? es una se$al generada internamente por el P93 tomada del circuito de relo( y ue esigual a la 'recuencia del oscilador di"idida porcuatro.

603B9 es una se$al generada por un posible circuito externo y aplicada al pin603B9correspondiente al pin ? delP931?.

os bloues 603; y P;% son dos selectores de se$al multiplexoresI en cuya salida sepresenta una de las dos se$ales de entrada en 'uncin del "alor de los bits 603; y P;%del registro :P69:#.

ElP,escale,El Prescaler consiste en un di"isor programable de > bits a utiliar en el caso de ue la'recuencia de conteo en"iada al contador 6+0 sea demasiado ele"ada paranuestros propsitos. ;e con'igura a tra"/s de los bits P;0, P;1 y P;A del registro :P69:#.

a 'recuencia =oscL? es una cuarta parte de la 'recuencia de relo(. 2tiliando un cristal de ?+h

tendremos una =oscL? igual a 1 +H, con lo ue la cadencia de conteo ue se obtien e

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pro"oca

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en 6+0 1 milln de incrementos por segundo 1L1.000.000 segI. R1+HI, ue paramuchas aplicaciones podr!a resultar demasiado ele"ada.

3on el uso del PE;3%E podemos di"idir la 'recuencia =oscL? con'igurandooportunamente los bits P;0, P;1 y P;A del registro :P69:# segDn la siguiente tabla&

PS PS1 PS< DIVISOR FRECUENCIA DE SALIDA PREESCALER %B

< < < !

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En los siguientes esuemas se muestra la 'uncin del bit del P;%.

a 'uncin del P;% cuando el bit esta en 0.

a 'uncin del P;% cuando el bit esta en 1

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En adicin al lo mencionado anteriormente, esto tambi/n es de mucha utilidad saberlo&

3uando el prescaler es asignado al temporiadorLcontador, cualuier registro del6+0 limpiara el prescaler.

3uando el prescaler es asignado al temporiador 4atch@dog, una instruccin 3K-6

limpiara ambos, al prescaler y al K-6.

3uando el registro escrito en 6+0 sea usado como temporiador, no causara elpulso continuo para empear inmediatamente, solamente cuando se cumplan dosinstrucciones del retardo del ciclo. -e acuerdo a esto, es necesario a(ustar el "alorescrito en el registro del contador 6+0.

3uando el microcontrolador esta en modo sleep, el oscilador esta apagado. Elo"er'lo4 no puede ocurrir por ue no hay pulsos para contar. Esto es el porue lainterrupcin o"er'lo4 del 6+0 no puede despertar el procesador del modo sleep.

3uando se usa un contador externo sin prescaler, la m!nima longitud de un pulso ouna pausa entre dos pulsos debe ser A 6osc A0 n; 6osc es la se$al peridica deloscilador

3uando se usa un contador externo con prescaler, la m!nima longitud de un pulso ouna pausa entre dos pulsos ser de 10n;.

El registro prescaler no esta disponible al usuario, lo cual signi'ica ue este no puedeser directamente le!do o escrito.

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Ca)it*lo ( OTROS CIRCUITOS DELICROCONTROLADOR

:scilador Externo& Es instalado con el microcontrolador a conectado al pin :;31 y :;3A,es llamado [Externo\ porue se necesita de una circuiter!a externa para generar la se$al derelo( y la 'recuencia de estabiliacin, los cuales pueden ser un oscilador de cristal, un

resonador cermico o un circuito 3. El modo oscilador es seleccionado byte a byte en laprogramacin y es llamado con'iguracin de palabra.

:scilador interno& 3onsiste de dos osciladores externosseparados&

El HFINTOSC es un oscilador interno de altas 'recuencias el cual opera a >+HC. Elmicrocontrolador puede usar una se$al de relo( a esa 'recuencia y luego di"idirla enel prescaler.

El LFINTOSC es un oscilador interno el cual opera a 1BHC. Esta 'recuencia es usada por

el 4atch@dog y el po4er@up timer.

Oscilado,ese7te,nosEl modo P, X6 y H; soportan el uso del oscilador interno paracon'igurar la 'recuencia de traba(o, Esta 'recuencia es determinadapor el cristal o por el resonador cermico conectado al pin :;31 y:;3A. -ependiendo de las caracter!sticas de los componentes ue

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se usan se selecciona uno de los siguientesmodos&

Modo LP o4 po4erI es usado para ba(as 'recuencias solamente. Este modo es dise$adopara mane(ar 'recuencias de A.*Bh usualmente usado en los relo(es de cuaro. Es 'cilde reconocer por su 'orma cil!ndrica plana. 3onsumo de corriente menor ue los otros modos.

Modo T es usado para 'recuencias intermedias arriba de >+HC. El consumo de corrientees intermedio de los tres modos.

Modo HS High ;peedI es usado para altas 'recuencias por encima de >+HC. El consumode corriente es el mayor de los tres modos.

PINCLR2n cero lgico en el pin +3 causa un reinicioinmediato. ;e recomienda ue sea conectado comose muestra en la siguiente 'igura.

3uando el reset "uel"e a su normalidad elmicrocontrolador se reinicia automticamente.

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Concl*si-n

Esperamos ue la 'inalidad de este paper haya sido cumplido en su totalidad y ue

luego de leer este documento podamos estar claro del la poderosaherramienta electrnica ue tenemos al alcance de nuestras manos.

a "ida cotidiana esta llena de necesidades de las ue como 'uturos ingenierossomos responsables de satis'acer con las herramientas ue exponemos en estepaper ue (uega un papel 'undamental en el mundo tecnolgico de automatiaciny domtica para hacer una "ida mas 'cil y cmoda para bien de la humanidad.

;olamente nos resta poner manos a la obra y sumergirnos dentro de esteinmenso mundo de los microcontroladores y explorar las mara"illas tecnolgicas

ue son posibles gracias a los microcontroladores.

Biblio0,a89a

Gerle, +iln. !PIC Microcon"rollers#

;erra, Enric. [PIC 1$F%&'\ Escola Pro'essional ;alesians ]oan XX999.

!C(rso a)an*ado de +icro con"roladores PIC#