Programacion Lenguaje Assembler 25 10 07

PIC Prof. Nelson Añón 1

P I CEL OBJETIVO DE ESTE CURSO ES APRENDER A

PROGRAMAR EN LENGUAJE ASSEMBLER

Circuitos Integrados Programables


PIC 16F628A


Introducción a la Programación

en Lenguaje Assembler

¿Qué son las Instrucciones?: El set de instrucciones de un microcontrolador es el set de entradas binarias que producen acciones definidas durante un ciclo de instrucción. Un set de instrucciones es para el microcontrolador lo mismo que una tabla de verdad es para una compuerta lógica, etc.

Instrucciones Binarias: Una instrucción es un patrón de dígitos binarios el cual debe estar a disposición del microcontrolador en el tiempo y forma que éste lo requiera. Por ejemplo: cuando un microcontrolador PIC 16F628A recibe el patrón binario de 14 bits 001011 0 0000100

el cual corresponde al formato de la instrucción

decfsz 0x04,0: 001011 0 0000100




Programa: un Programa es una serie de instrucciones que causan que el microcontrolador realice una tarea en particular.

Programa en Assembler:

¿Cómo introducimos un Programa en Assembler en un microcontrolador? Tenemos que traducirlo, compilarlo a hexadecimal ó a binario. Se puede hacer instrucción a instrucción “a mano” ó a través de un programa en una PC llamado Código Fuente.




Convenciones en la escritura del código fuente: Para hacer la tarea más sencilla del programador, se usan algunas convenciones. En general las convenciones son cualquier acción que facilitan la revisión y comprensión de un programa. Comentaremos algunas convenciones que usaremos:




Los ficheros de código fuente llevarán la extensión *.ASM

Los ficheros de listado llevarán la extensión *.LST

Los ficheros de código objeto llevarán la extensión *.OBJ

Los ficheros de errores llevarán la extensión *.ERR

Los ficheros ejecutables llevarán la extensión *.HEX

Los mnemónicos escritos en mayúscula hacen que el código escrito sea más visible.

Comentarios explicando cada línea de código




Características del Assembler: Campos del Lenguaje Assembler. Las instrucciones están divididas en un número de campos, como se muestra debajo.

ETIQUETAS OPERACIÓN OPERANDO COMENTARIO

Lectura movf portA,0 ;lee el puerto A

movwf reg1 ;escribe en reg1

El campo del código de operación es el único que nunca puede estar vacío; éste siempre contiene una instrucción ó una directiva del Assembler.

El campo del operando ó dirección puede contener una dirección ó un dato, ó puede estar en blanco.




El campo del comentario ó de etiquetas es opcional. El programador asignará una etiqueta a una línea de instrucción ó agregará un comentario según su conveniencia.

Delimitadores: Los campos van separados sólo con espacios y/o tabulaciones. No agregar nunca otros caracteres.

No utilice espacios extra, particularmente después de comas que separan operandos. Ej. movlw 35,0.

No use caracteres delimitadores (espacios y tabulaciones) en nombres ó etiquetas.




Etiquetas: La etiqueta es el primer campo en una línea en Lenguaje Assembler y puede no existir.

Si una etiqueta está presente, el Assembler la define como el equivalente a la dirección del primer byte correspondiente a esa instrucción.

Esta etiqueta puede volver a usarse en otro lugar pero como operando de una instrucción.

El Assembler reemplazará ésta etiqueta por el valor de cuando fue creada.

Se usan frecuentemente en las instrucciones de salto.




No pueden usarse como nombres de etiquetas las palabras ya reservadas por el Assembler (ORG, EQU) ó nombres de instrucciones (movf, incf, nop). Por ej.:

Leer movf portA,0

:

:

goto leer




Mnemónicos (códigos de operación): La tarea principal del Assembler es la traducción de los códigos de operación (mnemónicos) en sus equivalentes binarios.

El Assembler realiza esta tarea usando una tabla como si lo haríamos “a mano”.

El Assembler debe hacer algo más que traducir los códigos de operación. También debe determinar cuántos operandos requiere la instrucción y de qué tipo.




Directivas: Algunas instrucciones del Lenguaje Asssembler no se traducen directamente a instrucciones del lenguaje máquina. Éstas instrucciones son directivas para el Assembler; éstas asignan al programa ciertas áreas de memoria, definen símbolos, designan áreas de RAM para el almacenamiento de datos temporales, colocan tablas ó datos constantes en memoria y permiten referencias a otros programas.

Las directivas se utilizan como comandos escritos en el código fuente para realizar un control directo ó ahorrar tiempo a la hora de ensamblar.

Para usar estas directivas ó seudo-operandos, el programador las coloca en el campo de código de operaciones, y si lo requiere la directiva, una dirección ó dato en el campo de dirección.




Las directivas de uso frecuente son instrucciones para el compilador.

#DEFINE

#define<nombre> [<valor a reemplazar>]

Explicación: declara una cadena de texto como subtítulo de otra.

END

End

Explicación: indica fin de programa

ETIQUETAS A DIRECCIONES DE PROGRAMA:

Explicación: son muy útiles para usar con instrucciones CALL (llamada a subrutina) ó GOTO (salto)




EQU

portA equ 0x05

Explicación: define una constante de ensamble

INCLUDE

Include<PIC16F628A.inc>

Explicación: incluye en el programa un archivo con código fuente

ORG

org 0x00

Explicación: ensambla a partir de la dirección especificada




EQU (Equate – Equivalente):

La directiva EQU permite al programador igualar nombres a datos ó direcciones. Los nombres utilizados se refieren generalmente a direcciones de dispositivos, datos numéricos, direcciones de comienzo, direcciones fijas, posiciones de byte.

ORG (Origin – Origen):

La directiva Origen permite al programador especificar la posición de memoria donde programas, subrutinas ó datos residirán. Los programas y los datos pueden estar alojados en diferentes áreas de memoria dependiendo de la configuración de memoria, rutinas de comienzo, subrutinas de interrupción y otros programas deben comenzar en locaciones de memoria fijados por la estructura del microcontrolador.




La directiva ORG hace al compilador colocar el código que le sigue en una nueva dirección de memoria (la salida del compilador no sólo coloca los códigos de operación, sino también las direcciones de cada instrucción y datos del programa).

Usualmente se la utiliza para: reset, programa de servicio de interrupción. Por ej.:

Reset org 0x00

goto inicio

org 0x04; vector de interrupción

goto interrupción

org 0x05

Inicio movf portA,0; aquí comienza el programa (lee portA)




Operandos y Direcciones: Los ensambladores permiten elegir con libertad el tipo de elemento a colocar en el campo de operando ó dirección.

Números decimales: La mayoría de los ensambladores asumen el punto como números decimales a no ser que se indiquen de otra manera. Por ej.:

movlw .120

Significa: “mover el número literal 120 (decimal) al registro de trabajo w”




Otros sistemas de numeración: Los ensambladores también aceptan números hexadecimales, binarios.

Por ej.: 05h

0x05 hexadecimal

b’00000101’ binario

Inclusión de código: Algunos ensambladores permiten incluir código fuente (partes de programa) desde otros archivos. Por ej.: include lectura.asm

Esta línea de programa le indica al compilador que incluya el código que se encuentra en el archivo lectura.asm como si fuese parte del propio programa.


Instrucciones para

Ensamblar Programas

Podemos usar para escribir los programas el “block de notas de windows” ó el MPLAB.

Una vez escrito el Programa, se guarda con extensión “.asm” y se lo convierte (ensambla) con un programa ensamblador a formato “.hex” (archivo hexadecimal); el programa compilador sugerido es el MPASM (assembler de microsoft) que usa la empresa Microchip. Al archivo con extensión “.hex” resultante lo podemos transferir usando la tarjeta electrónica cargador de PIC a la memoria del PIC16F628A.

Existen una serie de directivas que son para el ensamblador y nos hacen la tarea de programación más sencilla.


Instrucciones para

Ensamblar Programas

Con estas directivas haremos los siguientes ejemplos:

#DEFINE BANCO1 BSF STATUS,5

#DEFINE BANCO0 BCF STATUS,6

A partir de ahora, cuando escribamos BANCO1 se pondrá a ”1” el bit de selección de banco y cuando escribamos BANCO0 se pondrá a 0 el bit de selección de banco y pasaremos al banco1, recordemos que rp0 y rp1 son los bits que seleccionan en el registro de Status y empiezan en 00.


Programación en Lenguaje Assembler

¿Cómo se ordena un Programa? Cuando desarrollamos un Programa, nos ayudarán las siguientes pautas:

1. Al principio van los EQU y los #DEFINE, después comenzamos con el Programa.

2. El Programa se escribe en cuatro columnas separadas por tabuladores.

3. La primera columna se ponen las etiquetas ó las direcciones de programa.

4. En la segunda columna se ponen las instrucciones (bcf, clrw, btfss).


Programación en Lenguaje Assembler

¿Cómo se ordena un Programa? Cuando desarrollamos un Programa, nos ayudarán las siguientes pautas:

5. En la tercera columna se ponen los registros a los que afecta la instrucción.

6. En la cuarta columna se ponen los comentarios que crea pertinente seguidos de un punto y coma.


Aprendiendo a Programar

1. En todo Programa se debe decir cuál es el tipo de PIC que se empleará, hay que incluir sus librerías y configurarlo.

2. Al escribir un Programa se realizan las sentencias en columnas.

La primera columna se utiliza para nombrar variables ó colocar etiquetas. La segunda columna se utiliza para aplicar la instrucción. La tercera columna contiene los datos necesarios para que pueda ejecutarse dicha instrucción. La cuarta columna contiene datos útiles para el programador pero que no son tenidos en cuanta por el microcontrolador.



Ejemplo:

Vamos a definir a la variable AZUL en la posición de memoria expresada en número hexadecimal 20.

1ª Col. 2ª Col. 3ª Col. 4ª Col.

AZUL EQU 0x20 ;definí a la variable AZUL

en la posición 20

AZUL es la variable que definí.

EQU es la directiva que significa asignar ó definir.

0x20 es la posición de la memoria de datos expresado en hexadecimal.



3. Se emplean signos para efectuar determinadas consideraciones. Por ejemplo:

; se emplea para colocar observaciones. El Programa no toma en cuenta todo lo que está en una línea luego de dicho signo.

: se utiliza normalmente para definir etiquetas, que son lugares a donde va el programa cuando así lo requiere.

’’ se utilizan para decir que lo que está entre ellas es el número y puede estar expresado en sistemas de numeración decimal, binario ó hexadecimal.

. se emplea para definir un número en decimal.

4. Un Programa siempre deberá comenzar con la directiva ORG y terminar con la directiva END.


Instrucciones para

Ensamblar Programas

MOVF LECTURA

movf f,d

instrucción operandos

d={0,1} 0=< f=< 127 M=memoria

M(f) d=0 W M(f)=posición de memoria

d=1 M(f)

flagZ=1 M(f)=0 Cód. OP:001000dfff ffff

movf d=0

d=1


Instrucciones para

Ensamblar Programas

MOVWF mover a f ESCRITURA

movwf

0=< f=< 127 M=memoria

M(f)=posición de memoria

W M(f)

Cód. OP:0000001fff ffff


Instrucciones para

Ensamblar Programas

Inicio

M (0x20) W

W M(0x30)

Fin

movf 0x20,0

movwf 0x30

código fuente

Escribir un programa que copie el contenido del registro 0x20 al 0x30


Instrucciones para

Ensamblar Programas


List p=16F628A

org 0x00

movf 0x20,0

movwf 0x30

end


Instrucciones para

Ensamblar Programas

Pasar del Código fuente al código máquina ú objeto, se llama compilación o ensamblado, denominación usada porque programamos en assembler.

Programa a usar MPLAB

Funciones:

1) editor de Fuente (ingresar código fuente)

2) compilador (pasar código fuente a código máquina)

3) simulador

4) programar PIC


Instrucciones para

Ensamblar Programas

1) Crear un nuevo proyecto en menú “Project” New Project

2) Crear un archivo que contenga el código fuente

“File” New

Proyecto NOMBRE.pjt

Fuente NOMBRE.asm

Ejemplo: Ej001.pjt

Ej001.asm

3) Asignar al archivo de código el proyecto

“Project” Edit Project


Instrucciones para

Ensamblar Programas

MPLAB

Editor de texto

Ensamblador

Simulador

Creación de Proyecto

1. Project New Proyect Ventana

File Name

nombre.pjt

Ej001.pjt guardar en cualquier carpeta ej: example

dar OK


Instrucciones para

Ensamblar Programas

2. Edit Project Tools

Development Mode: Change 16F628A

Processor

Tools

MPLAB SIM SIMULATOR OK

3. Creación Archivo Fuente

File New Untilted 1

File Save As File Name Ej001.asm

Salvar en la misma carpeta llamada example

OK


Instrucciones para

Ensamblar Programas

4. Project Edit Project Add Node Ej001.asm Aceptar

Project Files

Ej001 [.hex]

Ej001 [.asm]

OK

1 Tabulación List 1 Tabulación p=16F628A

org 0x00

movf 0x20,0

movwf 0x30

end


Instrucciones para

Ensamblar Programas

5. File Save

6. Project Build All

Build Completed sucessfully OK

Build Failed Mal

7. Windows Program Memory

ó apretar botón ROM Memoria de Programa

cada posición 14 bits [formato instrucción]

0000 0820 movf 0x20,w [00100000100000]

0001 00B0 movwf 0x30 [00000010110000]


Instrucciones para

Ensamblar Programas

7. Windows File Registers (ó apretar RAM)

Windows Modify

ADRESS: 0x20

Data/OPCODE: 0x75 WRITE

8. PIES (correr el programa) Program CounterPC:

0x00W:

0x20PC:

0x01W:

0x75PC:

0x02W:

0x75

9. DEBUG SYSTEM RESET


Instrucciones para

Ensamblar Programas


List p=16F628A

org 0x00

movf 0x20,0

movwf 0x30

end


Instrucción Movimiento:

movlw k

0=< k =< 255

k w Cód. OP: 11 111x kkkk kkkk

Instrucción de Movimiento

Instrucción de Suma

Instrucción Suma:

addlw k flags C, DC, Z Resultado=0

0=< k =< 255 afectados Z = 1

w + k w Resultado>255

C = 1


Instrucción de Suma

Uso del C y DC:

7 4 3 0

C=1 para valores > 255, ó sea 9º bit

8

DC=1 para valores > 15, ó sea 5º bit


Instrucción Suma

addwf f,d


d={0,1} 0=< f=< 127 M=memoria

W +M(f) W d=0 M(f)=posición de memoria

W +M(f) M(f) d=1

flags afectados C, DC y Z

Cód. OP:00 0111dfff ffff


Instrucciones para

Ensamblar Programas

Inicio

M (0x2C W)

W M(0x2E)

Fin

movf 0x2C,0

movwf 0x2E

código fuente

Sumar el contenido de 2 posiciones de memoria 0x2C + 0x2D y poner el resultado en 0x2E

W+M (0x2D) W addwf 0x2D,0


Instrucciones para

Ensamblar Programas

Sumar el contenido de 2 posiciones de memoria 0x2C + 0x2D y poner el resultado en 0x2E

List p=16F628A

Reset ORG 0x00

movf 0x2C,0

addwf 0x2D,0

movwf 0x2E

end


Instrucción Resta

subwf f,d


d={0,1} 0=< f=< 127 M=memoria

M(f) - W W d=0 M(f)=posición de memoria

M(f) - W M(f) d=1

flags afectados C, DC y Z



Instrucción Resta

sublw K

0=<K=< 255

K - W W flags afectados C, DC y Z

C=1 Resultado >= 0 (+)

C=0 Resultado < 0 (-)

Cód. OP:11 110xkkkk kkkk


Instrucción Resta

Los números en el microcontrolador no pueden tener signos diferentes, por lo tanto vamos a utilizar el complemento A1 y el complemento A2.

K-W=W 0000 0011-0000 0010 = método

Ejemplo: w=0000 0010 complemento A1 = 1111 1101

complemento A2

1111 1101 1

1111 1110

+


Instrucción Resta

Los números en el microcontrolador no pueden tener signos diferentes, por lo tanto vamos a utilizar el complemento A1 y el complemento A2.

K-W=W 0000 0011-0000 0010 = método

0000 0011

1111 1110

0000 0001

+


Binario Codificado en Decimal (BCD)

Formato BDC

23 22 21 20

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

2 0 0 1 0

3 0 0 1 1

4 0 1 0 0

5 0 1 0 1

6 0 1 1 0

7 0 1 1 1

8 1 0 0 0

9 1 0 0 1



Formato BDC

BCD 23 22 21 20 23 22 21 20

29 0 0 1 0 1 0 0 1

El principio en que se basa el BCD es sencillo.

Para poder codificar los dígitos de 0 a 9 se usan 4 bits (con 3, sólo se habría podido codificar 8 dígitos) que en principio servirían para codificar hasta 16 dígitos.

El dígito “1” por ejemplo se representa mediante el código 0001 y el “9” mediante el código 1001.

Desafortunadamente con 4 bits se alcanzan 16 combinaciones distintas, por lo que las 1010 a 1111 no tiene aplicación, y por lo tanto no se utilizan, es decir son ilegales en un código BCD.



Formato BDC

Consecuentemente las operaciones aritméticas resultan complicadas.

Ejemplo de cómo se suman 2 números en BCD:

0001 + 0011 = 0100

1 + 3 = 4 resultado correcto

1000 + 1000 = 1 0000

8 + 8 = 16

En BCD esto es un “1” seguido de un “0”, es decir un 10

El resultado es incorrecto. La razón es obvia, al usar las reglas de adición binaria normal habrá que saltar los 6 dígitos ilegales en BCD, del 1010 al 1111.



Formato BDC

Dicho de otra manera hay que sumar 6 al resultado siempre que caiga dentro de la zona de códigos ilegales.

Veamos un Ejemplo:

1000 + 0110 = 10110

ó sea en BCD tenemos entonces un “1” seguido de un “6”, es decir 16, que es el resultado correcto.

Al usar la notación BCD, tendremos pues que sumar 6 al resultado de la adición, cuando ésta se realice a través de la zona de códigos ilegales.


Instrucciones para

Ensamblar Programas

Inicio

M (0x0A W)

W M(0x2A)

Fin

movf 0x0A,0

movwf 0x2A

código fuente

Restar el contenido de 2 posiciones de memoria 0x1A y 0x0A y poner el resultado en 0x2A

M(0x1A)-W W subwf 0x1A,0


Instrucciones para

Ensamblar Programas

Restar el contenido de 2 posiciones de memoria 0x1A y 0x0A y poner el resultado en 0x2A

List p=16F628A

Reset ORG 0x00

movf 0x0A,0

subwf 0x1A,0

movwf 0x2A

end


Configuración de los pines en Entradas / Salidas

En esta parte del curso nos vamos a familiarizar con la configuración de los pines, y los registros PORTA, PORTB, TRISA y TRISB.Recordemos que estos registros específicos pertenecen a la memoria de datos y están ubicados en los llamados bancos de la misma.En las siguientes diapositivas se muestra nuevamente la información que suministra el fabricante. El objetivo de esto es comunicarnos con el mundo exterior a través de los pines de entrada, y activar a través de los pines de salida, dispositivos que nos permitan la visualización ó sonorización de las actividades que son controladas a través de un programa que se ejecuta en el microcontrolador 16F628A.


Síntesis de los 16 pines del 16F628A

PORTA – RA0 – RA7PORTB – RB0 – RB7

RA2 / VA2 / Vrfe = sirve como in-out ó como comparadorRA4 – entrada Schmitt TriggerRA4 – salida Open drain = salida colector abiertoRA5 – entrada Schmitt Trigger, sin driver de salida, es un pin que se configura como entradaRA0 – RA2 pueden usarse como entradas de los comparadores analógicosRA3 puede usarse como entrada de comparadores analógicos

16 PINES Posibles ENTRADAS/SALIDAS


MEMORIA DE DATOS

TRIS TRANSFORMER INPUT SOURCE TRANSFORMAR ENTRADA FUENTE

TRISA – Programa el PORT A M(f)=0x85

TRISB – Programa el PORT B M(f)=0x86

BIT=0 salida

BIT=1 entrada


ORGANIZACIÓN DE LA MEMORIA

La tabla anterior indica como acceder a los cuatros bancos de registros:

Direcciones F0h-FFh, 170h-17Fh y 1F0h-1FFh se implementan como una RAM común, y mapeada desde la dirección 70h-7Fh.

REGISTRO DE PROPÓSITOS GENERALES:

El registro de Archivos esta organizado como 224x8 en el PIC 16F62X.

Se accede también directamente e indirectamente a través del Registro de Selección de Archivo (FSR).


Instrucciones para

Ensamblar Programas

bsf f,b

set (pone a 1) el bit b de la posición f de la memoria



0 =< b =< 7

Cód. OP:01 01bb bfff ffff


Instrucciones para

Ensamblar Programas

bcf f,b

reset (pone a 0) el bit b de la posición f de la memoria



0 =< b =< 7

Cód. OP:01 00bb bff ffff


Status Register:

El Registro de Estado, mostrado en el registro 3-1, contiene: el estado aritmético de la ALU, el estado reset y los bits que se seleccionan para ingresar al banco de la memoria de datos.

El registro de Estado puede ser destino para cualquier instrucción, y de cualquier otro registro. Si el registro de Estado es destino de una instrucción, ésta afecta el Z (Cero) y los bits de medio acarreo y acarreo (DC ó C), entonces él escribe en estos tres bits que están deshabilitados. Los bits son uno (set), o Cero (cleared) de acuerdo a la lógica del dispositivo.Además los bits TO y PD no se pueden escribir. Por consiguiente, el resultado de una instrucción con el registro de Estado como destino puede ser diferente al intentado.

REGISTRO DE STATUS


REGISTRO de Estado:

Por ejemplo, CLRF STATUS borrara los tres bits altos y pondrá a uno el bit de Cero (Z). Esto lo vemos como “000uu1uu” (donde u = unchanged).

Se recomienda el uso solamente de BCF, BSF, SWAPF and MOVWF, instrucciones usadas para alterar el Registro de Estado porque estas instrucciones no afectan ningún bit de estado. Para otras instrucciones, que no afecten ningún bits de estado, ver el set de instrucciones.

REGISTRO DE STATUS


MÉTODO PARA ELEGIR BANCOS

Los bits RP1 y RP0 del registro de Status y las instrucciones bsf y bcf, son quienes nos posibilitan cambiar de bancos en la memoria de datos.

Ejemplo:

Para elegir el banco 1:

RP1=0 bcf Status, RP1

RP0=0 bsf Status, RP0

Status, RP1=bit6 bcf 0x03,6

Status, RP0=bit5 bsf 0x03,5

M(f)=Status=0x03


MÉTODO PARA ELEGIR BANCOS

Los bits RP1 y RP0 del registro de Status y las instrucciones bsf y bcf, son quienes nos posibilitan cambiar de bancos en la memoria de datos.

Ejemplo: TABLA para Elección de BANCOS

BANCO 0 BANCO 1 BANCO 2 BANCO 3

bcf 0x03,6

bcf 0x03,5

bcf 0x03,6

bsf 0x03,5

bsf 0x03,6

bcf 0x03,5

bsf 0x03,6

bsf 0x03,5


Inicio

Selecciono Banco1

0x00 TRISB

Fin

movlw 0xFF

movwf 0x85

movlw 0x00

movwf 0x86

código fuente

Programar todas las líneas del PORTA como entrada y todas las líneas del PORTB como salida

0xFF TRISA

Configuración de los pines en Entradas / Salidas

bcf 0x03,6bcf 0x03,5


Programar todas las líneas del PORTA como entrada y todas las líneas del PORTB como salida.

List p=16F628AStatus EQU 0x03TRISA EQU 0x85TRISB EQU 0x86

Reset ORG 0x00bcf Status,6; selecciono Banco 1bsf Status,5; selecciono Banco 1movlw 0xFFmovwf TRISA; programo PuertaAmovlw 0x00movwf TRISB; programo PuertaBbcf Status,5; selecciono Banco 0end

Instrucciones para

Ensamblar Programas


Inicio

Programar PORTA

y PORTB

Instrucción

GOTO

Salto incondicional a la dirección que vaya precedida como (etiqueta)

GOTO K

0<= K <=2047

Pepe btfss portA, 1

btfcs portA, 1

GOTO Pepe

Aplicación 1: Diagrama de Flujo

Leer PORTA

Escribir en PORTB

GOTO

RUTINA


Inicio

Programar PORTA

y PORTB

Programar todas las líneas del PORTA como entrada y todas las líneas del PORTB como salida.

A continuación leer contínuamente la PuertaA y copiar su contenido en la PuertaB.

Aplicación 1: Diagrama de Flujo

Leer PORTA

Escribir en PORTB

List p=16F628A

STATUS EQU 0x03PORTA EQU 0x05PORTB EQU 0x06TRISA EQU 0x85TRISB EQU 0x86CMCON EQU 0x1F

RESET ORG 0x00; posición inicial del programa

movlw 0x07; deshabilito comparadores

movwf CMCON; deshabilito comparadores

bcf Status,6; selecciono Banco 1

bsf Status,5; selecciono Banco 1

movlw 0xFF

movwf TRISA; programo PuertaA

movlw 0x00

movwf TRISB; programo PuertaB

bcf Status,5; selecciono Banco 0

RUTINA movf PORTA, 0; PORTA W

movwf PORTB; W PORTB

goto RUTINA

end

Aplicación 1:

Código

Fuente


REGISTROS PCL y PCLATH :

GOTO COMPUTADO: El PC está formado por dos registros: PCLATH + PCL = PC

Siendo PCLATH = PC<12:8>

Y PCL = PC<7:0>

Por lo tanto, cuando se suma este registro PC con uno de los 8 bits, sólo se estará modificando los bits menos significativos de PC. Esto es lo que produce que al hacer una tabla se pueda “direccionar”como máximo 255 posiciones aproximadamente.

Solución: el PCLATH es un registro modificable.

REGISTROS PCL Y PCLATH


REGISTROS PCL y PCLATH:

Existen 2 formas de modificar el PC:

1. Mediante un goto computado, que se refiere a operaciones aritméticas (ó lógicas) que modifiquen al PCL.

2. Mediante las instrucciones de salto(goto y call).




GOTO COMPUTADO: Estas instrucciones ponen el resultado de la operación llevada a cabo en los bits menos significativos (8)del registro PC, pero también copian el contenido de PCLATH a la parte alta del registro PC.

INSTRUCCIONES DE SALTO: A estas instrucciones, se les pasa como parámetro un número de 11 bits (que uno generalmente reemplaza por un label, por ejemplo “goto loop”), y cuando se ejecuta esta instrucción se copian del PCLATH al PC los bits 12 y 11 del PC. En estas instrucciones es donde está el problema del salto, cuando la memoria de programa tiene más de 2K.




Al igual que todos los registros específicos que controlan la actividad del procesador, el Contador de Programa está implementado sobre un par de posiciones de la memoria de datos (RAM).

Cuando se escribe el Contador de Programa como resultado de una operación de la ALU, los 8 bits de menos peso del PC residen en el registro PCL, que ocupa, repetido, la posición 2 de los dos bancos de la memoria de datos.

Los bits de mas peso, PC<12:8>, residen en los 5 bits de menos peso del registro PCLATH, que ocupa la posición 0A H de los bancos de la memoria de datos.



En las instrucciones GOTO y CALL los 11 bits de menos peso del PC provienen del código de la instrucción y los otros dos de los bits PCLATH<4:3> ver hoja del manual del fabricante (fig3-3).

Como los 11 bits que se cargan en el PC desde el código de las instrucciones GOTO y CALL, se puede direccionar una página de 2K de la memoria.

Los bits restantes PC<12:11> tienen la misión de apuntar una de las cuatro páginas del mapa de memoria, y en los modelos de PIC que alcanzan ese tamaño, dichos bits proceden de PCLATH<4:3>.

La Pila es una zona aislada de las memorias de programa y datos.



Tiene una estructura LIFO, en la que el ultimo valor guardado es el primero que sale.

Tiene 8 niveles de profundidad, cada uno con 13 bits. Funciona como un <buffer> circular, de manera que el valor que se obtiene al realizar el noveno <desempilado> (pop) es igual al que se obtuvo en el primero.

La instrucción CALL y las interrupciones originan la carga del contenido del PC en el nivel superior o <cima> de la Pila. El contenido del nivel superior se saca de la Pila al ejecutar las instrucciones RETURN, RETLW y RETFIE.

El contenido del registro PCLATH no es afectado por la entrada o salida de la información de la Pila.

STACK O PILA


En la figura superior se muestra como se carga el PC cuando una instrucción deposita en él, el resultado que se obtiene de la ALU. Abajo se indica la carga del PC en las instrucciones GOTO Y CALL. En la diapositiva donde el fabricante muestra al PCH y PCL como ambos formando el registro PC sumando bit a bit hablamos 0 a 12, o sea 13 bits, encontramos que de estos 13 bits, 11 bits son del código de Operación de la instrucción.

Goto k :101 kkk kkkk kkkk

STACK O PILA


comf f,d complemento

complemento M(f) d={0,1} d=0 W

d=1 M(f)

(intercambia “1” y “0”)


flags afectados Z


Instrucciones para

Ensamblar Programas


clrf

0x00 M(f) borra cualquier posición de memoriaM(f)=posición de memoria

flags afectados Z=1

Z=1 si el resultado es = 0


Cód. OP:00 0001 1fff ffff

Instrucciones para

Ensamblar Programas


clrw borra el registro W

flags afectados Z=1



Cód. OP:00 0001 0000 0011

Instrucciones para

Ensamblar Programas


incf f,d incrementa f

M(f) + 1 d={0,1} d=0 W

d=1 M(f)

flags afectados Z

Cód. OP:00 1010 dfff ffff

decf f,d decrementa f

M(f) - 1 d={0,1} d=0 W

d=1 M(f)

flags afectados Z


Instrucciones para

Ensamblar Programas


btfsc f,d test de bit y salto

Salta una instrucción si f(b) es = 0

0 =< b =< 7


btfss f,d test de bit y salto

Salta una instrucción si f(b) es = 1

0 =< b =< 7


Las instrucciones que saltan una sola instrucción, son saltos condicionados.

Instrucciones para

Ensamblar Programas


En los PIC de la gama media la memoria de datos está organizada para alojar un máximo de 4 bancos de 128 bytes cada uno. En los mismos se destinan 2 bits del registro de status (RP0 y RP1) para determinar el banco y otros 7 para elegir una de las 128 posiciones del banco seleccionado.

DIRECCIONAMIENTO DIRECTO: El operando que utiliza la instrucción en curso se referencia mediante su dirección, que viene incluída en el código OP de la misma, concretamente en los 7 bits de menos peso. El banco a acceder lo determinan los bits RP0 y RP1 del registro de status.

Direccionamiento de la Memoria de Datos


DIRECCIONAMIENTO INDIRECTO: Este modo de direccionamiento se usa cuando en una instrucción se utiliza como operando el registro INDF (dirección 0x00 en todos los bancos). El registro INDF no está implementado físicamente y cuando se le hace referencia, se accede a la dirección de un banco especificada con los 7 bits de menos peso del registro FSR (posición 0x04 en todos los bancos). El bit de más peso del FSR junto al bit IRP del registro de status se encargan de seleccionar el banco a acceder, mientras que los 7 bits de menos peso del FSR apuntan a la posición. INDF = contenido del FSR




INDICE

clrf M (indice)

8 7 0

Selección del banco

Localización selección dirección de memoria



M (0x00) W

IRP = Punto Registro Indirecto

0 x 20 FSR

0 x 1E M (0x00)

carga FSR

0 W

1E 0x 20


Direccionamiento Indirecto

M (0x00) INDF

0 x 20 FSR

FSR + 1 FSR

apunto con FSR

borrado 0 x 20

Poner a

0x00 las posiciones 0x20 a 0x2F del banco 0

Start

End

bit 4 de FSR=1

Si

No

List p=16F628AINDF EQU 0x00STATUS EQU 0x03FSR EQU 0x04

RESET ORG 0x00bcf Status,7; 0 IRPmovlw 0 x 20;movwf FSR; FSR apunta a posición 0x20

NEXT clrf INDF; borra posición de memoriaincf FSR; FSR + 1 FSR,incremento puntero

btfss FSR,4; todo borradogoto NEXT; no borra la siguienteend ; si continúa el programa

Direccionamiento Indirecto


incfsz f,d incremento y salto

M(f) + 1 d={0,1} d=0 W

d=1 M(f)

flags afectados Z


decfsz f,d decremento y salto

M(f) - 1 d={0,1} d=0 W

d=1 M(f)

flags afectados Z

Si el resultado es 0 salta por encima de la siguiente instrucción


Instrucciones para

Ensamblar Programas


Andlw K

0=<K=< 255

W · K W

flags afectados Z

Realiza función AND, operación bit a bit

K constante operacional

Cód. OP:11 1001 kkkk kkkk

Instrucciones para

Ensamblar Programas


Andwf f,d

W·M(f) d={0,1} d=0 W

d=1 M(f)

flags afectados Z

Realiza función AND, operación bit a bit


Instrucciones para

Ensamblar Programas


IORlw K

0=<K=< 255

W + K W

flags afectados Z

Realiza función OR, operación bit a bit



Instrucciones para

Ensamblar Programas


IORwf f,d

W+M(f) d={0,1} d=0 W

d=1 M(f)

flags afectados Z

Realiza función OR, operación bit a bit


Instrucciones para

Ensamblar Programas


XORlw K

0=<K=< 255

W + K W

flags afectados Z

Realiza función OR exclusiva, operación bit a bit



Instrucciones para

Ensamblar Programas


XORwf f,d

W + M(f) d={0,1} d=0 W

d=1 M(f)

flags afectados Z

Realiza función OR exclusiva, operación bit a bit


Instrucciones para

Ensamblar Programas


Instrucciones para

Ensamblar Programas

swapf f,d intercambio de f


d={0,1} 0=< f=< 127 M=memoria

M(f) W d=0 M(f)=posición de memoria

M(f) M(f) d=1

flags ninguno afectado

Intercambia el nibble más significativo y el menos significativo de M(f)



Instrucciones para

Ensamblar Programas

RLF f,d rota a la izquierda


d={0,1} 0=< f=< 127 M=memoria


M(f) M(f) d=1

flags afectado C



Instrucciones para

Ensamblar Programas

RRF f,d rota a la derecha


d={0,1} 0=< f=< 127 M=memoria


M(f) M(f) d=1

flags afectado C



Instrucciones de Control y Especiales

En este grupo se incluyen las instrucciones que desvían la secuencia normal del programa, porque alteran el contenido del PC, y también las instrucciones especiales.

La instrucción de salto incondicional goto carga en el PC la dirección de la nueva instrucción. La instrucción call de llamada a subrutina, antes de cargar el PC con la dirección de la instrucción a saltar, salva la dirección de partida guardando en la cima de la pila el valor actual del PC. De esta manera, al retornar de la subrutina se saca de la pila la dirección de regreso en el programa principal.

Para realizar un retorno de una subrutina se pueden emplear dos instrucciones la más habitual es return, que se limita a extraer de la cima de la pila el valor que carga en el PC.



Otra más compleja es retlw k, que, además de hacer lo mismo que return, carga en w el valor inmediato k que contiene. Es decir, devuelve un parámetro desde la subrutina.

Para el final de las interrupciones hay otra instrucción cuyo nemónico es retfie. La operatividad de esta instrucción consiste en cargar en el PC el contenido de la cima de la pila y poner el bit GIE=1, pues al comenzar la interrupción este bit se pone automáticamente a cero para evitar que cuando se atienda una interrupción se produzca otra. GIE es el bit de permiso de todas las interrupciones.

En cuanto a las instrucciones especiales se han incluído dos en este grupo: clrwdt y sleep.



La primera pone a cero el contenido del perro guardián, es decir, lo refresca ó lo reinicializa. El perro guardián si se desborda (pasa de 0xff a 0x00) provoca un Reset. La instrucción clrwdt hay que colocarla estratégicamente en ciertos puntos del programa para evitar la reinicialización.

Ejemplo: explicar las diferencias entres las tres instrucciones de retorno.

Solución: Return: retorna de una subrutina al programa principal. Carga al PC con el contenido de la cima de la pila.

Retlw k: hace los mismo que “Return” y, además, carga en w el literal k.

Retfie: carga al PC con el contenido de la cima de la pila y pone GIE=1.


En ocasiones es necesario realizar un mismo procedimiento en distintos lugares de un programa, por ejemplo desplegar valores en un display. En este caso es más cómodo y ahorra memoria incluir una sola vez ese trozo de código y utilizarlo (invocarlo) desde distintos puntos del programa, a ese código se le llama SUBRUTINA.

Las llamadas a subrutina mediante la instrucción CALL son desviaciones del flujo de control del programa originadas por instrucciones, por lo que se consideran síncronas. Se producen cada vez que se ejecuta dicha instrucción.

SUBRUTINAS


Se puede, a lo sumo, usar 8 subrutinas anidadas (stack 8 level de 13 bits)

Instrucción CALL K (salto a Subrutina)

K=posición de memoria de programa 0<= K<=2047

1)La dirección de retorno (PC+1) es guardada en el Stack.

2)Los 11 bits de la direccion “K”, son cargados en el PC (PCL y PCLATH)

SUBRUTINAS


Carga en el Program Counters (PC) el contenido de la cima de Pila, dejando además la cima libre

Representación de Subrutina

En Diagrama de Flujo

Nombre de la Subrutina

SUBRUTINAS


RETURN: retorna a subrutina

RETLW K (RETORNO, CARGA W)

0<=K<=255

1)Carga en el PC la dirección guardada en la cima del

STACK (dejando la cima libre)

2) Carga K------W

RETLW K va en lugar del RETURN

SUBRUTINAS


SUBRUTINAS DE TEMPORIZACIÓN

Ejemplo: Realizar un temporizador ó delay de 0,5 segundos con un PIC 16F628A a una frecuencia de 1 MHz.

Datos: 1 ciclo instrucción = 4T

1 MHz = 1 x 10 6 Hz

1 ciclo = 1 MHz x 4= 4 x 10 6 Hz

1 MHz

CLK = 1 us



Ejemplo: Realizar un temporizador ó delay de 0,5 segundos con un PIC 16F628A a una frecuencia de 1 MHz.


1 MHz = 1 x 10 6 Hz

1 ciclo = 1 MHz x 4= 4 x 10 6 Hz

T = 1/f = 1 us

1 clock = 1 us

0.5 seg/ 4 x 10 6 Hz = 125.000 ciclos de instrucción

que equivalen a 0,5 seg



Para lograr este tiempo lo que debo hacer es decrementar (el decremento se puede hacer hasta 256). Es decir necesito decrementar de 248 a 0 para que los números sean exactos. De 248 a 0 hay 249 números contando el 0 y dicha instrucción al llegar al número deseado salta un ciclo más, es decir decrementa 250. Esto es lo que tenemos que obtener: 125.000/ 250 = 500, son las veces que tengo que repetir el decremento para obtener 0,5 segundos ó 500 miliseg

inicio

A = 2

B = 248

C = 248

DECRE C

C = 0NO

SI

1BA

end

DECRE B

A = 0

DECRE A

NO

SI

1BA

B = 0NO

SI

List p=16F628A ; demora 0,5 segVAR1 EQU 0x21VAR2 EQU 0x22VAR3 EQU 0x23RESET ORG 0x00INICIO movlw 02 h

movwf VAR1

movlw 248 h

movwf VAR2

movlw 248 h

movwf VAR3

DECO decfsz VAR3,1 ; (VAR1,1)

goto deco

DOS decfsz VAR2,1

goto dos

UNO decfsz VAR1,1 ; (VAR3,1)

goto inicio

nop

end



Para poder ver el tiempo que demora el programa se debe fijar un comienzo y un fin. El comienzo donde el programa dice inicio, y el fin lugar donde vamos a escribir la instrucción NOP antes de la directiva END. Usando el MPLAB para verificar el tiempo que logro obtener vamos a DEBUG.....RUN.....RESET.Luego voy a OPTION – DEVELOPMENT MODE elijo el PIC 16F628A – clock de 1 MHz y acepto.En ese momento se modifica la configuración en el MPLAB, indicando que quedó pronto para funcionar a esa frecuencia.Luego voy a WINDOWS – STOP WATCH (donde se indican los milisegundos) y en el programa indico los puntos de BREAK POINT que corresponden a donde empieza el programa (goto inicio) hasta NOP (lo tenemos que poner para que detenga el conteo).



;PIC Time Delay = 0,5000020 s with Osc = 1.000000 MHzmovlw D'3'movwf CounterCmovlw D'140'movwf CounterBmovlw D'83'movwf CounterA

loop decfsz CounterA,1goto loopdecfsz CounterB,1goto loopdecfsz CounterC,1goto loopreturn


TEMPORIZADORES


TEMPORIZADORES

La frecuencia de trabajo del microcontrolador es un parámetro fundamental a la hora de establecer la velocidad en la ejecución de instrucciones y el consumo de energía.

Los pulsos de reloj externos entran por la patita OSC1/CLKIN y se dividen por cuatro internamente dando lugar a las señales Q1, Q2, Q3 y Q4, que configuran un ciclo de instrucción. Durante un ciclo de instrucción, que comprende las cuatro señales mencionadas, se desarrollan las siguientes operaciones:


TEMPORIZADORES

Q1: Durante este impulso se incrementa el contador de programa.

Q4: Durante este impulso se busca el código de la operación en la memoria de programa y se carga en el registro de instrucciones.

Q2-Q3: Durante la actividad de estas dos señales se produce la decodificación y la ejecución de la instrucción.

Para conseguir ejecutar cada instrucción en un ciclo de instrucción, se aplica la técnica de segmentación, que consiste en realizar en paralelo las dos fases que comprenden cada instrucción.


TEMPORIZADORES

Cada instrucción se ejecuta en 2 ciclos: en el primero se lleva a cabo la fase de búsqueda del código de la instrucción en la memoria del programa, y en el segunda se decodifica y se ejecuta (fase de ejecución). La estructura segmentada del procesador permite realizar al mismo tiempo la fase de ejecución de una instrucción y la búsqueda de la siguiente instrucción. Cuando la instrucción ejecutada corresponde a un salto no se conoce cuál será la siguiente hasta que se complete, por eso en esta situación se sustituye la fase de búsqueda de la siguiente instrucción por un ciclo “vacío”, originando que las instrucciones de salto tarden en realizarse dos ciclos de instrucción. Ver figura 2-1 del fabricante.


TEMPORIZADORES


REGISTRO OPCION:

OPTION Register es un registro de lectura y escritura, el cual contiene varios bits de control para configurar el TMRO/WDT prescaler, la interrupción externa RBO/INT, el TMRO y las resistencias de pull-up del puerto B.

TEMPORIZADOR TMR0


TEMPORIZADOR TMR0


La programación del temporizador depende de la frecuencia de trabajo del PIC.

Frecuencia de oscilación: 4 MHz T= 250ns

ciclo de instrucción = 1us

En los programas de control es necesario determinar intervalos concretos de tiempos.

Hacer esto por medio de loop (bucle) de programa desperdiciaría capacidad de proceso y no siempre fácil de calcular con exactitud. También es necesario contar la cantidad de veces que ocurre un evento externo, el PIC 16F628A dispone de un Timer y Contador de 8 bits llamado TMR0.

TEMPORIZADOR TMR0


MODOS DE FUNCIONAMIENTO:

1) CONTADOR DE SUCESO: El contador TMR0 cuenta los impulsos que se aplican al Pin RA4/TOCK1/CMP2.

Al llegar al valor FF se desborda el contador y con el siguiente impulso pasa a 00, activando un flag (y provocando una interrupción ,si están habilitados).

Este flag debe ser luego puesto a 0 por el programa.

2) TIMER: El TMRO se incrementa con cada ciclo de instrucción (Frec.oscil/4), hasta que dé overflod, pasando de FF a 00, activando un flags (provocando una interrupción si están habilitadas). Si el registro TMR0 está escrito, el incremento es inhibido durante los 2 próximos ciclos de instrucción.

TEMPORIZADOR TMR0


Tiempo = Frec.oscil/4

Timer

Cristal

4 MHz T = 250 ns

Ciclo instrucción T x 4 = 1 us

1 MHz T = 1 us

Ciclo instrucción T x 4 = 4 us T (período de instrucción)

TEMPORIZADOR TMR0


REGISTRO TMR0:

El dispositivo 16F628A dispone de un TMR0.

El TMR0 es un contador ascendente de 8 bits, que puede funcionar como reloj interno ó externo y ser sensible al flanco ascendente ó descendente. Se le puede asignar el divisor de frecuencia. Una novedad importante en el TMR0 es la posibilidad de generar una interrupción cuando se desborda.

TEMPORIZADOR TMR0


REGISTRO TMR0: Funcionamiento en 10 puntos:

1. El bit T0CS (OPCION<5>) determina si está a 1 que el TMR0 funciona en modo contador y si está a 0 en modo de temporizador, con señal externa de reloj por T0CKI.

2. En el modo contador, el bit TOSE (OPCION<4>) selecciona el tipo de flanco activo en T0CKI. (1: descendente y 0: ascendente).

3. En modo contador el período de la señal externa debe ser como mínimo de 4 Tosc’. En el modo temporizador la frecuencia de trabajo es Fosc/4.

TEMPORIZADOR TMR0


4. El bit PSA (OPTION<3>) asigna el divisor de frecuencia al TMR0 si está a 0 y al WDT si está a 1.

5. El ratio al que funciona el divisor de frecuencia se elige con los bits PS2, PS1 y PS0 (OPTION<2:0>).

6. El TMR0 se puede leer en cualquier momento para conocer el estado de la cuenta.

7. Cuando se escribe un nuevo valor en TMR0 para establecer una nueva temporización, los incrementos del mismo se inhiben durante los dos ciclos de reloj posteriores.

TEMPORIZADOR TMR0


8. Como es un contador ascendente, conviene cargarle con el complemento a 2 del valor deseado para la temporización. Se utilizan las mismas fórmulas indicadas en la descripción del TMR0.

9. Cuando se desborda el TMR0, es decir, cuando pasa del valor FF h a 00 h, se activa el bit <2> de INTCON (T0IF). Actúa como una bandera de señalización del desbordamiento. Si además, el bit <7> de dicho registro está a 1 (Permiso de interrupción), se genera una interrupción. El bit T0IF se debe borrar por software una vez atendida la interrupción.

10. En el modo de reposo (Sleep) el TMR0 se detiene, por lo que no puede originar interrupción.

TEMPORIZADOR TMR0


TMR0

INTCON

OPTION

INTCON

0 x 01

0 x 0B

0 x 81

0 x 8B

TMR0 BANCO 0 BANCO 1

TEMPORIZADOR TMR0


BITS DEL REGISTER OPTION:

TOCS TOSE OPTION (0 x 81)

5 4

BIT = TOCS

TOCS: TMR0 CLOCK SOURCE

1 = TRANSICIÓN EN

RA4/TOCK1(contador)

0 = CLOCK INTERNO DE CICLO DE INSTRUCCIÓN

TEMPORIZADOR TMR0


BITS DEL REGISTER OPTION:

TOCS TOSE OPTION (0 x 81)

5 4

BIT = TOSE

TOSE: TMR0 SOURCE EDGE SELECT BIT

1 = INCREMENTA EN (1 0) RA4/TOCK1

0 = INCREMENTA EN (0 1) RA4/TOCK1

TEMPORIZADOR TMR0


REGISTRO INTCON:

El INTCON es un registro de lectura y escritura, el cual contiene habilitadas varias banderas de bits, todas fuentes de interrupción, excepto el módulo de comparación.

Mire la Sección 3.2.2.4 “PIE1 Register” y la Sección 3.2.2.5 “PIR1 Register” para una descripción de la habilitación del comparador y sus bits.

3.2.2.4 “PIE1 Register”: Este registro contiene bits que habilitan interrupciones

3.2.2.5 “PIR1 Register”: Este registro contiene bits de interrupción. Nota: Los bits de interrupción se ponen a uno “1” cuando ocurre una condición de interrupción, guardándose el estado del correspondiente bit de habilitación ó habilitación global bit, GIE (INTCON<7>)

TEMPORIZADOR TMR0


TEMPORIZADOR TMR0


BIT DEL REGISTER INTCON:

TOIF INTCON (0 x 0B)

2 (0 x 8B)

BIT = TOIF

TOIF: TMR0 INTERRUPT FLAG BIT

1 = TMR0 se ha desbordado (overflow), hay que ponerlo a cero por programa

0 = TMR0 no hay desborde

TEMPORIZADOR TMR0


Cálculo para TMR0:

1)Determinar el periodo del ciclo de instrucción, el cual coincide con el periodo de incremento de TMR0

T= 4/F.OSCILADOR.

2)Calcular el número de veces que T cabe en el tiempo que debemos temporizar.

Nº pulsos a contar =tiempo/T

3)Calcular el valor a cargar en TMR0, recordar que Toif se pone a “1” al pasar de FF a 00 y que los primeros pulsos luego de cargar TMR0 se pierden.

VALOR A CARGAR = 256-Nº pulsos +2

TEMPORIZADOR TMR0


Cálculo para TMR0:

Ejemplo:

Cristal = 4 MHz

tiempo: 100 us

T = 4/4 MHz = 1 us

Nº pulsos = tiempo/T = 100 us / 1 us = 100 pulsos

Valor a agregar = 256 – 100 + 2 = 15810

TEMPORIZADOR TMR0


START

INICIALIZACION

D ‘ 158’............TMR0

0.................TOIF

TOIF = 1

END

SI

NO

TEMPORIZADOR TMR0

List p=16F628ATMR0 EQU 0x01INTCON EQU 0x0BOPTION_REG EQU 0x81

STATUS EQU 0x03RESET ORG 0x00

bsf Status,5; selecciono Banco 1bcf Option,5; selecciona clock interno TOCS=0bcf STATUS,5; selecciono Banco0movlw D’158’; cargar valor decimal 158movwf TMR0; cargo TMR0 para 100 usbcf INTCON,2; pongo a 0 TOIF

ESPERA btfss INTCON,2; flag de overflow Toif=1goto ESPERAnop ; NOend ; SI

TEMPORIZADOR TMR0


Ejemplo: Utilizando un PIC 16F628A con un reloj de 1 MHz, realizar un oscilador que entregue una señal de onda cuadrada en RB0, con un frecuencia de 1 KHz.


T= 1/1000 = 1 ms T= 4/1 MHz = 4 us ciclo de instrucción

1 ms

TEMPORIZADOR TMR0

500 usRB0

Nº pulsos = 500 us / 4us = 125

Valor a cargar = 256 – 125 + 2 = 133 pulsos


TEMPORIZADORES

START

INICIALIZACION

D ‘ 133’............TMR0

0.................TOIF

TOIF = 1

END

SI

NO


STATUS EQU 0x03CMCON EQU 0X1FTRISA EQU 0X85TRISB EQU 0X86PORTA EQU 0X05PORTB EQU 0X06RESET ORG 0x00

inicio movlw 0x07 goto iniciomovwf CMCONbsf Status,5; selecciono Banco 1bcf Status,6

TEMPORIZADORES

movlw b’11111110’movwf TrisBbcf Option,5; selecciona clock interno TOCS=0

bcf Status,5goto TIMER

INVERSION movlw 0x01xorwf PortB,1

TIMER movlw D’133’movwf TMR0bcf INTCON,2

ESPERA btfss INTCON,2goto ESPERAgoto INVERSIONend

TEMPORIZADORES


Es un timer de período fijo 18 miliseg aproximadamente, funciona en base a un oscilador RC interno del PIC totalmente independiente del clock. Durante la operación manual el watchdog genera “Device Reset” al dar “time out” (terminar el tiempo del timer).

El WDT tiene un período nominal de 18 miliseg, el cual varía con la temperatura, la tensión de alimentación VDD y de un chip a otro.

La instrucción CLRWDT pone a cero el WDT y a 1 los bits To y PD del STATUS.

WATCHDOG


El bit To del STATUS es puesto a cero cuando el WDT da un “time out”.

El WDT puede ser habilitado sólo en la programación del PIC.

WATCHDOG


Ejemplo: Se está utilizando un PIC con un oscilador de 4 MHz. Programar una subrutina que al ser invocada, produzca una demora de aproximadamente 1 seg.


4 MHz = 4 x 10 6 Hz

T = 4 / 4 MHz = 1 us ciclo de instrucción

TMR0 cuenta máximo 0xff 256 us

256 x 256 = 65,54 ms, aquí aplicamos el prescaler máximo que es 256

si tomo 50 ms 20 veces llego a 1 seg de demora

256 pulsos 65 ms

195 pulsos 50 ms aproximadamente

TEMPORIZADOR TMR0


START

0 .............CONTADOR

TIMER

CONTADOR+1...CONTADOR

CONTAD

FINAL

VOLVER

SI

NO

TEMPORIZADOR TMR0


Ejemplo: Se está utilizando un PIC con un oscilador de 4 MHz. Programar una subrutina que al ser invocada, produzca una demora de aproximadamente 1 seg.

4 MHz 1 us sin prescaler Tmáxima = 256 us

con prescaler T máxima = 256 us x 256 us = 65,536 us

Utilizo 50 ms 20 veces

El período de TMR0 = tiempo / prescaler = 50 / 256 = 195 us

Valor a cargar en TMR0 = 256 – 195 + 2 = 63

Factor divisor = 256

Valor del TMR0 = 63

TEMPORIZADOR TMR0


STATUS EQU 0x03CONT EQU 0x020RESET ORG 0x00

GOTO INICIOINICIO CLRWDT; CLEAR WDT

BSF STATUS, 5; SELECCIONO BANCO 1BCF STATUS, 6; SELECCIONO BANCO 1MOVLW b’10000111’; PROG TMR0 Y PRESCALERMOVWF OPTIONBCF STATUS, 5; SELECT BANCO 0

TEMPORIZADOR TMR0

DEMORA MOVLW D’20’MOVWF CONT; 20.......... CONTADOR

TIMER MOVLW D’63’

MOVWF TMRO; CARGO TMR0BCF INTCON, 2; 0.......TOIF

POLLING BTFSS INTCON, 2; TOIF=1?GOTO POLLING; NODECF CONT; SIGOTO TIMER; NORETURN ; SIEND

TEMPORIZADOR TMR0


Hemos visto que el método de POLLING ó interrupción nos permite saber qué está pasando en una puerta (I/0). Para ello debemos interrogar periódicamente a una puerta de estados asociada a la puerta de datos.

Existen algunos procesos que no pueden esperar a que el programa lo interrogue, la propia puerta I/0 debe tomar la iniciativa y llamar la atención a la CPU, a esto le llamamos interrupción.

La CPU suspenderá el programa que está ejecutando y saltará a una subrutina, de tratamiento de interrupciones.

INTERRUPCIONES


Los llamados a subrutina mediante la instrucción CALL son desviaciones del flujo de control del programa asignado por instrucción, se los considera sincrónicos.

Las interrupciones son desviaciones del flujo de control del programa originadas asincrónicamente por diversos sucesos que no se hallan bajo la supervisión de las instrucciones. Dichos sucesos pueden ser externos al sistema, como la generación de un flanco ó nivel activo en una patita del microcontrolador, ó bien internos, como el desbordamiento de un contador.

INTERRUPCIONES


El comportamiento del microcontrolador ante la interrupción es similar al de la instrucción CALL de llamada a subrutina. En ambos casos se detiene la ejecución del programa en curso, se salva la dirección actual del PC en la pila y se carga el PC con una dirección, que en el caso de CALL viene acompañando a la propia instrucción, y en el caso de una interrupción es una dirección “reservada” de la memoria de programa, llamada vector de interrupción.

En el PIC 16F628A el vector de interrupción se halla situado en la dirección 0004h, en donde comienza la rutina de servicio a la interrupción (RSI).

INTERRUPCIONES


En general, en dicho vector se suele colocar una instrucción de salto incondicional (GOTO), que traslada el flujo de control a la zona de la memoria de programa (ó código) destinada a contener la rutina de atención a la interrupción.

La RSI suele comenzar guardando en la memoria de datos algunos registros específicos del procesador (CPU). Concretamente aquellos que la RSI va a emplear y va a alterar su contenido. Antes del retorno al programa principal se recuperan los valores guardados y se restaura completamente el estado del procesador. Algunos procesadores salvan estos registros en la Pila, pero el PIC 16F628A como toda su familia no disponen de instrucciones para meter (push) y sacar (pop) información de la Pila, utilizando para este fin registros de propósito general de la memoria de datos.

INTERRUPCIONES


La familia de los PIC 16F628A pueden ser interrumpidos por 10 causas diferentes, pero todas desvían el flujo de control a la dirección 0004h, por lo que otra de las operaciones iniciales de la RSI es averiguar cual de las posibles causas ha sido la responsable de la interrupción en curso.

Para ello se exploran los señalizadores (banderines) de las fuentes de interrupción.

Otro detalle importante en la RSI de los PIC es que estos microcontroladores poseen un bit GIE (Global Interrupt Enable) que cuando vale 0 prohíbe todas las interrupciones.

INTERRUPCIONES


Pues bien, al comenzar la RSI dicho bit GIE se pone automáticamente a 0, con objeto de no atender nuevas interrupciones hasta que se termine la que ha comenzado. En el retorno final de la interrupción, GIE pasa a valer automáticamente 1 para volver a tener en cuenta las interrupciones. Dicho retorno de interrupción se realiza mediante la instrucción RETFIE.

Antes del retorno conviene borrar el señalizador ó bandera de la causa de interrupción que ha atendido, porque si bien los señalizadores se ponen a 1 automáticamente en cuanto se produce la causa que indican, la puesta a 0 se hace por programa.

INTERRUPCIONES


Causas de Interrupción:

EXTERNOS: un pulso de una línea I/0 RB0/INT, cambio de estado de los pines RB4 a RB7.

INTERNO: desborde de un contador TMR0.

INTERRUPCIONES


Antes de este evento el PIC:

1) Deshabilita las instrucciones 0 GIE

2) Guarda el Program Counter en el STACK

3) 0004h pasa al Program Counter

La dirección de memoria 0004h es entonces el punto

donde comienza la rutina que atiende las interrupciones.

Esa dirección llamada vector de interrupción de la rutina

de interrupción se retorna con la instrucción RTFIE.

INTERRUPCIONES


1) Externa interrupción RBO/INT

2) Desborde TMR0

3) Cambia algunas de las líneas RB4 a RB7 (cambio de estados)

Las interrupciones se utilizan a partir de la posición de

Programa.

INTERRUPCIONES


Modelo de Programa

Reset ORG 0000

goto inicio

ORG 0004

goto interrup

Inicio 0005

----------------------- Programa

----------------------- Principal

-----------------------

INTERRUPCIONES


Interrupción 1) Identificar la causa de la interrupción

2) Atenderla

3) Finaliza con la instrucción RETFIE

INTERRUPCIONES


Ejercicio:

Hacer un oscilador de 1 KHz con un PIC 16F628A en la salida RB0, simultáneamente, leer la puerta B y copiarla a la posición a M (0x20)

INTERRUPCIONES


INTERRUPCIONES

Inicio

Inicializar

Leer PORTB

W----M(0x20)

GOTO

RUTINA

Interrupción

INVERTIR RB0

PROGRAMAR TIMER PARA 500 US

Volver


STATUS EQU 0x03PORTB EQU 0x06TRISB EQU 0x86

ORG 0x000GOTO INICIOORG 0x0004GOTO INTER

INICIO BSF STATUS, 5; SELECCIONO BANCO 1BCF STATUS, 6; SELECT BANCO 1

TEMPORIZADOR TMR0

MOVLW 0XFEBCF OPTION, 5; 0..... TOCS (habilita clock interno)BCF STATUS, 5; SELECCIONO BANCO 0

MOVLW D’133’MOVWF TMR0; CARGO TMR0MOVLW 0xA0; 1=GIE 1=TOIE 0....TOIFMOVWF INTCON

RUTINA MOVF PORTB, 0MOVWF 0x20GOTO RUTINA

INTER MOVWF 0x21; SALVO WMOVLW 0x01XORWF PORTB, 1; INVIERTO RB0MOVLW D’133’MOVWF TMR0; CARGO TM0BCF INTCON, 2; 0.....TOIFMOVF 0x21, 0; RECUPERO WRETFIE ; REGRESA A LA RUTINA


Interrupciones


REGISTRO TMR1:

El TMR1 es un temporizador/contador ascendente de 16 bits, por lo que está implementado mediante dos registros específicos TMR1H y TMR1L, que contienen el valor del conteo en cada momento. Estos registros pueden leerse y escribirse. El valor del registro (TMR1H:TMR1L) evoluciona desde 0000h hasta FFFFh, en cuyo instante activa <<1>> la bandera TMR1IF (PIR1<0>) y vuelve a 0000h. Se puede provocar una petición de interrupción mediante la programación del bit TMR1IE (PIE1<0>).



REGISTRO TMR1:

El funcionamiento de TMR1 depende de la programación del registro T1CON (10h). TMR1 puede funcionar como temporizador y como contador síncrono ó asíncrono. El modo de funcionamiento viene determinado por el bit 1, TMR1CS (T1CON<1>). En modo temporizador, TMR1 se incrementa con cada ciclo de instrucción (Fosc/4), mientras en modo contador, se incrementa con cada flanco de subida de la señal del reloj externa, que se aplica a los pines RB6 y RB7, ó por impulsos aplicados al pin RB6.



REGISTRO TMR1:

Como fuente de los impulsos de reloj existen tres alternativas:

1. Generación interna (Fosc/4).

2. Generación mediante un oscilador externo controlado por cristal que se conecta a los pines RB6/T1OSO/T1CKI y RB7/T1OSI/CCP2. El oscilador se activa poniendo a 1 el bit T1OSCEN del registro T1CON. El bit TMR1CS del registro T1CON selecciona entre reloj interno ó externo. En los PIC16F62X los pines son RB6 y RB7.



REGISTRO TMR1:

3. Trabaja en modo contador de eventos cuando los impulsos externos a contar se aplican a la patita RB6/T1OSO/T1CKI. En los PIC16F62X el pin es RB6.



REGISTRO TMR1:

El funcionamiento de TMR1 depende de la programación del registro T1CON (10h), Registro 7-1. El bit 0 TMR1ON gobierna su funcionamiento, desactivando TMR1 cuando vale 0. El bit 1 TMR1CS elige la fuente de pulsos; cuando su valor es 1, éstos proceden de una señal externa. En este caso, si el bit 3 T1OSCEN vale 1, actúan los pines RB6 y RB7 como entradas del reloj externo. Es posible colocar entre estos pines un cristal de cuarzo de hasta 200 KHz que permite que el oscilador siga en funcionamiento incluso en modo de bajo consumo SLEEP. Si el bit T1OSCEN vale 0, los pulsos se introducirán por el pin RB6.


TITULO: Timer de 10 segundos con TMR1 PIC16F628A - 4MHz intRC - MCLRMODIFICACIONESCONT_POSTSC_SEG EQU 0X20 ; DEFINE DIRECCIÓN DE MEMORIA RAMCONT_TIME_01 EQU 0X21 ; DEFINE DIRECCIÓN DE MEMORIA RAMW_TEMP EQU 0X30STATUS_TEMP EQU 0X31#DEFINE PA0 PORTA,2 ; DEFINE ENTRADA DEL PULSADOR#DEFINE PA1 PORTA,3 ; DEFINE ENTRADA DEL PULSADOR#DEFINE PB0 PORTB,7 ; DEFINE SALIDA DEL LED A ENCENDER#DEFINE PB1 PORTB,6 ; DEFINE SALIDA DEL LED A ENCENDER

LIST p=16F628A ; PROCESADOR UTILIZADOINCLUDE "P16F628A.INC“ ; LIBRERIA DE DIRECCIONES CORRESPONDIENTES AL PICORG 0x0000 ;VECTOR RESET (DIR. DE LA MEMORIA FLASH)GOTO INICIALIZA_MC ; SALTA A LA ETIQUETA "INICIALIZA_MC"ORG 0x0004 ; VECTOR INTERRUPCION (DIR. DE LA MEMORIA FLASH)GOTO PUSH ; SALTA A LA ETIQUETA "PUSH" (INTERRUPCIÓN)

INICIALIZA_MC MOVLW B'00000111' ; CONFIGURA PINES DEL COMP. ANÁLOGO COMO I/O DIG.MOVWF CMCON ; EN EL REGISTRO CMCONBSF STATUS,RP0 ; CAMBIO AL BANCO 1MOVLW B'11111111' ; ESCRIBE ESTE VALOR EN EL ACUMULADORMOVWF TRISA ; MUEVE ESTE VALOR AL REGISTRO TRISA (ENT 1 - SAL 0)MOVLW B'00111111' ; ESCRIBE ESTE VALOR EN EL ACUMULADORMOVWF TRISB ; MUEVE ESTE VALOR AL REGISTRO TRISB (ENT 1 - SAL 0)BCF STATUS,RP0 ; CAMBIO AL BANCO 0CLRF PORTB ; LIMPIA EL REGITRO PORTB

PROGRAMA PRINCIPALPROG_PRINCIPAL BTFSC PA0

BSF PB0GOTO PROG_PRINCIPAL ; SALTA A LA ETIQUETA "LOOP_SINFIN"

RUTINA DE SERVICIO DE INTERRUPCIÓN ;PUSH MOVWF W_TEMP ; GUARDA EL VALOR DE W EN W_TEMP

SWAPF STATUS,W ; (RUTINA DE SERVICIO DE INTERRUPCIÓN)MOVWF STATUS_TEMP ; GUARDA EL VALOR DE STATUS EN STATUS_TEMP

RSI DECFSZ CONT_POSTSC_SEG ,F ; RESTA 1 AL REGISTRO Y SALTA CUANDO ES CEROGOTO FIN_RSIMOVLW D'20' ; VALOR INICIAL DEL REGISTRO "CONT_POSTSCALA"

MOVWF CONT_POSTSC_SEG ; DECFSZ CONT_TIME_01,F ; RESTA 1 AL REGISTRO Y SALTA CUANDO ES CEROGOTO FIN_RSIMOVLW D'10' ; VALOR INICIAL DEL REGISTRO "CONT_POSTSCALA"

MOVWF CONT_TIME_01 ; BCF PB0

FIN_RSI MOVLW H'B0' ; VALOR INICIAL DEL REGISTRO "TMR1L"MOVWF TMR1L ;MOVLW H'3C' ; VALOR INICIAL DEL REGISTRO "TMR1H"MOVWF TMR1H ;BCF PIR1,TMR1IF ; COLOCA EN 0 EL FLAG DE LA INTERRUPCION CORRESP.

POP SWAPF STATUS_TEMP,W ; RECUPERA VALORES DE STATUSMOVWF STATUS ; MUEVE EL VALOR DE W AL REGISTRO "STATUS"MOVF W_TEMP,W ; RECUPERA VALORES DE WRETFIE ; RETORNA DE LA INTERRUPCION HABILITANDO EL BIT GIE"ORG 0x2007 ; DIR. DE MEM. ROM DE LA PALABRA DE CONFIGURACIONDATA H'3F30' ; VALOR PARA LA PALABRA DE CONFIGURACIONEND ; FIN DEL PROGRAMA

Programacion Lenguaje Assembler 25 10 07

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