Proticos de Entrada y Salida 1

7/25/2019 Proticos de Entrada y Salida 1

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PRTICOS DE ENTRADA YSALIDA


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Prticos paralelos de entrada/salida

El Atmega164P est formado por 4 puertos: PORTA, PORTB, PORTC, PORTD. Para usarcualquiera de estos puertos deben ser programados previamente como puertos deentrada o de salida.

Adems de ser usados como puertos de entrada/salida, cada puerto puede ser utilizadopara implementar funciones adicionales como:

ADC

Timers

Interrupciones

Comunicacin serial

Cada Puerto est formado por tres registros:

PORTX Registro de salida PORTx1, PORTx2, PORTx3,PORTx4

DDRX Registro de sentido del dato DDRx1, DDRx2, DDRx3, DDRx4,.,DDRx8

PINX Registro de entrada PINx1, PINx2, PINx3,PINx4,..,PINx8

2


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El Atmega164P est formado por 4 puertos: PORTA, PORTB, PORTC, PORTD. Parausar cualquiera de estos puertos deben ser programados previamente como puertosde entrada o de salida.

Adems de ser usados como puertos de entrada/salida, cada puerto puede serutilizado para implementar funciones adicionales como:

ADC


Timers

Interrupciones

Comunicacin serial

Cada Puerto est formado por tres registros:

PORTX Registro de salida

DDRX Registro de sentido del dato

PINX Registro de entrada

3

7 6 5 4 3 2 1 0

7 6 5 4 3 2 1 0

7 6 5 4 3 2 1 0

DDR

x

POR

Tx

PINx Px7 Px6 Px5 Px4 Px3 Px2

Px1 Px0


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DDRx: Registro usado para configurar a un Puerto como entrada o salida.

Salida Cargar/escribir todos los bits del registro con 1 (0b11111111)

Entrada

Cargar/escribir todos los bits del registro con 0 (0b00000000)

PINx: Registro empleado para leer los datos presentes en los pines del Puerto.


PORTx: Registro usado para enviar losdatos de salida a los pines delrespectivo Puerto. Existe unaResistencia de PULL-UP para cada pinde los puertos. Cuando los bits delRegistro PORTx son configurados a 1,las resistencias de PULL-UP se activan.


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Observacin: Al aplicar reset todos los puertos se cargan con el valor 0x00en sus registros DDRx y PORTx, por lo tanto como resultado:

Los puertos quedarn configurados como puertos de entrada.

Se deshabilitan las resistencias de PULL-UP


impedancia.

DDRxPORTx

0 1

0 Entrada y altaimpedancia

Salida 0

1 Entrada y Pull-Up Salida 1


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ACIN NEMNICO INSTRUCCIN FUNCIN

Leer terminales IN IN Rd, PINx Leer los 8 bits del registros PINx del puerto

IN Rd, PORTx Leer los 8 bits del registros PORTx del puerto

IN Rd, DDRx Leer los 8 bits del registros DDRx del puerto

SBIC SBIC PINx,b Monitorear un bit del puerto

Instrucciones


,

SBIC SBIC PORTx,b Monitorear un bit del puerto

SBIS SBIS PORTx, b

SBIC SBIC DDRx,b Monitorear un bit del puerto

SBIS SBIS DDRx,b

Escribir en losprticos

OUT OUT PORTx, Rr Escribir en los 8 bits del puerto

SBI SBI PORTx,b Escribir un bit del Puerto a 1 L

CBI CBI PORTx, b Establecer un bit del Puerto a 0 L


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Bit PUD

Bit para desactivar el PULL-UP de todos los pines de todos los puertos, seencuentra en el registro de control de MCU conocido como, MCUCR.

Resetear este bit, implica configurar el PUD con 0L.

Modo sleep

En el modo sleep el microcontrolador ocupa la menor corriente, es decir


optimiza la energa. Se recomienda activar modo sleep en los siguientescasos:

Modo stand by

Modo stand by extendido

Para cuidar el consumo de energa.

Para bajar el consumo de energa.


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Instrucciones aritmticas y Lgicas

Restas

Nemnico Instruccin Funcin


8

SUB SUB Rd, Rr Rd=Rd-Rr

SBC SBC Rd, Rr Rd=Rd-Rr-c

SUBI SUBI Rd, K Rd=Rd-k

SBCI SBCI Rd, K Rd=Rd-k-cSBIW SBIW Rd: Rd+1,K Rd+1:Rd=Rd+1:Rd-k


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Restas

Ejemplo 1: Escribir un programa para restar el 0x18 de 0x29y guardar el resultado en R21

LDI R21, 0x29 ; R21=$29


9

SUBI R21,0x18 ; R21=R21-18 = 29-

18 = 11hex

Ejemplo 2: Escribir un programa para restar el 0x18 de

0x2917 y guardar el resultado en R25 y R24.

LDI R25, 0x29 ; R25=$29

LDI R24, 0x17 ; R24=$17

SBIW R25:R24, 0x18 ; 2917-18= 28FFhex


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Intrucciones de Uc ATmega164p Instrucciones aritmticas y Lgicas

SBC: Permite restar dos nmeros incluyendo el carry. Formato:

SBC Rd, Rr

10

. ex1296hex. Colocar el resultado de la suma en R18 y R19, asumir R18 como elbyte bajo. (Total=14CChex)

LDI R18, 0x62 ; R18=$E7

LDI R19, 0X27 ; R19=$27LDI R20, 0x96 ; R20=$96

LDI R21, 0X12 ; R21=$12

SUB R18,R20 ; R18=R18-R20= 62-96 = CChex C=1

SBC R19,R21 ; R19=R19-R21-C=27-12-1 =14 hex


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Intrucciones de Uc ATmega164p


Multiplicacin

Nemnico Instruccin Aplicacin Byte1 Byte2 Byte alto

delresultado

Byte bajo

delresultado

11

MUL MUL Rd, Rr Nmeros sinsigno

Rd Rr R1 R0

MULS MULS Rd, Rr Nmeroscon signo

Rd Rr R1 R0

MULSU MULSU Rd, K Nmeros sinsigno connmeroscon signo

Rd Rr R1 R0


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Operaciones lgicas

Nemnico Instruccin Resultado Funcin

AND AND Rd, Rr Rd=Rd.Rr AND

ANDI ANDI Rd, k Rd=Rd.k AND inmediata

12

OR OR Rd, Rr Rd=Rd v k OR

ORI ORI Rd, K Rd=Rd v k OR inmediata

EOR EOR Rd, Rr Rd=Rd+Rr OR Exclusiva

NEG NEG Rd Complemento a 2SBR SBR Rd, K Rd=Rd v k Bits del registro configurados a 1

SER SER Rd Rd=0xFF Cargar unos al registro


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Instrucciones aritmticas y Lgicas Operaciones lgicas

AND

X Y X.Y

0 0 0

OR

X Y X.Y

0 0 0

EX-OR

X Y X.Y

0 0 0

13

0 1 0

1 0 0

1 1 1

0 1 1

1 0 1

1 1 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0


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Instrucciones aritmticas y Lgicas Operaciones lgicas

o Ejemplo 1:

LDI R21,0x35 ; R21=$35

ANDI R21,0x0F ; R21=R21 AND 0x0F

R20=0x05 0011 0101

14

0000 1111

0000 0101

o Ejemplo 2: La instruccin EOR puede ser usada para verificar el

contenido de un registro, es decir es til si no se conoce elcontenido de un registro

Lazo: IN R16, PINB

LDI R17, 0x45

EOR R16,R17

BRNE Lazo


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Directivas adicionales

Directiva Funcin Segmento

.BYTE

VALOR

Inicializa una posicin de

memoria, de tamao byte a

SRAM

15

va or.

.DSEG Declarar constantes y datos

.CSEG Segmento de cdigo, indicaque el cdigo a ejecutarse

deber colocarse en lamemoria del programa

CODIGO

.DW Similar a .DB pero usa unapalabra para cada valor


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Manejo del Stack

Nemnico Instruccin Funcin

PUSH PUSH Rr Guardar un registroen el STACK.Rr=Registro de

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propsito General

POP POP Rr Retorna un valoralmacenado en el

STACK.Rr=Registro depropsito General


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Intrucciones de Uc ATmega164p Ejercicios:

1.- Escribir un programa que permita escribir las primeras localidades dela SRAM con la palabra MICROPROCESADOS

Crear un tabla con los datos en la memoria

del programa

TABLA: .DB 0x4D.DB 0x49

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.DB 0x43

.DB 0x52

.DB 0x51

.DB 0x50

.DB 0x53

MICROPROCESADOS=15 posiciones


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Intrucciones de Uc ATmega164p Ejercicios:

1.- Escribir un programa que permita escribir las primeras localidades dela SRAM con la palabra MICROPROCESADOS

.INCLUDE M164PDEF.INC

.EQU VAL = 15

.DEF CONTADOR = R20

.DSEG

DATOS: .BYTE VAL.CSEG

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LDI R20, VAL

LDI XL, LOW(DATOS)

LDI XH, HIGH(DATOS)

LDI ZL, LOW(TABLA


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Intrucciones de Uc ATmega164p Barrido de displays: Consiste en mostrar valores en forma secuencial

mediante un arreglo de displays. En el caso de conectar un arreglo dedisplays a un puerto del ATmega164p, se debe tener en cuenta lassiguientes consideraciones:

Cada PIN de un puerto opera con una corriente de 20 mA.

La corriente total que puede manejar un puerto es 100 mA.

Se debe implementar resistencias limitadoras de corriente para cada

segmento de los displays.

ctodo comn.

Para la conexin de un arreglo de displays se emplea 2 puertos delATmega16:

o Puerto1: Puerto para conexin de los segmentos de los displays. Se utiliza 7

pines de este para cada segmento de los displays. Los segmentos de todos losdisplays se conectarn en forma paralela.

o Puerto2: Puerto utilizado para controlar la activacin (Orden de activacin) delos displays. El nmero de pines del puerto que se utilizarn depende delnmero de displays que forman parte del arreglo.

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Intrucciones de Uc ATmega164p Barrido de displays:

Los displays se activarn con lacorriente que proporcionen lospines del puerto (Puerto 2). Esrecomendable emplearamplificadores de corriente paragarantizar la activacin del displayconsiderando que la corriente que

provee cada pin del puerto esba a. La am lificacin uede serrealizada mediante transistores.

En el grfico se muestra laconexin de un arreglo de 4displays del tipo ctodo comn.

o

Las salidas 1,2,3,4 se conectarn alpuerto (Puerto2)que controla laactivacin de los displays.

o Las salidas ABDCEFG se conectarnal puerto (Puerto1) encargado deactivar los 7 segmentos de losdisplays,

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Intrucciones de Uc ATmega164p Barrido de displays: (Circuito propuesto para la prctica de Laboratorio)

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Si se considera que:o Las salidas para la activacin de los

4 dgitos se conectan al PORTB.Slo se emplearn 4 bits delregistro de salida del puerto para elproceso de activacin.

o Las salidas del Control deSe mentos se conectan al PORTA.

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o Se han definido 4 dgitos paramostrar los resultados de lamultiplicacin. (o de cualquieroperacin) dmil : miles dcen: centenas ddec: decenas duni: Unidades

o Se realiza la siguiente subrutinapara el barrido de displays.


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Subrutina_barrido:

OUT PORTA, DMIL ; Indico en el primer display el digito de miles de la operacin

OUT PORTB, 0b00000001 ; Activo el primer display

CALL RETARDO ; Llamo a la subrutina retardo antes que se active el siguiente display

OUT PORTB, OB00000000 ; PORTB=0 apago el primer display

OUT PORTA, DCEN ; Indico en el segundo display el digito de centenas

OUT PORTB, 0b00000010 ; Activo el segundo displayCALL RETARDO ; Llamo a la subrutina retardo antes que se active el siguiente display

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OUT PORTB, OB00000000 ; PORTB=0 apago el segundo display

OUT PORTA, DDEC ; Indico en el tercer display el digito de decenas

OUT PORTB, 0b00000100 ; Activo el tercer display


OUT PORTB, OB00000000 ; PORTB=0 apago el tercer display

OUT PORTA, DUNI ; Indico en el cuarto display el digito de unidades

OUT PORTB, 0b00001000 ; Activo el cuarto display


OUT PORTB, OB00000000 ; PORTB=0 apago el cuarto display


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*La subrutina de retardo es similar a las planteadas en los ejercicios enclase, se puede aumentar instrucciones NOP para variar la frecuencia debarrido.

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Conversin de Binario a BCD

Existen algunas formas de realizar laconversin de binario a BCD, un mtodopuede ser por restas sucesivas.

Restas Sucesivas:

1. Si se tiene un nmero con cuatro dgitosdecimales, el mximo valor a convertir es el9999.

25

Miles

Centenas Decenas

Unidades

9 9 9 9


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Conversin de Binario a BCD Restas Sucesivas:2. Este mtodo consiste en realizar restas sucesivas de cada dgito que forma el

nmero. Las restas se realizan hasta obtener un resultado negativo,este resultado me indica que debo parar y continuar con el siguientedgito.

MilesValor a restar = 9999 Valor a considerar en la resta por Dgito miles= 1000

1. 6.

26

2. 7.

3. 8.

4. 9.

5. 10.

Fin de la resta yaque el resultadoes negativo


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Conversin de Binario a BCDRestas Sucesivas:

Miles

1. 6.

2. 7.

En total se realiz laresta 9 veces, este valor

9 representa laconversin del rimer

27

3. 8.

4. 9.

5. 10.

dgito.

Dgito miles = 9


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Centenas

o Para continuar con el siguiente dgito, considerando que laltima resta del dgito miles es un valor negativo, se deberealizar una suma para transformar el resultado a positivo

28

Valor incial para dar inicio a lasrestas sucesivas del dgito centenas

Valor a restar = 999Valor a considerar en la resta por Dgitocentenas= 100


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Conversin de Binario a BCDRestas Sucesivas:Centenas

1. 6.

2. 7.

29

3. 8.

4. 9.

5. 10.



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Centenas


9 representa laconversin del se undo

1. 6.

2. 7.

30

dgito.

Dgito centenas = 9

3. 8.

4. 9.

5. 10.


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Decenas

o Para continuar con el siguiente dgito, considerando que laltima resta del dgito centenas es un valor negativo, sedebe realizar una suma para transformar el resultado a

positivo

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Valor incial para dar inicio a lasrestas sucesivas del dgito decenas

Valor a restar = 99Valor a considerar en la resta por Dgitodecenas = 10


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Conversin de Binario a BCDRestas Sucesivas:Decenas

1. 6.

2. 7.

32

3. 8.

4. 9.

5. 10.



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Decenas


9 representa laconversin del tercer

1. 6.

2. 7.

33

dgito.

Dgito decenas = 93. 8.

4. 9.

5. 10.


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Decenas

o Para continuar con el siguiente dgito, considerando que laltima resta del dgito decenas es un valor negativo, sedebe realizar una suma para transformar el resultado apositivo

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Valor incial para dar inicio a lasrestas sucesivas del dgito unidades

Valor a restar = 9Valor a considerar en la resta por Dgitounidades= 1


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Conversin de Binario a BCDRestas Sucesivas:Unidades

1. 6.

2. 7.

35

3. 8.

4. 9.

5. 10.



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Unidades


9 representa laconversin del cuarto

1. 6.

2. 7.

36

dgito.

Dgito unidades = 9

3. 8.

4. 9.

5. 10.


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Resultado FinalEl resultado final ser igual al nmero de veces que serealiz la resta con resultados positivos en cada dgito.

Miles Centenas Decenas Unidades

Nmero derestas con 9 9 9 9

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resultadospositivos

Para programar una subrutina que realice este mtodo, ser deberrealizar las operaciones en nmeros binarios. Las restas sucesivas puedenestar integradas en un lazo y se definir un contador que almacenar elNmero de restas con resultados positivos.Cuando llegue a un resultado negativo de la resta debe realizar un saltoal siguiente dgito y proceder a realizar la respectiva suma paratransformar el resultado negativo a positivo y as obtener el valor inicialpara las restas sucesivas del respectivo dgito.


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Conversin BCD a 7 segmentos

Esta conversin les permite mostrar el valor decada dgito de la operacin en el respectivo display

Se puede crear una subrutina para realizar laconversin.

La corres ondencia de los se mentos ue se

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deben prender de acuerdo a los valores de losdgitos puede ser almacenada en una tabla.

Para el programa se ha representado a los 4

dgitos del siguiente modo: DIGBCD0 DIGBCD1 DIGBCD2 DIGBCD3


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Conversin BCD a 7 segmentosSUBRUTINA_BCD_SEGMENTOS; Guardo en el Stack los siguientes valores

PUSH R20

PUSH ZH

PUSH ZL

; Proceso a la lectura de los valores que tengo

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almacenada en la tabla para el DIGBCD0

LDS R20, DIGBCD0 ; DIGBCD0=R20

LDI ZH,HIGH(TABLA_7SEG


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Conversin BCD a 7 segmentos; Proceso a la lectura de los valores que tengo almacenada

en la tabla para el DIGBCD1

LDS R20, DIGBCD1 ; DIGBCD1=R20LDI ZH,HIGH(TABLA_7SEG


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; Proceso a la lectura de los valores que tengo almacenadaen la tabla para el DIGBCD3

LDS R20, DIGBCD3 ; DIGBCD3=R20

LDI ZH,HIGH(TABLA_7SEG


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RET; Creacion de la TABLA_7SEG

.db 0b00111111, 0b00000110 ; 0,1

.db 0b01011011, 0b01001111 ; 2,3

.db 0b01100110, 0b01101101 ; 4,5

.db 0b01111101, 0b00000111 ; 6,7

42

. , ,

Proticos de Entrada y Salida 1

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