 Índice / Introducción
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 Instrucciones del PIC16F84A
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 MPLAB-IDE v6.60
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| DISPOSITIVOS LÓGICOS MICROPROGRAMABLES | Técnicas de programación | 10.1 |
| DISPOSITIVOS LÓGICOS MICROPROGRAMABLES | Técnicas de programación | 10.2 |
El juego de instrucciones reducido, y su tamaño de 14 bits, hacen que el PIC16F84A tenga una serie de restricciones. Por un lado no se pueden especificar dos registros dentro de una instrucción. Cada registro necesita 7 bits para especificar la dirección, pero también hay que especificar el código de la instrucción y qué hacer con ella. La solución es realizar todo a través del registro de trabajo o w que no necesita dirección y está situado dentro de la CPU del microcontrolador. Una transferencia de un registro a otro necesitaría dos instrucciones. Supongamos que tenemos que transferir un dato al puerto B:
MOVF DATO, W ; copia el contenido del registro DATO en W MOVWF PORTB ; copia el contenido de W en el Puerto B
Nota: En todos los ejemplos consideramos que w = 0 y que f = 1, esto significa que MOVF DATO, W es lo mismo que MOVF DATO, 0
La primera instrucción tiene la forma MOVF f,d que copia el registro f en el destino especificado por d (w en este caso). La segunda instrucción simplemente mueve cualquier dato contenido en w en el registro f, que en este caso es el puerto B.
El registro DATO permanece invariable en la primera instrucción y w permanece invariable en la segunda, de manera que estas instrucciones se parecen más a una copia que a un movimiento de datos.
Las instrucciones con literales no tienen espacio para contener la dirección de un registro, por eso debemos utilizar el registro de trabajo w para cargar un registro con un literal y también se necesitan dos instrucciones.
MOVLW 0xAA ; coloca el valor 10101010 en W MOVWF DATO ; copia W en el registro DATO
Esto mismo se aplica cuando se usan operaciones booleanas, de suma y de resta entre literales y registros. Todas necesitan dos instrucciones:
MOVLW k ; copia el literal en W SUBWF f,d ; copia el resultado de restar W de f en d
Supongamos que queremos poner a cero el nibble inferior
MOVLW 0xF0 ; ponemos una mascara ('11110000')
ANDWF DATO, f ; el resultado de DATO AND 0xF0 se coloca en DATO
Las instrucciones de un solo operando son fáciles de entender:
Es fácil cometer pequeños errores que nos harán gastar gran cantidad de tiempo. Aquí hay algunas causas de problemas frecuentes.
Muchas instrucciones de un programa son del tipo MOV y están relacionadas con w. Es muy fácil confundir "cargar un registro en w" con "cargar f con w".
En este ultimo caso, el registro no varía, pero las banderas del registro STATUS si.
MOVWF es la única instrucción w-f que no tiene bit de destino, ya que el destino siempre será f.
Las instrucciones w-f son:
En todos estos casos, w o f cambiarán, según el destino.
Otras instrucciones cuyo destino cambia son:
Otro error común es poner GOTO cuando deberíamos poner CALL y viceversa. Esto provocaría que el programa se quede colgado o se comporte de manera extraña. Relacionados con el mismo tipo de instrucciones, otro error común es olvidar poner al final de las subrutinas la instrucción de retorno RETURN, RETLW o RETFIE.
Un problema que puede darse con las rutinas del tipo addwf PCL,1 es que se encuentren situadas mas alla de la dirección de memoria de programa 255. Para solucionarlo basta con tomar por costumbre colocar las rutinas al principio del programa y que el tipo de rutina citado no supere la posición de memoria 255. En el ejemplo siguiente la rutina CODIGO_7S dará problemas si no se sitúa al principìo:
;************************************************************** ORG 0x00 ;Vector de Reset goto INICIO org 0x05 ;Salva el vector de interrupción ;************************************************************** ; SUBRUTINAS ;************************************************************** CODIGO_7S ; Devuelve el código 7 segmentos addwf PCL,1 retlw CERO retlw UNO retlw DOS retlw TRES retlw CUATRO retlw CINCO retlw SEIS retlw SIETE retlw OCHO retlw NUEVE ; .............. ; .............. ;************************************************************** ; Comienzo del programa INICIO ; .............. ; ..............
Debemos tener cuidado cuando usemos los mismos registros en dos rutinas distintas, especialmente si una de ellas llama a la otra. Por ejemplo, si utilizamos TEMP en un bucle de temporización y después se vuelve a utilizar TEMP en una subrutina que llama a la subrutina de temporización, debemos tener en cuenta que la subrutina de temporización cambia TEMP.
Las instrucciones RLF y RRF rotan a través de carry del registro STATUS, lo que quiere decir que el carry debe de ser actualizado antes de llamar a la instrucción, ya que los bits de mayor o menor peso pasarán al bit mayor o menor. Del mismo modo el bit mayor o menor será situado en el acarreo.
Dentro de los microcontroladores PIC se cuenta con instrucciones aritméticas tales como:
Hasta este punto podríamos ver el conjunto de instrucciones un poco limitado. Sin embargo, utilizando las técnicas apropiadas de programación podemos obtener operaciones más complejas.
Visto lo anterior, para restar un valor al acumulador se utiliza ADDLW y se le suma el complemento a 2 del valor a restar.
Para restar 1 al acumulador se utiliza ADDLW 0xFF, en lugar de SUBLW 0x1 porque esta instrucción no resta el literal a w, sino al revés, al literal le resta w. Por lo tanto para restar un literal de w debemos sumar el complemento a 2 del literal con w, en nuestro caso el literal es 1 (0000 0001 b) y el complemento a 2 de 1 es FF h:
0000 0001 1111 1110 +1 ----------- 1111 1111 (FF h.)
Las banderas se utilizan para dar información adicional cuando se realizan operaciones lógicas y aritméticas dentro del microcontrolador. Así, podremos tomar decisiones según el valor de cada una de las banderas. Existen diferentes tipos de banderas en un microcontrolador; entre ellas tenemos:
Los registros básicos del microcontrolador PIC16F84A tienen una longitud de 8 bits expresados en forma binaria, lo cual quiere decir que el número máximo expresado en forma decimal será el 255. En la suma existen tres tipos de banderas que pueden proporcionarnos mayor información del resultado. Estas banderas son denominadas CARRY (C), Acarreo de Dígito (DC) y el Estado Cero (Z ). Todas estas banderas son activadas según sea el caso.
Por ejemplo, en la suma, la bandera CARRY se coloca en "1" cuando el resultado supera el número 255 y permanecerá en "0" indicando que no se presentó ningún overflow; es decir que el resultado de la suma fue menor que el máximo permitido.
Por otro lado, existe otra bandera denominada Acarreo de Dígito DC que expresa lo que sucede con los 4 Bits menos significativos; es decir, si los cuatro bits menos significativos sobrepasa al numero 15 (2 elevado a 4, incluyendo el cero) expresado en forma decimal, entonces la bandera DC = 1, en el caso contrario será "0".
Finalmente la bandera de estado Z se activa cuando la operación aritmética da como resultado un "1"; de lo contrario se coloca en "0".
En la resta de dos números la bandera CARRY se coloca en "1" cuando el resultado de la operación sea un número positivo, o se pone en cero para el caso contrario. Esto tan sencillamente quiere decir por ejemplo que si tenemos A=20 y B=10 donde X=A-B; el resultado será X=10 (número positivo); para el caso contrario si tenemos A=10 y B=20 donde X=A-B entonces X= - 10, obteniéndose un resultado negativo.
La bandera de acarreo de dígito DC se colocará en "1" cuando los cuatro bits menos significativos del registro w sea menor que los cuatro bits menos significativos del registro que se desea restar, en caso contrario se colocará un cero.
La bandera de estado Z solamente se activará cuando ambas cantidades sean iguales.
El microcontrolador PIC16F84A tiene disponibles dos instrucciones de rotación las cuales rotan los dígitos de un registro a la derecha o a la izquierda.
Por ejemplo, para la rotación a la izquierda supongamos que nuestro registro f = 0000 1111 b y que la bandera CARRY tiene un 0; cuando se aplica el comando RLF f,0 todos los números del registro f se desplazan hacia la izquierda. El valor lógico que se encuentra en la bandera CARRY es colocado en el bit 0, y el bit 7 es colocado en la bandera CARRY. El resultado de nuestro ejemplo seria: f = 0001 1110 b y CARRY seria 0:
| DISPOSITIVOS LÓGICOS MICROPROGRAMABLES | Técnicas de programación | 10.3 |
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bit 7 |
bit 6 |
bit 5 |
bit 4 |
bit 3 |
bit 2 |
bit 1 |
bit 0 |
CARRY |
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0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
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RLF f,d |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Ahora para la rotación a la derecha, supongamos que nuestro registro f = 0000 1111 b y que la bandera CARRY tiene un 0; cuando se aplica el comando RRF f,0 todos los números del registro f se desplazan hacia la derecha. El valor lógico que se encuentra en la bandera CARRY es colocado en el bit 7 y el bit. 0 es colocado en la bandera CARRY. El resultado de nuestro ejemplo seria: f = 0000 0111 b y CARRY seria 1:
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bit 7 |
bit 6 |
bit 5 |
bit 4 |
bit 3 |
bit 2 |
bit 1 |
bit 0 |
CARRY |
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0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
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RRF f,d |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
| DISPOSITIVOS LÓGICOS MICROPROGRAMABLES | Técnicas de programación | 10.4 |
Las operaciones de comparación utilizan la instrucción de resta. La resta no es mas que sumar al minuendo el complemento a 2 del sustraendo.
Supongamos que estamos intetando determinar si un número es igual a 2.
MOVLW .2 SUBWF N, W ; W = N - 2 BTFSS STATUS, Z GOTO NO_ES_IGUAL GOTO ES_IGUAL
Al número a comprobar (N) se le resta la cantidad de comparación (2) que se ha guardado en W. El resultado vuelve a guardarse en W para salvaguardar la variable N. Finalmente se comprueba la bandera Zero del registro Status.
Supongamos que estamos intetando determinar si un número mayor o menor de 2.
MOVLW .2 SUBWF N, W ; W = N - 2 BTFSS STATUS, C GOTO MENOR GOTO MAYOR_IGUAL
Aqui se comprueba la bandera C. Si Carry es 1 el resultado es positivo y si es 0 es negativo. Así, si N<2 entonces el programa va a MENOR. Si N es igual o mayor a 2 se salta a MAYOR_IGUAL.
Así, el código anterior:
Otra posibilidad es la siguente:
MOVF N, W SUBLW .2 ; W = 2 - N BTFSS STATUS, C GOTO MAYOR GOTO MENOR_IGUAL
El movimiento del programa se basa en la llamada a etiquetas y a subrutinas. Esto nos da capacidad para decidir, temporizar o retardar, operar y/o ejecutar algoritmos. Por eso debemos tener en cuenta las técnicas más comunes en la programación de lenguaje ensamblador que nos permitirán hacer estas y muchas otras cosas.
La mayoría de los microcontroladores incluyen en su repertorio de instrucciones algunas que permiten saltar a una rutina y, cuando se completa su ejecución, retornar al programa principal.
El empleo de subrutinas aporta muchas ventajas entre las que se destacan las siguientes:
La instrucción CALL (llamada a subrutina) consigue que la ejecución del programa continúe en la dirección donde se encuentra la subrutina a la que hace referencia. Es similar a GOTO pero coloca en la pila la dirección de la siguiente instrucción que se debe ejecutar después de terminar con la subrutina.
La subrutina finaliza con la instrucción RETURN (retorno de la subrutina) que retoma la dirección guardada en la pila y la coloca en el contador de programa PC continuando el flujo de control con la instrucciónque que sigue a CALL .
En la familia PIC de gama media la pila tiene ocho niveles de memoria del tipo LIFO (Last In, First Out, último en entrar, primero en salir). Si se produce la llamada a una subrutina durante la ejecución de otra subrutina, la dirección de retorno de esta segunda es colocada en la cima de la pila sobre la dirección anterior. Esta segunda dirección es la primera en salir de la pila mediante la instrucción RETURN .
Con la pila de ocho niveles, una subrutina puede llamar a otra y ésta, a su vez, llamar a otra hasta un máximo de ocho.
En muchas ocasiones es necesario efectuar una coincidencia entre alguna cantidad de valores conocidos y un número desconocido que se tiene como índice.
Por ejemplo, basados en el contenido de una posición de memoria RAM, que usaremos como índice, se puede obtener de una serie consecutiva de datos almacenados en la memoria de programa. A este conjunto de datos que queremos obtener a cambio de un valor del índice se les denomina tabla.
| DISPOSITIVOS LÓGICOS MICROPROGRAMABLES | Técnicas de programación | 10.5 |
La técnica consiste en cargar el valor del índice en el acumulador, y después llamar a una subrutina que primero suma este valor al PCL , por lo cual obtendremos un desplazamiento de tantas líneas como indique el índice. Una vez nos hayamos desplazado hasta la línea deseada, esta indicará el fin de la subrutina, y devolverá en el acumulador el valor deseado, para ese valor del índice.
Veamos un ejemplo:
INDICE EQU 0Ch ; posición de memoria RAM ................ ................ MOVF INDICE,W ;llevamos a W el número utilizado como índice CALL TABLA ; posición en donde se encuentra la serie de ; datos. En esta línea se tiene en w el dato leído ; de la tabla después del retorno de la subrutina ................ ................ TABLA ADDWF PCL,f ;se suma al PC W obteniendo como resultado un salto indexado RETLW 30h ;sí W sumado a PCL es 0 se retorna en esta posición, W=30h RETLW 31h ;sí W sumado a PCL es 1 se retorna en esta posición, W=31h RETLW 32h ;sí W sumado a PCL es 2 se retorna en esta posición, W=32h RETLW 33h ;sí W sumado a PCL es 3 se retorna en esta posición, W=33h RETLW 34h ;sí W sumado a PCL es 4 se retorna en esta posición, W=34h RETLW 35h ;sí W sumado a PCL es 5 se retorna en esta posición, W=35h
Para terminar, después de observar el ejemplo anterior, debemos tener en cuenta que antes de llamar a la subrutina TABLA, se debe cargar en el registro de trabajo w el valor del índice y una vez se retorne de dicha subrutina, es en este mismo registro de trabajo en donde se obtiene el resultado de la consulta a la tabla (vemos que la sucesión de instrucciones RETLW k se encuentra en memoria de programa).
Códigos ASCII:
Pantalla de código ASCII extendido en el PC IBM original:
Pantalla de código ASCII extendido en Windows
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El conjunto de caracteres ASCII (American Standard Code for Information Interchange) es el código de representación en hexadecimal del alfabeto, los números del 0 al 9, los principales símbolos de puntuación y algunos caracteres de control.
Como vemos en la tabla ASCII, podemos dividir cada carácter representado en hexadecimal como una parte alta de 3 bits (Most Significant Character = números del 0 al 7) y una parte baja de 4 bits (Least Significant Character = números del 0 al F). En total, la representación la hacemos con 7 bits.
Los códigos ASCII menores de 32 (decimal, de 00h a 1Fh) son los llamados carácteres de control. Se utilizan como comandos en los dispositivos serie y paralelo (terminales, impresoras, etc) efectuando operaciones como: avance de papel, retorno de carro, fin de transmisión, fin de archivo, etc. En condiciones normales, por ejemplo en un editor de texto ASCII, son carácteres que no pueden representarse gráficamente.
De los problemas más frecuentes en la programación, está el de convertir un número hexadecimal representado en 8 bits a dos caracteres ASCII los cuales sean la representación de dicho número para permitir su visualización en pantallas LCD, monitores, impresoras, etc.
Por, ejemplo, queremos representar el número hexadecimal 70 h, que en binario es 01110000 b y en ASCII necesita dos caracteres, "7" y "0"
Gráficamente:
| 7 | 0 | en hexadecimal (8 bits) |
| "7" | "0" | en ASCII (16 bits) |
| 37h | 30h | ASCII en hexadecimal (16 bits) |
Lo transportamos a un programa:
numHEX EQU 0Ch ; posición donde se almacena el número a convertir asciiH EQU 0Dh ; posición donde se almacena el resultado parte alta asciiL EQU 0Eh ; posición donde se almacena el resultado parte baja ....................... ....................... MOVLW 0Fh ; dato para enmascarar parte alta ANDWF numHEX,0 ; se enmascara la parte alta del número ; hexa y pasa a W IORLW 30h ; convierte el número en ASCII MOVWF asciiL ; número salvado en la variable de salida MOVLW F0h ; dato para enmascarar parte baja ANDWF numHEX,1 ; se enmascara la parte baja del número ; hexadecimal y queda allí SWAPF numHEX,0 ; se invierten parte alta y baja IORLW 30h ; convierte el número en ASCII MOVWF asciiL ; el número queda salvado en la variable de ; salida ..................... .....................
El ejemplo anterior funciona de forma correcta siempre y cuando los nibbles del número hexadecimal a convertir estén en el rango de 0 a 9. Habrá que realizar un tratamiento adicional a éstos si se encuentran en el rango de A h a F h.
| DISPOSITIVOS LÓGICOS MICROPROGRAMABLES | Técnicas de programación | 10.7 |
Cuando se tiene que solucionar un diagrama de flujo como el de la siguiente figura, en el cual tenemos tres posibles respuestas a una pregunta, se plantean las soluciones aquí presentadas.
Existen varias formas de resolver en unprograma este problema:
Determinamos para la opción 1, la opción 2 y la opción 3 un valor consecutivo como:
OPCION1 EQU 0 OPCION2 EQU 1 OPCION3 EQU 2
Uno de estos posibles valores lo llevamos a w y en una parte del programa los tratamos de la siguiente manera:
ADDWF PCL,1 GOTO ACCION1 GOTO ACCION2 GOTO ACCION3 ACCION1: ......... ;instrucciones correspondientes a la Acción 1 ......... GOTO ENCUENTRO ACCION2: ......... ;instruccionescorrespondientes a la Acción 2 ......... GOTO ENCUENTRO ACCION3: ......... ;instruccionescorrespondientes a la Acción 3 ......... ENCUENTRO ; sitio de encuentro de los distintos caminos ; después de una de las acciones ......... ;continuacióndel programa
| DISPOSITIVOS LÓGICOS MICROPROGRAMABLES | Técnicas de programación | 10.8 |
Otra forma posible es comparando uno por uno los valores de las diferentes opciones almacenadas en memoria RAM en una variable llamada OPCION
MOVLW OPCION1 XORWF OPCION,0 ; verificación de OPCION respecto a W BTFSC STATUS,Z ; verificando la bandera Z GOTO ACCION1 MOVLW OPCION2 XORWF OPCION,0 ; verificación de OPCION respecto a W BTFSC STATUS,Z ; verificando la bandera Z GOTO ACCION2 MOVLW OPCION3 XORWF OPCION,0 ; verificación de OPCION respecto a W BTFSC STATUS,Z ; verificando la bandera Z GOTO ACCION3 ACCION1 ......... ; instrucciones de la Acción 1 ......... ......... GOTO ENCUENTRO ACCION2 ......... ; instrucciones de la Acción 2 ......... ......... GOTO ENCUENTRO ACCION3 ......... ; instrucciones de la Acción 3 ......... ......... ENCUENTRO ; sitio de encuentro ......... ; continuación del programa .........
Aunque este último método es más largo que el anterior, es válido cuando los valores de las diferente sopciones no son consecutivos entre si.
Hay veces en las que se necesita introducir ciertos retardos de tiempo. Los retardos de tiempo se pueden obtener mediante hardware o por medio de ciclos repetitivos basados en software.
Los retardos de tiempo basados en software se realizan mediante un bucle e incrementando o disminuyendo un contador que cuando pase por cero hará que salgamos de la condición.
Como ya sabemos, un ciclo máquina es el tiempo utilizado por el microcontrolador para realizar sus operaciones internas y equivale a 4 ciclos de reloj u oscilador.
Por tanto:
Tciclo máq. = 4 * Tosc
Tciclo máq. = 4 / fosc
Como cada instrucción necesita 4 ciclos de reloj para que se ejecute, si usamos un cristal de 4 MHz cada instrucción ocupará 1 microsegundo, a no ser que el contador del programa se modifique.
El número de ciclos máquina utilizados por una instrucción para ser ejecutada depende de la misma. Las instrucciones que modifican el contador de programa necesitan dos ciclos máquina, mientras que todas las demás necesitantan solo uno. De esta manera las instrucciones de salto necesitan 2 ciclos máquina para ejecutarse.
La precisión de los retardos generados por software depende en esencia del tipo de oscilador que se utilice como base de tiempo en el microcontrolador (la mayor precisión se obtiene de los cristalesde cuarzo).
La velocidad a la que se ejecuta el código (instrucciones) depende de la velocidad del oscilador y del número de ciclos máquina ejecutados. Las instrucciones necesitan 1 ó 2 ciclos de máquina para ser ejecutadas.
El hecho de generar ciclos repetitivos por medio del programa y calcular el tiempo total de ejecución nos puede ayudar a generar tiempos precisos.
Un ejemplo de ciclo repetitivo lo tenemos a continuación, en la siguiente figura:
| DISPOSITIVOS LÓGICOS MICROPROGRAMABLES | Técnicas de programación | 10.9 |
Este algoritmo consume ciclos de la siguiente manera:
| OPERACIÓN | CICLOS |
| la carga de k en W | 1 c |
| la carga de W en el contador | 1 c |
| el decremento del contador mientras no llegue a cero | k - 1 |
| el decremento del contador cuando llegue a cero | 2 c |
| el salto a Loop | 2 * (k - 1) |
| Total: | (3 * k) + 1 |
Por cada instrucción agregada debe incluirse en la cuenta total el número de ciclos correspondiente a dicha instrucción.
Trabajando a 4 Mhz y asumiendo que k se remplaza por el valor 15 en decimal en el ejemplo tendríamos un tiempo igual a:
Número de ciclos = (3*15) +1 = 46 ciclos máquina
Tciclo máq. = 4 / 4 Mhz = 1 μs, el tiempo total entonces será de 46 μs.
Veamos como ejemplo las rutinas MSEC1 y MIC4. Con un cristal de 4 MHz, MIC4 tarda en ejecutarse 4 microsegundos y haciendo uso de esto, MSEC1 proporciona un retardo de 1 milisegundo al ejecutar 249 veces MIC4:
MSEC1 MOVLW 0xF9 ; carga F9 en el acumulador 249 en decimal NOP ; por la llamada a la subrutina CALL MSEC1 MIC4 ADDLW 0xFF ; substrae 1 de W BTFSS STATUS,Z ; salta cuando llega a cero GOTO MIC4 ; si no llega a cero vuelve a restar RETURN
Un milisegundo son 1000 microsegundos, de manera que necesitamos ocupar 1000 ciclos de reloj en la subrutina, que hemos llamado MSEC1.
El bucle MIC4 - GOTO MIC4 necesita 4 microsegundos para ejecutarse:
Para restar 1 al acumulador se utiliza ADDLW 0xFF, en lugar de SUBLW 0x1 porque esta instrucción no resta el literal a w, sino al revés, al literal le resta w. Por lo tanto para restar un literal de w debemos sumar el complemento a 2 del literal con w, en nuestro caso el literal es 1 (0000 0001 b) y el complemento a 2 de 1 es FF h:
0000 0001 1111 1110 +1 ----------- 1111 1111 (FF h.)
Después de restar, la subrutina MIC4, comprueba la bandera Z en el registro STATUS, que será puesto a uno cuando la resta sea 0. La comprobación del bit tarda un microsegundo a menos que se realice el salto, en cuyo caso se efectúa en 2 microsegundos.
Ciclos de instrucción (c) de la subrutina:
| ETIQUETA | INSTRUCCIÓN | CICLOS | |
| MSEC1 | MOVLW 0xF9 | 1 c | |
| NOP | 1 c | ||
| MIC4 | ADDLW 0xFF | 1c | TOTAL MIC4 => (249 * 4c) + 1c = 996 c |
| BTFSS STATUS,Z | 1c, 2c al saltar | ||
| GOTO MIC4 | 2 c | ||
| RETURN | 2 c | ||
| Total, 1000 c | |||
Como puede observarse después de ejecutar CALL MSEC1 transcurrirán 1000 ciclos de reloj, esto es 1 milisegundo antes de pasar a la siguiente instrucción.
La subrutina no utiliza ningún registro aparte de w. Para periodos de tiempo más largos deberán utilizarse registros.
La siguiente rutina es llamada con el número de milisegundos que deberán transcurrir dentro del acumulador según el valor de la variable CNTMSEC. Hace uso de la rutina MIC4. Se pueden realizar retardos de hasta un cuarto de segundo(1 - 255 msec):
NMSEC MOVWF CNTMSEC ; mueve W al registro msec MSLOOP MOVLW 0xF8 ; cuenta 8 microsegundos por encima CALL MIC4 ; 248 * 4 + 2 = 994 NOP ; realiza el resto del bucle NOP ; añade 6 microsegundos DECFSZ CNTMSEC, f ; decrementa el contador ; salta cuando llega a cero GOTO MSLOOP ; vuelve a realizar el bucle RETURN
Conviene recordar que el PIC16F84A tiene 13 patillas que pueden ser configuradas individualmente como entrada o como salida. Están divididos en dos puertos de 8 patillas y otro de 5, puerto B y puerto A, respectivamente. La dirección de cada bit está determinada por los bits de los registros TRISA y TRISB del banco de memoria 1. Un cero en un bit significa que es una salida, mientras que un uno significa que queda configurado como una entrada.
Ejemplo de cómo configurar el puerto B alternando entradas y salidas:
BSF STATUS,RP0 ; Activa el banco de memoria 1. MOVLW 0xAA ; coloca en el acumulador el valor '10101010' MOVWF TRISB ; W es copiado en el registro TRISB BCF STATUS,RP0 ; Activa el banco de memoria 0.
No se recomienda utilizar la instrucción TRIS, ver Instrucciones OPTION y TRIS.
Recuerdese que algunas patillas de los puertos están relacionados con otras funciones del microcontrolador. Los 4 bits más altos del puerto B pueden ser utilizados como interrupciones cuando son programados como entradas. El bit 0 del puerto B también puede ser usado como fuente de interrupción externa. El bit más alto del puerto A puede utilizarse también como entrada externa de reloj para el contador-temporizador.
Ver Puertos de E/S de "El PIC16F84A" para observar la constitución interna de los puertos y su funcionamiento (corrientes de salida que proporcionan, etc).
Antes de nada, ya sabemos que podemos ajustar independientemente cada línea de un puerto para que sea entrada o salida, mediante la instrucción TRIS . Así, para tener más control sobre lo que estamos haciendo, podemos cargar en este registro el valor en binario.
Ejemplo, en lugar de:
MOVLW 30h MOVWF TRISB
Ponemos:
MOVLW B'00110000' MOVWF TRISB
Para escribir en los puertos, podemos mover directamente el valor hexadecimal desde el acumulador al puerto entero. Esto se utiliza en aquellos casos en que usemos un puerto entero como un bus de datos, como puede ser en un display. Pero lo más normal es controlar cada patilla activando o desactivando independientemente los bits del registro PORTA o PORTB , a través de la instrucción BSF (activa) y BCF (desactiva).
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Ejemplo, mover un literal al puerto:
MOVLW 0F MOVWF TRISB
Activando bits del puerto:
BSF TRISB, 0 BSF TRISB, 1 BSF TRISB, 2 BSF TRISB, 3
Los puertos que contienen entradas y salidas necesitan una atención especial al escribir el programa. Instrucciones como BSF y BCF comienzan leyendo el valor del puerto y cargándolo en w; allí ejecutan la puesta a 1 ó a 0 del bit seleccionado y, luego, depositan el registro w en el puerto. También hay que tener en cuenta las modificaciones que se produzcan en las patillas que son entrada y pasan a salida, pues pueden estar presentes datos antiguos en el registro de salida del puerto al ser memorizados.
Hay que prestar mucha atención a las operaciones en las que, tras una lectura de un puerto, sigue una escritura de la misma. Se debe dejar pasar un tiempo determinado para que se estabilice el voltaje de las salidas. Insertando entre la lectura y la escritura una instrucción NOP o cualquier otra que no implique a los puertos, seremos capaces de eliminar estos errores potenciales.
Al igual que hemos escrito en los puertos a través de dos métodos distintos, igualmente podemos leer de ellos usando ambas metodologías.
El primero resulta bastante obvio, basta con realizar el proceso inverso: movemos el valor del puerto a w y de ahí a donde queramos hacer uso de ese valor.
El segundo se basa en las instrucciones que preguntan sobre el estado de un bit, esto es, BTFSS y BTFSC . Y dependiendo del bit, una realiza un salto si está a 0 y la otra si está a 1. En el siguiente ejemplo lo vemos más claro.
PRUEBA BTFSS PORTA, 0 ; comprueba el estado del bit 0 del puerto A GOTO PRUEBA ; si no cambia, vuelve a comprobarlo GOTO OTRO ; si cambia, sale del bucle y va a otro lado OTRO .......... ; otras instrucciones
Esto está bien en el caso de que lo apliquemos a entradas basadas en circuitería lógica, o que cambian de estado una vez cada mucho tiempo. Si quisiésemos aplicarlo, por ejemplo, a una entrada a la que tenemos conectado un pulsador, hemos de usar un circuito y un algoritmo anti-rebotes.
| DISPOSITIVOS LÓGICOS MICROPROGRAMABLES | Técnicas de programación | 10.11 |
Los rebotes son de sobra conocidos por todos aquellos que están iniciados en la electrónica digital. Son producidos por los elementos electromecánicos conectados a un circuito lógico, los cuales causan que este funcione mal al ser pulsados, ya que estos provocan un tren de pulsos debido a los rebotes que provocan las partes móviles al tomar contacto con las fijas.
Existen varias soluciones, según utilicemos entradas de nivel alto o de nivel bajo. Pero todas tienen en común una resistencia de Pull-Up (o de Pull-Down) y un condensador de unos 100nF que absorberá cualquier interferencia y/o rebote en la línea de entrada. En la figura siguiente se muestran distintas configuraciones para evitar los rebotes, una con el condensador a masa, y la otra con el condensador a Vcc. En ciertas ocasiones es normal situar una resistencia de unos 270 ohmios a 1K, entre el circuito y la patilla del PIC.
Si bien usando resistencias de pull-up, podemos salvar estas situaciones, hemos de tener presente que todas las líneas del puerto B disponen de estas resistencias, por lo cual no será necesario añadirlas, ya que están implementadas. Para activarlas basta con poner a cero el bit RBPU del registro OPTION.
Más que para evitar los rebotes, esta aplicación se usa para no pasar de instrucción sin antes haber soltado el pulsador, ya que no somos tan rápidos como para que la entrada esté a nivel bajo antes de una supuesta comprobación del mismo bit. La solución está en quedarnos bloqueados en otro bucle hasta que hayamos liberado el pulsador.
Ejemplo:
BUCLE BTFSS PORTA,1 ; bucle infinito GOTO BUCLE ; mientras no activemos el pulsador ESPERAR BTFSC PORTA,1 ; una vez que lo hayamos pulsado y salido GOTO ESPERAR ; entramos en otro bucle a esperar a soltarlo BSF PORTA,0 ; una vez liberado, por ejemplo encendemos un led
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Recuerda que los puertos están controlados por los registros PORTA y PORTB , y que estos registros se comportan como un registro cualquiera. Con esto podemos operar con ellos, activan banderas, etc.
Por esto, otro tipo de operaciones diferentes a las ya vistas, serán válidas en los casos en los que operemos con un puerto entero bajo un mismo bus de datos, por ejemplo. Podemos usar instrucciones de suma y resta, álgebra de Boole, rotación, incrementación y decrementación, etc.