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Microcontroladores PIC

chucho198 . Spanish

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Arquitectura interna
- Se define la arquitectura interna como el conjunto de atributos que tiene un impacto directo en la ejecución del proceso que llevan a cabo
- Arquitectura Harvard
  - Se caracteriza por tener como unidad de control un sistema secuencial sincrono que posee un contador de entrada y salida en paralelo de n biestables. En la arquitectura Harvard, la CPU puede tanto leer una instrucción como realizar un acceso a la memoria de datos al mismo tiempo, incluso sin una memoria caché.
- Arquitectura Princeton
  - Su unidad de control es un sistema secuencial sincrono que posee solamente dos estados lo cual permite que la memoria activa de datos y la memoria de instrucciones se comuniquen con la unidad de control atravez de un bus unico
- Partes Principales
  -  Un microcontrolador posee todos los componentes de un computador, pero con unas características fijas que no pueden alterarse.  
  - Procesador
    -  El procesador de los modernos microcontroladores responde a la arquitectura RISC (Computadores de Juego de Instrucciones Reducido), que se identifica por poseer un repertorio de instrucciones máquina pequeño y simple, de forma que la mayor parte de las instrucciones se ejecuta en un ciclo de instrucción.  
  - Memoria de programa
    -  El microcontrolador está diseñado para que en su memoria de programa se almacenen todas las instrucciones del programa de control. No hay posibilidad de utilizar memorias externas de ampliación. Como el programa a ejecutar siempre es el mismo, debe estar grabado de forma permanente.  
    - ROM
      -  En este tipo de memoria el programa se graba en el chip durante el proceso de su fabricación mediante el uso de «máscaras»  
    - EPROM
      -  La grabación de esta memoria se realiza mediante un dispositivo físico gobernado desde un computador personal, que recibe el nombre de grabador.   
    - EEPROM
      -  Sobre el mismo zócalo del grabador puede ser programada y borrada tantas veces como se quiera, lo cual la hace ideal en la enseñanza y en la creación de nuevos proyectos.  
    - FLASH
      - Se trata de una memoria no volátil, de bajo consumo, que se puede escribir y borrar en circuito al igual que las EEPROM, pero suelen disponer de mayor capacidad que estas últimas.  
  - Memoria de datos
    -  Los datos que manejan los programas varían continuamente, y esto exige que la memoria que les contiene debe ser de lectura y escritura, por lo que la memoria RAM estática (SRAM) es la más adecuada, aunque sea volátil.     
  - E/S para periféricos
    -  Las líneas de E/S que se adaptan con los periféricos manejan información en paralelo y se agrupan en conjuntos de ocho, que reciben el nombre de Puertas. Hay modelos con líneas que soportan la comunicación en serie; otros disponen de conjuntos de líneas que implementan puertas de comunicación para diversos protocolos, como el I2C, USB, etc.  
  - Recursos auxiliares
    -  Según las aplicaciones a las que orienta el fabricante cada modelo de microcontrolador, incorpora una diversidad de complementos que refuerzan la potencia y la flexibilidad del dispositivo.  
    - Circuito de reloj
      -  Encargado de generar los impulsos que sincronizan el funcionamiento de todo el sistema.  
    - Temporizadores
      -  Orientados a controlar tiempos.  
    - Perro Guardián («watchdog»)
      -  Destinado a provocar una reinicialización cuando el programa queda bloqueado.  
    - AD y DA
      -  Conversores AD y DA, para poder recibir y enviar señales analógicas. 
    - Comparadores analógicos
      - Funciona para verificar el valor de una señal analógica.   
    - Sistema de protección
      -  Sistema de protección ante fallos de la alimentación  
Periféricos PIC 18F4550
- Con ayuda de los registros de funciones especiales (SFR)  podemos controlar las funciones de los perifericos del controlador. en tre los perifericos importantes tenemos  -3 interrupciones externas. -4 Timers -2 modulos PWM. -Modulo USART -Modulo  MSSP -13 canales A/D -USB bus
- Interrupciones externas
  - El pic 18f4550 cuenta  ocn múltiples fuentes de interrupción y la característica de prioridad de interrupción que permite asignar a cada interrupción una alta prioridad o un nivel de baja prioridad.
  - Los registros utilizados para el control de interrupciones son: • RCON • INTCON • INTCON2 • INTCON3 • PIR1, PIR2 • PIE1, PIE2 • IPR1, IPR2
- Timers
  - Este pic cuenta con 4 timer, el control de la funciones se realiza atravez de los registros dedicaos, por ejemplo el timer T0 puede ser controlado atravez del registro T0CON, Algunas caracteristicas de los timer son: -Operacion seleccionable por software ya sea como timer o como contador, en modo de 16 o 8 bits -Registros leibles y escribibles -Software prescalable programable -Seleccionable para reloj externo -Interrupcion al desbordamiento.
- Modulos PWM
  - En el modo de modulación de ancho de pulso (PWM), el pin CCPx produce una salida PWM con resolución de 10 bits. Ya que el pin CCP2 se multiplexa con  PORTB o PORTC el bit TRIS apropiado debe ser borrado para hacer al el pin CCP2 como salida.
- Modulo USART
  - El asíncrono síncrono universal mejorado transmisor receptor (EUSART) es uno de los módulos de E/S serie. (Por lo general, el USART también es conocido como Interfaz de Comunicaciones Serial) El EUSART puede configurarse como full dúplex el cual puede comunicarse con dispositivos periféricos, como terminales CRT y computadoras personales.
- Modulo MSSP
  - El módulo MSSP (Master Synchronous Serial Port) es una interfaz en serial, útil para comunicarse con otros dispositivos periféricos o microcontroladores. Estos dispositivos periféricos pueden ser EEPROMs en serie, registros de desplazamiento, controladores de pantalla, convertidores A / D, etc. El módulo MSSP puede operar en uno de los dos modos siguientes: • Interfaz periférica serie (SPI) • Circuito Inter-Integrado (I2C) - Modo Full Master  - Modo esclavo (con llamada de dirección general) La interfaz I2C admite los siguientes modos en hardware: • Modo maestro • Modo Multi-Maestro • Modo Esclavo
- Canales A/D
  - El módulo convertidor analógico-digital (A / D) tiene 13 canales para este Dispositivo. Este módulo permite la conversión de un señal de entrada analógica a una señal digital de 10 bits. El módulo tiene cinco registros: • A/D Result High Register (ADRESH) • A/D Result Low Register (ADRESL) • A/D Control Register 0 (ADCON0) • A/D Control Register 1 (ADCON1) • A/D Control Register 2 (ADCON2)
- USB
  - La familia de dispositivos PIC18FX455 / X550 contiene una Interfaz compatible de baja y alta velocidad  USB que permite una comunicación rápida entre cualquier host USB y el microcontrolador PIC®. El funcionamiento del módulo USB está configurado y gestionados a través de tres registros de control. Además de un total de 22 registros que se utilizan para administrar el USB . Los registros son: • USB Control register (UCON) • USB Configuration register (UCFG) • USB Transfer Status register (USTAT) • USB Device Address register (UADDR) • Frame Number registers (UFRMH:UFRML) • Endpoint Enable registers 0 through 15 (UEPn)
Manejo de puertos PIC 18F4550
- El microcontrolador cuenta con cinco puertos disponibles. Algunos pines de los puertos de E /S se multiplexan con funciones periféricas del dispositivo. En general, cuando un periférico está habilitado, ese pin no puede ser utilizado como un pin de E / S de propósito general. Cada puerto tiene tres registros para su funcionamiento. Los registros son: • Registro TRIS (registro de dirección de datos) • Registro PORT (lee los niveles logicos en los pines del dispositivo) • Registro LAT (Latch de salida).
Configuración del reloj PIC 18F4550
- El funcionamiento del oscilador en el PIC se controla a través de dos registros de configuración y dos registros de control. El registro de configuracion CONFIG1L y CONFIGoscilador y las opciones de preescalar / postscalar1H, selecciona el modo de  de USB. Los bits de configuración, se setean cuando el dispositivo está programado y dejada esa configuración hasta que el dispositivo se reprograma. El registro OSCCON selecciona el Modo reloj; se utiliza principalmente en el control de reloj y para cambiar en modos de administración de energía. El registro OSCTUNE se usa para recortar la fuente de frecuencia INTRC, así como seleccionar lafuente de reloj de baja frecuencia que se acciona para varias caracteristicas especiales.