PDF de programación - Microchip PIC

Microchip PIC

2009 

 

 

 

Josué Viera Rivero 

 
01/01/2009 
 

Tabla de Contenido 

 
Josué Viera Rivero 

 

Tabla de contenido 

 

Introducción: ......................................................................................................... 2 

MICROCHIP  PIC   (Programmable   Interface  Controller  )  /  (Programmable 

Intelligent Computer)  (Peripheral Interface Controller): ................................................ 5 

Características: .................................................................................................. 6 

APLICACIONES: .................................................................................................... 10 

RTOS: ................................................................................................................... 16 

mTouch  Entornos Táctiles:............................................................................. 19 

Bibliografía .......................................................................................................... 22 

 

 

Microchip PIC 

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Introducción 

Microcontroladores 

Jos

 
ué Viera Rivero 

Introducción: 
 
Por  cada  procesador  de  propósito  general  vendido,  se  venden  más  de  100 

microcontroladores.  ¿Pero  que  es  un  microcontrolador?  Es  una  computadora 

integrada  en  un  chip,  por  lo  tanto  consta  de  una  CPU  (Central  Processor  Unit),  una 

memoria  y  unidades  de  Entrada/Salida,  aunque  también  contiene  en  el  mismo  chip 

circuitos de apoyo tales como generador de reloj, módulos específicos, etc. 

 

Su cometido es disponer de una unidad que sea capaz de procesar información, 

interactuar  con  su  entorno  y  responder  ante  estímulos.  Vemos  que  al  estar  en  un 

circuito  integrado,  su  coste  será  mucho  más  reducido  que  si  quisiésemos  hacer  lo 

mismo  con  un  ordenador  personal,  además  de  consumir  menos  potencia  y  poderlo 

integrar  en  una  placa  de  circuito  impreso,  o  en  un  dispositivo  móvil.  Por  lo  tanto 

cualquier “cosa” inteligente, seguramente tendrá un o varios microcontroladores, por 

lo que se le define como un “embedded system” o sistema integrados/empotrado. 

Tenemos  disponibles  dos  arquitecturas  de  computadoras  a  elegir:  Von 

Neumann  y  Harvard.  La  primera  se  utiliza  en  los  ordenadores  personales,  donde  la 

memoria comparte el espacio de direcciones con los dispositivos de E/S. Además, en 

esta  memoria  coexisten  las  instrucciones  de  los  programas  y  los  datos.  En  esta 

estructura  se  comparte  el  bus  de  datos,  el  de  direcciones  y  el  de  control, 

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2 

Introducción 

 
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principalmente  para  reducir  el  coste  ya  que  el  ancho  del  bus  suele  ser  grande,  y 

físicamente ocupa bastante espacio. 

 

En  la  Harvard,  se  utilizan  dos  buses  independientes,  uno  para  acceder  a  una 

memoria de instrucciones, y el otro para acceder a la memoria de datos. Por lo tanto 

tendremos  implementado  en  hardware  controladores  independientes  para  cada 

memoria,  y  líneas  independientes.  Esta  estructura  es  la  que  se  utiliza  en  los 

microcontroladores,  y  en  supercomputadoras.  De  esta  manera,  podemos  acceder 

simultáneamente  a  ambas  memorias,  pudiendo  incrementar  la  eficiencia  ya  que  si 

implementamos  un  pipeline  (usando 

instrucciones  RISC),  podremos  buscar 

la 

instrucción y un dato al mismo tiempo. También posibilita la opción de usar diferentes 

anchos de palabra para cada línea. 

 

Por la propia naturaleza del microcontrolador, la memoria de instrucciones se 

implementa de tipo No‐Volátil, tal como ROM o EEPROM /FLASH, y luego la de datos 

 

como SRAM.  

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Introducción 

 
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Dependiendo  de  la  utilidad,  rapidez  o  complejidad  del  cálculo  y  del  entorno, 

disponemos de varios fabricantes y a la vez de varias familias de microcontroladores, 

tales como ATMEL, FREESCALE (Motorola), Microchip, ST, Texas.  

Cada uno tiene implementado microcontroladores de 8, 16, ó 32 bits (ancho de 

los  datos).  ¿Por  qué?  Simplemente  dependiendo  de  la  capacidad  de  cómputo  que 

deseemos y la rapidez. Por ejemplo, si disponemos de uno de 8 bits y queremos sumar 

flotantes, tendremos que esperar varios ciclos, ya que la ALU disponible será de 8 bits, 

mientras que con un procesador de 32 bits será más rápido y podrá hacer las mismas 

tareas que el de 8 en menos tiempo. 

 

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             PIC 

 
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MICROCHIP PIC  (Programmable Interface Controller ) / 
(Programmable Intelligent Computer)  (Peripheral Interface 
Controller): 

La  compañía  fue  fundada  en  1989,  y  es  uno  de  los  mayores  fabricantes  de 

microcontroladores, de memorias y de dispositivos analógicos.  

1990 

 Se fabricó la unidad número 1 millón.  

1994  El  Mercado  de  microcontroladores  obtiene  un  valor  de  1  billón  de 

dólares.  

1997 

 Las ventas alcanzan un valor de 400 Millones de dólares.  

1999 

 El Mercado tiene un valor de 3 billones de dólares.  

1999  Se produce la unidad 1 billón.  

2004 

 Las ventas alcanzan un valor de 800 Millones de dólares.  

2005  Se producen la unidad número 4 billones.  

2006 

 Las ventas alcanzan un valor de 1 billón de dólares.   

Y se fabrica la unidad 5 Billones. 

Se consigue el puesto número 1 del ranking de MC de 8 bits. 

2007 

 El Mercado tiene un valor de 9 billones de dólares.  

2008 

 Actualmente  cuenta  con  más  de  400  tipos  de  Microcontroladores 

disponibles, de los cuales, 250 son de 8 bit. Se comercializa la unidad 6 billones desde 

que se inicio la producción en 1990. 

POBLACIÓN MUNDIAL:  6 739 543 471   6.7 BILLONES (USA). 

PD: 1 billion: mil millones.  1 000 000 000 

 

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             PIC 

 
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Características: 

• Usan la arquitectura Harvard.  
• Número reducido de instrucciones (desde 35 a 70) 
• La mayoría se ejecutan en un solo ciclo (4 ciclos de reloj). 

 

 

 

Gran cantidad de recursos: 

Memoria:  FLASH (repogramable), OTP , ROM. De 8 a 32 bits. 

Pines: desde 6 (4 de E/S) a 100 (85 de E/S). 

 

Se dispone de infinidad de herramientas para programarlos, desde el ensamblador 

en un txt, pasando por BASIC y hasta lenguajes de alto nivel como C. 

PIC10F200 0.375KBytes (256 Palabras), 16 posiciones de RAM. 33 instrucciones. Reloj 

de 4MHz = 1 MIPS. Su datapath es de 8 bits, y las instrucciones son de 12 bits de 

ancho.  Recordar  estructura  Harvard  ‐>  Memorias  independientes  con  buses 

diferentes. 6 pines. 

 

Microchip PIC 

 

6 

             PIC 

 
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PIC32MX360F512L  512 KBytes.  32 KB de Ram. Reloj de 80 MHz. 100 pines 

Pipeline de 5 etapas.  646 páginas de hoja de características.

 

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             PIC 

 
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             PIC 

 
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Ejemplos de encapsulados y tamaños de PIC:

Microchip PIC 

 

 

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      Aplicaciones 

 
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APLICACIONES: 

 

Podemos ver en la siguiente gráfica todas las posibilidades de interacción que 

dispone  un  microcontrolador  con  el  entorno,  y  como  puede  accionar  una  gran 

variedad de dispositivos. 

La siguiente tabla nos detalla los interfaces que dispone el PIC. Tenemos desde 

la  típica  USART  hasta  los  buses  más  avanzados  de  CAN,  pasando  por  conversores 

Analógicos/Digitales, modulador de ancho de pulso y los típicos registros de captura y 

comparadores . 

 

Microchip PIC 

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      Aplicaciones 

 
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A continuación vemos dependiendo de la complejidad del diseño a tratar, 

elegiremos una familia de las disponibles, empezando por las de 8 bits a 32 bits.  

 

 

En las siguientes tablas, ya nos centramos en los PIC de 8 bit ya que son los más 

comunes ya que son capaces de ejecutar y controlar las tareas más comunes. El 

fabricante nos indica posibles usos para cada familia y las prestaciones: 

 

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      Aplicaciones 

 
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PIC 10F: LV: Baja alimentacion 2V  ‐ HV: High Voltage 15V 

PIC 16F  

20 a 40 pines: 

PIC 18F  

 

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      Aplicaciones 

 
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Además,  Microchip  nos  proporciona  en  su  página  web  en  el  apartado  de 

Application Design: 

Por ejemplo, en Lighting ‐> Incasdecent:  

Available Documentation:
1. TB094: Dimming AC Incandescent Lamps Using A PIC10F200

2. AN954: Transformerless Power Supplies, Resistive and Capacitive

3. TB008: Transformerless Power Supplies

 

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      Aplicaciones 

 
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Nos da el código, las formulas para los cálculos, el esquemático, programas de 

diseño/programación para muchísimos escenarios y montajes.  

 

Ejemplos: 

CONSUMER ELECTRONICS: 

TCP/IP Networking: Internet Radio Using OLED Display and MP3 Audio Decoder 

Four Channel Digital Voltmeter with Display and Keyboard 

Decoding an Infrared Remote Using a PIC16C5X Microcontroller 

Measure Tilt Using PIC16F84A & ADXL202 

AN996, Designing a Digital Compass Using the PIC18F2520 

TELECOMMUNICATIONS: 

Implementation of the Data Encryption Standard Using PIC17C42 

DTMF Detection Using PIC18 Microcontrollers 

Microchip PIC 

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      Aplicaciones 

 
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Credit Card Reader Using PIC12C509317KB  AN730  

CRC Generating and Checking 

 

dsPICS  (Operaciones especiales: Modulo, Bit‐Reversed, 16x16 Multiplicadores) 

Single cycle MAC) y 32 Bits: 

HTTP Server using BSD Socket API for PIC32MX  / FTP / SNMP 

USB Mass Storage Class on an Embedded Device 

Implementing FIR and IIR Digital Filters  

Analog to Digital Conversion  

Reading and Using Fast Fourier Transformation (FFT) 

 

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          RTOS 

 
Jo