PDF de programación - Batalla de microcontroladores ¿AVR o PIC?

Boletín Escuela de Informática, Facultad de Informática y Ciencias Aplicadas, UTEC Septiembre 2009

BATALLA DE MICROCONTROLADORES

¿AVR o PIC?

Omar Otoniel Flores Cortez, Docente Cátedra de Electrónica, Universidad Tecnológica de El

Salvador UTEC.



en

algo

tienen

todos estos

Abstract — Piense en un mp3player, un celular, un
horno microondas, la lavadora, el sistema de frenos ABS,
un sistema de posicionamiento GPS, el sistema de
dispositivos
vigilancia del hogar;
electrónicos
común, usan un
microcontrolador como unidad central de proceso. El
microcontrolador es una pieza importante dentro del
diseño electrónico de sistemas embebidos, y cada vez
mas se populariza su uso dentro de profesionales y
aficionados de
los
invadido por decenas de
microcontroladores esta
fabricantes, cada uno ofreciendo microcontroladores
cada vez mas poderosos, pero dentro de todo esta oferta
se encuentran dos fabricantes y es especial dos familias
de microcontroladores que pujan por el domino del
mercado de
los diseñadores de sistemas y de los
aficionados y aun estudiantes que utilizan
los
microcontroladores en diversos diseños ya sea para uso
personal o académico.

la electrónica. El mercado de

Este documento contiene una comparación entre
familias de
ventajes y desventajas de estas dos
microcontroladores, y pretende dar un vistazo a aquellas
características que hacen de los microcontroladores los
aliados preferidos en las soluciones embebidas.


Términos

Clave —Microcontrolador,

Sistema
Embebido, Microprogramación, Hardware, Programador,
Lenguaje Ensamblador, AVR, PIC, ADC, Puertos Digitales,
Bytes, Memoria, RAM, FLASH.

I. INTRODUCCION

en

que

usan

E

electrónica

N años recientes el mundo de la electrónica y en
especial el diseño de sistemas embebidos basados
en microcontroladores, ha sido el escenario de una
batalla entre dos grupos de diseñadores de estos
formado por aquellos
sistemas, un grupo esta
entusiastas
los
microcontroladores de la familia PIC de el fabricante
MICROCHIP[1] y otro grupo lo forman las personas que
prefieren
los
en
microcontroladores de la familia AVR de ATMEL[2].
Al realizar una búsqueda en Internet, podemos encontrar
infinidad de paginas y sitios dedicados al diseño de
proyectos con microcontroladores, y dentro de estas la
mayoría son relacionadas al uso de los PIC, sin
embargo en años recientes se ha visto un crecimiento
acelerado de sitios o blogs que tratan sobre proyectos o
sistemas usando el AVR. Esto solo es una prueba de
cómo el diseño de sistemas embebidos esta dejando los

sistemas

basados

diseñar

PIC por los AVR, es mas los nuevos diseñadores están
prefiriendo estos en sus diseños, así como dentro de
algunos centros de enseñanza superior se prefiere el
uso de los microcontroladores AVR como modelo para
el aprendizaje.


Figura 1. Microcontroladores, versión encapsulado PDIP



¿Porque es esto? ¿A que se debe que el
microcontrolador AVR este desplazando al famoso PIC?,
pues en este articulo tratare de dar una visión de las
características que posee cada familia de estas familias,
AVR y PIC. y de cómo características influyen en la
elección , por parte del diseñador, del microcontrolador a
utilizar en la implementación de sus proyectos..

II. ¿PIC O AVR?

internos, cumple una

Un microcontrolador es un circuito integrado, figura 1,
que incorpora en su interior los bloques básicos para
formar un sistema embebido o una PC en menor escala,
es decir el microcontrolador es un chip en cuyo interior
encontramos una CPU, Memoria, Reloj, Puertos de
Comunicación y Módulos Periféricos de E/S. Cada uno
de estos bloques
función
especifica y permite al diseñador un mejor control de los
procesos del sistema, el CPU se dice que es un
microprocesador en pequeño y de menor potencia, la
Memoria que sirve para almacenar el Firmware o
programa a ejecutar, el Reloj provee una señal de
sincronización para todos las tareas del sistema, los
Puertos de comunicación le permiten al microcontrolador
tener
otros
microcontroladores o un PC, por ejemplo puerto RS232,

comunicación

bi-direccional

con



2

USB, ISP, I2C, y los Módulos Periféricos de E/S que
permiten el intercambio de información de tipo digital o
análoga con el exterior del sistema, es dentro de estos
Periféricos que se pueden encontrar: Puertos Digitales
E/S, Conversores Análogo
digital, Contadores,
Temporizadores, Módulos PWM, entre otros.



Además de su estructura un microcontrolador posee
ciertas características de desarrollo, como son: su
lenguaje de programación, el IDE para la escritura de
programas, la forma en que es programa la memoria
interna, el hardware externo necesario para realizar esta
grabación. Son estas características las que hacen la
diferencia al momento de la elección correcta de un tipo
de microcontrolador.


A. Familias AVR y PIC.

Existen decenas de empresas

fabricantes de
microcontroladores, entre las que podemos nombrar:
Intel, Motorola, Texas Instrument, Microchip, Cypress,
Atmel, entre otras. Pero dentro de toda esta gama de
microcontroladores se destacan dos
familias de
microcontroladores: la familia AVR y la familia PIC, cuya
popularidad es alta entre diseñadores de sistemas
embebidos que requieren un rendimiento alto y bajo
costo, y eligen uno u otro ya sea por su nivel de
integración, por su arquitectura, la disponibilidad de
recursos o su lenguaje de programación.

fabricados por


Los PIC son una familia de microcontroladores de 8
bits
la empresa estadounidense
MICROCHIP, cuentan con un CPU RISC y memoria
FLASH para el almacenamiento del Firmware. Por otro
lado los AVR son una familia de microcontroladores
fabricada por la compañía noruega ATMEL, estos
microcontroladores de 8 bits cuentan con una CPU RISC
y su memoria de programa viene implementada en
FLASH. Ambas familias cuentan con periféricos como
Puertos Digitales, ADC, PWM, entre otros.

Basado en esta descripción, se podría pensar que los
PIC y AVR son iguales, en cierto modo si, desde un
punto de vista de estructura general, pero es el ámbito
que rodea esta estructura para el desarrollo de sistemas
embebidos, es donde encontramos diferencia entre
ambos microcontroladores, en
indicadores como:
Lenguaje de programación, IDE, interfases para la
programación, reloj interno, voltaje de alimentación,
potencia, costo, etc.



B. Lenguaje de Programación e IDE.

El microcontroladores por ser un sistema digital
programable, necesita de un código de programa o
firmware que incluya las instrucciones necesarias para
realizar el control del sistema embebido. El lenguaje de
programación de un microcontrolador, es el Lenguaje
lenguaje de bajo nivel, este
Ensamblador (.asm),

ensamblador posee algunas diferencias entre fabricante
y fabricante, no es lo mismo el lenguaje ensamblador
para INTEL que para PIC o aun AVR. Pero dentro del
mundo de los microcontroladores podemos encontrar
Compiladores de un
lenguaje de alto nivel a
ensamblador o mejor aun a Lenguaje Maquina (.hex).

Para los microcontroladores AVR podemos encontrar
compiladores de lenguaje C, C++, Basic, cada uno de
ellos brinda distintas ventajas, una de ellas es el hecho
de no tener que aprender Ensamblador y trabajar en un
lenguaje que el usuario domine, además cada uno
cuenta con IDE (Ambiente Integrado de Desarrollo) para
un mejor diseño de los programas. Dentro de estos
podemos citar el AVRstudio[3] que incluye compiladores
de C, C++ y Ensamblador, y el BASCOM[4] que incluye
un compilador de Basic para microcontroladores AVR.
Como ventaja principal se debe citar que todos estos
IDE se pueden descargar gratis o en versiones Demo
desde la web de sus respectivos fabricantes. Existen
algunas plataformas educacionales de desarrollo
basadas en micros AVR, como el ARDUINO[5], que
básicamente es un chip AVR con un bootloader, lo cual
hace que sea aun mas sencilla la programación.


En cuanto a los microcontroladores PIC, además de
el lenguaje Ensamblador, podemos encontrar diferentes
IDE y compiladores para C , C++ y Basic, sin embargo
cabe destacar que estas herramientas de desarrollo no
son completamente gratis y tienen su costo, entre IDE
mas usados están: MPLAB[6], PICSIMULATOR[7],
PICBASIC[8] , y mas. Así como en la familia AVR, existe
una plataforma basada en un PIC, llamada PICAXE[9],
que es un chip PIC previamente grabado con un
programa bootloader que permite programarlo en
lenguaje Basic y vía el puerto serial del PC.


Como se puede ver cada familia, PIC y AVR, tiene
sus propias herramientas de programación, lenguajes e
IDE, dependerá del conocimiento de el diseñador la
elección de uno u otro basado en el nivel dominio de que
se tenga de cierto lenguaje de programación, tomando
en consideración la disponibilidad, gratuidad o paga, de
estas herramientas.



C. Interfaces de Programacion.

Con interfase de programación, se hace referencia al
hardware externo necesario para programar o descargar
el programa escrito en el IDE a la memoria Flash del
microcontrolador,
ò
programador