PDF de programación - Entrega 4 - Aprendiendo a programar Microcontroladores PIC en Lenguaje C con CCS

Aprendiendo a programar
Microcontroladores PIC en
Lenguaje C con CCS

Por Andrés Raúl Bruno Saravia

Entrega Nº 4.

Se dice que el lenguaje C es un lenguaje de nivel medio. La razón de esta
indicación está en que en C se pueden crear programas que manipulan la máquina
casi como lo hace el lenguaje Ensamblador, pero utilizando una sintaxis que se
asemeja más a los lenguajes de alto nivel. De los lenguajes de alto nivel toma las
estructuras de control que permiten programar de forma estructurada.

Al tener características de los lenguajes de bajo nivel se puede tomar el control absoluto
del microcontrolador. Además tiene atajos que gustan mucho a los programadores al
tener una sintaxis menos restrictiva que lenguajes como Pascal por ejemplo, lo que le
convierte en el lenguaje idóneo para crear cualquier tipo de aplicación.

Sus características básicas son:

• Es un lenguaje estructurado y modular. Lo que facilita su compresión y escritura
• Es un lenguaje que incorpora manejo de estructuras de bajo nivel (punteros,

bits), lo que le acerca a los lenguajes de segunda generación

• Permite utilizar estructuras de datos complejas (arrays, pilas, colas, textos,...)
• Es un lenguaje compilado
• Permite crear todo tipo de aplicaciones

¿Cual es estructura de un programa en Lenguaje C?

Un programa en C consta de una o más funciones, las cuales están compuestas de
diversas sentencias o instrucciones.
Una sentencia indica una acción a realizar por parte del programa. Una función no es
más que (por ahora) un nombre con el que englobamos a las sentencias que posee a fin
de poder invocarlas mediante dicho nombre.

La idea es:

parámetros nombreDeFunción(parámetros)
{

Sentencias;

}

Los símbolos { y } indican el inicio y el final de la función. Esos símbolos permiten
delimitar bloques en el código.
El nombre de la función puede ser invocado desde otras sentencias simplemente
poniendo como sentencia el nombre de la función.

Como a veces las funciones se almacenan en archivos externos, necesitamos incluir esos
archivos en nuestro código mediante una sentencia especial #include , que en realidad es
una directiva de preprocesador. Una directiva de preprocesador es una instrucción para
el compilador con el que trabajamos.
El uso es:

#include <cabeceraDeArchivoExterno>

La directiva #include permite indicar un archivo de cabecera en el que estará incluida la
función que utilizamos. En el lenguaje C estándar los archivos de cabecera tienen
extensión h. Los archivos de cabecera son los que permiten utilizar funciones externas
(o librerías) en nuestro programa.
Una de las librerías más utilizadas en los programas, es la que contiene las etiquetas de
todos los registros de funciones especiales del MCU PIC que hayamos seteado en el
proyecto. En el caso de CCS esta librería está disponible en la cabecera 16Fxxx.h
En todos los lenguajes de programación, el primer programa a realizar es el famoso
Hola mundo, un programa que escribe este texto en pantalla. En el mundo de los
microcontroladores PIC, este programa se traduce en hacer titilar un led. De esta forma
en CCS el código de este programa es:

#include <18f14k50.h>
#use delay(crystal=12000000)//
#fuses
HS,NOWDT,NOLVP,NODEBUG,NOBROWNOUT,NOPLLEN,CPUDIV1,PUT,MCLR
#define LED1
void main(void)
{

PIN_B4

setup_adc_ports(NO_ANALOGS);
while(1)
{

output_high(LED1);
delay_ms(500);
output_low(LED1);
delay_ms(500);

}

}

¿Cuáles son los elementos de un programa en C?

Los programas en C se basan en sentencias las cuales siempre se incluyen dentro de una
función. En el caso de crear un programa ejecutable, esas sentencias están dentro de la
función main. A está función le antecede y precede la palabra void.
Ahora bien al escribir sentencias hay que tener en cuenta las siguientes normas:

(1) Toda sentencia en C termina con el símbolo "punto y coma" (;)

(2) Los bloques de sentencia empiezan y terminan delimitados con el símbolo de llave
({ y }). Así { significa inicio y } significa fin

(3) En C hay distinción entre mayúsculas y minúsculas. No es lo mismo main que
MAIN. Todas las palabras claves de C están en minúsculas. Los nombres que pongamos
nosotros también conviene ponerles en minúsculas ya que el código es mucho más
legible así.

¿Qué es un comentario?

Se trata de texto que es ignorado por el compilador al traducir el código. Esas líneas se
utilizan para documentar el programa.
Esta labor de documentación es fundamental. De otro modo el código se convierte en
ilegible incluso para el programador que lo diseñó. Tan importante como saber escribir
sentencias es utilizar los comentarios. Todavía es más importante cuando el código va a
ser tratado por otras personas, de otro modo una persona que modifique el código de
otra lo tendría muy complicado.

En C los comentarios se delimitan entre los símbolos /* y */ para los bloque y // para las
lineas

// Esto es un comentario usado para las líneas
/* Esto es un comentario el compilador hará caso omiso de este texto*/

¿Qué debemos considerar como importante en C?

C no es un lenguaje dócil para enfrentarlo intuitivamente por primera vez; se requiere
un mínimo conocimiento de sus fundamentos antes de poner las manos sobre el teclado.
En este aspecto es particularmente importante comprender los diferentes tipos de datos
y las reglas que rigen su operación.
La idea directriz de C es la definición de procedimientos (funciones), que en principio
devuelven un valor. Lo que para nosotros es - conceptualmente - el programa principal,
también es en C una función (la más externa).
Incidentalmente, su valor es devuelto al sistema operativo como código de conclusión
del programa.
Ante todo, C está diseñado con vistas a la compatibilidad. En este sentido, todas las
definiciones que puedan hacerse no serán concretas, pues son adaptables de acuerdo con
la implementación. Un entero, por ejemplo, es una entidad con ciertas características
generales, pero su implementación diferirá en distintos equipos.

C maneja los datos en forma de variables y constantes, conceptos con los que
supondremos que el lector está familiarizado. Las variables, simbolizadas mediante
datos alfanuméricos (cuyas reglas de construcción trataremos más adelante), presentan
características que será muy importante considerar:

• Tipo de dato: cada variable (también las constantes) está caracterizada por el

tipo de dato que representa.

• Visibilidad: en un programa C, cada variable tiene un rango de visibilidad
(procedimientos en los que es reconocida), que depende de cómo se la haya
declarado.

• Existencia: relacionado con la anterior característica, es posible que el contenido

de una variable perdure, o que se pierda, por ejemplo, al terminarse un
procedimiento.

¿Cuál es el grupo de caracteres de C?

C emplea dos conjuntos de caracteres:

• El primero de ellos incluye todos los caracteres que tienen algún significado para

el compilador.

• El segundo incluye todos los caracteres representables.

C acepta sólo ciertos caracteres como significativos. Sin embargo, otros caracteres
pueden formar parte de expresiones literales (constantes literales, nombres de archivo,
etc.) que no serán analizadas por C.
Los caracteres a los que C asigna especial significado se pueden clasificar en
alfanuméricos y signos especiales. Los caracteres alfanuméricos incluyen las letras
(alfabeto inglés, de A a Z), mayúsculas y minúsculas, los dígitos, y el guión bajo
(underscore: ‘_’).
En todos los casos, las mayúsculas son consideradas distintas de las minúsculas. Toda
cadena alfanumérica con significación en C está compuesta exclusivamente por estos
caracteres.

Los signos especiales son los listados a continuación. Ellos se emplean como
delimitadores, operadores, o signos especiales.

Mayúsculas: A - Z
Minúsculas: a - z
Dígitos: 0 – 9
Guión bajo: _
Coma ,
Punto .
Punto y coma ;
Dos puntos :
Signo de interrogación ?
Signo de admiración !
Comilla simple ‘
Comilla doble “
Barra vertical |
Barra /
Barra invertida \
Tilde ~

Signo más +
Signo menos -
Paréntesis izquierdo (
Paréntesis derecho )
Corchete izquierdo [
Corchete derecho ]
Llave izquierda {
Llave derecha {
Signo Mayor >
Signo Menor <
Signo igual =
Asterisco *
Ampersand &
Porciento %

Caret ^

¿Qué es un identificador?

Los identificaremos se utilizan para identificar, (valga la redundancia): variables, constantes, funciones,
etc.

Deben comenzar con una letra. Máxima longitud: 32 caracteres.
Sólo pueden contener letras y números, pero no caracteres especiales, salvo el guión bajo, (underscore).
No se deben confundir con palabras reservadas de C, (una variable, por ejemplo no puede llamarse int, ni
main, etc.) y hay diferencias entre mayúsculas y minúsculas. Como norma se utilizan las minúsculas; las
mayúsculas se usan para las constantes.

Las palabras reservadas o también conocidas como “palabras claves” sirven para indicar al
microcontrolador que realice una tarea muy determinada (desde evaluar una comparación, hasta definir el
tipo de una variable) y tienen un especial significado para el compilador es por ello que no pueden usarse
como identificadores:

auto
break
case
char
const
continue
default
do

double
else
enum
extern
float
for
goto
if

int
long
register
return
short
signed
sizeof
static

struct
switch
typedef
union
unsigned
void
volatile
while

¿Cuáles son los tipos de datos básicos que maneja CCS?

El estándar Ansi define un conjunto de tipos básicos y su tamaño mínimo. En distintas
implementaciones del lenguaje C estos tamaños puede cambiar, así por ejemplo: el int
se define en Ansi C como un tipo de dato que almacena enteros en un rango de –32767
hasta +32767, sin embargo para el compilador CCS en 8 bits (PCB,PCM y PCH), el
valor es un entero positivo en el rango 0 a 255.

En CCS los tamaños están definidos por el ancho del bus de datos que posee el
microcontrolador PIC, de esta forma los tamaños para los micros de 8 bits
(PIC10,PIC12 y PIC16) no son iguales