PDF de programación - 1.7 PROGRAMACIÓN DEL MICROCONTROLADOR – CPU08

Notas Técnicas de Uso y Aplicación





















NT0007

1.7.1 Introducción

1.7 PROGRAMACIÓN DEL MICROCONTROLADOR – CPU08
CPU08 DE LOS MICROCONTROLADORES DE LA FAMILIA HC08


Preparado por: Rangel Alvarado
Estudiante Graduando de Lic. en Ing. Electromecánica
Universidad Tecnológica de Panamá
Panamá, Panamá
“e-mail”: [email protected]
“web site”: http://www.geocities.com/issaiass/

ÍNDICE














105
106
108
110
111
113
114
114

1.7.1 Introducción
1.7.2 ¿Qué es un Microcontrolador?
1.7.3 CPU08

1.7.4 Diagrama de Flujo

1.7.5 Código

1.7.6 Conclusión

1.7.7 Referencias

1.7.8 Problemas Propuestos
























La lógica de programación es básica para entender el microcontrolador; pero en sí,
¿qué es un microcontrolador?. Primero hay que definir algo que siempre entra en
confusión: los microcontroladores y microprocesadores.

Un microprocesador, es un circuito electrónico que funciona como la unidad central de
procesamiento o CPU de un computador, proviendo de control computacional,. Los
microprocesadores son utilizados en sistemas electrónicos avanzados, como
automóbiles, jets, computadoras impersoras, etc.

Un microprocesador no es una computadora completa. Esta no contiene grandes
cantidades de memoria o tiene la habilidad de comunicarse con dispositivos de
entrada, como teclados, joysticks, o con dispositivos de salida, como lo son monitores
e
integrado diferente, el microcontrolador, es una
computadora completa en una sola pastilla, conteniendo todos los elementos básicos
de un microprocesador y
Los
microcontroladores son utilizados en los video juegos, grabadoras de video cassettes
(VCRs), automóbiles y otras máquinas.1

En primera instancia, se explora el concepto del microcontrolador un poco más a nivel
macro, luego se hace mención de los registros del microcontrolador y como pueden
ser usados comunmente, para luego entrar a un programa ejemplo empleando las
instrucciones básicas, en donde el software interactúa con el CPU.


1 “Microsoft® Encarta® Encyclopedia 2003. © 1993-2002 Microsoft Corporation. All
rights reserved”.


funciones especiales.

rodeado con otras

Un circuito

impresoras.

F.I.E., C.D.P., 2005 NT0007

Nota Técnica

1.7.2 ¿Qué es un microcontrolador?

106






En esta sección, refierase a las figuras 73 hasta 75.

El microcontrolador es un dispositivo que se utiliza para controlar máquinas, por
medio de programas para luego dejarlo trabajando autónomamente. En un lenguaje
más técnico, el microcontrolador es una computadora la cual posee: CPU, memoria,
un oscilador y registros de entrada/salida; si el sistema carece de alguno de los
componentes, se le llama microprocesador. En una computadora casera, el CPU es
el microprocesador de nuestro microcontrolador y es el cerebro el cual comanda todas
las acciones.




El conjunto de todos sus componentes internos (CPU, registros, periféricos de

entrada/sallida, reloj) lo hace un microcontrolador







Las señales de entrada

pueden ser sensores,
interruptores, teclado,

etc.



Controla la ejecución
de instrucciones




El cristal provee el ritmo
al oscilador





























Las señales de sa-
lida activan bocinas,
luces, un relay, etc.



Cerebro

El oscilador genera el ritmo con el que el CPU ejecuta las instrucciones

Figura 73. Diagrama de Bloques de un Microcontrolador. Cuando en un mismo

integrado se encuentran unidos el CPU, memoria, oscilador, registros de

entrada/salida, se dice que es un microcontrlador. El CPU, es el cerebro o la parte del

microcontrolador que controla la ejecución de instrucciones.














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Nota Técnica
CPU08

A la aplicación final del microcontrolador se le llama sistema embebido, el cual es el
producto final como un “mouse”, una calculadora, refrigeradora, celular, palm, etc.



















Figura 74. Ejemplos Comunes de Sistemas Embebidos. Los sistemas embebidos
son la aplicación final de un sistema con microcontrolador. (a) Equipo de medición.

(a)



(b)



(c)



(b) Equipo casero. (c) Consola de videojuego. (d) Equipo de uso personal.





(d)



Figura 75. Esquemáticos de los Encapsulados de los Microcontroladores de la
Familia HC08 de Motorola. Microcontrolador: (a) 68HC908JL3 (28 pines). (b)

68HC908JK3 (20 pines). (c) 68HC908JK1 (20 pines).




Los microcontroladores de la Familia HC08, se han caracterizado por ser los más
famosos por su versatilidad y costo, algunos de estos son el 68HC908JL3,
68HC908JK3 y 68HC908JK1 (figura 75).











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Pin 1






Pin 14





MC68HC908JL3

(a)


U1

IRQ
RST
PTA0
PTA5
PTD4
VSS
OSC1
PTD5

OSC2
PTD2
PTA4
PTA1
PTD3
VDD
PTB0
PTA2
PTB1
PTA3
PTD1
PTB7
PTB2
PTB6
PTB3
PTB5
PTD0
PTD7
PTD6 PTB4


Pin 28


U2




U3

IRQ
Vss
OSC1
OSC2
Vdd
PB7
PB6
PB5
PD7
PD6

RST
PD4
PD5
PD2
PD3
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4

IRQ
Vss
OSC1
OSC2
Vdd
PB7
PB6
PB5
PD7
PD6

RST
PD4
PD5
PD2
PD3
PB0
PB1
PB2
PB3
PB4

MC68HC908JK3

(b)





MC68HC908JK1

(c)

Nota Técnica

1.7.3 CPU08

108

Procesa la in-
formación de
cada órgano,
por ejemplo el
gusto.

Realiza operacio-
nes matemáticas
y lógicas

Parte del CPU la
cual tiene acceso
directo para leer y
guardar informa-
ción.

Cerebro

















1.7.3.1 Analogía del CPU08 con el Cerebro Humano

En esta sección refierase a la figura 76



Parte del cuerpo que controla Cada parte del cerebro se especializa en el
la ejecución de acciones
control de una función del cuerpo humano




















Parte del microcontrolador que
controla las ejecución de

instrucciones





Cada sección del CPU ejecuta acciones
que son parte del comportamiento correcto
del microcontrolador.























































































































Figura 76. Analogía Entre el Cerebro y el CPU de un Microcontrolador. El CPU es el

cerebro de todo sistema con microcontrolador este controla las acciones de las

instrucciones; mientras que los registros son interna del CPU al cual se tiene acceso

directo que mezcla acciones.




El CPU al igual que el cerebro, es la parte fundamental de cualquier cuerpo humano,
la cual se encarga de tomar desiciones en un momento dado de que se debe de
hacer. A su vez, internamente el cerebro está dividido en secciones o localidades que
tiene un vínculo estrecho para acceder a toda la información proveniente de los
sentidos.




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(a)


(b)

(c)
(d)

Nota Técnica
CPU08

1.7.3.2 Registros del CPU08

En esta sección refiérase a la figura 77 y la tabla 43.



Refierase a la tabla 43 para la función de cada registro



















(e)
















































Figura 77. Registros del CPU08. (a) El registro A es un registro usado para

operaciones logicas y aritméticas. (b) El registro H:X comunmente se utiliza para

moverse alrededor de la memoria. (c) El SP contiene la dirección del posible

siguiente dato a almacenarce en la pila. (d) El PC contiene la siguiente dirección de
la instrucción a usarse. (e) El CCR indica el resultado de las operaciones efectuadas

por el CPU.




Los registros son localidades que se encuentran “alambradas” con la lógica del CPU
en el cual tiene acceso directo a la información que se guarde en ellos.
Los registros del CPU se muestran resumidos en la tabla 43.




Tabla 43. Resumen de Registros del CPU08















Registros
Acumulador
Reg. Índice

Puntero de Pila

Contador de Programa

Abreviatura
A ó ACCA

H:X

SP

PC

Reg. de Banderas

CCR

Bits
8
16

(H=X=8)

16

16

8

Usado comunmente para:

Operaciones aritmeticas y lógicas.
Movimiento sobre la memoria del microcontrolador.

Contener la dirección del dato siguiente en una
memoria apilada.
Contener la dirección de la instrucción siguiente a
procesarse.
Contiene seis (6) bits de estado, los cuales indican
el resultado de operaciones, p.e. si se da un cero
(0).

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Rev. 1 del 06.08.05

Nota Técnica

1.7.4 Diagrama de Flujo

110



Para la siguiente sección, cargue y simule el archivo NT0007 – CPU08 – 21 02
04.asm siguiendo los pasos de la secciones 1.7.4 y 1.7.5.




El siguiente programa ejemplifica el manejo de las instrucciones básicas y asignación.



Rutina Principal, manejo de instrucciones básicas Reinicia el sistema









































Figura 78. NT0007 – CPU08