Electronica - Curso De Microcontroladores Pic

Curso de PICs para
Estudiantes y Aficionados

Arquitectura de los PICs

Bases Generales
Sepa qué es un PIC, cómo se compone y para qué puede utilizarlo.

¿QUÉ ES UN PIC?

Los circuitos integrados programables (Program- mable Integrated Circuits = PIC) son componentes su- mamente útiles en la Electrónica de Consumo. Aún cuan- do son conocidos desde hace más deveinte años, exis- ten en la actualidad nuevos tipos que cumplen con una serie de requisitos y características sumamente útiles. Como una primera aproximación podemos definir a un PIC como “un chip que me permite obtener un circuito in- tegrado a mi medida”, es decir puedo hacer que el PIC se comporte como un procesador de luminancia o un tempo- rizador o cualquier otro sistema mediante un programaque le grabo en una memoria ROM interna.
Los microcontroladores PIC son en el fondo procesa- dores similares a otros tipos, como por ejemplo la familia de los microprocesadores X86, 80486, Pentium y muchos otros que usan una arquitectura interna del tipo Von Neu- mann. En este tipo de arquitectura los datos y la memo- ria del programa se encuentran en el mismo espacio de direcciones.
Enrealidad un microprocesador y un microcon- trolador no son la misma cosa. Los PICs son micro- controladores, es decir, una unidad que posee en su interior al microprocesador y a los elementos indis- pensables para que pueda funcionar como una mini- computadora en un solo chip.
Un microprocesador es solamente la unidad central de procesos o CPU, la memoria, los puertos y todos los demásperiféricos son exteriores. La programación de un microprocesador es, por lo tanto, una tarea compleja por- que deben controlarse todos estos dispositivos externos. Un microcontrolador integra la CPU y todos los peri- féricos en un mismo chip. El programador se desentiende
de una gran cantidad de dispositivos y se concentra en el
programa de trabajo. Esta circunstancia da lugar a una gran pérdida detiempo porque los datos tienen que ser retirados de la memoria y llevados a la CPU (Central Pro- cessor Unit) y viceversa. Esto significa que la computado- ra dedica la mayor parte del tiempo al transporte de da- tos de ida o de vuelta, en lugar de usar este tiempo para trabajar sobre los datos.
Los PICs emplean un conjunto de instrucciones del ti- po RISC (Reduced Instruction Set Computer).Con el RISC se suele ejecutar la mayoría de las instrucciones con un solo pulso del clock. Con las instrucciones que se usan en otros equipos del tipo CISC (Complex Instruction Set Computer), se logran instrucciones más poderosas, pero a costa de varios ciclos del clock. En el bien conoci- do procesador 68HC11 de Motorola se requieren a veces hasta 5 ciclos del clock para ejecutar una instrucción.Figura 1

A los fines prácticos nos vamos a referir a los micro- controladores como bloques que poseen una memoria de

PIC para Estudiantes y Aficionados 1
Estructura de un PIC

Fig. 2
programa que es el lugar donde deben alojarse los datos que le indiquen al chip qué es lo que debe hacer; una me- moria de datos donde ingresen las señales que debe pro-cesar el programa, una unida aritmética y lógica donde se desarrollen todas las tareas, una unidad de control que se encargue de supervisar todos los procesos y puertos de entrada y salida para que el PIC tenga contacto con el ex- terior (figura 1).
Un microcontrolador como cualquier circuito integra- do analógico tiene entradas, salidas y algunos compo- nentes exteriores necesarios paraprocesar las señales de entrada y convertirlas en las señales de salida (figura
2). El 16F84 requiere un cristal con dos capacitores y co- mo mínimo un resistor para el reset. Por supuesto nece- sita una tensión de fuente de 5V (VDD) aplicada con res- pecto al terminal de masa (VSS). Posee dos puertos de salida, el A y el B, cuyos terminales son marcados RA0 al
RA4 y RB0 al RB7. Estos puertos...