Microcontroladores

INTRODUCCIÓN
Los 'PIC' son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650, originalmente desarrollado por la división de microelectrónica de General Instruments.
El nombre actual no es un acrónimo. En realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza como Peripheral Interface Controller (Controlador de InterfazPeriférico).
En 1985, dicha división de microelectrónica de General Instruments se convirtió en una filial y el nuevo propietario canceló casi todos los desarrollos, que para esas fechas la mayoría estaban obsoletos. El PIC, sin embargo, se mejoró con EPROM para conseguir un controlador de canal programable

ARQUITECTURA INTERNA
El PIC 16C84 al igual que los demás miembros de su familia, secaracterizan por que:
• Su procesador es segmentado, "pipe-line".
• Su procesador es tipo RISC
• Tiene una arquitectura HARVARD
• El formato de las instrucciones es ortogonal
• Todas las instrucciones tienen la misma longitud (14 bits)
• La arquitectura está basada en banco de registros

Procesador segmentado "pipe-line": quiere decir que aplica la técnica desegmentación que permite al procesador realizar simultáneamente la ejecución de una instrucción y la búsqueda de código de la siguiente. De esta manera, se puede ejecutar una instrucción en un ciclo. (Cada ciclo de instrucción son cuatro ciclos de reloj).
 
Ejemplo: |Búsqueda 1 |Ejecuta 1 | | | | | |1. MOVLW 55h | |Búsqueda 2 |Ejecuta2 | | | | |2 .MOVWF PORTB | | |Búsqueda 3 |Ejecuta 3 | | | |3. CALLSUB_1 | | | |Busqueda 4 |Salir | | |4. BSF PORTA,BIT3 | | | | |Busqueda SUB_1 |Ejecuta SUB_1 | |Procesador tipo RISC: Las CPU´s atendiendo al tipo de instrucciones que utilizan pueden clasificarse en:
• CISC: (Complex Instruction Set Computer) Computadores de juego de instrucciones complejo, que disponen de un repertorio de instrucciones elevado (unas 80), algunas de ellas muy sofisticadas ypotentes, pero que como contrapartida requieren muchos ciclos de máquina para ejecutar las instrucciones complejas.
• RISC: (Reduced Instruction Set Computer) Computadores de juego de instrucciones reducido, en los que el repertorio de instrucciones es muy reducido (en nuestro caso 35), las instrucciones son muy simples y suelen ejecutarse en un ciclo máquina. Además los RISC deben tener unaestructura pipeline y ejecutar todas las instrucciones a la misma velocidad.
• SISC. (Specific Instriction Set Computer) Computadores de juego de instrucciones específico.
Arquitectura Von Neumann / Harvard:
Aunque inicialmente todos los microcontroladores adoptaron la arquitectura clásica de Von Neumann, en el momento presente se impone la arquitectura Harvard. La arquitectura de VonNeumann se caracteriza por disponer de una sola memoria principal donde se almacenan datos e instrucciones de forma indistinta. A dicha memoria se accede a través de un sistema de buses único (direcciones, datos y control).
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La arquitectura Harvard dispone de dos memorias independientes una, que contiene sólo instrucciones y otra, sólo datos. Ambas disponen de sus respectivos sistemas de buses deacceso y es posible realizar operaciones de acceso (lectura o escritura) simultáneamente en ambas memorias.

[pic]

Arquitectura Ortogonal: Cualquier instrucción puede utilizar cualquier elemento de la arquitectura como fuente o destino.
Arquitectura basada en banco de registros: Implica que todos los elementos del sistema, es decir, temporizadores, puertos de entrada/salida, posiciones dememoria, etc., están implementados físicamente como registros.
En los PIC el manejo del banco de registros, que participan activamente en la ejecución de las instrucciones, es muy interesante al ser ortogonales. En la figura siguiente se muestra como la ALU (Unidad Aritmético-Lógica) efectúa sus operaciones con dos operandos, uno que proviene del registro W (Work), que en otras CPUs recibe el...