Antes de hacer que nuestro diagrama de flujo se convierta en un programa, explicaremos de forma general como es nuestro PIC, como funciona y como se puede configurar para sacar el mayor provecho en nuestro diseño. Cabe decir que el diagrama de flujo es una gran ayuda ya que entre mas aproximado sea este, mas facil sera llevar a instrucciones de programa dentro de nuestro software de programacion; que para este caso usaremos MPLAB. Este no solo sera el software de construccion del programa que llevara nuestro PIC sino tambien haremos la depuracion y la simulacion para verificar que todo funciona de acuerdo a nuestras expectativas. Veamos pues algunos de los aspectos mas reelevantes del PIC.
Descripcion General
El PIC es un integrado de 18 pines que se basa en la versatil familia de PIC`s 16CXX la cual es una linea de bajo costo, alto rendimiento, tecnologia CMOS y maneja 8 bits. Tiene integradas caracteristicas que hacen reducir los componentes externos, reduciendo de esta forma los costos y el consumo de energia y aumentando la productividad y el rendimiento del sistema.
Los PIC`s emplean una avanzada arquitectura RISC lo que les permite tambien entre otras caracteristicas manejar multiples fuentes de interrupcion de entrada y de salida. Adicional a esto su arquitectura Harvard permite manejar buses de datos e instrucciones independientes, obteniendo palabras de instrucciones de 14 bits con datos separados de 8 bits.
Las instrucciones tipo Two-stage pipeline permiten ejecutar todas las instrucciones de cualquier programa en tan solo un ciclo, excepto las de los programas que requieren 2 ciclos. Un reducido juego de instrucciones (35) y un amplio set de registro hacen del PIC un dispositivo programable importante dentro de la academia y la practica por su practicidad y economia.
Arquitectura del PIC
La arquitectura Harvard permite que programa y datos sean accesados desde memorias separadas usando buses separados. Esto aventaja a la arquitectura Von Neumann ya que en ella solo accesa datos y programa desde la misma memoria lo cual aumenta los tiempos de ejecucion y acceso.
Al separar los datos y el programa logramos aumentar las velocidades de acceso y ejecucion y tambien aumentar el numero de bit por palabra, esto quiere decir que podemos encontrar instrucciones de opcode de 14 bits lo que hace que una instruccion pueda ejecutarse en un solo ciclo de 20 nS o lo que es igual trabajar a 20 Mhz por configuracion.
El PIC puede direccionar directa o indirectamente sus registros de archivo o los datos de memoria. Todas las funciones especiales del registro, incluyendo el contador de programa (PC), son ubicados en la memoria de datos. El set de instrucciones simetrico, hace posible realizar cualquier operacion en cualquier registro, usando cualquier modo de direccionamiento.
Generalmente los PIC de esta familia traen un registro de trabajo y una ALU de 8 bits, esta ultima es una unidad aritmetica de propositos generales que realiza operaciones aritmeticas y Booleanas entre el registro de trabajo y cualquier otro registro. El registro de trabajo se designa como W y solo si es mencionado otro registro o constante las operaciones siempre son entre este registro W y otro registro o constante.
El registro de trabajo W no es direccionable y solo es usado por la ALU para realizar sus operaciones.
Dos tipos de memoria son usados en los PIC: EEPROM y RAM
La EEPROM es una memoria de tipo no volatil lo que quiere decir que al quitar la fuente de energia no se perderan los datos alli almacenados, por su funcionamiento se usa para almacenar datos que requieren de mucho tiempo de almacenamiento,estos pueden ser: tablas de busqueda de datos, ajustes de calibracion de dispositivos y otros que requieran actualizaciones periodicas en la practica. En nuestro caso que contiene fines academicos podemos decir que alli es donde reposara el programa que haremos a partir del diagrama de flujo. Este se llevara al PIC mediante un dispositivo que permite electricamente grabar un nuevo programa o borrar uno existente para reutilizar el PIC.
La RAM se usa como en el PC para almacenar datos de forma temporanea durante la operacion normal y cuando la energia se interrumpe en el dispositivo, esta es borrada por completo.
Con estos datos basicos estamos listos para empezar a trabajar en nuestro programa en MPLAB. Para terminar con esta parte pondremos una vision global de la arquitectura interna mediante la grafica que se encuentra a continuacion:
En la grafica se ven dispositivos que no fueron nombrados, estos se deben tener muy en cuenta cuando se empieza a utilizar lenguaje de programacion de alto nivel, incluso si dentro de este programa a implementar necesitamos nombrar alguna instruccion o elemento del PIC que nos sirva para simplificar algunas pocas instrucciones haremos la mencion correspondiente.
No hay comentarios:
Publicar un comentario