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COMO PROGRAMAR UN PIC
En cuatro pasos
Un PICmicro es un circuito integrado programable. Microchip, su fabricante dice: Programable Integrated Circuit.
Programable quiere decir que se puede planificar la manera como va a funcionar, que se puede adaptar a nuestras necesidades. En otras palabras que el integrado es capaz de modificar su comportamiento en función de una serie de instrucciones que es posible comunicarle.
Toda esta actividad : “Programar un PIC”, se puede dividir en cuatro pasos:
EDITAR
COMPILAR
QUEMAR EL PIC
PROBAR EL PROGRAMA
Veamos estos pasos, primero rápidamente y después con más detalle.
1 .- Un Vistazo rápido.
1.1. - Editar
Editar es escribir el programa, es hacer una lista de instrucciones en un lenguaje que nos permita indicarle al PIC lo que deseamos que haga. Existen varios lenguajes como: Ensamblador, Basic, C, etc. Todos ellos pretenden acercarse a nuestra manera de pensar y de hablar. Sin embargo los PIC no conocen mas que unos y ceros. Por eso es necesario el siguiente paso.
1.2 .- Compilar
Compilar es traducir el programa al lenguaje de máquina que ¡ Si! “entiende” el PIC. Para realizar esta traducción hacemos uso de un software que transforma el “Programa Fuente”, aquel que editamos en el paso 1 en otro que si podemos comunicarle al PIC.
1.3 .- Quemar el PIC
En este paso se grava el programa en el PIC. Mediante una tarjeta electrónica y un poco software se pasa el programa compilado de la PC al PIC. Son solamente unos cuantos Cliks y listo.
Es necesario hacer una aclaración en este momento. Frecuentemente le llamamos Programador de PIC a la tarjeta electrónica que transfiere el programa compilado de la PC al PIC. Esta bien mientras entendamos que este aparato no va ha pensar por nosotros y que es incapaz de programar instrucciones por sí mismo.
1.4 .- Probar el Programa Bueno en este paso se trata de verificar el funcionamiento del programa. Se trata de comprobar que el PIC se comporta como lo programamos. Si todo salió bien, pues fantástico y si no comenzamos de nuevo en Editar
Para realizar esta actividad podemos hacer uso de un Protoboard, alambrar los Led´s o botones, instalar la fuente, poner el reloj , etc. etc. Pero como no se trata de aprender a armar circuitos en Protos sino de aprender a programar Pics es mejor hacer uso de una tarjeta “Proyecto” que ya tenga todo esto y este lista para ser usada.
Cuatro pasos para programar un PIC Fig1.
2.3.- Quemar el PIC
Como se recordara para quemar el PIC se requiere un hardware, una tarjeta, pues bien, dos alternativas:
a).- PICSTART PLUS Es el programador de MICROCHIP. Con él se puede quemar toda la línea de PICs y además esta bien integrado con MPLAB. Desafortunadamente este no es gratis.
b).-Prog Existen varios programadores que se ofrecen en Internet. Uno de ello es el llamado JDM84 que se ofrece con el numero de parte Prog2. Con este no se pueden grabar todos los PIC pero sí los más importantes: el PIC16F84 y el PIC12C508, de los que ya hablaremos más adelante. El software necesario para usar este programador viene en el disco que acompaña a la tarjeta. A saber: Icprog.exe y Pic2.exe. Este programador tampoco es gratis pero si es más económico.
Programador Prog Fig. 4a
Icono de Icprog.exe Icono de Pic2.exe Fig. 4b Fig. 4c
Entonces colocamos el PIC en el Programador Prog2, abrimos el archivo *.hex , por ejemplo timer.exe , hacemos CLIK en programar y listo.
2.4 .- Probar el Programa
Ya tenemos el PIC con su programa dentro. Lo que resta por hacer es insertarlo en la tarjeta Test1 y probar que lo que pesamos que debería de hacer es exactamente lo que queremos. Si no pues volveremos a Editar
Tarjeta para probar el programa Test Fig. 5
3.- Requerimientos mínimos.
Los recursos mínimos que requiere el programador de PICs son los siguientes.
- Una PC Mínimo Se recomineda 386, 486 o Pentium Pentium Microsoft Windows 32 MB RAM 95/98 Internet 16 MB de RAM Explorer 5. CD-ROM drive
- Un Editor y un Compilador.
MPLAB contiene ambos, el editor y el compilador Pude bajarlos de la dirección de Microchip www.microchip.com Por favor instálelos en su PC lo mas pronto posible.
El más económico lo ofrece PICmicroEstudio con el numero de parte: Debería adquirirlo e instalar el software: Icprog.exe y Pic2.exe
- Una tarjeta para probar sus programas.
Este PIC se alimenta por los pines 5 y 14. Pin 5 a tierra y 14 a +5 VCD.
Los pines 15 y 16 son para conectar el CLOCK (reloj) Un cristal de 4 MHZ y un par de condensadores de 15 pf bastan para que el PIC este listo para trabajar.
En el pin 4 se conecta el RESET (reiniciar) Una resistencia a positivo + es suficiente para que el PIC arranque. Si este pin se mantiene en “0” el PIC esta quieto, pero cuando se pasa a positivo “1” el PIC arranca y comienza a ejecutar el programa ¡Siempre desde el principio¡
El resto de los pines cuyos nombres son:
RA4, RA3, RA2, RA1, RA0 y
RB7, RB6, RB5, RB4, RB3, RB2, RB1, RB
¡Son los que vamos a programar¡
Al conjunto de pines RA se le llama “puerto A” y al conjunto de pines RB se le llama “puerto B”. No pierda de vista que RA0 es el pin 17 y que RB3 es el pin 9 y así.
Lo primero y quizá más importante que podemos programarle a estos pines es:
Si van a ser ENTRADAS o SALIDAS
Cualquiera de estos pines puede ser programado como entrada o como salida.
Si un pin se programa como ENTRADA, entonces podrá detectar un voltaje: “0” o “1”, que a su vez puede ser la apertura o el cierre de un interruptor, un botonazo, o la acción de un sensor.
Si un pin se programa como SALIDA, será capaz de prender un led, energizar un relevador o un solenoide, etc.
En la Fig. 7 si RB7 se programa como salida. Entonces un “1” prendería el led y un “0” lo apagaría.
En cambio si RB3 se programa como entrada. Al aire se detecta un “1” y al oprimir el botón se detecta un “0”.
RB3 se programa como entrada. Al oprimir el botón el PIC detecta un “0” RB7 se programa como salida un “1” enciende el LED Fig. 7
En realidad de esto trata la programación de los PIC. Detectar botonazos o niveles de voltaje para energizar o apagar un led, un relevador, un motor, etc.
Quizá algún día exista algún programa que diga:
Has RA0 entrada y RA1 entrada
Has RB0 a RB1 salidas
Si RA0 se prende, entonces Prende RB Espera 10seg Prende RB Etc..
Dar este tipo de instrucciones al PIC sería maravilloso.
Dirección Memoria del programa (No. De ins- truccion) Instrucciones
Memoria del programa del PIC16F Memoria Flash de 1024 instrucciones
Fig. 8
4.3.- La memoria para los datos (data memory)
Esta memoria se utiliza principalmente para almacenar las variables del programa, por ejemplo el valor de un contador que va cambiando según el numero de veces que se activa un interruptor o el tiempo que dura un proceso.
La principal característica de esta memoria llamada RAM es que es volátil. Es decir cuando el PIC se desconecta, esta memoria pierde sus valores.
El PIC16F84 tiene 80 “renglones” de memoria de datos que están numerados del 0 al 79. Cada uno de estos registros (renglones) tiene 8 bits. En cada bit podemos escribir/leer un “0” o un “1”.
La memoria de datos del PIC16F84 es de 8 bits.
Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit
Dir. Memoria de datos
(^0 7 6 5 4 3 2 1 ) 1 2 3 4 5 Puerto A 6 Puerto B 7 8 9 10 11 12 13 14
Memoria de datos del PIC16F Fig. 9
Para referirnos a estos registros, también llamados localidades de memoria, lo podemos hacer por su dirección (número consecutivo) Pero es más fácil que se les ponga un nombre. Por ejemplo para referirnos al registro 57 seria preferible llamarle “Contador de Tiempo”. Así no tendríamos que recordar su dirección sino solamente su nombre. Esto se logra con una declaración que se coloca al principio del programa:
ContadorDeTiempo equ d’57’
Empecemos con los peros...
Lo siento, este lenguaje no admite espacios en el interior del nombre.
¡Ah¡ todos los números decimales se escriben entre apóstrofos y antecedido por la letra d. Por ejemplo 15 se escribe d’15’ ... 45 se escribe d’45’... así es este lenguaje.
En la Dirección 6 de la memoria de datos esta el Puerto B
El fabricante hizo el PIC así. En la dirección 5 esta el Puerto A y el la dirección 6 esta el Puerto B.
Al igual que otras localidades de la memoria RAM, mediante la declaración equ podremos asignar un nombre al Puerto A o al Puerto B.( el nombre que le daremos a esta dirección en nuestro programa) Por ejemplo:
PortA equ d’5’
Quiere decir que el Puerto A se llamará PortA en nuestro programa
Reles_De_Salida equ d’6’
Quiere decir que el Puerto B se llamará Reles_De_Salida en nuestro programa. Claro que este sería un buen nobre adecuado si todos los pines del Puerto B estuvieran conectados a relevadores.
Hagamos la siguientes declaraciones al principio del programa
PuertoA equ d’5’ PuertoB equ d’6’
PuertoA, Se refiere a RA1 es decir el pin 17
PuertoB, Se refiere a RB7 es decir el pin 13
4.3.2.- Tres instrucciones para la RAM
Las tres instrucciones siguientes se aplican a los registros de la memoria de datos RAM (registros especiales y también de uso general)
Veamos el siguiente Ejemplo.
PortA equ d’5’ PortB equ d’6’ Contador equ d’13’
clrf PortB Pone en cero los 8 bits de Puerto B RB7, RB6...RB
RB7 RB6 RB5 RB4 RB3 RB2 RB1 RB
clrf Contador Pone en cero los 8 bits de Contador
bsf PortA,1 Pone en “1” RA
bcf PortB,7 Pone en “0” RB
4.4.- El Acumulador
El acunulador es un Registro de 8 bits. También es llamado registro de trabajo (Work) se identifica con la letra W. Fig10.
Memoria de datos
El acumulador Fig
Otro ejemplo:
PuertoA equ d’5’ PuertoB equ d’6’ Contador equ d’13’
clrf PuertoB
movlw b’10101010’ movwf PuertoB
movlw b’00000001’ movwf Contador
Al final de este programa tendríamos en PuertoB b’10101010’ y en el Contador b’00000001’.
5.- Programando en Ensamblador.
5.1.- Un programa de una instrucción.
; Este es un programa de una instrucción ;-----------------------------------------------------
PuertoA equ d’5’ PuertoB equ d’6’
org d’0’ ;define el origen
movlw b’00001111’ ;carga acumulador con ;b’00001111’
End ;fin del programa
El punto y coma ; se utiliza para hacer comentarios a las instrucciones que vamos editando. El Compilador no las traduce, simplemente no las toma en cuenta. El punto y coma le indica al Compilador que lo que sigue en ese renglón no debe ser considerado
El ; es muy útil para hacer un encabezado o usándolo después de una instrucción para hacer un comentario sobre las intenciones de la misma. Un programa bien comentado será más fácil de entenderse.
La declaración org define la dirección de la memoria donde iniciamos a colocar las siguientes instrucciones.
org d’0’ ;define el origen
Quiere decir que las instrucciones que siguen serán gravadas en la memoria a partir de la dirección d’0’.
Parecería lógico que comencemos a escribir el programa a partir de la dirección d’0’, de acuerdo, pero los PICS no dejan de ser maquinitas, has que explicarles todo con detalle, no presuponen nada.
End se usa para terminar el programa... org para iniciar y End para terminar.
5.2.- Un programa para encender algunas salidas
; Este es un programa de para encender algunas salidas ;--------------------------------------------------------------------------
PuertoA equ d’5’ PuertoB equ d’6’
Org d’0’ Inicio Movlw b’00001111’ Tris PuertoB
PrendeSalidas movlw b’11111110’ ;carga acumulador con ;b’11111111’ movwf PuertoB
goto Inicio
End ;fin del programa
goto Inicio
La instrucción goto hace que el micro regrese a la etiqueta Inicio y repita las instrucciones en un bucle infinito.
6.- A practicar.
Hasta aquí la teoría. Es hora de practicar.
Tecleé en MPLAB el ejemplo anterior y los ejemplos que acompañan la tarjeta Test1.
Compile con MPLAB
Grave sus programas con Prog
Pruebe sus programas en la tarjeta Test
En el siguiente artículo pondremos manos a la obra y explicaremos con detalle esta lista de tareas, que usted puede intentar por sí mismo desde ahora.
También vamos a profundizar en el lenguaje Ensamblador y daremos muchos ejemplos más.
7.- Comentarios Finales a esta artículo.
Este escrito se comenzó diciendo que PIC viene de Programable Integrated Circuit, esta definición es muy buena porque explica con una gran exactitud de que se trata, muchos autores la usan y la dan por buena.
Pero otros autores aseguran que PIC viene de Periherical Interface Controler.
Bueno, lo importante es saber usarlos.
Picmicro es una marca registrada de Microchip.
