A CONTINUACIÓN LES VAMOS A MOSTRAR UN VIDEO TUTORIAL DIVIDIDO EN 3 PARTES, PARA QUE SE ENTIENDA LO QUE SON LOS MICROCONTROLADORES Y SE ENTIENDA BIEN LO QUE SEGUIRÁ.
ESTOS SE ENCUENTRAN A LA IZQUIERDA LO CUAL TE PEDIMOS QUE LOS VEAS SELECCIONANDO LA PRIMERA,SEGUNDA Y TERCERA PARTE INRIQUEZE TUS CONOCIMIENTOS
INTRODUCCION
Desde la invención del circuito integrado, el desarrollo constante de la electrónica digital ha dado lugar a dispositivos cada vez mas complejos. Entre ellos los microprocesadores y los microcontroladores, los cuales son básicos en las carreras de ingeniería electrónica.
Un controlador es un dispositivo electrónico encargado de controlar uno o más procesos.
Al principio, los controladores estaban formados exclusivamente por componentes discretos. Más tarde, se emplearon procesadores rodeados de memorias, circuitos de E/S etc.… sobre una placa de circuito impreso (PCB).
Actualmente, los controladores integran todos los dispositivos antes mencionados en un pequeño chip. Esto es lo que hoy conocemos con el nombre de microcontrolador.
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 diseño RISC es un tipo de microprocesador con las siguientes características fundamentales:
Además estos procesadores suelen disponer de muchos registros de propósito general.
En realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza como Controlador de Interfaz Periférico.
BREVE RESEÑA HISTORICA
En 1965, la empresa GI creó una división de microelectrónica, GI Microelectronics División, que comenzó su andadura fabricando memorias EPROM y EEPROM, que conformaban las familias AY3-XXXX y AY5-XXXX. A principios de los años 70 diseñó el microprocesador de 16 bits CP1600, razonablemente bueno pero que no manejaba eficazmente las Entradas y Salidas. Para solventar este problema, en 1975 diseñó un chip destinado a controlar E/S: el PIC (Peripheral Interface Controller). Se trataba de un controlador rápido pero limitado y con pocas instrucciones pues iba a trabajar en combinación con el CP1600.
La arquitectura del PIC, que se comercializó en 1975, era sustancialmente la misma que la de los actuales modelos PIC16C5X. En aquel momento se fabricaba con tecnología NMOS y el producto sólo se ofrecía con memoria ROM y con un pequeño pero robusto microcódigo.
La década de los 80 no fue buena para GI, que tuvo que reestructurar sus negocios, concentrando sus actividades en los semiconductores de potencia. La GI Microelectronics División se convirtió en una empresa subsidiaria, llamada GI Microelectronics Inc. Finalmente, en 1985, la empresa fue vendida a un grupo de inversores de capital de riesgo, los cuales, tras analizar la situación, rebautizaron a la empresa con el nombre de Arizona Microchip Technology y orientaron su negocio a los PIC, las memorias EPROM paralelo y las EEPROM serie. Se comenzó rediseñando los PIC, que pasaron a fabricarse con tecnología CMOS, surgiendo la familia de gama baja PIC16CSX, considerada como la "clásica".
Una de las razones del éxito de los PIC se basa en su utilización. Cuando se aprende a manejar uno de ellos, conociendo su arquitectura y su repertorio de instrucciones, es muy fácil emplear otro modelo.
Microchip cuenta con su factoría principal en Chandler, Arizona, en donde se fabrican y prueban los chips con los más avanzados recursos técnicos. En 1993 construyó otra factoría de similares características en Tempe, Arizona. También cuenta con centros de ensamblaje y ensayos en Taiwan y Tailandia. Para tener una idea de su alta producción, hay que tener en cuenta que ha superado el millón de unidades por semana en productos CMOS de la familia PIC16CSX.
El PIC original se diseñó para ser usado con la nueva UCP de 16 bits CP16000. Siendo en general una buena UCP, ésta tenía malas prestaciones de E/S, y el PIC de 8 bits se desarrolló en 1975 para mejorar el rendimiento del sistema quitando peso de E/S a la UCP. El PIC utilizaba microcódigo simple almacenado en ROM para realizar estas tareas; y aunque el término no se usaba por aquel entonces, se trata de un diseño RISC que ejecuta una instrucción cada 4 ciclos del oscilador.
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. Hoy en día multitud de PICs vienen con varios periféricos incluidos (módulos de comunicación serie, UARTs, núcleos de control de motores, etc.) y con memoria de programa desde 512 a 32.000 palabras (una palabra corresponde a una instrucción en ensamblador, y puede ser 12, 14 o 16 bits, dependiendo de la familia específica de PICmicro).
FAMILIAS DE MICROCONTROLADORES PIC
• Familia PIC10F20x
Encapsulados de 6 pines (SOT). Oscilador interno 4MHz
Memoria de programa de 12 bits y datos de 8 bits
Juego de 33 instrucciones
• Familia PIC12CXXX/12FXXX
Encapsulados de 8 pines (DIP ó SOIC)
Instrucciones de 12 ó 14 bits en Memoria de Programa
Juego de 33 ó 35 instrucciones
Disponibles con EEPROM de datos
Modelos con módulos de conversión A/D
Permiten alimentación a baja tensión de hasta 2,5V
• Familia PIC16C5X
Encapsulados de 14, 18, 20 y 28 pines
Instrucciones de 12 bits
Juego de 33 instrucciones
Es la familia base de partida de los PIC
• Familia PIC16CXXX/16FXXX (+PIC14000)
Encapsulados desde 18 hasta 68 pines (DIP, SSOP, PLCC, QFP)
Instrucciones de 14 bits en Memoria de Programa
Juego de 35 instrucciones
Gran variedad de módulos integrados
• Familia PIC17CXXX
Encapsulados de 40 a 80 pines
Memoria de Programa de 16 bits
Juego de 58 instrucciones (oper. de multiplicación por hardware)
Posibilidad de direccionar memoria externa
Nota: SE ESTÁN DEJANDO DE FABRICAR
• Familia PIC18CXXX/18FXXX
Encapsulados de 18 a 80 pines
Memoria de Programa de 16 bits
Juego de 77 instrucciones (multiplicación)
JUEGO DE INSTRUCCIONES Y ENTORNO DE PROGRAMACIÓN
El PIC usa un juego de instrucciones tipo RISC, cuyo número puede variar desde 35 para PICs de gama baja a 70 para los de gama alta. Las instrucciones se clasifican entre las que realizan operaciones entre el acumulador y una constante, entre el acumulador y una posición de memoria, instrucciones de condicionamiento y de salto/retorno, implementación de interrupciones y una para pasar a modo de bajo consumo llamada sleep.
Para transferir el código de un ordenador al PIC normalmente se usa un dispositivo llamado programador. La mayoría de PICs que Microchip distribuye hoy en día incorporan ICSP (programación serie incorporada) o LVP (programación a bajo voltaje), lo que permite programar el PIC directamente en el circuito destino. Para la ICSP se usan los pines RB6 y RB7 como reloj y datos y el MCLR para activar el modo programación aplicando un voltaje de 13 voltios. Existen muchos programadores de PICs, los simples que dejan al software los detalles de comunicaciones; y los complejos, que pueden verificar el dispositivo a diversas tensiones de alimentación e implementan en hardware casi todas las funcionalidades. Muchos de estos programadores complejos incluyen ellos mismos PICs preprogramados como interfaz para enviar las órdenes al PIC que se desea programar. Uno de los programadores más simples es el TE20, que utiliza la línea TX del puerto RS232 como alimentación y las líneas DTR y CTS para mandar o recibir datos cuando el microcontrolador está en modo programación. El sofware de programación puede ser el ICprog, muy común entre la gente que utiliza este tipo de microcontroladores.
Se pueden obtener directamente de Microchip muchos programadores/depuradores
El tamaño de palabra de los microcontroladores PIC es fuente de muchas confusiones. Todos los PICs (excepto los dsPIC) manejan datos en trozos de 8 bits, con lo que se deberían llamar microcontroladores de 8 bits. Pero a diferencia de la mayoría de UCPs, el PIC usa arquitectura Harvard, por lo que el tamaño de las instrucciones puede ser distinto del de la palabra de datos. De hecho, las diferentes familias de PICs usan tamaños de instrucción distintos, lo que hace difícil comparar el tamaño del código del PIC con el de otros microcontroladores. Por ejemplo, un microcontrolador tiene 6144 bytes de memoria de programa: para un PIC de 12 bits esto significa 4096 palabras y para uno de 16 bits, 3072 palabras.
Los PICs actuales vienen con una amplia gama de mejoras hardware incorporadas:
Los viejos PICs con memoria PROM o EPROM se están renovando gradualmente por chips con memoria Flash. Así mismo, el juego de instrucciones original de 12 bits del PIC1650 y sus descendientes directos ha sido suplantado por juegos de instrucciones de 14 y 16 bits. Microchip todavía vende versiones PROM y EPROM de la mayoría de los PICs para soporte de aplicaciones antiguas o grandes pedidos.
Se pueden considerar tres grandes gamas de MCUs PIC en la actualidad: Los básicos (Linebase), los de medio rango (Mid Range) y los de alto desempeño (high performance). Los PIC18 son considerandos de alto desempeño y tienen entre sus miembros a PICs con módulos de comunicación y protocolos avanzados (USB, Ethernet, Zigbee por ejemplo).
El microcontrolador rfPIC integra todas las prestaciones del PICmicro de Microchip con la capacidad de comunicación wireless UHF para aplicaciones RF de baja potencia. Estos dispositivos ofrecen un diseño muy comprimido para ajustarse a los cada vez más demanadados requerimientos de miniaturización en aparatos electrónicos. Aún así, no parecen. tener mucha salida en el mercado.
PICs para procesado de señal (dsPICs)
Los dsPICs son el penúltimo lanzamiento de Microchip, comenzando a producirlos a gran escala a finales de 2004. Son los primeros PICs con bus de datos inherente de 16 bits. Incorporan todas las posibilidades de los anteriores PICs y añaden varias operaciones de DSP implementadas en hardware, como multiplicación con suma de acumulador (multiply-accumulate, o MAC), barrel shifting, bit reversion o multiplicación 16x16 bits.
Microchip Technology lanzo en noviembre de 2007 los nuevos microcontroladores de 32 bits con una velocidad de procesamiento de 1.5 DMIPS/MHz con capacidad HOST USB. Estos MCUs permiten un procesamiento de información increíble con un núcleo de procesador de tipo M4K.
Existe la posibilidad de desarrollar con los PICs, Sistemas SCADA vía Web debido a que pueden adquirir y enviar datos al puerto serial de un computador utilizando transmisión UART y el protocolo RS232, o la posibilidad de implementar el protocolo TCP/IP directamente.
APLICACION
Los micro controladores permiten controlar maquinas para la automatización de procesos industriales y domésticos, así como lograr la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías como es la robótica, biomedicina entre otros.
A continuación mostramos algunas de las aplicaciones de los micro controladores picaxe, los cuales son un ejemplo de los micro controladores PIC
CONCLUCION
Un micro controlador es un circuito integrado con muchos pines en el que se insertan instrucciones, para manipular por ejemplo un robot, el micro controlador sirve como la memoria del robot para saber o recordar lo que debe hacer (para lo que fue programado), las instrucciones se guardan en el micro controlador por medio de un lenguaje ensamblador el cual va a traducir el código del lenguaje ensamblador a un lenguaje maquina de ceros, después hay que programar el micro controlador con este archivo por medio de un aparato llamado programador, y lo que sigue después es insertarlo en el robot para que realice las instrucciones del micro controlador
Para funcionar necesitan sólo de una tensión continua estable de voltaje y un oscilador
Interpretan (decodifican) combinaciones de bits (instrucciones) y generan señales digitales internas y/o externas para “ejecutar” de manera continua una secuencia de instrucciones (programa) que permita controlar un sistema o subsistema electrónico
BIBLIOGRAFIA:
http://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador_PIC
http://www.webelectronica.com.ar/news08/nota08/picaxe.htm
http://img72.imageshack.us/img72/2599/perifericoszs0.jpg
http://www.unicrom.com/Tut_PICs1.asp
