MICRO2

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2.1 INTRODUCCIÓN

        Cada microprocesador tiene un lenguaje propio generalmente muy limitado. Es decir que está diseñado para que entienda una determinada cantidad de instrucciones que suelen rondar las 30 o 40. Si Ud. le da una instrucción que el micro reconoce como válida y le agrega los parámetros adecuados al rango de la instrucción, la va a ejecutar sin dudar.

        Pero cada instrucción tiene diferentes parámetros que deben agregarse a la instrucción. Esto significa que el programador debe recordar quizás 40 instrucciones con varios parámetros diferentes y limitados a cierta banda de números.

        Este conjunto de instrucciones forma lo que se llama el lenguaje ensamblador del micro que es un archivo con terminación .asm. Originalmente el programador debí­a escribir las instrucciones de memoria sin tener ninguna ayuda para recordarlas.

        Para el que está todo el dí­a programando generalmente no es problema recordar todo; pero dele un año sabático (un año de vacaciones en Honolulu por ejemplo) y cuando regrese ya no se acuerda de nada.

        En este cursillo vamos a estudiar a los microprocesadores PIC de Microchip y tomaremos como ejemplo al más popular de ellos que es el PIC16F84C, sobre todo porque es muy posible que si el lector tiene antecedentes en el tema, seguramente tenga uno, que utiliza para la prueba de sus proyectos.

        Este PIC, tiene un set de 32 instrucciones por lo cual su programación es relativamente sencilla. En la figura 2.1.1 mostramos un programa en asembler para que el lector sepa a qué nos estamos refiriendo cuando mencionamos el código o el lenguaje asembler. Por razones de espacio solo pusimos una parte del programa.

Fig.2.1.1 Parte de un programa en asembler. Nota: el programa tiene 12 páginas en total

        Pero el PIC o cualquier otro micro, no entiende este lenguaje que podrí­amos llamar humano. Un micro solo entiende "unos" y "Ceros" que genéricamente se denominan "bits" organizados en  palabras de un determinado largo de 8 bits que se llaman "Bytes".

        Si pudiera cambiar la informática yo no usarí­a esos nombres, a los bits los llamarí­a "caracteres" y a los Bytes los llamarí­a palabras. Pero a los informáticos les gusta complicar la cosas y nosotros no podemos llegar como paracaidistas y cambiar todo a nuestro gusto.

        Por lo tanto el programa en asembler que tiene terminación en .ASM debe convertirse primero en un código de bits pasando por un dispositivo llamado "Programador" (que tiene su correspondente programa driver) para formar luego dentro del programador palabras de 8 Bits. Esas palabras se denominan "Bytes" y se guardan en la memoria y se procesan en forma de Bytes.

        Recordar tantas palabras o parámetros es difí­cil. Y el programador debe tener los datos en su memoria y escribirlos con total exactitud, porque en caso contrario no va a generar el código requerido por el PIC. Y entonces en la pantalla del monitor de la PC aparecerá la palabra "ERROR" y arréglese para encontrarlo cual es. Un error puede ser por ejemplo que falte la coma entre "status" y "rp0" de la ante última sentencia de la figura 2.1.1.        

      Como Ud. se imaginará recordar tantas palabras es prácticamente imposible, sobre todo porque el menor error ya es suficiente para que el PIC no reciba su programa. Es decir que un "ERROR" frustra la operación de carga del PIC.

        Por eso cuando se trabaja escribiendo las palabras a mano, luego se procesan en programas llamados "debugger" que ayudan a encontrar los errores cometidos leyendo "palabra" por "palabra" y deteniéndose en las que están mal escritas, o en los sí­mbolos mal ubicados o inexistentes. Entonces Ud. corrige el error y sigue corriendo el "debugger" hasta que finalmente el "programador" genere el archivo .HEX sin errores; es el adecuado conjunto de bits que cargados en el PIC lo hacen realizar las operaciones que Ud. desee. 

        Lo más importante es que Ud. recuerde que hasta ahora hay una secuencia de archivos que deben ejecutarse para poder cargar un PIC. Se comienza con un .ASM y se continua con un .HEX (no consideramos al "debugger" porque si Ud. tecleó bien no hace falta).

2.2 EL PROGRAMA NIPLE

        Olví­dese de escribir el .ASM ahora se usa el NIPLE (u otros programas similares) que es una forma de diseñar los programas en forma gráfica. En lugar de escribir la sentencia, Ud. elige un bloque gráfico que sintetiza la sentencia, con una imagen fácilmente reconocible. Luego si el bloque requiere parámetros para su funcionamiento NIPLE se los pide y le avisa si el parámetro esta fuera de rango. En la figura 2.2.1 se puede observar bloque "Temporizador".

Fig.3.3.1  Bloque temporizador

        Para entender el tema vamos a imaginarnos un ejemplo. Suponga que en cualquier circuito con el que Ud. está trabajando, un pulso llega 100 mS antes de lo debido. Tendrí­a que diseñar un circuito de retardo de 100 mS que no cambie el largo del pulso de entrada.

        Hay muchas formas de realizar un circuito de retardo. Por ejemplo puede ser un circuito analógico discreto, realmente complejo para la función que cumple y que tiene poca precisión.

        También se puede usar un "555" que es más fácil de diseñar pero igualmente impreciso que el retardo discreto porque la precisión es función del componentes RC. La solución es utilizar un PIC que vienen hasta en formato de 8 patas, a medio dolar aproximadamente.

        Seguramente Ud. pensará que es muy difí­cil resolver esta función de retardo con un PIC, pero es todo lo contrario. Es la solución más simple y posiblemente la más económica. El circuito es más simple que usando un 555 y tiene precisión de cristal.

         Como en las novelas, vamos a dejar las cosas así­ hasta el próximo capí­tulo en donde develaremos el circuito y el programa en NIPLE y en Asembler.

2.3 CONCLUSIONES

        En este artí­culo comenzamos a ponernos en tema y ya entramos en un ejemplo de como resolver un caso hipotético de un circuito, al que le tenemos que realizar una modificación; tal vez porque tiene una falla de diseño o porque no conseguimos un determinado componente.

        Se acuerda de las muletas analógicas que vimos hace mucho tiempo y que aun están libres en mi página, para resolver problemas de tensiones bajas de un pulso, o cosas similares. Bueno ahora llego la hora de las muletas digitales.

        Tal vez Ud. se pregunta cómo puede ser que un equipo que estaba funcionado de pronto requiere que retardemos un pulso. Muchas veces el buen funcionamiento duró mucho tiempo pero trabajando en el lí­mite. Hasta que el envejecimiento adelantó un poco un pulso y dejo de funcionar. Esto no es raro hoy, en donde los proyectistas no tiene tiempo de probar sus diseños, porque no se fabrican mas que unos pocos meses.

        Tal vez la solución ideal y correcta sea  cambiar el microprocesador de la main del TV. Pero puede estar seguro que no lo va a conseguir; o si lo consigue es un BGA y Ud. no tiene maquina de reballing, o que por ese micro le quieren cobrar medio TV. En todos estos casos si Ud. cree que puede fabricar una muleta analógica o digital aní­mese y hágala y entonces podrá afirmar que es un técnico completo.

PROPAGANDA

        Ya está en venta el primer tomo de "La Biblia del PIC con NIPLE" que es la herramienta más idónea para simplificar el tema de los desarrollos de proyectos con microprocesadores.

        El primer Tomo de 230 páginas contiene 1 capí­tulo de introducción y tres proyectos completos con varias variaciones de diseño, que derivan en 9 proyectos finales.

        Cada proyecto contiene el circuito del mismo, dibujado en el programa simulador Proteus y/o Multisim con la explicación de para qué sirve cada componente y como se calcula. La simulación del mismo, con explicaciones sobre donde conectar el instrumental y como analizar los oscilogramas y las tensiones continuas.

        Luego le damos el dibujo de la plaqueta de circuito impreso y los planos e indicaciones de armado y de carga del programa. En este caso se trata de armar una baliza para automóvil o moto.

        En cada proyecto de cualquier tomo, vamos a seguir el mismo criterio con respecto a las facilidades que le entregamos para armar los proyectos completos.

        El segundo proyecto del tomo 1 es uno del más buscados por aficionados, estudiantes y reparadores, porque tiene todas las explicaciones para armar un programador de PICs y memorias, en 4 versiones distintas, para que el lector arme la de su gusto; con zócalo de cero esfuerzo conectable por una manguera. De plaqueta única, o de grabación sin desconectar el PIC (o la memoria) del circuito.

        El tercer proyecto es un proyecto de multiple uso, porque con él se pueden armar: Un secuenciador con tres modos de barrido para 4 LEDs, para ocho LEDs y para 12 LEDs, con barrido lineal o con solapamiento y por último un oscilador de audio senoidal de frecuencia de 20 a 20KHz apto para la reparación y a un costo casi inexistente. Y lo más importante es que explicamos cómo diseñarlo para que Ud. pueda armar un generador diente de sierra o de señal cuadrada, solo cambiando algunos valores de resistencia.

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