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7/22/2019 _07 Clase Micro Programacin uc empleando C

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Introduccin

Lenguaje C desarrollado por Bell Labs(Lucent Technologies) en 1979 por D. Ritchie

Lenguaje estructurado Portatil De alto nivel A pesar de ser un lenguaje de alto nivel se

puede acceder a el hardware de bajo nivel


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Definicin - Programa

Est constituido por un conjunto deinstrucciones que se ejecutan generalmentede modo secuencial.


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Caracteristicas de uso de

lenguajes de alto nivel Los lenguajes de alto nivelson ms o

menos comprensibles para el usuario,pero no para el procesador.

Los programas de alto nivel deben sertraducidos para que el procesador lospueda entender se usa un compilador.


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Niveles de Programacin

Lenguaje CAlto nivelLenguaje CAlto nivel

Lenguaje

EnsambladorBajo nivel

CdigoObjetoBinario

Compilador

Ensamblador


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Estructura de los Programas en

lenguaje C Directivas al preprocesador.

Declaracin de variables, funciones, tipos,Globales.

Definicin de Variables Globales. Funciones.


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Directivas al preprocesador.

Son comandos especificos al compilador Por ejemplo: #include cargar los prototipos de la

funciones standard de entrada salida. #device pic16f877a definir el

microcontrolador a usar.

#include cargar las definicionesparticulares del micro 17F877a


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Tipos de varibles o datos

int1 Define numeros de 1 bit int8 Define numeros de 8 bits int16 Define numeros de 16 bits int32 Define numeros de 32 bits char Define caracter de 8 bits float Define numeros de 32 bits punto

flotante short Por defecto igual a int1 Int Por defecto igual a int8 long Por defecto igual a int16

void ningn tipo especifico.


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Tipos de varibles o datos

Int1 0 -- 1 Int8 0 -- 255 Int16 0 --65536 Int32 0 -- 4294967296 char 0 -- 255 float -3.4x10-38 3.4x1038

Signed long -32768 -- 32767


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Nombre de las variables

(Identificadores) Una variablese forma con una secuencia deletras (minsculas de la a a la z;

maysculas de laA a la Z; y dgitos del 0al

9). El carcterunderscore (_) (piso) se

considera como una letra ms.

Un identificador no puede contener espaciosen blanco, ni otros caracteres como (*,;.:-+,etc.).


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Nombre de las variables

(Identificadores) El primer carcter de un identificador debe

ser siempre una letra o un (_), es decir, no puede ser un dgito. Se hace distincin entre letras maysculas y

minsculas. As, Masa es considerado como un identificador distinto de masa y de

MASA. ANSI C permite definir identificadores de

hasta 31 caracteres de longitud.


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Nombre de las variables(Identificadores)

Ejemplos de identificadores vlidos son los

siguientes:tiempo,distancia1,caso_A,PIvelocidad_de_la_luz


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Declaracion de nombres,variables, funciones.

Variables globales son declaradas fuera delas funciones.

Variables locales son declaradas dentro de

las funciones.

Ejemplo: Int valor_puerto_a;


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Declaracion de nombres,variables, funciones.

Generalmente al momento de declarar unavariable esta puede ser definida al mismotiempo.

Int valor_puerto_a=8;


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Valores numricos

Sistema decimal: 57

Sistema binario : 0b111001

Sistema hexadecimal: 0x39

Caracter: '9'(Cdigo ASCII)


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Cdigo ASCII

American Standard Code for InformationInterexchange

Cdigo de caracteres basado en alfabeto

latino. Creado en 1963 por Bell Labs Incluye caracteres no imprimibles (cdigos

de control)


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Cdigo ASCII

Dec Char Dec Char Dec Char Dec Char Dec Char Dec Char

33 ! 49 1 65 A 81 Q 97 a 113 q

34 " 50 2 66 B 82 R 98 b 114 r

35 # 51 3 67 C 83 S 99 c 115 s

36 $ 52 4 68 D 84 T 100 d 116 t

37 % 53 5 69 E 85 U 101 e 117 u38 & 54 6 70 F 86 V 102 f 118 v

39 55 7 71 G 87 W 103 g 119 w

40 ( 56 8 72 H 88 X 104 h 120 x

41 ) 57 9 73 I 89 Y 105 i 121 y

42 * 58 : 74 J 90 Z 106 j 122 z

43 + 59 ; 75 K 91 [ 107 k 123 {

44 , 60 < 76 L 92 \ 108 l 124 |45 - 61 = 77 M 93 ] 109 m 125 }

46 . 62 > 78 N 94 ^ 110 n 126 ~

47 / 63 ? 79 O 95 _ 111 o 127 _

48 0 64 @ 80 P 96 ` 112 p


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Funciones

Una funcin del lenguaje C es una porcinde cdigo o programa que realiza unadeterminada tarea.

En otros leguajes es llamada subrutina,subprograma, procedimiento, etc.


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Ventajas del uso de funciones

Permite la modularizacin del programa.

Ahorra memoria y tiempo de desarrollo.

(memoria de programa y memoria de datos)

Independencia de datos y oculta informacinno necesaria par otras funciones.


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Partes de una Funcin

Nombre

Valor de retorno

Argumentos de la funcin.

Valor_de_retorno

NOMBRE(argumento1, argumento 2,etc){

}


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Funcin Main

Todo programa en lenguaje C sin importar sutamao de tener una funcin principal ofunci Main.

void main(void)

{

sentencia_1

sentencia_2

...

}


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Ejemplo de programa

// directiva al preprocesador/* incluir prototipo de entradasalida standard */

#include

#define PI 3.142

// variable globalfloat area;/* declaracin de funcin /*int cuadrado(int r);


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Ejemplo de programa

// funcion mainmain(){

// variable localint radio_cuadrado;int radio = 3;radio_cuadrado=cuadrado(radio);/* pasar valor a la funcin */


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Ejemplo de programa

area = PI * radio_cuadrado;/* sentencia de asignacin */

printf(El area is %6.4f alcuadrado\n,area);

} /* fin de la funcin main*/


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Ejemplo de programa

int cuadrado(int r) /* funcin */{

int r_cuadrado;

// variable localr_cuadrado = r * r;return(r_cuadrado);/* retornar valor /*

}


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Palabras claves

auto double int struct break else long switch case enum register typedef char extern return union const float short unsigned continue for signed void default goto sizeof volatile do if static while


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Operadores Aritmticos

Suma: + Resta: - Multiplicacin: * Divisin: / Resto: %

Ejemplo:

23%4 = 323/4 = 5.7523%4 = 23 4x5 = 3


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Operadores de incremento ydecremento

Incremeto ++a=a+1 a++

Decremento

a=a-1 a- -

Variacionesa++ opera y luego incrementa

++a incrementa y luego opera


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Operadores de incremento ydecremento

Ejemplos:si k=2

a=++k*4 = 12 (3*4)k=3

b=4*k++ = 12 (4*3)

k=4


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Operadores de asignacin

Suma y asigna +=a=a+b a+=b

Resta y asigna -=

a=a-b a-=b Multiplica y asigna *=

a=a*b a*=b Divide y asigna /=

a=a/b a/=b


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Operadores relacionales

Igual que: == Menor que: < Mayor que: > Menor o igual que: = Distinto que: !=


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Operadores lgicos

Son usados en combinacin con losoperadores relacionales

Operador logico Y &&if (a==b) && (b>=0)

Operador lgico O ||if (c27)

Operador lgico NO !if(!a) if(a) si a es diferente de cero

if(!a) si a es igual a cero


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Operadores lgicos bitwise

Operaciones sobre cada bit Y & (alt 038) O | (alt 124) Or exclusiva ^ (alt 094) Complemento a 1 ~ (alt 126) Despalzar a la derecha >> Despazar a la izquierda


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Operadores lgicos bitwise

a = 0100 1101b = 1001 1011a | b = 1101 1111

a=b>>3Si b = 0100 1100 b>>3 = 0000 1001a= 0x09


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Sentencia if

if (expresion)sentencia_1;

elsesentencia_2;


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Sentencia if

if (expresion){sentencia_1;

sentencia_2;}else{sentencia_3;

sentencia_4;}


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Sentencia if

if (expresion){

sentencia_1;sentencia_2;

}else

{sentencia_3;sentencia_4;

}


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Sentencia switch

switch (expresion){case expresion_cte_1:

sentencia_1;case expresion_cte_2:

sentencia_2;....

case expresion_cte_n:sentencia_n;

default:sentencia;


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Sentencia switch*

switch (expresion){

case expresion_cte_1:sentencia_1;

break;case expresion_cte_2:

sentencia_2;break;

....case expresion_cte_n:

sentencia_n;break;

default:

sentencia;


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Sentencia for

for (inicializacion;expresion_de_control;

actualizacion)sentencia;

for(x=1;x


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Sentencia for

for(x=1;x


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Sentencia while

while(expresion){

sentencia_1;

sentencia_2;}

Se verifica y luego se ejecuta


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Sentencia Do while

do{

sentencia_1;

sentencia_2;}while(expresion)

Se ejecuta y luego se verifica


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Funcin printf

Imprime sobre un dispositivo estandard En PC dispositivo estandar es el monitor En PIC el dispositivo estandard es un puerto

serial

printf("cadena_de_control", tipo

arg1, tipo arg2, ...)


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Funcin printf

e 3.93E+002

E 3.93E+002

f Decimal floating point 392.65

g Use the shorter of %e or %f 392.65

G Use the shorter of %E or %f 392.65

o Signed octal 610

s String of characters sample

u Unsigned decimal integer 7235

x Unsigned hexadecimal integer 7fa

X Unsigned hexadecimal integer (capital letters) 7FA

p Pointer address B800:0000

n

%

Scientific notation (mantise/exponent) using e character

Scientific notation (mantise/exponent) using E character

Nothing printed. The argument must be a pointer to a signed

int, where the number of characters written so far is stored.

A % followed by another % character will write % tostdout.


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Funcin printf

printf ("Characters: %c %c \n", 'a', 65);Characters: a A

printf ("Decimals: %d %ld\n", 1977, 650000);Decimals: 1977 650000

printf ("Preceding with blanks: %10d \n", 1977);

Preceding with blanks: 1977


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Funcin printf

printf ("Preceding with zeros: %010d \n",1977);

Preceding with zeros: 0000001977

printf ("Some different radixes: %d %x %o %#x%#o \n", 100, 100, 100, 100, 100);

Some different radixes: 100 64 144 0x64 0144


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Funcin printf

printf ("floats: %4.2f %+.0e %E \n", 3.1416,3.1416, 3.1416);

floats: 3.14 +3e+000 3.141600E+000

printf ("%s \n", "A string");A string


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Bibliografia

Gracia de Jaln de la Fuente, Javier.Aprenda lenguaje Ansi C como si estuvieraen primero, San Sebastian, 1998

Gardner,Nigel. PICmicro MCU C,Anintroduction to programming, The MicrochipPIC in CCS C, Bluebird Electronics 2002.

C Compiler Reference Manual, CustomComputer Services CCS, 2006


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Puertos digitales del PIC

P7

P6

P5

P4

P3

P2

P1

P0

T7

T6

T5

T4

T3

T2

T1

T0

Puerto I/O Registro Tris

0 Bit Programado como salida

1 Bit Programado como entrada

Instrucciones del CCS para Pics


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Instrucciones del CCS para Pics

set_tris_a-k(valor 1 byte)Programa el registro Tris del puerto a-k

port_b_pullups(valor 1 bit) (TRUE, FALSE)Habilita o deshabilita las resistencias pullup delpuerto B

Instrucciones para el manejo de


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Instrucciones para el manejo debits (CCS)

input(pin)Lee el bit indicado por pin

Ejemplo:A = input(PIN_B4) ; (TRUE, FALSE)

Las definiciones se encuentran en el archivo\..\picc\Devices\16f877a.h



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bit_test(variable,bit)Lee el bit indicado por bit de la variable o registroel resultado es TRUE, FALSE

Ejemplo:A = bit_test(dato,5) ; (TRUE, FALSE)



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output_bit(pin,valor) valor 0,1Escribe bit indicado por pin

Ejemplo:output_bit(PIN_B5,1) ;




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output_float(pin)Convierte el pin en entrada (Tris

pin=1)

Ejemplo:output_float(PIN_B5) ;




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output_high(pin)Escribe en el pin un alto

Ejemplo:output_high(PIN_B7) ;




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output_low(pin)Escribe en el pin un bajo

Ejemplo:output_low(PIN_B7) ;




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output_toggle(pin)Escribe en el pin el valor negado al valor anterior

Ejemplo:output_toggle(PIN_B4) ;




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st ucc o es pa a e a ejo debits (CCS)

bit_set(variable,bit)Escribe un alto en el bit de la variable o registro

Ejemplo:bit_set(salida,5) ;



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p jbits (CCS)

bit_clear(variable,bit)Escribe un bajo en el bit de la variable o registro

Ejemplo:bit_clear(salida,5) ;



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p jbytes (CCS)

input_a-k()lee el dato correspondiente al puerto a-k

Ejemplo:a=input_b() ;

luego de esta instruccin el Tris correspondientese cambia a 0xff (todos como entrada)



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p jbytes (CCS)

output_a-k(valor)Escribe el valor correspondiente al puerto a-k

Ejemplo:output_c(0x24) ;

luego de esta instruccin el Tris correspondientese cambia a 0x00 (todos como salida)



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p jreatardos (CCS)

delay_us(x)ejecuta un retardo de softwarede x microsegundos

Ejemplo:delay_us(10) ;



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p jreatardos (CCS)

delay_ms(x)ejecuta un retardo de softwarede x milisegundos

Ejemplo:delay_ms(500) ;

Configuracin del hardware


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ejemplo Convertidor ADC

Convertidor de 10 bits de aproximacionessucesivas

8 canales analgicos de entrada

Configuracin del las refrencias de tensin(FSR)

Tensin ADC = 1024*RFS/Dato ADC RFS Rango de full escala (Vref [+] - Vref[-])

PIC16F87X

FIGURE 11-1: A/D BLOCK DIAGRAM


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(Input voltage)

VAIN

VREF+

(Referencevoltage)

VDD

PCFG3:PCFG0

CHS2:CHS0

RE2/AN7(1)

RE1/AN6(1)

RE0/AN5(1)

RA5/AN4

RA3/AN3/VREF+

RA2/AN2/VREF-

RA1/AN1

RA0/AN0

111

110

101

100

011

010

001

000

A/DConverter

VREF-

(Referencevoltage)

VSS

PCFG3:PCFG0

PIC16F87X

REGISTER 11-2: ADCON1 REGISTER (ADDRESS 9Fh)


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U-0 U-0 R/W-0 U-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0

ADFM PCFG3 PCFG2 PCFG1 PCFG0 R = Readable bit

W = Writable bitU = Unimplemented bit,

read as 0

- n = Value at POR reset

bit7 bit0

bit 7: ADFM: A/D Result format select

1 = Right Justified. 6 most significant bits of ADRESH are read as 0.

0 = Left Justified. 6 least significant bits of ADRESL are read as 0.

bit 6-4: Unimplemented: Read as 0

bit 3-0: PCFG3:PCFG0: A/D Port Configuration Control bits

PCFG3:

PCFG0

AN7(1)

RE2

AN6(1)

RE1

AN5(1)

RE0

AN4

RA5

AN3

RA3

AN2

RA2

AN1

RA1

AN0

RA0VREF+ VREF-

CHAN /

Refs(2)

0000 A A A A A A A A VDD VSS 8/0

0001 A A A A VREF+ A A A RA3 VSS 7/1

0010 D D D A A A A A VDD VSS 5/0

0011 D D D A VREF+ A A A RA3 VSS 4/1

0100 D D D D A D A A VDD VSS 3/0

0101 D D D D VREF+ D A A RA3 VSS 2/1

011x D D D D D D D D VDD VSS 0/0

1000 A A A A VREF+ VREF- A A RA3 RA2 6/2

1001 D D A A A A A A VDD VSS 6/0

1010 D D A A VREF+ A A A RA3 VSS 5/1

1011 D D A A VREF+ VREF- A A RA3 RA2 4/2

1100 D D D A VREF+ VREF- A A RA3 RA2 3/2

1101 D D D D VREF+ VREF- A A RA3 RA2 2/2

1110 D D D D D D D A VDD VSS 1/01111 D D D D VREF+ VREF D A RA3 RA2 1/2

PIC16F87X

11.0 ANALOG-TO-DIGITAL The A/D module has four registers. These registersare:


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CONVERTER (A/D) MODULE

The Analog-to-Digital (A/D) Converter module has five

inputs for the 28-pin devices and eight for the other

devices.

The analog input charges a sample and hold capacitor.

The output of the sample and hold capacitor is the

input into the converter. The converter then generates

a digital result of this analog level via successive

approximation. The A/D conversion of the analog input

signal results in a corresponding 10-bit digital number.

The A/D module has high and low voltage reference

input that is software selectable to some combination

of VDD, VSS, RA2 or RA3.

The A/D converter has a unique feature of being able to

operate while the device is in SLEEP mode. To operate

in sleep, the A/D clock must be derived from the A/Ds

internal RC oscillator.

are:

A/D Result High Register (ADRESH)

A/D Result Low Register (ADRESL)

A/D Control Register0 (ADCON0)

A/D Control Register1 (ADCON1)

The ADCON0 register, shown in Register 11-1, con-

trols the operation of the A/D module. The ADCON1

register, shown in Register 11-2, configures the func-

tions of the port pins. The port pins can be configured

as analog inputs (RA3 can also be the voltage refer-

ence) or as digital I/O.

Additional information on using the A/D module can be

found in the PICmicro Mid-Range MCU Family Ref-

erence Manual (DS33023).

REGISTER 11-1: ADCON0 REGISTER (ADDRESS: 1Fh)

R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 R/W-0 U-0 R/W-0

ADCS1 ADCS0 CHS2 CHS1 CHS0 GO/DONE ADON R = Readable bitW = Writable bit

U = Unimplemented bit,

read as 0

- n = Value at POR reset

bit7 bit0

bit 7-6: ADCS1:ADCS0: A/D Conversion Clock Select bits

00 = FOSC/2

01 = FOSC/8

10 = FOSC/32

11 = FRC (clock derived from an RC oscillation)

bit 5-3: CHS2:CHS0: Analog Channel Select bits000 = channel 0, (RA0/AN0)

Instrucciones para laconfiguracin del convertidor
http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-


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gADC (CCS)

setup_adc(valor);(configuracin de parte del registro ADCON0)

Las definiciones se encuentran en el archivo

\..\Picc\Devices\16f877a.h



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gADC (CCS)

setup_adc(valor);(configuracin del registro ADCON0)

// Constants used for SETUP_ADC() are:

#define ADC_OFF 0 // ADC Off#define ADC_CLOCK_DIV_2 0x10000#define ADC_CLOCK_DIV_4 0x4000#define ADC_CLOCK_DIV_8 0x0040

#define ADC_CLOCK_DIV_16 0x4040#define ADC_CLOCK_DIV_32 0x0080#define ADC_CLOCK_DIV_64 0x4080#define ADC_CLOCK_INTERNAL 0x00c0



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gADC (CCS)

ADCON0[7:6] #define ADC_OFF 0 // ADC Off

Bit ADON = 0 (bit0)

#define ADC_CLOCK_DIV_2 0x100000000 0000 #define ADC_CLOCK_DIV_8 0x0040

0100 0000

#define ADC_CLOCK_DIV_32 0x00801000 0000

#define ADC_CLOCK_INTERNAL 0x00c01100 0000



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gADC (CCS)

Es recomendable utilizar la informacin dadapor el manual del 16F877a

#byte ADCON0 =0x1fADCON0=0x33;bit_set(ADCON0,2);

#bit ADON =0x1f.0 #bit ON_DONE = 0x1f.2 while(ON_DONE){ }

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