PRACTICA 01: Operaciones con Puertos I/O en Ensamblador

7/22/2019 PRACTICA 01: Operaciones con Puertos I/O en Ensamblador

1/17

INFORME DE LABORATORIO DE MICRO_I

REALISADO POR ANGHEL COUSIN C. Y. M. Q.

PRACTICA 01: Operaciones con Puertos I/O en Ensamblador

1. Objetivos

a. General

ensamblador

b. Especficos

del PIC16F877A a travs del conjunto de

instrucciones RISC de esta familia de microcontroladores.

2. Fundamento Terico:

Modelo de Programacin

ALU Unidad Aritmtica-Lgica

entrada

peraciones segn el cdigo que reciba en las entradas de control

Registro de trabajo W

Este es el registro de trabajo principal, se comporta de manera similar al

acumulador en los microprocesadores. Este registro

participa en la mayora de las instrucciones. Est directamente relacionado con la

Unidad Aritmtica y Lgica ALU.

Registro de Estado(STATUS)

microcontrolador


2/17



e la ALU, es estado del

RESET y elbanco elegido para los datos de la

memoria (SRAM)

bit 7 IRP: Registro de seleccin de Banco de la memoria de Datos (usado para direccionamiento

indirecto)1 = Bank 2, 3 (100h - 1FFh)0 = Bank 0, 1 (00h - FFh)bit 6-5 RP1:RP0: Registro de seleccin de banco de la memoria de Datos (usado para direccionamientodirecto)00 = Bank 0 (00h - 7Fh)01 = Bank 1 (80h - FFh)10 = Bank 2 (100h - 17Fh)11 = Bank 3 (180h - 1FFh)bit 4 TO: bit de Timeout1 = Despus de encender, una instruccin CLRWDT , o una instruccin SLEEP

0 = ocurri un timeout de WDTbit 3 PD: bit de Apagado1 = Despus de encendido o por una instruccin CLRWDT0 = Por una ejecucin de la instruccin SLEEPbit 2 Z: Zero bit

1 = El resultado de una operacin aritmtica fue 0.0 = El resultado de una operacin aritmtica no fue 0.bit 1 DC: Digito de acarreo1 = Hubo acarreo del cuarto bit de orden bajo en el resultado.0 = No hubo acarreo del cuarto bit de orden bajo en el resultado.bit 0 C: bit de acarreo o prstamo1 = Ocurri acarreo en el bit ms significativo del resultado.

0 = No ocurri acarreo en el bit ms significativo del resultado.

Organizacin de la memoria RAM del PIC16F877A


3/17



BANCO 0:

- TMR0: Registro del temporizador/contador de 8 bits.

- PCL: Byte menos significativo del contador de programa (PC).- STATUS: Contiene banderas (bits) que indican el estado del procesador despus de una operacin

aritmtica/lgica.

- FSR: Registro de direccionamiento indirecto.

- PORTA, PORTB, PORTC, PORTD, PORTE: Registro de puertos de E/S de datos. Conectan con los

pines fsicos del micro.

- PCLATH: Byte alto (ms significativo) del contador de programa (PC).

- INTCON: Registro de control de las interrupciones.

- ADRESH: Parte alta del resultado de la conversin A/D.


4/17



- ADCON0: Controla la operacin del mdulo de conversin A/D

BANCO 1:

- OPTION: Registro de control de frecuencia del TMR0.

- TRISA, TRISB, TRISC, TRISD. TRISE: Registros de configuracin de la operacin de los pines de los

puertos.

- ADRESL: Parte baja del resultado de la conversin A/D.

- ADCON1: Controla la configuracin de los pines de entrada anloga.BANCO 2:

- TMR0: Registro del temporizador/contador de 8 bits.

- PCL: Byte menos significativo del contador de programa (PC).

- FSR: Registro de direccionamiento indirecto.

- EEDATA: Registro de datos de la memoria EEPROM.

- EEADR: Registro de direccin de la memoria EEPROM.

- PCLATH: Byte alto (ms significativo) del contador de programa (PC).

- INTCON: Registro de control de las interrupciones.

BANCO 3:

- OPTION: Registro de control de frecuencia del TMR0.

- EECON1: Control de lectura/escritura de la memoria EEPROM de datos.

- EECON2: No es un registro fsico.

05h o PORTA: Puerto de Entrada/Salida de 6 bits Este puerto, al igual que todos sus similares en losPIC, puede leerse o escribirse

como si se tratara de un registro cualquiera. El registro que controla el sentido (entrada o salida) de los pines

de este puerto est

localizado en la pgina 1, en la posicin 85h y se llama TRISA. El puerto A tambin puede ser configurado

para que trabaje como

entradas anlogas para el convertidor Anlogo a Digital interno del microcontrolador.

06h o PORTB: Puerto de entrada/salida de 8 bits. Al igual que en todos los PIC, este puede leerse o

escribirse como si se tratara de un

registro cualquiera; algunos de sus pines tienen funciones alternas en la generacin de interrupciones. El

registro de control para la

configuracin de la funcin de sus pines se localiza en la pgina 1, en la direccin 86h y se llama TRISB.

Puede ser configurado tambinpara cumplir otras funciones.

07h o PORTC: Puerto de entrada/salida de 8 bits. Al igual que en todos los PIC, este puede leerse o


registro cualquiera; algunos de sus pines tienen funciones alternas. El registro de control para la

configuracin de la funcin de sus

pines se localiza en la pgina 1, en la direccin 87h y se llama TRISC. Puede ser configurado tambin para

cumplir otras funciones.

08h o PORTD: Puerto de entrada/salida de 8 bits. Al igual que en todos los PIC, este puede leerse o


registro cualquiera; algunos de sus pines tienen funciones alternas cuando se utiliza el micro en modo

microprocesador. El registro de

control para la configuracin de la funcin de sus pines se localiza en la pgina 1, en la direccin 88h y se

llama TRISD. Puede ser

configurado tambin para cumplir otras funciones.

09h o PORTE: Puerto de Entrada/Salida de 3 bits. Este puerto, al igual que todos sus similares en los

PIC, puede leerse o escribirse

como si se tratara de un registro cualquiera. El registro que controla el sentido (entrada o salida) de los pines

de este puerto est

localizado en la pgina 1, en la posicin 89h y se llama TRISE. El puerto E tambin puede ser configurado

para que trabaje como


5/17



entradas anlogas para el convertidor Anlogo a Digital interno del microcontrolador o para que maneje las

seales de control en el

modo microprocesador.

85h o TRISA: Registro de configuracin del puerto A. Como ya se mencion, es el registro de

control para el puerto A. Un cero en el

bit correspondiente al pin lo configura como salida, mientras que un uno lo hace como entrada.

86h o TRISB: Registro de configuracin del puerto B. Control del puerto B. Son vlidas las mismasconsideraciones del registro TRISA.

87h o TRISC: Registro de configuracin del puerto C. Control del puerto C. Son vlidas las mismas

consideraciones del registro TRISA.

88h o TRISD: Registro de configuracin del puerto D. Control del puerto D. Son vlidas las mismas


89h o TRISE: Registro de configuracin del puerto E. Control del puerto E. Son vlidas las mismas


020h a 7Fh: Registros de propsito general. Estas 96 posiciones estn implementadas en la memoria

RAM esttica, la cual conforma el

rea de trabajo del usuario. Pueden ser utilizadas para almacenar cualquier dato de 8 bits.


6/17



Tcnicas de programacin en ensambladorMovimiento de datosEl juego de instrucciones reducido, y su tamao de 14 bits, hacen que el PIC16F877A tenga una serie de

restricciones. Por un lado no

se pueden especificar dos registros dentro de una instruccin. Cada registro necesita 7 bits para especificar

la direccin, pero tambin


7/17



hay que especificar el cdigo de la instruccin y qu hacer con ella. La solucin es realizar todo a travs del

registro de trabajo o w que

no necesita direccin y est situado dentro de la CPU del microcontrolador. Una transferencia de un registro

a otro necesitara dos

instrucciones. Supongamos que tenemos que transferir un dato al puerto B:

MOVF DATO, W ; copia el contenido del registro DATO en W

MOVWF PORTB ; copia el contenido de W en el Puerto BNota: En todos los ejemplos consideramos que w = 0 y que f = 1, esto significa que MOVF DATO, W es lo

mismo que MOVF DATO, 0

La primera instruccin tiene la forma MOVF f,d que copia el registro f en el destino especificado por d (w

en este caso). La segunda

instruccin simplemente mueve cualquier dato contenido en w en el registro f, que en este caso es el

puerto B.

El registro DATO permanece invariable en la primera instruccin y w permanece invariable en la segunda,

de manera que estas

instrucciones se parecen ms a una copia que a un movimiento de datos.

Las instrucciones con literales no tienen espacio para contener la direccin de un registro, por eso debemos

utilizar el registro de

trabajo w para cargar un registro con un literal y tambin se necesitan dos instrucciones.

MOVLW 0xAA ; coloca el valor 10101010 en WMOVWF DATO ; copia W en el registro DATO

Esto mismo se aplica cuando se usan operaciones booleanas, de suma y de resta entre literales y registros.

Todas necesitan dos

instrucciones:

MOVLW k ; copia el literal en WSUBWF f,d ; copia el resultado de restar W de f en d

Supongamos que queremos poner a cero el nibble inferior

MOVLW 0xF0 ; ponemos una mascara ('11110000')ANDWF DATO, f ; el resultado de DATO AND 0xF0 se coloca en DATO

Las instrucciones de un solo operando son fciles de entender:

CLRF f, Pone todos los bits del registro f a cero

CLRW, Pone todos los bits de W a cero

BCF f,b, Pone a cero el bit b del registro f

BSF f,b, Pone a cero el bit b del registro f

AritmticaDentro de los microcontroladores PIC se cuenta con instrucciones aritmticas tales como:

Para efectuar operaciones de suma:

o ADDWF f,d, Suma el valor de w al registro f guardndolo en w o f

o ADDLW k, Suma el valor de w al literal k guardndolo en w

Para efectuar operaciones de resta:

o SUBWF f,d, Resta al valor del registro f el valor de w (f-w) guardndolo en w o f

o SUBLW k, Resta al valor del literal k el valor de w (k-w) guardndolo en w

Para realizar multiplicaciones por 2.

o RLF f,d, Rota a la izquierda el valor del registro f guardndolo en w o f

Para realizar divisiones entre 2.

o RRF f,d, Rota a la derecha el valor del registro f guardndolo en w o f

Hasta este punto podramos ver el conjunto de instrucciones un poco limitado. Sin embargo, utilizando las

tcnicas apropiadas de

programacin podemos obtener operaciones ms complejas.

Restar del acumuladorVisto lo anterior, para restar un valor al acumulador se utiliza ADDLW y se le suma el complemento a 2 del

valor a restar.


8/17



Realizar la operacin w - 1

Para restar 1 al acumulador se utiliza ADDLW 0xFF, en lugar de SUBLW 0x1 porque esta instruccin no

resta el literal a w, sino al

revs, al literal le resta w. Por lo tanto para restar un literal de w debemos sumar el complemento a 2 del

literal con w, en nuestro caso

el literal es 1 (0000 0001 b) y el complemento a 2 de 1 es FF h:

0000 00011111 1110+1-----------1111 1111 (FF h.)

Banderas (Flags)Las banderas se utilizan para dar informacin adicional cuando se realizan operaciones lgicas y aritmticas

dentro del

microcontrolador. As, podremos tomar decisiones segn el valor de cada una de las banderas. Existen

diferentes tipos de banderas en

un microcontrolador; entre ellas tenemos:

Las banderas en la sumaLos registros bsicos del microcontrolador PIC16F84A tienen una longitud de 8 bits expresados en forma

binaria, lo cual quiere decirque el nmero mximo expresado en forma decimal ser el 255. En la suma existen tres tipos de banderas

que pueden

proporcionarnos mayor informacin del resultado. Estas banderas son denominadas CARRY (C), Acarreo

de Dgito (DC) y el Estado Cero

(Z ). Todas estas banderas son activadas segn sea el caso.

Por ejemplo, en la suma, la bandera CARRY se coloca en "1" cuando el resultado supera el nmero 255 y

permanecer en "0"

indicando que no se present ningn overflow; es decir que el resultado de la suma fue menor que el

mximo permitido.

Por otro lado, existe otra bandera denominada Acarreo de Dgito DC que expresa lo que sucede con los

4 Bits menos significativos; es

decir, si los cuatro bits menos significativos sobrepasa al numero 15 (2 elevado a 4, incluyendo el cero)expresado en forma decimal,

entonces la bandera DC = 1, en el caso contrario ser "0".

Finalmente la bandera de estado Z se activa cuando la operacin aritmtica da como resultado un "1"; de lo

contrario se coloca en

"0".

Las banderas en la restaEn la resta de dos nmeros la bandera CARRY se coloca en "1" cuando el resultado de la operacin sea un

nmero positivo, o se pone

en cero para el caso contrario. Esto tan sencillamente quiere decir por ejemplo que si tenemos A=20 y B=10

donde X=A-B; el resultado

ser X=10 (nmero positivo); para el caso contrario si tenemos A=10 y B=20 donde X=A-B entonces X= - 10,

obtenindose un resultado

negativo.La bandera de acarreo de dgito DC se colocar en "1" cuando los cuatro bits menos significativos del

registro w sea menor que los

cuatro bits menos significativos del registro que se desea restar, en caso contrario se colocar un cero. La

bandera de estado Z

solamente se activar cuando ambas cantidades sean iguales.

Operaciones de comparacin


9/17



Las operaciones de comparacin utilizan la instruccin de resta. La resta no es mas que sumar al minuendo

el complemento a 2 del

sustraendo.

IgualdadSupongamos que estamos intetando determinar si un nmero es igual a 2.MOVLW .2

SUBWF N, W ; W = N - 2BTFSS STATUS, ZGOTO NO_ES_IGUALGOTO ES_IGUAL

Al nmero a comprobar (N) se le resta la cantidad de comparacin (2) que se ha guardado en W. El resultado

vuelve a guardarse en

W para salvaguardar la variable N. Finalmente se comprueba la bandera Zero del registro Status.

Mayor que y menor queSupongamos que estamos intetando determinar si un nmero mayor omenor de 2.MOVLW .2SUBWF N, W ; W = N - 2BTFSS STATUS, C

GOTO MENORGOTO MAYOR_IGUAL

Aqui se comprueba la bandera C. Si Carry es 1 el resultado es positivo y si es 0 es negativo. As, si N


10/17



figuran las llamadas (CALL).

La instruccin CALLLa instruccin CALL (llamada a subrutina) consigue que la ejecucin del programa contine en la direccin

donde se encuentra la

subrutina a la que hace referencia. Es similar a GOTO pero coloca en la pila la direccin de la siguiente

instruccin que se debe ejecutar

despus de terminar con la subrutina.La subrutina finaliza con la instruccin RETURN (retorno de la subrutina) que retoma la direccin guardada

en la pila y la coloca en el

contador de programa PC continuando el flujo de control con la instruccinque que sigue a CALL .

En la familia PIC de gama media la pila tiene ocho niveles de memoria del tipo LIFO (Last In, First Out, ltimo

en entrar, primero en

salir). Si se produce la llamada a una subrutina durante la ejecucin de otra subrutina, la direccin de

retorno de esta segunda es

colocada en la cima de la pila sobre la direccin anterior. Esta segunda direccin es la primera en salir de la

pila mediante la instruccin

RETURN .

Con la pila de ocho niveles, una subrutina puede llamar a otra y sta, a su vez, llamar a otra hasta un

mximo de ocho.

RamificacinCuando se tiene que solucionar un diagrama de flujo como el de la siguiente figura, en el cual tenemos una

accin o ninguna segn la

respuestas a una pregunta, se plantea la solucin siguiente.

Como ejemplo consideramos lo siguiente; el puerto A se configura como entrada y el puerto B como salida

de manera que las salidas

del puerto B dependan del estado que introduzcamos al puerto A:

....Bucle btfsc PORTA,0 ; si el bit 0 del puerto A esta a 1 se ejecuta'Accion1' pero si escall Accion1 ; 0 se salta 'call Accion1' y se contina en la siguienteinstruccin

btfsc PORTA,1 ; si el bit 1 del puerto A esta a 1 se ejecuta 'Accion2'pero si escall Accion2 ; 0 se salta 'call Accion1' y se contina en la siguienteinstruccin....goto Bucle ; El ciclo se repiteAccion1 movlw B'00010001'movwf PORTBreturnAccion2 movlw B'00100010'

movwf PORTBreturn.....

Ramificacin mltipleCuando se tiene que solucionar un diagrama de flujo como el de la siguiente figura, en el cual tenemos tres

posibles respuestas a una

pregunta, se plantean las soluciones aqu presentadas.


11/17



Existen varias formas de resolver en unprograma este problema:

Una forma posible es comparando uno por uno los valores de las diferentes opciones almacenadas en

memoria RAM en una variable

llamada OPCION

MOVLW OPCION1XORWF OPCION,0 ; verificacin de OPCION respecto a WBTFSC STATUS,Z ; verificando la bandera ZGOTO ACCION1MOVLW OPCION2XORWF OPCION,0 ; verificacin de OPCION respecto a WBTFSC STATUS,Z ; verificando la bandera ZGOTO ACCION2MOVLW OPCION3XORWF OPCION,0 ; verificacin de OPCION respecto a WBTFSC STATUS,Z ; verificando la bandera ZGOTO ACCION3ACCION1 ......... ; instrucciones de la Accin 1..................GOTO ENCUENTROACCION2 ......... ; instrucciones de la Accin 2

.........

.........GOTO ENCUENTROACCION3 ......... ; instrucciones de la Accin 3..................ENCUENTRO ; sitio de encuentro......... ; continuacin del programa

3. Materiales y Equipos

a. Herramientas Software

Compilador: MikroBasic Pro for PIC y MikroC Pro for PIC

-Isis

b. Herramientas Hardware

Ninguno

c. Componentes


12/17



Ninguno

4. Diagrama Esquemtico para armado en protoboard

6. Cdigo fuente MikroBasic-ASM

Ejemplo1:Se obtiene un dato de los 4 bits inferiores del puerto D (RD0RD3). Se suma una

constante 5 al dato y se muestra en los 4 bits inferiores del puerto B (RB0RB3)


13/17



Ejemplo2:Compara el dato del puerto de Entrada con el nmero 13. Si el Dato es

igual a 13, se encienden todos los leds de Salida. Si el dato es distinto de 13

se activan los leds pares y se apagan los impares.

Ejemplo3: Se obtiene un dato de los 4 bits inferiores del puerto D de Entrada

(RD0RD3). RD0 no es afectado y reaparece en RB0. RD1 siempre aparece en RB1

como Cero.RD2 siempre aparece en RB2 como Uno. Finalmente RD3 aparece invertido

en RB3. Esta operacin se repite infinitamente.


14/17



7. Procedimiento Experimental

Modificando, si es necesario, el circuito esquemtico y usando el compilador MikroBasicPro for PIC realizar

los siguientes

programas:

a) Se obtiene un dato X de los 4 bits inferiores del puerto D de (RD0RD3) y un datoY de los 4 bits superiores

del puerto D

(RD4RD7). Se multiplica X*Y, el resultado se muestra en los 8 bits del puerto B (RB0RB7)

b) Se obtiene un dato X de los 4 bits inferiores del puerto D de Entrada (RD0RD3). y un dato Y de los 4 bits

superiores del puerto

D de Entrada (RD4RD7). Se comparan X e Y. Si X=Y se enciende elled en RB0, si X>Y se enciende el led en

RB1 y si X


15/17



III. Conclusiones


16/17




17/17



PRACTICA 01: Operaciones con Puertos I/O en Ensamblador

Documents

Transcript of PRACTICA 01: Operaciones con Puertos I/O en Ensamblador