02 Assembler de PIC16F877A

7/26/2019 02 Assembler de PIC16F877A

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MicroelectrnicaAutor: Mauricio Galvez Legua

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1Autor: Mauricio Galvez Legua


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Programacin Assembler

El conjunto de instrucciones que tiene unmicroprocesador da origen al denominado lenguajeassembler o lenguaje ensamblador.

Es un lenguaje de programacin de bajo nivel para

los computadores, uP, uC y otros circuitosintegrados programables.



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El lenguaje ensamblador fue usado principalmenteen los inicios del desarrollo de software, cuandoan no se contaba con potentes lenguajes de altonivel y los recursos eran limitados.

Actualmente se utiliza con frecuencia en ambientesacadmicos y de investigacin, especialmentecuando se requiere la manipulacin directa dehardware, altos rendimientos, o un uso de recursos

controlado y reducido.



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Elaborar programas mediante cdigo de operaciones(byte code) resulta complicado y tedioso. Ejemplo:

Calcular las direcciones de salto para instruccionescondicionales.

Es por ello que se crearon los programasensambladores, que trabajan directamente con losnombres de las instrucciones (nemnicos) y utilizanetiquetas para indicar las direcciones de los saltos.

Es el propio programa ensamblador quien se encarga

de: Traducir los nemnicos en cdigos de operacin (byte code).

Convertir las etiquetas en direcciones.

Autor: Mauricio Galvez Legua 4


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Programacin Assembler: Directivas

Las directivas son indicaciones que se le dan alprograma ensamblador para controlar algunosaspectos del ensamblado del cdigo. Ejemplo:

Decirle al programa ensamblador donde inicia unprograma.

Definir constantes.

Indicar que posiciones de memoria estn reservadaspara almacenar datos en forma temporal (variable).

Llenar una porcin de memoria con un dato

especificado.



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Las directivas del ensamblador, tambin llamadaslos pseudo opcodes, pseudo-operaciones o pseudo-ops, son instrucciones que son ejecutadas por unensamblador en el tiempo de ensamblado, no porel procesador en el tiempo de ejecucin.

Las Directivas no son instrucciones del procesador.



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Los tipos de directivas son: Directivas de control permiten un ensamblado

condicional.

Directivas de datos permiten la manipulacin simblicay el posicionamiento en memoria.

Directivas de listado permiten todo el control sobre elformato, paginacin y listado del programa.

Directivas de macros permiten todas las gestiones de lasmacros.

Directivas de ficheros objeto solo se utilizan para lacreacin de ficheros objeto.



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Las directivas bsicas que todo programa ensamblador debetener y que nos facilitan la programacin son:

ORG: Indica la direccin de memoria a partir de la cual debe serubicado el programa, subrutina o datos.

EQU: Define una constante. Cada vez que el ensambladorencuentre ese nombre lo debe sustituir por el valor

correspondiente. DB o DEFB (Define Byte): Esta directiva sirve para definir variables.

Con una sola directiva DB se pueden definir varias variables enformato decimal, hexadecimal o ASCII, para ello se deben separarcon comas. En el caso de ASCII estos deben estar definidos entrecomillas. DW o DEFW (Define Word): Permite definir variables deltipo word (16 bits). Tener cuidado de la forma como se almacenan

estas variables (Llittle-endian o Big-endian). DS: Reserva un espacio de memoria para ser usado por el

programa.

END: Sirve para indicar el fin del programa. Cualquier cdigoubicado despus de esta directiva ya no ser tomado en cuenta.



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Herramientas de Programacin

Para desarrollar programas en assembler de PIC, laempresa Microchip proporciona un conjunto deherramientas de programacin.

MPLABX: Es un editor IDE gratuito, destinado amicrocontroladores de la marca Microchip. Este editor

es modular, permite seleccionar los distintosmicrocontroladores soportados, adems de permitir lagrabacin de estos circuitos integrados directamente alprogramador.

MPLABX es ejecutable en Windows, MacOS y Linux. MPLABX trae incorporado un compilador para asembler

de PIC denominado MPASM.



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Herramientas de Programacin



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Herramientas de Programacin: MPASM

Nos permite escribir cdigo assembler yensamblarlo para producir como salida un fichero.HEX que luego grabaremos en el PIC o que nosservir para utilizarlo con un simulador que trae elMPLABX o utilizar otro simulador como PROTEUS.



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Elaborando Programas ASM

Para realizar programas en assembler debemostener presente lo siguiente:

Campos de un programa: En un programa en assembler,cada lnea del archivo fuente puede contener cuatrotipos de informacin:

Etiquetas

Operacin, nemnicos (instrucciones), Directivas y Macros

Operandos

Comentarios



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Elaborando Programas ASM

Convencin de notacin:



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Elaborando Programas ASM: Requisitos

Para elaborar programas en lenguaje ensambladorrequerimos tener instalado:

MPLABX

Proteus



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PIC16F877A: Primer programa

Para desarrollar nuestro primer programa enPIC16F877A primero debemos hacer unasconfiguraciones iniciales.

Todo programa debe empezar con esta

configuracin:LIST P=16f877A ;Indica el tipo de procesador a programar

INCLUDE "P16F877A.INC" ;Incluye en el programa el fichero dedefiniciones del uC seleccionado

__CONFIG _CP_OFF& _DEBUG_OFF& _WRT_OFF& _CPD_OFF&

_LVP_OFF& _BODEN_OFF& _PWRTE_ON& _WDT_OFF& _XT_OSC;Selecciona el estado de los bits de configuracin



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Todo microcontrolador de la empresa Microchiptiene un Archivo de Definiciones, en donde seindica cuales son los nombres correctos para cadaregistro, cada bit y que posicin de memoriaocupan.

Dicho archivo se encuentra en el siguientedirectorio (Windows 7):



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El archivo puede servisualizado mediante elblock de notas:



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Nuestro primer programa enviar el byte:10101010 al puerto D.

En Proteus configure el PIC16F877A a unafrecuencia de trabajo igual a 4Mhz.



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El programa en ensamblador es:



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Recordar el registro STATUS para la seleccin delbanco:



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Finalmente lo compilamos y lo probamos en elcircuito diseado en Proteus:



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Compilar significa pasarnuestro programa queest elaborado ennemnicos, a byte code.

En el MPLAB existe unaopcin que nos permitevisualizar el contenidoque est almacenado en

la memoria de programadel PIC:

Windows PIC MemoryViews



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Observamos los byte code de cada instruccin y suubicacin en la memoria de programa:



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PIC16F877A:

Las instrucciones soncodificadas de lasiguiente manera:



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PIC16F877A:



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PIC16F877A:



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PIC16F877A: Variables

Una variable es una posicin de memoria(definicin ms elemental), en donde se almacenael valor de dicha variable y es modificable encualquier momento.

Para definir una variable podemos emplear la

directiva EQU:tiempo1 EQU 0x20

tiempo2 EQU 0x21

rotar EQU 0x22

cuenta EQU 0x23 Observar que estamos haciendo uso de las

direcciones GPR del PIC.



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PIC16F877A: Variables

Otra forma de hacerlo sin tener que especificar ladireccin para cada variable es mediante ladirectiva CBLOCK. Ejemplo:

CBLOCK 0x20

tiempo1

tiempo2

rotar

cuenta

ENDC

Tambin es posible escribir las variables en unasolo lnea, pero separado por comas.



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PIC16F877A: Subrutinas

Se le llama subrutina a un segmento de cdigoseparado del bloque principal y que puede serinvocado en cualquier momento desde este odesde otra subrutina.

Una subrutina al ser llamada dentro de unprograma hace que el cdigo principal se detenga yse dirija a ejecutar el cdigo de la subrutina. Unavez terminado de ejecutar la subrutina, vuelve al

programa principal y contina donde se quedo.



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El como recuerda donde se qued es porquepreviamente antes de ir a la subrutina guarda lasiguiente direccin del programa principal enla Zona de Stack.



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PIC16F877A: Subrutinas P01)

Ahora vamos a realizar una subrutina de retardoque nos permita poder generar cambios visiblespor el ojo humano en los leds. Para ello haremos unloop dentro de otro loop:



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La subrutina utiliza dos variables: TIEMPO1 yTIEMPO2, las cuales deben ser definidas al iniciodel programa de la siguiente manera:

Si se requiere ms tiempo de retardo se debeadicionar ms instrucciones NOP.



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Modificamos el programa anterior para hacer que los leds

del puerto D "parpadeen". Para ello luego de enviar el datoal puerto D (y finalizando el retardo), negamos el contenidodel puerto D (instruccin COMF) y nuevamente llamamos ala subrutina de retardo. Esto se repite indefinidamente.

Las variables se reservan en el espacio de memoria

denominado GPR (Registros de Propsitos Generales).

La configuracin del registro TRISD se realiza con una solainstruccin denominada CLRF.

La llamada a la subrutina se hace con la instruccin CALL. La

subrutina tiene al final una instruccin RETURN, queasegure el retorno al programa principal.

La instruccin GOTO salta incondicionalmente a la direccinespecificada por la etiqueta.



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PIC16F877A: Ejemplo P01A

El siguiente programa rotar a la derecha un nicoled encendido Para ello requerimos saber comofuncionan las instrucciones de rotacin:



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Observar que las dos instrucciones de rotacin utilizan alflag de CARRY. Dicho flag esta ubicado en el registro STATUS.



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PIC16F877A: Ejemplo P01B

Vamos a realizar una variante al programa anterior,para que en vez de displayar un led "prendido a lavez", el cual esta rotando, displaye lo contrario(todo los leds prendidos y el que rota es un ledapagado).

Nuestro programa es:



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PIC16F877A: Ejemplo P01B



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PIC16F877A: Ejercicio P01C

Realizar un programa que muestre un ledencendido, rotando a la derecha por los puertosPORTD y PORTC. Siempre debe mostrarse un ledencendido.



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PIC16F877A: Ejercicio P01D

Realizar un programa querealice la siguientesecuencia en el PORTD yPORTC:



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PIC17F877A: Ejercicio P01D



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PIC17F877A: Ejercicio P01E

Elaborar un programa que realice la siguientesecuencia en el PORTD y PORTC:



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PIC17F877A: Ejercicio P01E



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PIC17F877A: Ejemplo P03

Vamos a realizar un programa que visualice en undisplay los nmeros del 0 al 9. Existe una granvariedad de display como podemos observar en elsiguiente grfico:

Nosotros vamos emplear el display de 7 segmentos.



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Para realizarlo vamos hacer uso de variables ysubrutinas:

Recuerde que las posiciones de memoria 0x20 y

0x21 estn ubicadas en la zona denominada GPR(Registros de Propsitos Generales).



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Ahora debemos de obtener los valores debemosenviar al display para que se visualicen cada uno delos nmeros del 0 al 9 solicitados. El display es dectodo comn:



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Proteus: P03.DSN

Programa: P03.asm



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Elaborar un programa que permita displayar en una matriz

de dos display, el nmero 0 en el primer display y el nmero1 en el segundo display (utilizar 7SEG-MPX2-CC-BLUE). Sedebe emplear la tcnica de multiplexado para habilitar cadauno de los display.

Proteus: P04.DSN

Programa: P04.asm



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PIC17F877A: Ejercicio P04B

Modificar el programa para que funcione sin los inversores.



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Programa que permite displayar el mensaje FIEE en cuatro

display de ctodo comn. Se esta empleando tcnica demultiplexado para habilitar cada uno de los display.


Proteus: P05.DSN

Programa: P05.asm


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PIC17F877A: Ejercicio P05B

Modificar el programa para que trabaje con un decoder

74139 en la parte del multiplexado.


Proteus: P05B.DSN


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PIC17F877A: Ejercicio P05C

Modificar nuevamente el programa para que trabaje con un

display 7SEG-MPX8-CC-BLUE y con un decoder 74138. Debedisplayar: FIEE-UNI


Proteus: P05C.DSN


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FinAutor: Mauricio Galvez Legua

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