Proteus PIC

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PIC Proteus

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  • Proteus es un entorno integrado diseado para la realizacin completa de proyectos de

    construccin de equipos electrnicos en todas sus etapas: diseo, simulacin, depuracin y

    construccin. Desarrollado por Labcenter Electronics que consta de los dos programas

    principales: Ares e Isis, y los mdulos VSM y Electra. Sus reconocidas prestaciones lo han

    convertido en el ms popular simulador software para microcontroladores PIC.

    ISIS

    El Programa ISIS, Intelligent Schematic Input System (Sistema de Enrutado de Esquemas

    Inteligente) permite disear el plano elctrico del circuito que se desea realizar con

    componentes muy variados, desde simples resistencias, hasta alguno que otro

    microprocesador o microcontrolador, incluyendo fuentes de alimentacin, generadores de

    seales y muchos otros componentes con prestaciones diferentes. Los diseos realizados en

    Isis pueden ser simulados en tiempo real, mediante el mdulo VSM, asociado directamente

    con ISIS.

    ARES es la herramienta de la suite Proteus dedicada al diseo de placas de circuito impreso

    (PCB). Est plenamente integrada con la herramienta ISIS.

    Una vez diseado en ISIS el esquema electrnico, se genera automticamente la lista de redes

    (NETLIST). Una red es un grupo de pines interconectados entre s y la lista de redes es una lista

    con todas las redes que forman nuestro diseo. ARES es capaz de recibir esta lista de redes

    para disear, a partir de ella, nuestra placa de circuito impreso. De esta forma nos aseguramos

    que nuestra placa tendr unidos entre s los pines de forma idntica a como los hemos

    definido en nuestro esquema electrnico.

    Cualquier modificacin que realicemos en nuestro esquema, podr ser reenviado desde ISIS a

    ARES donde aparecern resaltados los cambios que se hayan producido. De esta forma la

    modificacin y rediseo de nuestra placa se realizar de forma mucho ms simple y segura.

    Zona de Trabajo

    Ventana de

    Vista Completa

    Barra de

    Componentes

    de Dibujo

    Barra de Control

    de Simulacin

    Barra de Ficheros

    Visualizacin

    Edicin

    Herramientas de

    Diseo

  • Seleccin de componentes:

    Se pueden realizar distintos tipo de anlisis:

    Y exportar los datos, que se pueden pasar a Matlab por ejemplo para analizarlos de una forma

    ms precisa:

    Bsqueda

    Categoras

    Familias

    Compaias

    Modelo

    Esquemtico

    Modelo PCB

    Encapsulado

    Indica que se

    puede simular

    Componentes

    Modelo PCB

  • Una vez montado el circuito:

    Cargamos el cdigo al PIC, para ello pulsado doble click sobre el componente. Es necesario

    tener generado el cdigo en un archivo .hex (hexadecimal).

  • ARES:

    Podemos disear el circuito desde cero o importarlo desde ISIS.

    Archivo con el cdigo

    Frecuencia del Reloj

    Zona de

    Trabajo

    Barra de

    Estado

    Barra de

    seleccin

    Componentes

    Barra de

    herramientas

    de dibujo

    Barras de

    herramientas

  • Podemos usar la herramienta Auto-Router o el mdulo Electra para realizar las conexiones de

    los distintos compontes.

    Podemos visualizar el diseo en 3D:

    El microcontrolador ejecuta el

    programa cargado en la memoria

    Flash. Esto se denomina el cdigo

    ejecutable y est compuesto por

    una serie de ceros y unos,

    aparentemente sin significado.

    Dependiendo de la arquitectura

    del microcontrolador, el cdigo

    binario est compuesto por

    palabras de 12, 14 o 16 bits de

    anchura. Cada palabra se

    interpreta por la CPU como una

    instruccin a ser ejecutada

    durante el funcionamiento del microcontrolador. Todas las instrucciones que el

    microcontrolador puede reconocer y ejecutar se les denominan colectivamente Conjunto de

    instrucciones. Como es ms fcil trabajar con el sistema de numeracin hexadecimal, el cdigo

    ejecutable se representa con frecuencia como una serie de los nmeros hexadecimales

    denominada cdigo Hex. En los microcontroladores PIC con las palabras de programa de 14

    bits de anchura, el conjunto de instrucciones tiene 35 instrucciones diferentes.

  • LENGUAJE ENSAMBLADOR (http://www.mikroe.com/chapters/view/80/capitulo-2-

    programacion-de-los-microcontroladores/)

    Programacin de microcontroladores - Ensamblador

    Como el proceso de

    escribir un cdigo

    ejecutable era

    considerablemente

    arduo, en

    consecuencia fue

    creado el primer

    lenguaje de

    programacin

    denominado

    ensamblador (ASM).

    Siguiendo la sintaxis

    bsica del

    ensamblador, era ms fcil escribir y comprender el cdigo. Las instrucciones en ensamblador

    consisten en las abreviaturas con significado y a cada instruccin corresponde una localidad de

    memoria. Un programa denominado ensamblador compila (traduce) las instrucciones del

    lenguaje ensamblador a cdigo mquina (cdigo binario).

    HEste programa compila instruccin a instruccin sin optimizacin. Como permite controlar en

    detalle todos los procesos puestos en marcha dentro del chip, este lenguaje de programacin

    todava sigue siendo popular.

    Ventajas de lenguajes de programacin de alto nivel

    A pesar de todos los lados buenos, el lenguaje ensamblador tiene algunas desventajas:

    Incluso una sola operacin en el programa escrito en ensamblador consiste en muchas

    instrucciones, hacindolo muy largo y difcil de manejar.

    Cada tipo de microcontrolador tiene su propio conjunto de instrucciones que un programador

    tiene que conocer para escribir un programa

    Un programador tiene que conocer el hardware del microcontrolador para escribir un

    programa

    Programa escrito en C (El mismo programa compilado al cdigo ensamblador):

    http://www.mikroe.com/chapters/view/80/capitulo-2-programacion-de-los-microcontroladores/http://www.mikroe.com/chapters/view/80/capitulo-2-programacion-de-los-microcontroladores/

  • Programa escrito en C

    Los lenguajes de programacin de alto nivel (Basic, Pascal, C etc.) fueron creados con el

    propsito de superar las desventajas del ensamblador. En lenguajes de programacin de alto

    nivel varias instrucciones en ensamblador se sustituyen por una sentencia. El programador ya

    no tiene que conocer el conjunto de instrucciones o caractersticas del hardware del

    microcontrolador utilizado. Ya no es posible conocer exactamente cmo se ejecuta cada

    sentencia, de todas formas ya no importa. Aunque siempre se puede insertar en el programa

    una secuencia escrita en ensamblador.

    Si alguna vez ha escrito un programa para un microcontrolador PIC en lenguaje ensamblador,

    probablemente sepa que la arquitectura RISC carece de algunas instrucciones. Por ejemplo, no

    hay instruccin apropiada para multiplicar dos nmeros. Por supuesto, para cada problema

    hay una solucin y ste no es una excepcin gracias a la aritmtica que permite realizar las

    operaciones complejas al descomponerlas en un gran nmero operaciones ms simples. En

    este caso, la multiplicacin se puede sustituir con facilidad por adicin sucesiva (a x b = a + a +

    a + ... + a). Ya estamos en el comienzo de una historia muy larga... No hay que preocuparse al

    utilizar uno de estos lenguajes de programacin de alto nivel como es C, porque el compilador

    encontrar automticamente la solucin a ste problema y otros similares. Para multiplicar los

    nmeros a y b, basta con escribir a*b.

    Lenguaje C

  • El lenguaje C dispone de todas las ventajas de un lenguaje de programacin de alto nivel

    (anteriormente descritas) y le permite realizar algunas operaciones tanto sobre los bytes como

    sobre los bits (operaciones lgicas, desplazamiento etc.). Las caractersticas de C pueden ser

    muy tiles al programar los microcontroladores. Adems, C est estandarizado (el estndar

    ANSI), es muy portable, as que el mismo cdigo se puede utilizar muchas veces en diferentes

    proyectos. Lo que lo hace accesible para cualquiera que conozca este lenguaje sin reparar en el

    propsito de uso del microcontrolador. C es un lenguaje compilado, lo que significa que los

    archivos fuentes que contienen el cdigo C se traducen a lenguaje mquina por el compilador.

    Todas estas caractersticas hicieron al C uno de los lenguajes de programacin ms populares.

    Programming microcontroller - C programming language

    La figura anterior es un ejemplo general de lo que sucede durante la compilacin de programa

    de un lenguaje de programacin de alto nivel a bajo nivel

    Para generar el cdigo existen varios programas:

    MPLAB: (Wikipedia http://es.wikipedia.org/wiki/MPLAB): MPLAB es un editor IDE gratuito,

    destinado a productos de la marca Microchip. Este editor es modular, permite seleccionar los

    distintos microcontroladores soportados, adems de permitir la grabacin de estos circuitos

    integrados directamente al programador. Permite programar en C o en ensambrador a travs

    de distintas

    Ahora se va a llamar MPLABX (eXperimental), tiene cosas nuevas como:

    La primera y gran ventaja de Mplab X es que es multiplataforma. Hay tanto versiones para

    Windows, Mac y Linux. Mplab 8 solo se poda instalar en Windows, por lo que gente como yo,

    con Ubuntu instalado tena que usar mquinas virtuales o particiones con Windows.

    Otra de las funcionalidades nuevas que me encanta de Mplab X es su mtodo de

    autocompletado