Esta (RETurn con Literal in W) instrucción produce el retorno de subrutina con una constante literal k en el registro W. La operación que realiza consiste simplemente en sacar del stack un valor y cargarlo en el PC. Ese valor es el PC incrementado antes de realizar el salto, de la ultima instrucción CALL ejecutada, por lo tanto es la dirección de la instrucción siguiente a dicho CALL.. Dado que el stack es de 11 bits, el valor cargado en el PC es una dirección completa, y por lo tanto se puede retornar a cualquier posición de la memoria de programa, sin importar como estén los bits de selección de pagina. Esta instrucción además carga siempre una constante literal en el registro W. Ya que esta es la única instrucción de retorno de subrutina de los PIC16C5X, no hay en estos microprocesadores forma de retornar de una subrutina sin alterar el registro W. Por otro lado, y con una metodología especial de programación, un conjunto de sucesivas instrucciones RETLW puede ser usado como una tabla de valores constantes incluida en el programa (Ej. : tablas BCD/7 seg., hexa/ASCII, etc.).
A continuación se presentan las dos únicas instrucciones de "salteo" (skip) condicional. Estas instrucciones son los únicos medios para implementar bifurcaciones condicionales en un programa. Son muy generales y muy poderosas ya que permiten al programa tomar decisiones en función de cualquier bit de cualquier posición de la memoria interna de datos, y eso incluye a los registros de periféricos, los puertos de entrada/salida e incluso la palabra de estado del procesador. Estas dos instrucciones reemplazan y superan a todo el conjunto de instrucciones de salto condicional que poseen los microprocesadores sencillos convencionales (salto por cero, por no cero, por carry, etc.).
BTFSC f,b ;salteo si bit = 0, bit = f(0) ? saltea BTFSS f,b ;salteo si bit = 1, bit = f(1) ? saltea
BTFSC (Bit Test File and Skip if Clear) saltea la próxima instrucción si el bit b del registro f es cero. La instrucción BTFSS (Bit Test File and Skip if Set) saltea si el bit es 1. Estas instrucciones pueden usarse para realizar o no una acción según sea el estado de un bit, o, en combinación con GOTO, para realizar una bifurcación condicional.
Ejemplo 1:
Las instrucciones que siguen son casos especiales de las de incremento y decremento vistas anteriormente. Estas instrucciones podrían categorizarse dentro del grupo de instrucciones orientadas a byte sobre registros (primer grupo), ya que efectivamente operan sobre los mismos, y el formato del código de la instrucción responde al de ese grupo, pero, a diferencia de las otras, pueden además alterar el flujo lineal del programa y por eso se les incluyó en este grupo.
DECFSZ f,d ;decrementa y saltea sí 0, destino= f - 1, = 0 ? saltea INCFSZ f,d ;incrementa y saltea sí 0, destino= f + 1, = 0 ? saltea
Estas dos instrucciones (DECrement File and Skip if Zero, e INCrement File and Skip if Zero) se comportan de manera similar a DECF e INCF, salvo que no afectan a ningún bit de la palabra de estado. Una vez realizado el incremento o decremento, si el resultado es 00000000, el microprocesador salteara la próxima instrucción del programa. Estas instrucciones se utilizan generalmente en combinación con una instrucción de salto (GOTO), para el diseño de ciclos o lazos (loops) de instrucciones que deben repetirse una cantidad determinada de veces.
Ejemplo:
Instrucciones Especiales En este grupo se reunieron las instrucciones que controlan funciones específicas del microprocesador o que actúan sobre registros especiales no direccionados como memoria interna normal.
La instrucción que sigue es la típica NO OPERATION, existente en casi todos los microprocesadores.
NOP ;no hace nada, consume tiempo
Esta instrucción solo sirve para introducir una demora en el programa, equivalente al tiempo de ejecución de una instrucción. No afecta ningún bit de la palabra de estado.
La siguiente es una instrucción especifica de control de los puertos de entrada/salida.
TRIS f ;carga el tristate control, TRISf = W
Esta instrucción (TRIState) carga el registro de control de los buffers tristate de un puerto de entrada salida (data dirección register), con el valor contenido en W. El parámetro f debe ser la dirección de memoria interna del puerto, aunque el valor W no será cargado en el puerto sino en el registro de tristate del mismo. Los valores validos para f son 4 y 5 en los 16C54/56 y 4, 5 y 6 en los 16C55/57. Esta instrucción no afecta ningún bit de la palabra de estado.
La siguiente instrucción sirve para programar el registro OPTION que controla el RTCC y prescaler
OPTION ;carga el registro OPTION, OPTION = W
El registro OPTION no es accesible como memoria interna y solo se lo puede programar con esta instrucción. Esta instrucción no afecta ningún bit de la palabra de estado.
La instrucción que sigue borra el contador del watch dog timer. Este registro tampoco esta accesible como memoria, y esta es la única instrucción que lo modifica.
CLRWDT ;borra el watch dog timer, WDT = 0
Esta instrucción, además, coloca en uno los bits PD (power down) y TO (time-out) de la palabra de estado.
La siguiente es una instrucción especial de control del microcontrolador que lo pone en el modo power down. En este modo el microprocesador se detiene, el oscilador se apaga, los registros y puertos conservan su estado, y el consumo se reduce al mínimo. La única forma de salir de este estado es por medio de un reset o por time-out del watch dog timer.
SLEEP ;coloca el &µC en modo sleep, WDT = 0
Esta instrucción, además, borra el bit PD (power down) y setea el bit TO (time-out) de la palabra de estado.
Resumen de instrucciones (clasificación según el fabricante en tres grupos):
Instrucciones orientadas a byte: |
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Instrucciones orientadas a bit: |
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Instrucciones orientadas a literal y control: |
|
En esta tabla de resumen del conjunto de instrucciones se pueden observar los mnemónicos, la explicación, el número de ciclos, el código de máquina y los bits afectados del registro STATUS para cada una de las instrucciones.
2.2 Modos de direccionamiento
Direccionamiento de la memoria de datos (RAM) La memoria interna se direcciona en forma directa por medio de los 5 bits "f" contenidos en las instrucciones que operan sobre registros. De esta manera se puede direccionar cualquier posición desde la 00 a la 1F. Como se vió en el capítulo correspondiente a los mapas de memoria, las direcciones 10 a 1F corresponden a los bancos de registros, por lo tanto, en los microcontroladores que tengan más de un banco, antes de acceder a alguna variable que se encuentre en esta zona, el programador deberá asegurarse de haber programado los bits de selección de banco en el registro FSR. Los registros especiales y de uso general de la posición 00 a la 0f están presentes en todos los PIC16C5X, al igual que el banco 0 de registros. Los bancos 1, 2 y 3 de registros están presentes solo en el 16C57. El registro FSR, además de servir para seleccionar el banco activo, sirve como puntero para direccionamiento indirecto. La posición 00 del mapa de RAM es la llamada dirección indirecta. Sí en cualquier instrucción se opera con la dirección 00, en realidad se estará operando con la dirección a donde apunte el contenido del FSR. Por ejemplo si el FSR contiene el valor 14, una instrucción que opere sobre la dirección 0, operara en realidad sobre la dirección 14. Se puede decir en este ejemplo que la posición 14 de memoria fue direccionada en forma indirecta a través del puntero FSR.
Ejemplo :
; Esta porción de programa borra 5 posiciones de memoria a partir de la dirección 12
El direccionamiento indirecto es muy útil para el procesamiento de posiciones consecutivas de memoria, como en el ejemplo, o para el direccionamiento de datos en subrutinas.
Direccionamiento de la memoria de programa (EPROM, OTP) La instrucción GOTO dispone solo de 9 bits en el código de operación para especificar la dirección de destino del salto. Al ejecutar una instrucción GOTO el microprocesador toma los dos bits que restan para completar la dirección de 11 bits, de los bits 5 y 6 de la palabra de estado. Estos últimos son llamados bits de selección de página (PA0 y PA1). El programador deberá asegurarse de que estos dos bits tengan el valor correcto antes de toda instrucción GOTO. Ver figura 2.2.1
FIG 2.2.1 Direccionamiento directo con instrucción GOTO
Deberá tenerse en cuenta además que es posible avanzar de una página a otra en forma automática cuando el PC se incrementa. Esto ocurre si el programa empieza en una página y sigue en la siguiente. Sin embargo, al incrementarse el PC desde la última posición de una página a la primera de la siguiente, los bits PA0 y PA1 no se modifican, y por lo tanto sí se ejecuta una instrucción GOTO, CALL o alguna que actúe sobre el PC, esta producirá un salto a la página anterior, a menos que el programador tenga la precaución de actualizar el valor de dichos bits. Por este motivo es conveniente dividir el programa en módulos o rutinas que estén confinados a una página.
En el caso de la instrucción CALL, el direccionamiento se complica un poco más, ya que la misma solo dispone de 8 bits para especificar la dirección de destino salto. En este caso también se utilizan los mismos bits de selección de página para completar los bits décimo y decimoprimero de la dirección, pero falta el noveno bit. En estas instrucciones este bit se carga siempre con 0, lo que implica que solo se pueden realizar saltos a subrutina a las mitades inferiores de cada página. En este caso también el programador deberá asegurarse que el estado de los bits PA0 y PA1 sea el correcto al momento de ejecutarse la instrucción. Ver figura 2.2.2
FIG. 2.2.2 Direccionamiento directo con instrucción CALL
Las instrucciones que operan sobre el PC como registro y alteran su contenido provocando un salto, responden a un mecanismo muy similar al de las instrucciones CALL para la formación de la dirección de destino. En este caso los bits 0 a 7 son el resultado de la instrucción, el bit 8 es 0 y los bits restantes se toman de PA0 y PA1.
Este mecanismo se llama paginado, y a pesar de que representa una complicación bastante molesta para el programador, resulta muy útil ya que permite ampliar la capacidad de direccionamiento de memoria de programa para las instrucciones de salto
2.3 Herramientas de desarrollo
UNA MIRADA RAPIDA AL MPLAB
Qué es el MPLAB ? EL MPLAB es un "Entorno de Desarrollo Integrado "(Integrated Development Environment, IDE) que corre en "Windows ", mediante el cual Usted puede desarrollar aplicaciones para los microcontroladores de las familias PIC 16/17. EL MPLAB le permite a Usted escribir, depurar y optimizar los programas (firmware) de sus diseños con PIC 16/17. EL MPLAB incluye un editor de texto, un simulador y un organizador de proyectos. Además, el MPLAB soporta el emulador PICMASTER y a otras herramientas de desarrollo de Microchip como el PICSTART – Plus.
De que forma le ayuda el MPLAB ?
Con el MPLAB Usted puede:
Depurar sus programas fuente.
Detectar errores automáticamente en sus programas fuente para editarlos.
Depurar los programas utilizando puntos de corte (breakpoints) mediante valores de los registros internos.
Observar el flujo del programa con el simulador MPLAB -SIM, ó seguirlo en tiempo real utilizando el emulador PICMASTER.
Realizar medidas de tiempo utilizando un cronómetro.
Mirar variables en las ventanas de observación.
Encontrar respuestas rápidas a sus preguntas, utilizando la Ayuda en línea del MPLAB.
LAS HERRAMIENTAS DEL MPLAB
El Organizador de Proyectos (Proyect Manager).
El organizador de proyectos (Proyect Manager) es parte fundamental de MPLAB. Sin crear un proyecto Usted no puede realizar depuración simbólica. Con el Organizador de Proyectos (Proyect manager) puede utilizar las siguientes operaciones:
Crear un proyecto.
Agregar un archivo de programa fuente de proyecto.
Ensamblar o compilar programas fuente.
Editar programas fuente.
Reconstruir todos los archivos fuente, o compilar un solo archivo.
Depurar su programa fuente.
Software ensamblador:
El software ensamblador que presenta Microchip viene en dos presentaciones, una, para entorno DOS llamado MPASM.EXE y la otra, para entorno Windows llamado MPASMWIN.EXE Las dos presentaciones soportan a TODOS los microcontroladores de la familia PIC de Microchip.
El conjunto de instrucciones de los microcontroladores PIC es en esencia la base del lenguaje ensamblador soportado por este software. Directivas de uso frecuente: Son instrucciones para el compilador.
#DEFINE ej. #define [] explicación: declara una cadena de texto como substituto de otra
END ej. end explicación: indica fin de programa
EQU ej. status equ 05 explicación: define una constante de ensamble
INCLUDE ej. include explicación: incluye en el programa un archivo con código fuente
ORG ej. org 0x100 explicación: ensambla a partir de la dirección especificada
Para información más completa referirse a la guía rápida del MPASM.
Una vez instalado adecuadamente el MPLAB, para realizar la simulación de un programa deben seguirse los siguientes pasos:
Edite en un archivo de texto el siguiente programa:
Ejemplo:
Lista de pasos:
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