Diferencia entre revisiones de «Microcontrolador PIC»

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El nombre actual no es un [[acrónimo]]. En realidad, el nombre completo es '''PICmicro''', aunque generalmente se utiliza como '''''P'''eripheral '''I'''nterface '''C'''ontroller'' (Controlador de Interfaz Periférico).
El nombre actual no es un [[acrónimo]]. En realidad, el nombre completo es '''PICmicro''', aunque generalmente se utiliza como '''''P'''eripheral '''I'''nterface '''C'''ontroller'' (Controlador de Interfaz Periférico).


El PIC original se diseñó para ser usado con la nueva [[CPU]] de 16 [[bit]]s CP16000. Siendo en general una buena CPU, ésta tenía malas prestaciones de [[7i6666666666666666666666666666666666666666666666el rendimiento del sistema quitando peso de E/S a la CPU. El PIC utilizaba [[microcódigo]] simple almacenado en [[ROM]] para realizar estas tareas; y aunque el término no se usaba por aquel entonces, se trata de un diseño [[RISC]] que ejecuta una [[instrucción]] cada 4 [[ciclo]]s del [[oscilador]].
El PIC original se diseñó para ser usado con la nueva [[CPU]] de 16 [[bit]]s CP16000. Siendo en general una buena CPU, ésta tenía malas prestaciones de [[Dispositivo de entrada/salida|E/S]], y el PIC de 8 bits se desarrolló en [[1975]] para mejorar el rendimiento del sistema quitando peso de E/S a la CPU. El PIC utilizaba [[microcódigo]] simple almacenado en [[ROM]] para realizar estas tareas; y aunque el término no se usaba por aquel entonces, se trata de un diseño [[RISC]] que ejecuta una [[instrucción]] cada 4 [[ciclo]]s del [[oscilador]].


En [[1985]] la división de [[microelectrónica]] de General Instrument se separa como compañía independiente que es incorporada como filial (el [[14 de diciembre]] de [[1987]] cambia el nombre a [[Microchip Technology]] y en [[1989]] es adquirida por un grupo de inversores) y el nuevo propietario canceló casi todos los desarrollos, que para esas fechas la mayoría estaban obsoletos. El PIC, sin embargo, se mejoró con [[EPROM]] para conseguir un [[controlador de canal]] programable. Hoy en día multitud de PICs vienen con varios periféricos incluidos (módulos de comunicación serie, [[UART]]s, núcleos de control de motores, etc.) y con memoria de programa desde 512 a 32.000 palabras (una ''palabra'' corresponde a una instrucción en ensamblador, y puede ser 12, 14 o 16 bits, dependiendo de la familia específica de PICmicro).
En [[1985]] la división de [[microelectrónica]] de General Instrument se separa como compañía independiente que es incorporada como filial (el [[14 de diciembre]] de [[1987]] cambia el nombre a [[Microchip Technology]] y en [[1989]] es adquirida por un grupo de inversores) y el nuevo propietario canceló casi todos los desarrollos, que para esas fechas la mayoría estaban obsoletos. El PIC, sin embargo, se mejoró con [[EPROM]] para conseguir un [[controlador de canal]] programable. Hoy en día multitud de PICs vienen con varios periféricos incluidos (módulos de comunicación serie, [[UART]]s, núcleos de control de motores, etc.) y con memoria de programa desde 512 a 32.000 palabras (una ''palabra'' corresponde a una instrucción en ensamblador, y puede ser 12, 14 o 16 bits, dependiendo de la familia específica de PICmicro).

Revisión del 20:31 3 ago 2009

General Instrument PIC1650
Varios viejos (EPROM) microcontroladores PIC

Los 'PIC' son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650, originalmente desarrollado por la división de microelectrónica de General Instrument.

El nombre actual no es un acrónimo. En realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza como Peripheral Interface Controller (Controlador de Interfaz Periférico).

El PIC original se diseñó para ser usado con la nueva CPU de 16 bits CP16000. Siendo en general una buena CPU, ésta tenía malas prestaciones de E/S, y el PIC de 8 bits se desarrolló en 1975 para mejorar el rendimiento del sistema quitando peso de E/S a la CPU. El PIC utilizaba microcódigo simple almacenado en ROM para realizar estas tareas; y aunque el término no se usaba por aquel entonces, se trata de un diseño RISC que ejecuta una instrucción cada 4 ciclos del oscilador.

En 1985 la división de microelectrónica de General Instrument se separa como compañía independiente que es incorporada como filial (el 14 de diciembre de 1987 cambia el nombre a Microchip Technology y en 1989 es adquirida por un grupo de inversores) y el nuevo propietario canceló casi todos los desarrollos, que para esas fechas la mayoría estaban obsoletos. El PIC, sin embargo, se mejoró con EPROM para conseguir un controlador de canal programable. Hoy en día multitud de PICs vienen con varios periféricos incluidos (módulos de comunicación serie, UARTs, núcleos de control de motores, etc.) y con memoria de programa desde 512 a 32.000 palabras (una palabra corresponde a una instrucción en ensamblador, y puede ser 12, 14 o 16 bits, dependiendo de la familia específica de PICmicro).

Juego de instrucciones y entorno de programación

El PIC usa un juego de instrucciones tipo RISC, cuyo número puede variar desde 35 para PICs de gama baja a 70 para los de gama alta. Las instrucciones se clasifican entre las que realizan operaciones entre el acumulador y una constante, entre el acumulador y una posición de memoria, instrucciones de condicionamiento y de salto/retorno, implementación de interrupciones y una para pasar a modo de bajo consumo llamada sleep.

Microchip proporciona un entorno de desarrollo freeware llamado MPLAB que incluye un simulador software y un ensamblador. Otras empresas desarrollan compiladores C y BASIC. Microchip también vende compiladores para los PICs de gama alta ("C18" para la serie F18 y "C30" para los dsPICs) y se puede descargar una edición para estudiantes del C18 que inhabilita algunas opciones después de un tiempo de evaluación.

Para el lenguaje de programación Pascal existe un compilador de código abierto, JAL, lo mismo que PicForth para el lenguaje Forth. GPUTILS es una colección de herramientas distribuidas bajo licencia GNU que incluye ensamblador y enlazador, y funciona en Linux, MacOS y Microsoft Windows. GPSIM es otra herramienta libre que permite simular diversos dispositivos hardware conectados al PIC.

Programación del PIC

Para transferir el código de un ordenador al PIC normalmente se usa un dispositivo llamado programador. La mayoría de PICs que Microchip distribuye hoy en día incorporan ICSP (In Circuit Serial Programming, programación serie incorporada) o LVP (Low Voltage Programming, programación a bajo voltaje), lo que permite programar el PIC directamente en el circuito destino. Para la ICSP se usan los pines RB6 y RB7 como reloj y datos y el MCLR para activar el modo programación aplicando un voltaje de 13 voltios. Existen muchos programadores de PICs, desde los más simples que dejan al software los detalles de comunicaciones, a los más complejos, que pueden verificar el dispositivo a diversas tensiones de alimentación e implementan en hardware casi todas las funcionalidades. Muchos de estos programadores complejos incluyen ellos mismos PICs preprogramados como interfaz para enviar las órdenes al PIC que se desea programar. Uno de los programadores más simples es el TE20, que utiliza la línea TX del puerto RS232 como alimentación y las líneas DTR y CTS para mandar o recibir datos cuando el microcontrolador está en modo programación. El software de programación puede ser el ICprog, muy común entre la gente que utiliza este tipo de microcontroladores.

Se pueden obtener directamente de Microchip muchos programadores/depuradores (octubre 2005):

Un buena recopilación de herramientas de desarrollo para PICs puede encontrarse Aquí. (Mayo de 2009).

Programadores

  • PICStart Plus (puerto serie y USB)
  • Promate II (puerto serie)
  • MPLAB PM3 (puerto serie y USB)
  • ICD2 (puerto serie y USB)
  • PICKit 1 (USB)
  • IC-Prog 1.06B
  • PICAT 1.25 (puerto USB2.0 para PICs y Atmel)
  • WinPic 800 (puerto paralelo, serie y USB)
  • PICKit 2 (USB)
  • Terusb1.0
  • Eclipse (PICs y AVRs. USB.) http://www.eclip-se.es.tl/

Depuradores integrados

  • ICD (Serie)
  • ICD2 (USB)

Emuladores

  • Proteus - ISIS
  • ICE2000 (puerto paralelo, convertidor a USB disponible)
  • ICE4000 (USB)
  • PIC EMU
  • PIC CDlite

Tamaño de palabra

El tamaño de palabra de los microcontroladores PIC es fuente de muchas confusiones. Todos los PICs (excepto los dsPIC) manejan datos en trozos de 8 bits, con lo que se deberían llamar microcontroladores de 8 bits. Pero a diferencia de la mayoría de CPUs, el PIC usa arquitectura Harvard, por lo que el tamaño de las instrucciones puede ser distinto del de la palabra de datos. De hecho, las diferentes familias de PICs usan tamaños de instrucción distintos, lo que hace difícil comparar el tamaño del código del PIC con el de otros microcontroladores. Por ejemplo, un microcontrolador tiene 6144 bytes de memoria de programa: para un PIC de 12 bits esto significa 4096 palabras y para uno de 16 bits, 3072 palabras.

Características

Los PICs actuales vienen con una amplia gama de mejoras hardware incorporadas:

Variaciones del PIC

PICs modernos

Los viejos PICs con memoria PROM o EPROM se están renovando gradualmente por chips con memoria Flash. Así mismo, el juego de instrucciones original de 12 bits del PIC1650 y sus descendientes directos ha sido suplantado por juegos de instrucciones de 14 y 16 bits. Microchip todavía vende versiones PROM y EPROM de la mayoría de los PICs para soporte de aplicaciones antiguas o grandes pedidos.

Se pueden considerar tres grandes gamas de MCUs PIC en la actualidad: Los básicos (Linebase), los de medio rango (Mid Range) y los de alto desempeño (high performance). Los PIC18 son considerandos de alto desempeño y tienen entre sus miembros a PICs con módulos de comunicación y protocolos avanzados (USB, Ethernet, Zigbee por ejemplo).

Clones del PIC

Por todos lados surgen compañías que ofrecen versiones del PIC más baratas o mejoradas. La mayoría suelen desaparecer rápidamente. Una de ellas que va perdurando es Ubicom (antiguamente Scenix) que vende clones del PIC que funcionan mucho más rápido que el original. OpenCores tiene un núcleo del PIC16F84 escrito en Verilog.

PICs wireless

El microcontrolador rfPIC integra todas las prestaciones del PICmicro de Microchip con la capacidad de comunicación wireless UHF para aplicaciones RF de baja potencia. Estos dispositivos ofrecen un diseño muy comprimido para ajustarse a los cada vez más demanadados requerimientos de miniaturización en aparatos electrónicos. Aun así, no parecen tener mucha salida en el mercado.

PICs para procesado de señal (dsPICs)

Los dsPICs son el penúltimo lanzamiento de Microchip, comenzando a producirlos a gran escala a finales de 2004. Son los primeros PICs con bus de datos inherente de 16 bits. Incorporan todas las posibilidades de los anteriores PICs y añaden varias operaciones de DSP implementadas en hardware, como multiplicación con suma de acumulador (multiply-accumulate, o MAC), barrel shifting, bit reversion o multiplicación 16x16 bits.

PICs de 32 bits (PIC32)

Microchip Technology lanzo en noviembre de 2007 los nuevos microcontroladores de 32 bits con una velocidad de procesamiento de 1.5 DMIPS/MHz con capacidad HOST USB. Estos MCUs permiten un procesamiento de información increíble con un núcleo de procesador de tipo M4K.

PICs más comúnmente usados

  • PIC12C508/509 (encapsulamiento reducido de 8 pines, oscilador interno, popular en pequeños diseños como el iPod remote)
  • PIC16F84 (Considerado obsoleto, pero imposible de descartar y muy popular)
  • PIC16F84A (Buena actualización del anterior, algunas versiones funcionan a 20 MHz, compatible 1:1)
  • PIC12F629/675
  • PIC16F628
  • PIC16F88 (Nuevo sustituto del PIC16F84A con más memoria, oscilador interno, PWM, etc que podría convertirse en popular como su hermana menor)
  • La subfamilia PIC16F87X y PIC16F87XA (los hermanos mayores del PIC16F84 y PIC16F84A, con cantidad de mejoras incluidas en hardware. Bastante común en proyectos de aficionados)
  • PIC18F2455 y similares con puerto USB 2.0
  • PIC18F2550
  • PIC18F452
  • PIC18F4550
  • dsPIC30F3011 (Ideales para control elecronico de motores eléctricos de inducción)
  • PIC32 (Nueva gama de PIC de 32 bits)

PICs en Internet

Se puede encontrar mucha información y documentación sobre PICs en Internet principalmente por dos motivos: el primero, porque han sido muy usados para romper los sistemas de seguridad de varios productos de consumo mayoritario (televisión de pago, Play Station...), lo que atrae la atención de los crackers; y segundo, porque el PIC16C84 fue uno de los primeros microcontroladores fácilmente reprogramables para aficionados. Hay muchos foros y listas de correo dedicados al PIC en los que un usuario puede proponer sus dudas y recibir respuestas.

Pero también podemos enfocar el tema de internet a la posibilidad que se tiene de desarrollar con estos, Sistemas SCADA vía Web debido a que pueden adquirir y enviar datos al puerto serial de un computador utilizando transmisión UART y el protocolo RS232, o la posibilidad de implementar el protocolo TCP/IP directamente.

Enlaces externos

En español:

En inglés:

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