Propuesta de Aplicación práctica utilizando Microcontroladores

“Propuesta de Aplicación práctica utilizando Microcontroladores”

I.INTRODUCCIÓN

Como propuesta de aplicación práctica utilizando microcontroladores se plantea entonces el desarrollo de un proyecto utilizando lenguaje ensamblador, este es un lenguaje de programación de bajo nivel para los computadores, microprocesadores, microcontroladores y otros circuitos integrados programables. Implementa una representación simbólica de los códigos de máquina binarios y otras constantes necesarias para programar una arquitectura dada de CPU y constituye la representación más directa del código máquina específico para cada arquitectura legible por un programador. Esta representación es usualmente definida por el fabricante de hardware, y está basada en los mnemónicos que simbolizan los pasos de procesamiento (las instrucciones), los registros del procesador, las posiciones de memoria y otras características del lenguaje. Un lenguaje ensamblador es por lo tanto específico de cierta arquitectura de computador física (o virtual). Esto está en contraste con la mayoría de los lenguajes de programación de alto nivel, que idealmente son portables. Pero por facilidad de herramientas escogimos ISIS que permite diseñar el plano eléctrico del circuito que se desea realizar con componentes muy variados, desde simples resistencias, hasta alguno que otro microprocesador o microcontrolador, incluyendo fuentes de alimentación, generadores de señales y muchos otros componentes con prestaciones diferentes. Los diseños realizados en Isis pueden ser simulados en tiempo real,

Mediante el módulo VSM, asociado directamente con ISIS.

II.OBJETIVOS

• Diseñar los algoritmos y diagramas de flujo de cada uno de los ejercicios propuestos.

• Construir cada uno de los programas en lenguaje ensamblador para el microprocesador, compilarlos, depurarlos y ejecutarlos utilizando los programas de software sugeridos.

• Implementar el circuito electrónico funcional, sustentar y entregar el informe de práctica de laboratorio en formato IEEE.

• Realizar cuatro semáforos para cuatro carriles para el control de tráfico vehicular, por medio de la programación de un PIC.

• Implementar a través de los pines del PIC, algunas de las distintas instrucciones que puede brindar este.

III.COMPETENCIAS

Al finalizar el desarrollo del proyecto propuesto en esta práctica el estudiante:

 Conocerá la lógica y metodología del funcionamiento de las instrucciones en lenguaje ensamblador y su efecto en cada una de las unidades y registros del microcontrolador y sus periféricos externos.

 Deberá estar en capacidad de diseñar un algoritmo con su correspondiente diagrama de flujo y convertirlo a programa de código fuente utilizando lenguaje ensamblador.

 Será capaz de utilizar compiladores y simuladores para diseñar adecuadamente cada solución basada en microcontroladores

 Estará en capacidad de implementar el circuito electrónico e integrar el software y el hardware logrando un sistema funcional basado en microcontroladores.

IV. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

El diseño, desarrollo e implementación de soluciones basadas en microprocesadores y microcontroladores requieren por parte de nosotros(as) los estudiantes realicemos ejercicios previos básicos que nos permiten lograr una comprensión total de la lógica de funcionamiento de estos dispositivos. Debemos considerar que para cada familia de microprocesadores o microcontroladores e incluso para cada micro en particular se tiene un conjunto de instrucciones y unas características particulares que definen las capacidades y funcionalidades del dispositivo lo que requiere desarrollar la habilidad para seleccionar el dispositivo adecuado. Esta habilidad se desarrolla con la implementación de los ejercicios propuestos en anteriores prácticas de laboratorio y dentro del material didáctico.

Es fundamental recurrir a las especificaciones técnicas de cada dispositivo o “datasheet” para tener seguridad de los niveles de alimentación, señales de entrada o salida y configuración de pines, en el diseño del circuito electrónico que debe comenzar con ayuda del simulador PROTEUS.

Los microprocesadores están constituidos internamente por unidades funcionales que cumplen tareas específicas en cada una de los micros operaciones que implica la ejecución de una instrucción. Para comprender el funcionamiento de cada una de estas unidades funcionales, como son la Unidad Aritmética y Lógica (ALU), la unidad de control y la matriz de registros, se debe comenzar por la utilización del lenguaje de bajo nivel, en este caso lenguaje ensamblador. Una solución basada en microprocesador comienza con el establecimiento de las variables, constantes y diseño de un algoritmo que inicia con un pseudocódigo, con el cual se diseña un diagrama de flujo el cual sirve para establecer las relaciones entre variables, constantes y procesos en una lógica de funcionamiento coherente con el algoritmo. El diagrama de flujo es utilizado para editar el programa en código fuente utilizando lenguaje ensamblador, con el que se plasma cada una de las instrucciones. El lenguaje ensamblador utiliza instrucciones simples, específicas para cada microprocesador o familia de microprocesadores y que en conjunto forman

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