CARLOS DANIEL: **********HISTORIA DE LOS PIC´S**********

Los PIC son una familia de micro controladores 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 micro código 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 lenguaje ensamblador, y puede ser 12, 14 o 16 bits, dependiendo de la familia específica de PICmicro).

Cuando no existían los microprocesadores, los ingenieros y aficionados a la electrónica creaban sus circuitos electrónicos mediante diseños que implicaban muchos componentes individuales y complejos cálculos matemáticos. Un circuito lógico básico a menudo requería de muchos elementos electrónicos basados en transistores, resistencias, circuitos integrados con compuertas lógicas (ver nota sobre compuertas digitales en NeoTeo), etc., lo cual implicaba circuitos con muchos ajustes y posibilidades de fallos. En el año 1971 apareció el primer microprocesador (desarrollado por Intel, el 4004) el cual originó un cambio decisivo en las técnicas de diseño de la mayoría de los equipos. A partir de ese momento, fue posible construir un equipo electrónico con un microprocesador, unos pocos circuitos accesorios y un software. Los diseños electrónicos comenzaron a ser mucho más pequeños y simplificados, los diseñadores de equipos electrónicos podían realizar mayor cantidad de tareas en menos tiempo y el tamaño de los equipos se redujo considerablemente; sin embargo, después de cierto tiempo apareció una nueva tecnología, llamada micro controlador que simplifico aun más el diseño electrónico, al incluir en un mismo encapsulado el núcleo microprocesador, la memoria y las entradas/salidas.

*****APLICACIONES DE LOS PICS ****

Control de pantallas a alfanuméricas LCD
Control de teclados
Control de memorias EEPROM seriales
Control de temperatura
Control de robots
Control para motores
Televisiones
Interface del PC
Aparatos de audio
Control remoto
Sistemas de alarma
Reloj digital
Controlador de acceso

***PROYECTOS CON PIC´S***

Sonidos de la Naturaleza

El siguiente proyecto ha sido desarrollado para poner a prueba el circuito integrado SD1003 de la compañía Sunwave Development (HK). Este circuito posee presets de sonidos de la naturaleza que los va reproduciendo segun el modo de funcionamiento, que puede ser reproduccion continua, durante 30 minutos y durante 60 minutos. Los sonidos son grabaciones de sonidos del mar, de la selva, sonidos nocturnos, entre otros.

*****ORIGENES DE LOS MICROCONTROLADORES*****

Inicialmente cuando no existan los microprocesadores las personas se ingeniaban en diseñar sus circuitos electrónicos y los resultados estaban expresados en diseños que implicaban muchos componentes electrónicos y cálculos matemáticos. Un circuito lógico básico requería de muchos elementos como transistores, resistencias.
Al principio se creía que el manejo de un microprocesador era para aquellas personas con un coeficiente intelectual muy alto; Por lo contrario con la aparición de este circuito integrado todo sería mucho más fácil de entender y los diseños electrónicos serian mucho más pequeños y simplificados.

Los micro controladores están conquistando el mundo, pero la invasión acaba de comenzar y el nacimiento del siglo XXI será testigo de la conquista masiva de estos diminutos computadores, que gobernarán la mayor parte de los aparatos que se fabrican hoy en días. Cada vez existen más productos que incorporan un Micro controlador con el fin de aumentar sustancialmente sus prestaciones, reducir su tamaño y costo, mejorar su fiabilidad.

El funcionamiento y aplicaciones de los micros controladores y los microprocesadores permiten profundizar en los aspectos tecnológicos de las arquitecturas de las nuevas computadoras, convirtiéndose de esta forma en una herramienta útil para el desarrollo de variadas aplicaciones que contribuyen al avance tecnológico y desarrollo integral de la sociedad. Estas aplicaciones que han surgido con propósitos, para solucionar las diversas necesidades existentes, que frustraban la realización de actividades ejecutadas por personas en los diferente escenarios industriales, empresariales entre otros.

Las circunstancias con las que nos encontramos hoy en el campo de los micros controladores tienen sus raíces en el desarrollo de la tecnología de los circuitos integrados. Este desarrollo ha hecho posible contener cientos de miles de transistores en un solo chip. Ése era uno de los requisitos previos para la producción de los microprocesadores, y las primeras computadoras eran hechas agregando periféricos externos como la memoria, timers etc. lo que aumentaba el volumen de los circuitos integrados. Estos circuitos integrados contenían procesador y periféricos. Así es cómo se desarrollo el primer chip que contenía una microcomputadora, o lo que después se llegaría a conocer como un micro controlador.

Para desencadenar la temática propuesta acerca de las similitudes, diferencias, de los microprocesadores y micro controladores, es necesario que el lector tenga un poco de conocimiento sobre el tema.

***ALGUNOS FABRICANTES DE LOS MICROCONTROLADORES Y LOS MODELOS***

INTEL -------------------------------------->8048,8051,80C196,80386
MOTOROLA -------------------------------->6805,68HC11,68HC12
HITACHI------------------------------------> HD64180
PHILIPS ------------------------------------>8051
SGS-THOMSON-----------------------------> ST-62XX
NATIONAL SEMICONDUCTOR-------------> COP400,COP800
ZILOG---------------------------------------> Z8,Z86XX
TEXAS INSTRUMENTS---------------------> TMS370
TOSHIBA------------------------------------> 68HC11
MICROCHIP---------------------------------> PIC

***MICROCONTROLADOR PIC 16F84***

LA ARQUITECTURA

El micro controlador PIC16F84 dispone de una estructura organizada interiormente conformado por bloques interconectados en donde se incluye la memoria RAM, los puertos de entrada y salida, la memoria EEPROM, etc. En la siguiente imagen se muestra la arquitectura interna del PIC16F84.

Nuestra intención no abarca el detalle de cómo funciona internamente el micro controlador; pero si usted está interesado en ello, disponemos de un software educativo llamado PINPOKE en el cual usted podrá observar visualmente como trabaja el micro controlador PIC16F84.

CONSTRUCCION y COMPOSICION

Se trata de uno de los micro controladores más populares del mercado actual, ideal para principiantes, debido a su arquitectura de 8 bits, 18 pines, y un set de instrucciones RISC muy amigable para memorizar y fácil de entender, internamente consta de:

Memoria Flash de programa (1K x 14).
Memoria EEPROM de datos (64 x 8).
Memoria RAM (68 registros x 8).
Un temporizador/contador (timer de 8 bits).
Un divisor de frecuencia.
Varios puertos de entrada-salida (13 pines en dos puertos, 5 pines el puerto A y 8 pines el puerto B).

Otras características son:

Manejo de interrupciones (de 4 fuentes).
Perro guardián (watchdog).
Bajo consumo.
Frecuencia de reloj externa máxima 10MHz. (Hasta 20MHz en nuevas versiones). La frecuencia de reloj interna es un cuarto de la externa, lo que significa que con un reloj de 20Mhz, el reloj interno sería de 5Mhz y así pues se ejecutan 5 Millones de Instrucciones por Segundo (5 MIPS)
No posee conversores analógicos-digital ni digital-analógicos.
Pipe-line de 2 etapas, 1 para búsqueda de instrucción y otra para la ejecución de la instrucción (los saltos ocupan un ciclo más).
Repertorio de instrucciones reducido (RISC), con tan solo 30 instrucciones distintas.
4 tipos distintos de instrucciones, orientadas a byte, orientadas a bit, operación entre registros, de salto.

***PARTES DE UN MICROCONTROLADOR***

Procesador: La necesidad de conseguir elevados rendimientos en el procesamiento de las instrucciones ha desembocado en el empleo generalizado de procesadores de arquitectura Harvard frente a las tradicionales que seguían la arquitectura Von Neumann.

Memoria no volatín para contener el programa:

Hay cinco tipo de memoria para soportar estas función, estas son:
ROM. Se graba el chip durante su fabricación, implica costos altos y solo se recomienda cuando se produce en serie.
EPROM. Se graba con un dispositivo que es gobernado mediante un computador personal.
OTP. Se graba por el usuario igual que la memoria EPROM, a diferencia de la EPROM la OTP se puede grabar solamente una vez.
EEPROM. La grabación es similar a la de las memorias EPROM y OTP, la diferencia es que el borrado se efectúa de la misma forma que el grabado, o sea eléctricamente.
FLASH. Posee las mismas características que la EEPROM, pero esta tiene menor consumo de energía y mayor capacidad de almacenamiento.
Memoria de lectura y escritura para guardar los datos
Algunos micros controladores manejan la memoria RAM estática (SRAM), otros como el PIC16F84A disponen de una memoria de datos del tipo EEPROM.
Línea de E/S para los controladores de periféricos
Comunicación paralelo
Comunicación serial