PIC 16F84 (COMPOSICION,ARQUITECTURA,CONSTRUCCION)

ARQUITECRURA

El PIC 16C84 al igual que los demás miembros de su familia, se caracterizan por que:

• Su procesador es segmentado, "pipe-line".
• Su procesador es tipo RISC
• Tiene una arquitectura HARVARD
• El formato de las instrucciones es ortogonal.
• Todas las instrucciones tienen la misma longitud (14 bits) .
• La arquitectura está basada en banco de registros .

En las siguientes gráficas se muestra los diferentes tipos de arquitecturas y el diagrama de bloque de un Microcontrolador:

arquitectura harvad

arquitectura von neuman

CONSTRUCCION

A lo largo de las siguientes líneas nos referiremos a los microcontroladores fabricados por la compañía Microchip que reciben el nombre de PICmicro, o abreviadamente PIC, como normalmente se les conoce. Dentro de la gran variedad de modelos que fabrica esta compañía hay un tipo concreto que es muy conocido y utilizado entre los radioaficionados y que recibe la denominación PIC16F84. Se trata de un modelo barato, sencillo de programar, rápido, en el cual se pueden escribir y borrar los programas muchas veces. Sobre él hay mucha documentación, las herramientas de desarrollo son muy asequibles y hay muchos programas de control disponibles para este dispositivo. Sus principales características son:

Memoria Flash de programa (1K x 14).
Memoria EEPROM de datos (64 x 8).
Memoria RAM (68 registros x 8).
Manejo de interrupciones (de 4 fuentes).
Un temporizador/contador (timer de 8 bits).
Encapsulado DIP de 18 patillas.
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).
Perro guardián (watchdog).
Bajo consumo.
No posee conversores analógicos-digital ni digital-analógicos.
Repertorio de instrucciones reducido (RISC), con tan solo 35 instrucciones distintas.
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).

En la figura número uno se puede ver el patillaje del PIC16F84. La función de cada una de sus patillas es la siguiente.
VDD: Patilla por la que se aplica la tensión positiva de la alimentación.
VSS: Patilla conectada a tierra o negativo de la alimentación.
OSC1/CLKIN: Patilla por la que se aplica la entrada del circuito oscilador externo que proporciona la frecuencia de trabajo del microcontrolador.
OSC2/CLKOUT: Patilla auxiliar del circuito oscilador.
MCLR#: Esta patilla es activa con nivel lógico bajo, lo que se representa con el símbolo #. Su activación origina la reinicialización o Reset del PIC. También se usa esta patilla durante la grabación de la memoria de programa para introducir por ella la tensión de programación VPP, que está comprendida entre 12 y 14 V.
RA0-RA4: Son las 5 líneas de E/S digitales correspondientes a la Puerta A. La línea RA4 multiplexa otra función expresada por TOCKI. En este segundo caso sirve para recibir una frecuencia externa para alimentar al temporizador interno TMR0.
RB0-RB7: Estas 8 patitas corresponden a las 8 líneas de E/S digitales de la Puerta B. La línea RB0 multiplexa otra función, que es la de servir como entrada a una petición externa de una interrupción, por eso se la denomina RBO/INT.
En resumen, los PIC16F84 tienen un encapsulado de 18 patillas, dos de ellas soportan la tensión de alimentación, otras dos reciben la señal del oscilador externo y otra se utiliza para generar un Reset. Las 13 patillas restantes funcionan como líneas de E/S para controlar las aplicaciones.
Los PIC admiten cuatro tipos de osciladores externos para aplicarles la frecuencia de funcionamiento. El tipo empleado debe especificarse durante el proceso de grabación del programa de control.
OSCILADOR TIPO "RC". Se trata de un oscilador de bajo coste formado por una simple resistencia y un condensador. Proporciona una estabilidad mediocre de la frecuencia, cuyo valor depende de los valores de los dos elementos de la red RC.
OSCILADOR TIPO "HS". Se trata de un oscilador que alcanza una alta velocidad comprendida entre 4 y 10 MHz y está basado en un cristal de cuarzo o un resonador cerámico.
OSCILADOR TIPO "XT". Es un oscilador de cristal o resonador para frecuencias estándar comprendidas entre 100 KHz y 4 MHz.
OSCILADOR TIPO "LP". Oscilador de bajo consumo con cristal o resonador diseñado para trabajar en un rango de frecuencias de 35 a 200 KHz. El cristal de cuarzo o el resonador cerámico se coloca entre las patillas OSC1 y OSC2.

COMPOSICION

Se trata de uno de los microcontroladores 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.