guia de trabalho pratico com microcontrolador pic(www.mecatronicadegaragem.blogspot.com)

7/22/2019 Guia de Trabalho Pratico Com Microcontrolador PIC(Www.mecatronicadegaragem.blogspot.com)

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DETUA

Departamento de Electrónica e Telecomunicações

Universidade de Aveiro

Microcontroladores PIC

Guia de Trabalhos Práticos do Professor

José Miguel Oliveira Gaspar <[email protected]>Olímpia Rodrigues <[email protected]>

Alunos de seminário da Licenciatura em Ensino de Electrónica e Informática

Última Revisão

4 de Maio de 2006

www.mecatronicadegaragem.blogspot.com

mailto:[email protected]






Guia realizado sob a orientação doProf. Doutor José Luís Azevedo < [email protected]>

Prof. Auxiliar do Departamento deElectrónica e Telecomunicações da Universidade de Aveiro






Resumo

A elaboração deste guia insere-se no âmbito do seminário da Licenciatura em Ensino de Electró-

nica e Informática. A motivação do trabalho vêm ao encontro da lacuna documental existente sobre

microcontroladores no âmbito da disciplina de Sistemas Digitais do ensino secundário, por forma

minimizar a falta de recursos foram desenvolvidos dois guias de trabalhos práticos sobre microcon-

troladores, um para cada, aluno e professor.

Para o efeito escolheu-se um microcontrolador da família 16F87X da Microchip, para a realização

dos diversos trabalhos práticos

iii




Agradecimentos

O nosso agradecimento vai para todos aqueles que connosco colaboraram para que este guia fosse

uma realidade. Em especial aos colegas da sala 317 que em muito contribuíram durante todo o semi-

nário.




Conteúdo

Resumo iii

Conteúdo ix

Lista de Figuras xii

Lista de Tabelas xiii

Introdução 1

1 Enquadramento geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1 Trabalhos práticos a realizar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2 Algumas características do PIC16F876 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

3 Hardware - Placa PIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

TP0 - Introdução ao Assembly e MPLAB IDE 5

1 Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3 Descrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3.1 Ambiente de desenvolvimento MPLAB IDE . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

4 Trabalho a Realizar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.1 Criação de um projecto no MPLAB IDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.2 Tradução do código fonte em código máquina . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4.3 Programação do PIC16F876 através da linha série . . . . . . . . . . . . . . 11

4.4 Estrutura base de um programa em Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

v




Guião Prático Sobre micro-controladores PIC

4.5 Análise do programa exemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

TP1 - Entrada/Saída 15

1 Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3 Descrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.1 Registos TRIS e PORT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3.2 Inicialização dos portos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4 Trabalho a realizar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Implementação em Assembly do PIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

5.1 Ponto 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

5.2 Ponto 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

5.3 Ponto 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

TP2 - Descodificador Hexadecimal / 7Seg, 1 display 31

1 Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3 Descrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.1 Endereçamento Indirecto, Registo FSR e INDF . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.2 Selecção do Banco de Memória . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4 Trabalho a realizar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5 Implementação em Assembly do PIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355.1 Ponto 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

5.2 Ponto 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

TP3 - Descodificador Hexadecimal / 7Seg, 3 Displays 43

1 Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

3 Descrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43


vi




Índice de Conteúdos

4.1 Descrição do registo STATUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5 Implementação em Assembly do PIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

TP4 – Contador de 60 segundos, versão I 53

1 Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

2 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3 Descrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.1 Rotina Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54


5.1 Ponto 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.2 Ponto 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5.3 Ponto 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

TP5 – Relógio de 60 segundos, versão II 79

1 Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

2 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

3 Descrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

3.1 Timer 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.2 Registo OPTION_REG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

3.3 Registo INTCON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83


TP6 – Semáforo rodoviário(automóveis/peões) 91

1 Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

2 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

3 Descrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

3.1 Diagrama de estados - Semáforo rodoviário . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92


vii






TP7 - Relógio 60 segundos, versão III 101

1 Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

2 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

3 Descrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

3.1 Led pisca-pisca com botão ON/OFF por interrupção . . . . . . . . . . . . . 102


5 Implementação em Assembly do PIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1065.1 Ponto 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

5.2 Ponto 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

5.3 Ponto 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

TP8 – USART Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter 127

1 Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

2 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

3 Descrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

3.1 Configuração dos pinos de transmissão/recepção . . . . . . . . . . . . . . . 128

3.2 Taxa de transmissão da USART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

3.3 Operação de transmissão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

3.4 Operação de recepção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

3.5 Registo TXSTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1313.6 Registo RCSTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132



5.1 Ponto 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

5.2 Ponto 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

5.3 Ponto 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

TP9 – ADC - Conversão Analógica / Digital 145

viii




Índice de Conteúdos

1 Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

2 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

3 Descrição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

3.1 Entrada Analógica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

3.2 Resultado da conversão A/D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

3.3 Mecanismo de aquisição da ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

3.4 Etapas na programação da ADC ( polling) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

3.5 Registo ADCON0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

3.6 Registo ADCON1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150



5.1 Ponto 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

5.2 Ponto 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

5.3 Ponto 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

Apendix A 177

Apendix B 179

ix





x




Lista de Figuras

1 Disposição dos componentes na placa de CI DETUA . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2 Esquema da placa PIC DETUA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3 Janela associada ao processo de simulação de um programa no MPLAB IDE . . . . . 7

4 Projecto em MPLAB IDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

5 Visualização de janelas de informação memória do PIC . . . . . . . . . . . . . . . . 8

6 fase 1 - criação de um novo projecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

7 fase 2 - selecção do microcontrolador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

8 Adicionar um ficheiro fonte existente ou criar um novo. . . . . . . . . . . . . . . . . 9

9 Tradução do código fonte em código máquina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

10 WinPIC Loader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

11 Configuração de uma linha em E/S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

12 Diagrama do circuito, led on/off. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

13 Diagrama temporal da saída temporizada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

14 Diagrama do circuito para o contador up/down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

15 Acesso memória . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

16 Endereçamento Indirecto código de demonstração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

17 Selecção do banco de memória . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

18 Diagrama do circuito, 1 display de 7 segmentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

19 Processo de refrescamento dos displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

20 Selecção dos bancos de memória RAM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

21 Diagrama de fluxo da rotina Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

22 Diagrama do circuito para para visualização do valor ‘0x60’ . . . . . . . . . . . . . 56

xi





23 Diagrama do circuito, exemplifica a passagem de ‘60’ ‘59’ . . . . . . . . . . . . . 57

24 Diagrama do circuito, exemplifica o término da contagem . . . . . . . . . . . . . . . 57

25 Diagrama do circuito com sw, antes de se pressionar no botão . . . . . . . . . . . . . 58

26 Diagrama do circuito com sw, após pressionar no botão . . . . . . . . . . . . . . . . 58

27 registo contador de 8 bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

28 Diagrama de blocos do timer 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

29 Semáforo rodoviário (automóveis/peões) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

30 Diagrama de estados do trabalho prático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

31 Diagrama do circuito, semáforo rodoviário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

32 Exemplo de uma interrupção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

33 Diagrama do circuito, interrupção do RBO/INT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

34 Atribuição do porto série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

35 Operação de transmissão assíncrona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

36 Operacão de recepcção assíncrona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

37 Ligação série entre o PIC e o Computador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

38 ADC, entradas analógicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

39 Formato do resultado de 10 bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

40 Mecanismo de aquisição da ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

41 Diagrama do circuito do voltímetro digital, visualização com displays 7 segmentos . 151

42 Diagrama do circuito do voltímetro digital, visualização terminal série . . . . . . . . 151

43 Mapa de memória RAM, registos do PIC e registos de uso geral . . . . . . . . . . . 177

xii




Lista de Tabelas

1 Descrição dos temas a abordar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2 HEX 7 segmentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3 Descrição do estado dos leds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

4 Tempo minímo entre estados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

5 Taxa de transmissão em modo assíncrono (BRGH = 1) . . . . . . . . . . . . . . . . 128

xiii




Introdução

1 Enquadramento geral

Os trabalhos práticos apresentados neste guia foram organizados de modo a que o aluno adquira, numa

perspectiva evolutiva, conceitos fundamentais associados à programação de microcontroladores.

Cada um dos trabalhos dá ênfase ao desenvolvimento de uma temática específica, podendo cada

um deles ser realizado independentemente um dos outros. Contudo, para um aluno sem experiên-

cia prévia que utilize a programação de microcontroladores é aconselhável que os trabalhos sejam

realizados pela ordem em que são apresentados, resultando esta recomendação em dois aspectos fun-

damentais: a) os trabalhos estão organizados com um grau de dificuldade crescente, sendo importante

que os conceitos aí abordados, sejam compreendidos, antes de se passar aos seguintes; b) o código

realizado num dado trabalho possa ser reaproveitado em trabalhos posteriores.

1.1 Trabalhos práticos a realizar

Trabalho Duração Descrição

0 1 aula Familiarização c/ a linguagem assembly e ambiente de desenvolvimento MPLAB

1 3 aulas Entrada/Saída - Configuração dos portos do PIC

2 1 aula Implementação de uma lookup table

3 2 aulas Implementação de um sistema de visualização por multiplexagem no tempo

4 2 aulas Contagem de tempo por contagem de instruções

5 1 aula Contagem de tempo com recurso a timers

6 2 aulas Implementação de uma máquina de estados

7 3 aulas Programação com interrupções ( Interrupt driven I/O)

8 2 aulas Comunicação série assíncrona (USART)

9 4 aulas Conversão Analógia Digital (ADC)

Tabela 1: Descrição dos temas a abordar.

A tabela 1 fornece uma curta descrição dos temas a abordar em cada trabalho prático. O primeiro

trabalho prático TP0 tem como principal objectivo a familiarização com a linguagem assembly e o

ambiente de desenvolvimento MPLAB IDE. Com este trabalho pretende-se que o aluno tome conheci-

mento das potencialidades que ambiente de desenvolvimento disponibiliza na realização dos trabalhos

1




Guia prático sobre microcontroladores PIC

futuros; o trabalho seguinte TP1, continua com a familiarização do aluno com novos conceitos, desta

vez a familiarização do aluno com a linguagem assembly do PIC para programação dos portos de

entrada e saída na leitura e escrita de dados.No trabalho prático 2, TP2, pretende-se que o aluno adquira os conhecimentos necessários de

modo a compreender o acesso a variáveis na memória RAM por endereçamento indirecto. Para tal,

pretende-se implementar um descodificador hexadecimal / 7 segmentos através de um único display.

No seguimento deste trabalho, surge o trabalho 3 (TP3), em que se pretende uma ampliação do

trabalho anterior a 3 displays de 7 segmentos, com o objectivo de construir um programa que permita a

visualização de dados nos displays, recorrendo ao refrescamento destes por multiplexagem no tempo.

No trabalho prático seguinte (TP4), recorre-se a contagem de tempo por contagem de instruções,

usando para tal uma rotina de contagem de tempo por contagem de instruções (rotina Delay).

O trabalho prático 5 (TP5), tem como um objectivo principal a introdução à programação do timer

0 do PIC. Com este, vai-se poder alargar a gama de contagem de tempo, algo que com a utilização da

rotina Delay não é possível.

Com o trabalho 6 (TP6), pretende-se construir uma máquina de estados que implementa um se-

máforo rodoviário para peões e automóveis, com o objectivo de aprofundar os conhecimentos acerca

do timer 0.

Nos trabalhos práticos 4 e 5 implementou-se um relógio de 60seg recorrendo á rotina Delay e

timer 0, respectivamente. Ambos implementados recorrendo à transferência de informação por pol-

ling. Durante o trabalho 7 (TP7) pretende-se implementar novamente um relógio, recorrendo agoraà transferência de informação por interrupção. Para isso é necessária a compreensão do conceito de

interrupção de um programa.

Com o grau de dificuldade a crescer, os dois últimos trabalhos reflectem essa complexidade nos

conceitos a adquirir. Assim, o trabalho 8 (TP8) tem como objectivo, a comunicação série entre um

computador (anfitrião) e o PIC, elaborando para tal um programa que implemente um terminal série,

recorrendo a rotinas para envio e recepção de caracter ou caracteres.

Por fim, o trabalho 9 (TP9) tem como objectivo principal a introdução à conversão A/D, im-

plementando para esse fim 2 trabalhos: um voltímetro digital básico, e um sistema de medição dedistâncias recorrendo a um sensor infravermelhos.

2




Introdução

2 Algumas características do PIC16F876

O PIC16F876, fabricado com a tecnologia CMOS dispõe de:

• Processador RISC ( Reduce Instrution Set Computer )

35 instruções de 14 bits;

Frequência máxima de funcionamento - 20Mhz (frequência do cristal);

Cada ciclo de relógio corresponde à frequência do cristal / 4 = 5Mhz, efectuando a cada

segundo 5 MIPS (milhões de instruções por segundo);

Tempo de execução das instruções normais: 1 ciclo de relógio;

Tempo de execução das instruções de salto condicional (decfsz, incfsz, btfss, btfsc), quandoa executada a instrução de salto: 2 ciclos de relógio;

Tempo de execução de instruções de salto incondicional (goto): 2 ciclos de relógio.

• As seguintes características da memória;

Memória de programa (FLASH) de 8K (words) de 14 bits;

Cada instrução é codificada numa word de 14 bits;

Memória de dados RAM de 368 bytes;

Memória de dados EEPROM de 256 bytes; Stack de 8 níveis.

• As seguintes características de periféricos:

22 linhas de entrada/saída, agrupadas em 3 portos (PORTA 6 linhas, PORTB e PORTC

8 linhas);

3 timers, 2 de 8 bits e 1 de 16 bits;

Conversor analógico digital de 10 bits, com um máximo de 5 canais de entrada analó-

gica;

USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter );

13 tipos de interrupções, por exemplo externa RB0/INT, TMR0 timer overflow.

3 Hardware - Placa PIC

Não é propósito do guião descrever o funcionamento da placa PIC, este é feito no site da disciplina.

Neste pode-se encontrar todas as informações relevantes sobre o layout e funcionamento da placa.

Contudo para que o aluno/professor se se enquadrem com o hardware apresenta-se nas páginas se-

guintes o esquema eléctrico do circuito bem como a disposição dos componentes na placa de circuito

impresso.

3





Figura 1: Disposição dos componentes na placa de CI DETUA

Figura 2: Esquema da placa PIC DETUA

4




TP0 - Introdução ao Assembly e MPLAB IDE

Tema a desenvolver Duração

Familiarização com o Assemly e MPLAB IDE 1 aula

1 Resumo

Pretende-se mostrar com este trabalho os passos necessários à criação de um projecto no ambiente de

desenvolvimento MPLAB IDE (programa de software destinado a desenvolver aplicações para micro-

controladores da Microchip) e à tradução para código máquina do código fonte associado, recorrendo

a um pequeno exemplo em linguagem Assembly. Mostra-se ainda, o processo de programação do

PIC16F876 através da linha série.

2 Objectivos

• Criação de um projecto no ambiente de desenvolvimento MPLAB IDE.

• Conhecer o processo de tradução de código fonte para código máquina.

• Conhecer o processo de programação do microcontrolador através do WinPIC Loader.

• Introdução à programação em linguagem Assembly.

3 Descrição

3.1 Ambiente de desenvolvimento MPLAB IDE

O MPLAB IDE é um ambiente de desenvolvimento integrado que permite a edição, o debugging e a

tradução para código máquina de programas em linguagem Assembly. Disponibiliza essencialmente,

as seguintes ferramentas:

• Editor com reconhecimento das instruções do PIC e directivas do Assembler em syntax high-

light .

• Visualização dos registos (memória RAM), da memória de programa e da EEPROM .

• MPLAB SIM, simulador de eventos, com as seguintes características:

Possibilidade de alteração do código fonte do programa, permitindo a sua re-execução

imediata;

5





Possibilidade de modificação dos valores dos registos e posições de memória do PIC em

intervalos de tempo pré determinados.

Possibilidade de modificação do valor lógico presente nas entradas do PIC. Simulação da evolução do programa através da criação de um cenário de estímulos exter-

nos.

No desenvolvimento inicial de um programa, é muito provável que este contenha erros de con-

cepção que o impedem de realizar correctamente as tarefas para o qual foi projectado. Se porventura

isso acontecer, é necessário voltar a analisar o código, de modo a encontrar a origem dos problemas.

Em programas com alguma complexidade este processo é lento, e muitas vezes ineficiente, dado que

é necessário carregar várias vezes o programa no PIC, de modo a testar o seu funcionamento. Este

é um dos casos em que o simulador de software MPLAB SIM é útil uma vez que permite simularo programa no PC, como se este estivesse a ser executado no PIC. Outra das vantagens da utilização

do simulador é a possibilidade da criação a priori de cenários de teste que servem de entrada para o

simulador. A figura 3 mostra a janela associada ao processo de simulação do programa exemplo.

O ambiente de edição do projecto do programa exemplo é mostrado na figura 4. A janela lo-

calizada no canto superior esquerdo representa o Project Manager , que contém as referências aos

ficheiros que compõem o projecto; logo abaixo desta, temos o Memory Usage Gauge, que mostra a

informação da quantidade de memória do programa e dados usada; no lado direito temos o editor;

finalmente abaixo encontra-se a janela de output (saída), que fornece informações sobre o estado doprograma aquando da tradução de código Assembly para código máquina.

No MPLAB IDE, a visualização da memória (ver figura 5) é feita através das seguintes janelas:

• Program Memory mostra os endereços de memória o Opcode e a mnemónica correspondente

do programa, alocados dentro da gama de memória disponível para o processador seleccionado.

Se o PIC seleccionado suportar memória externa, e se esta estiver activa, a mesma também será

visualizada.

• File Register mostra todos os registos do dispositivo seleccionado (corresponde á memória

RAM do PIC).

• EEPROM mostra a memória de dados EEPROM para qualquer microcontrolador que disponha

deste tipo de memória (por exemplo o PIC16F876).

6





Figura 3: Janela associada ao processo de simulação de um programa no MPLAB IDE

Figura 4: Projecto em MPLAB IDE

7





Figura 5: Visualização de janelas de informação memória do PIC

4 Trabalho a Realizar

4.1 Criação de um projecto no MPLAB IDE

1. Uma vez aberto o programa MPLAB IDE, na área de trabalho, selecciona-se no menu principal

‘Project → New’.

2. Quando a dialog box ‘ New Project ’ surgir introduz-se no campo ‘Project Name’ exemplo, e

no campo ‘Project Directory’ c:\aulas\exemplo (ver figura 6).

Figura 6: fase 1 - criação de um novo projecto .

8





3. Escolha do microcontrolador associado ao projecto: ir ao menu ‘Configure→ Select Device ...’

seleccionar o PIC16F876 e clicar OK (ver figura 7).

Figura 7: fase 2 - selecção do microcontrolador.

4. Ao projecto que acabou de se criar, associa-se agora o ficheiro com o código fonte do programa;se este não existir cria-se um novo (para criar um novo clicar em ‘File→ New’). Antes de iniciar

o processo de edição, deve-se guardar o ficheiro com a extensão ".asm", de modo a activar

a funcionalidade syntax highlight (menu ‘File→ Save As...’ guardando o ficheiro no directório

c:\aulas\exemplo criado anteriormente). Neste exemplo o código fonte já se encontra

num ficheiro no directório do projecto. Este ficheiro pode ser adicionado ao projecto clicando

com o botão direito do rato em cima de ‘Source Files→ Add Files...’ (ver figura 8(b)).

(a) Novo ficheiro. (b) Adicionar ficheiro.

Figura 8: Adicionar um ficheiro fonte existente ou criar um novo.

9





5. Dado que o projecto usa oMPlink, é necessário associar-se um linker script ; este ficheiro define

os comandos do linker para cada PIC, especificando o seguinte:

• Regiões de memória de dados e programa do PIC.

• Mapeamento de secções lógicas no código fonte, em regiões de programa e dados.

Estão disponíveis ficheiros originais de script para todos os PIC, localizados por defeito no

seguinte directório: c:\Program Files\Microchip\MPASM Suite\LKR. Para adi-

cionar o ficheiro pretendido, clicar com o botão direito do rato em cima de ‘Script Files→ Add

Files...’.

4.2 Tradução do código fonte em código máquina

1. Após a edição do código fonte em Assembly do programa passa-se à fase de tradução do código

fonte em código máquina. Para isso clica-se no ícone ‘Build All’ disponível na toolbar do

ambiente de desenvolvimento. No caso de o programa não apresentar erros de syntax, o gráfico

de saída que mostra a evolução da compilação ficará completo a 100% e de cor verde; caso

contrário ficará vermelho, o que indica a existência de um ou mais erros.Na ausência de erros de syntax, é criado o ficheiro de saída que tem como nome principal o

nome do projecto com extensão ".hex".

(a) Evolução do assembling. (b) Ocorreu um erro.

Figura 9: Tradução do código fonte em código máquina.

10





4.3 Programação do PIC16F876 através da linha série

Após a tradução bem sucedida do código fonte em código máquina, passa-se à fase de programação

do PIC. Para tal, é necessário que, previamente, tenha sido instalado no PIC um pequeno programa

(o boot-loader ) que gere a comunicação com o computador de desenvolvimento e que escreve o

programa na memória Flash.

O que é o boot-loader?

O boot-loader é um programa que permite re-programar o PIC sem ter de o retirar do circuito onde

está montado e sem ter que recorrer a um programador ( i.e., a um aparelho para programar os PICs ).

Como funciona?

O boot-loader funciona em conjunto com um programa que corre no PC, designado por WinPIC

Loader ( disponível para DOS / Windows / Linux ) que controla o envio de um ficheiro em formato

Intel Hex para o PIC.

Sempre que o PIC é ligado, inicia-se a execução do boot-loader . Este começa por inquirir o PC

sobre o que fazer. Se não obtém resposta dentro de um tempo limite e se existir um programa válido

na memória do PIC, então o boot-loader inicia a execução desse programa. No caso em que obtém

uma resposta válida, inicia o processo de transferência e armazenamento de um novo programa.

Como re-programar?

1. Compilar o programa que se pretende transferir para o PIC usando o MPLAB. O compilador

produz um ficheiro em formato Intel Hex ( extensão ".hex").

2. Executar o programa WinPIC Loader, clicar em ‘File→Open’ seleccionar o ficheiro ".hex"

respectivo, clicar OK.

3. Premir o botão de reset da placa PIC. A transferência e programação iniciam-se de imediato. A

progressão é assinalada na janela WinPIC Loader no campo, Progress:.

4. Finalmente, para executar o programa, premir novamente o botão de reset da placa PIC.

Figura 10: WinPIC Loader

11





4.4 Estrutura base de um programa em Assembly

list p=16f876 ; - directiva "list", define

; o processador a usarradix decimal ; - directiva "radix" especifica

; a definição das variáveis

#include "p16f876.inc" ; - directiva "include" inclui

; ficheiro adicional

;------------ Definição de constantes -------------------------------

;------------ Definição de variáveis --------------------------------

;------------ Definição de macros -----------------------------------

;====================================================================

;

ORG 0x0000 ; - directiva "ORG" origem do

; programa "ORG 0x0000" vector

; de reset

clrf PCLATH ; - instrução "clrf PCLATH" apaga

; todos os bits do registo garante

; que a memória do programa; é iniciada na página 0

goto main ; - instrução "goto main" salta para

; o endereço de memória do programa

; principal

;

;------------ Rotina Main -------------------------------------------

;

ORG 0x0005 ; - "0x0005" 1º endereço livre da

; memória de programa

;

main ; - label programa principal;

goto main ; Código assembly do

; programa principal

;

;************ ROTINAS ***********************************************;

;

;

;

;********************************************************************

END ; - directiva "END" fim do programa

12





4.5 Análise do programa exemplo

O objectivo do programa é manter o led (ligado ao bit 0 do PORTB, RB0), acesso durante um tempo

t1 e apagado durante um tempo t2.

Para efectuar a contagem de tempo utiliza-se a rotina Delay (ver código Assembly página, 14).

Esta rotina permite a parametrização na gama [1..255] a que corresponde uma contagem de tempo

na gama [0,1s..2,5s]. O registo W é utilizado para a passagem do parâmetro da entrada para a rotina.

O trecho de código abaixo indicado, representa o código da rotina main do programa. Inicialmente

é feita a configuração do PORTB do PIC como saída, para que seja possível a activação/desactivação

do led (RB0). De seguida o programa entra num ciclo infinito forçando a saída RB0 ao estado ON

durante 0,5s e ao estado OFF durante 1s.A primeira instrução (bsf PORTB,RB0) coloca na saída (RB0) o nível lógico ‘1’ (5 volts). A

seguinte instrução (movlw 50) coloca no registo W o valor do parâmetro de entrada da rotina De-

lay, invocada de seguida, o que vai fazer com que o led esteja acesso durante 0,5s. A instrução

(bcf PORTB,RB0) coloca na saída (RB0) o nível lógico ‘0’ (0 volts). A rotina Delay é novamente

invocada tendo agora como valor de entrada 100, o que vai fazer com que o led esteja apagado durante

um tempo t2. Este ciclo repete-se sempre.

main Bank1 ; Memória RAM -> Bank 1

movlw b’11111110’ ; RB[0] output

movwf TRISB ; RB[7:1] inputs

Bank0 ; Memória RAM -> Bank 0

loop ; while(1)

; {

bsf PORTB,RB0 ; Set LED in RB0 ON

;

movlw 50 ; 50 -> W(reg)call Delay ; delay( 0,5 seg )

;

bcf PORTB,RB0 ; Set LED in RB0 OFF

;

movlw 100 ; 100 -> W(reg)

call Delay ; delay( 0,10 seg )

;

goto loop ; }

13





;===================================================================;

; Delay ;

; Pode gerar delays entre 10 mS e 2,5 S ;

; O valor de entrada e’ passado em W (1..255) ;

; ;

; Notas: o loop base e’ de 1 uS (T=200 nS <=> 4*1/20MHz) ;

; ;

;===================================================================;

Delay

movwf delay_mult ; Carrega o valor múltiplo

Del_m10 movlw 50 ; de 10 mS

movwf delay_k50 ; 50 => 10 mS

Del_50 movlw 200 ; 200 => 200 uS

movwf delay_k200 ; Carrega o valor

Del_200 nop ; correspondente a 200 uS

nop

decfsz delay_k200,f ; Decrementa "delay_k200".

; O resultado é colocadao em

; "delay_k200"

goto Del_200 ; while( delay_k200 > 0 )

decfsz delay_k50,f ;


decfsz delay_mult,f ; Decrementa "delay_mult".

; O resultado é colocadao

; em "delay_mult"

goto Del_m10 ; while( delay_mult > 0 )

return

• Elementos de Apoio

Manual teórico da disciplina.

DataSheet PIC16F876(DS30292C) Microchip, capítulo 3. - I/O Ports, página 29.

DataSheet PIC16F876(DS30292C) Microchip, capítulo 13 - Instrution Set Summary, pá-gina 135.

14




TP1 - Entrada/Saída


Entrada e Saída básica 2 aulas

1 Resumo

Programação e interface dos portos do PIC, através da implementação de programas em linguagem

Assembly para leitura e escrita de dados nas linhas de entrada/saída (E/S) que compõem os portos.

2 Objectivos

• Familiarização do aluno com a linguagem assembly do PIC;

• Programação dos registos associados aos portos de E/S;

• Leitura e escrita de dados nos portos;

• No final do trabalho, deverá estar compreendido o mecanismo básico de E/S do PIC.

3 Descrição

O PIC16F876 dispõe de um total de 22 linhas de E/S de 1 bit. Estas estão organizados em 3 portos,

denominados de porto A, porto B e porto C. Cada porto tem associado um par de registos: TRIS e

PORT (ver descrição mais à frente). O porto A agrupa 5 linhas de 1 bit configuráveis, como entradaou como saída, identificadas pelas siglas RA0, RA1, RA2, RA3 e RA4. Cada um dos portos B e C

agrupa 8 linhas configuráveis como entrada ou como saída identificadas pelas siglas Rx0, Rx1, Rx2,

Rx3, Rx4, Rx5, Rx6 e Rx7, em que ‘x’ pode tomar o valor B ou C.

Algumas destas 22 linhas têm atribuídas diversas funções (que não a de simples linha de en-

trada/saída), podendo o programador configurar por software a função efectivamente desempenhada.

De entre as funções disponíveis destacam-se as seguintes:

• Entrada analógica, disponível, por exemplo na linha RA0/AN0 (2);

• Interrupção externa, disponível em RB0/INT (21);

• Entrada de clock externo do Timer 0, disponível em RA4/T0CKL (6);

15





• Transmissão de dados em comunicação série, RC6/TX (16);

• Recepção de dados em comunicação série, RC7/RX (18);

3.1 Registos TRIS e PORT

O registo PORT é um registo de dados, é aqui que a informação presente nas linhas de entrada ou

saída é recolhida ou disponibilizada. Cada porto tem associado um registo de dados próprio, PORTA,

PORTB e PORTC.

O registo TRIS é um registo programável de 1 byte (8 bits) disponível no banco 1 (memória

RAM), que controla se uma linha em particular é uma entrada ou uma saída. Existe um registo TRIS

para cada porto. O TRISA controla o estado de E/S das 6 linhas do porto A, enquanto que TRISB

e TRISC controlam respectivamente o estado de E/S das 8 linhas do porto B e porto C. Uma vezconfigurada as direcções pretendidas das linhas do porto, por programação do registo TRIS, pode-se

efectuar leituras ou escritas no porto usando o registo PORT.

Utilização dos registos TRIS e PORT

Todos os bits contidos nos registos mencionados, correspondem univocamente a uma linha de en-

trada/saída de um bit. Por exemplo, o bit 0 do registo PORTA e do registo TRISA, correspondem à

linha RA0, o bit 1 à linha RA1 e assim por diante. Um ‘1’ no bit 0 do registo TRIS configura a linha

como entrada enquanto um ‘0’ configura a linha como saída. Uma maneira intuitiva de relembrar o

conceito, advém do facto de o ‘1’ ser parecido com o ‘I’ que provém da inicial da palavra inglesa

Input e o ‘0’ ser parecido com ‘O’ que provém de Output .

A figura 11 mostra um esquema conceptual da configuração através do registo TRISB, de um

porto. A linha RB0 está configurada como entrada ou como saída? Qual será o nível lógico presente

no bit 0 do registo PORTB?

Observa-se na figura que o bit 0 do registo TRISB está definido a ‘1’, logo a linha RB0 está

configurada como entrada. Quanto ao valor do bit 0 no registo PORTB, temos de considerar dois

momentos, uma vez que a entrada varia no tempo: ao primeiro momento corresponde o nível lógico0 e ao segundo o nível lógico ‘1’.

Figura 11: Configuração de uma linha em E/S

16




TP1 - Entrada e saída básica

3.2 Inicialização dos portos

Quando é necessário usar uma ou mais linhas de E/S de um determinado porto, importante fazer-se a

sua inicialização logo no inicio da rotina main do programa. A inicialização não é mais que a confi-

guração da direcção dos dados presentes nas linhas de E/S, por configuração do registo TRIS.

É importante realçar que, se porventura a inicialização das linhas de E/S não for feita, estas por

defeito (aquando do reset do PIC) encontram-se todas como entrada. Assim se uma das funciona-

lidades do programa a desenvolver for a recepção de informação digital em todas as linhas de um

determinado porto (à excepção do porto A), este não necessita de ser inicializado.

RA4 é a única linha do porto A que pode ser configurada como entrada digital pelo registo TRISA,

para as restantes é necessário também a configuração do registo ADCON1 (descrição feita no trabalho

prático 9).O trecho de código Assembly seguinte, exemplifica uma inicialização por programação de todos

os portos do PIC. Este mostra, para cada porto, 3 formas de configuração do registo TRIS:

1. Transferência para o registo W do literal em binário, e consequente escrita em TRIS;

2. Colocação de todos os bits do registo TRIS a zero;

3. Read modify write, coloca apenas o bit correspondente a zero.

;---------------- I/O - Config -------------------------------------;

Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1

;

config 1 movlw b’00010000’ ; RA[7:5 & 3:0] saídas

movwf TRISA ; RA[4] entradas

;

config 2 clrf TRISB ; RB[7:0]

;

config 3 bcf TRISC,RC0 ; RC[7:1] entradas

; RC[0] saída

;

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf PORTA ; Apaga todos os bits do PORTA

clrf PORTB ; Apaga todos os bits do PORTB

clrf PORTC ; Apaga todos os bits do PORTC

17





4 Trabalho a realizar

1. Alteração do programa exemplo exemplo.asm de modo a que, através do botão de pressão S2da placa PIC ligado a RA4 (ver esquema da figura 12), seja possível controlar o estado do led

ligado ao pino RB0; botão premido→ led ligado, botão não premido→ led desligado.

Figura 12: Diagrama do circuito, led on/off.

2. Mantendo o circuito, alterar o programa anterior por forma a permitir o controlo temporizado

do led ligado a RB0.

Inicialmente o led é activado por pressão no botão ligado a RA4. Após se ter deixado de

premir o botão, manter durante um tempo t o led acesso. A figura 13, mostra o comportamento

pretendido para a saída, com t=2,5s.

Figura 13: Diagrama temporal da saída temporizada

18





3. Construção de um programa, que implemente um contador binário up/down. O incremento ou

decremento deve ser feito com um intervalo de tempo fixo (aproximadamente de 0,5 segundos),

através de 4 leds, ligados aos portos RB3 a RB0 da placa PIC (ver esquema da figura 14).Inicialmente é feito o incremento de valores em binário no PORTB, contudo, se premir conti-

nuamente o botão de pressão ligado a RA4, dever-se-à, visualizar o seu decremento. A figura

14 mostra também a visualização do valor ‘5’ correspondente ao valor binário 0101, sendo que

o bit mais significativo corresponde ao led3 ligado a RB3.

Figura 14: Diagrama do circuito para o contador up/down




DataSheet PIC16F876(DS30292C) Microchip, capítulo 11. - Analog-to-Digital Converter

(A/D) Module, página 111.

DataSheet PIC16F876(DS30292C) Microchip, capítulo 13 - Instrution Set Summary, pá-

gina 135.

19





5 Implementação em Assembly do PIC

5.1 Ponto 1; Trabalho Prático nº 1 Ponto I; Alteração do programa "exemplo.asm" inclusão de botão on/off;; Resumo:; Led pisca-pisca (DUTTY CYCLE variável), com switch on/off.;; 5 V; |; /; \; / RES 10K; ___________ \ SW; | | | __|__ ; | PIC16F876 |-<-- RA4 ---------

*---------o o----- 0V

; | |; | | /-----\ RES 220; | |->-- RB0 ------| LED |------\/\/\/---- 0V; | | \-----/; |___________|;; figura 1. esquema de ligação PIC.;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab1p1.asm *; Última actualização 22/Julho /2005 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2005 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: 16f876.lkr *; *;********************************************************************

list p=16f876 ; - directiva ’list’, define; o processor a usar

radix decimal ; - directiva ’radix’ especifica

; definição das variáveis#include "p16f876.inc" ; - directiva ’include’ inclui; ficheiro adicional

errorlevel -302 ; Turn off banking message; known tested (good) code

;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------RA0 EQU 0RA1 EQU 1RA2 EQU 2RA3 EQU 3RA4 EQU 4RA5 EQU 5RB0 EQU 0RB1 EQU 1

RB2 EQU 2RB3 EQU 3RB4 EQU 4RB5 EQU 5

20





RB6 EQU 6RB7 EQU 7RC0 EQU 0RC1 EQU 1RC2 EQU 2RC3 EQU 3RC4 EQU 4RC5 EQU 5RC6 EQU 6RC7 EQU 7

;----------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL) Bank0;----------------------------------------------------------------------

UDATA 0x20delay_mult RES 1 ; Variaveis de controlodelay_k50 RES 1 ; dos loops da rotina Delaydelay_k200 RES 1 ;start_stop RES 1 ; start_stop FLAG

;--------------------------------------------------------------------; Macros to select the register Banks;--------------------------------------------------------------------Bank0 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 0

bcf STATUS,RP0bcf STATUS,RP1ENDM

Bank1 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 1bsf STATUS,RP0bcf STATUS,RP1ENDM

Bank2 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 2bcf STATUS,RP0

bsf STATUS,RP1ENDM

Bank3 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 3bsf STATUS,RP0bsf STATUS,RP1ENDM

;********************************************************************ORG 0x0000 ; - directiva "ORG" origem do

; programa "ORG 0x0000" vector; de reset

clrf PCLATH ; - instrução "clrf PCLATH" apaga; todos os bits do registo garante; que a memória do programa; é iniciada na página 0

goto main ; - instrução "goto main" salta para; o endereço de memória do programa; principal

;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------

ORG 0x0005 ; Program Memory PAGE 0main ; Programa principal.


movlw b’11111110’ ; RB[0] outputmovwf TRISB ; RB[7:1] inputsmovlw b’00010000’ ; RA[7:5 & 3:0] outputsmovwf TRISA ; RA[4] input

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf PORTB ; Inicialização PORTBclrf PORTA ; Inicialização PORTA

loop ; while(1) {

21





btfsc PORTA,RA4 ; switch ON ?goto $-1 ;

;bcf PORTB,RB0 ; Set LED in RB0 ON

;movlw 20 ;call Delay ; delay( 0,20 seg )

;bsf PORTB,RB0 ; Set RB0 OFFmovlw 20 ;call Delay ; delay( 0,20 seg )

;goto loop ; }

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************

;********************************************************************;===================================================================;; Delay ;; Pode gerar delays entre 10 mS e 2,5 S ;; O valor de entrada e’ passado em W (1..255) ;; ;; Notas: o loop base e’ de 1 uS (T=200 nS <=> 4*1/20MHz) ;; ;;===================================================================;Delay

movwf delay_mult ; Carrega o valor multiploDel_m10 movlw 50 ; de 10 mS

movwf delay_k50 ; 50 => 10 mSDel_50 movlw 200 ; 200 => 200 uS

movwf delay_k200 ; Carrega o valorDel_200 nop ; correspondente a 200 uS

nopdecfsz delay_k200,f ; Decrementa "delay_k200".; O resultado é colocadao em; "delay_k200"

goto Del_200 ; while( delay_k200 > 0 )decfsz delay_k50,f ;goto Del_50 ; while( delay_k50 > 0 )decfsz delay_mult,f ; Decrementa "delay_mult".

; O resultado é colocadao; em "delay_mult"


return

;********************************************************************

END ; directive ’end of program’

22





5.2 Ponto 2

; Trabalho Prático nº 1 Ponto II

; Saída temporizada, com visualização através de um led;; Resumo:; Implementação de um programa em ’assembly’ que permita o activação; temporizada de um led, após a pressão de um ’switch’, (ver figura 2).;; 5 V; |; /; \; / RES 10K; ___________ \ SW; | | | __|__ ; | PIC16F876 |-<-- RA4 ----------*---------o o----- 0V; | |

; | | /-----\ RES 220; | |->-- RB1 ------| LED |------\/\/\/---- 0V; |___________| \-----/;;; figura 1. esquema de ligação PIC.;; ON | OFF; ________________ ; | |; switch _______| |_____________________________ ;; ON | OFF; ______________________________________ ; | |; led _______| | |________ ; | |; |<---- TEMPO_ON ----->|;; figura 2. diagrama temporal saída/entrada;;********************************************************************; *; NomeFicheiro: trab1p2.asm *; Última actualização: 22/Julho/2005 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; *

; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2004 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: 16f876.lkr *; *;********************************************************************


radix decimal ; - directiva ’radix’ especifica; definição das variáveis

#include "p16f876.inc" ; - directiva ’include’ inclui; ficheiro adicional

errorlevel -302 ; Turn off banking message; known tested (good) cod;--------------------------------------------------------------------; Constantes

23





;--------------------------------------------------------------------RA0 EQU 0RA1 EQU 1RA2 EQU 2RA3 EQU 3RA4 EQU 4RA5 EQU 5

RB0 EQU 0RB1 EQU 1RB2 EQU 2RB3 EQU 3RB4 EQU 4RB5 EQU 5RB6 EQU 6RB7 EQU 7

RC0 EQU 0RC1 EQU 1

RC2 EQU 2RC3 EQU 3RC4 EQU 4RC5 EQU 5RC6 EQU 6RC7 EQU 7

TEMPO_ON EQU 255 ; Gama [1..255] = [10ms..2,5s]

;----------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL) Bank0;----------------------------------------------------------------------

UDATA 0x20delay_mult RES 1 ; Variaveis de controlodelay_k50 RES 1 ; dos loops da rotina Delay

delay_k200 RES 1 ;

;--------------------------------------------------------------------; Macros to select the register Banks;--------------------------------------------------------------------

Bank0 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 0bcf STATUS,RP0bcf STATUS,RP1ENDM


Bank2 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 2bcf STATUS,RP0bsf STATUS,RP1ENDM


;********************************************************************vector_reset ORG 0x00 ; Processor reset vector

clrf PCLATH ; Ensure page bits are clearedgoto main ; Go to beginning of program

;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------

24






call InitCfg ;; While(1){

loop btfsc PORTB,RB0 ; Testa se o SW em RB0 égoto $-1 ; pressionado ?

;bsf PORTB,RB1 ; Set LED em RB1 ON

;btfss PORTB,RB0 ; Testa se SW em RA0 deixagoto $-1 ; de ser pressionado ?

;movlw TEMPO_ON ;call Delay ; delay( 2,5 seg )bcf PORTB, RB1 ; Set LED em RB1 OFF

;goto loop ; }

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************;********************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O ;; ;; Retorna em Bank0 ;; ;;===================================================================;InitCfg;----------------- I/O - InitCfg -----------------------------------;


movlw b’11111101’ ; RB[1] outputmovwf TRISB ; RB[7:2 & 0] inputs

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf PORTB ; Inicialização PORTB.

return

;===================================================================;; Delay ;; Pode gerar delays entre 10 mS e 2,5 S ;; O valor de entrada e’ passado em W (1..255) ;; Retorna em Bank0 ;; ;; Notas: o loop base e’ de 1 uS (T=200 nS <=> 4*1/20MHz) ;; ;;===================================================================;Delay




nopdecfsz delay_k200,f ; Decrementa "delay_k200".

; O resultado é colocadao em; "delay_k200"

goto Del_200 ; while( delay_k200 > 0 )decfsz delay_k50,f ;goto Del_50 ; while( delay_k50 > 0 )

decfsz delay_mult,f ; Decrementa "delay_mult".; O resultado é colocadao; em "delay_mult"


25





return

;********************************************************************END ; directive ’end of program’

26





5.3 Ponto 3

; Trabalho Prático nº 1 - Ponto III

; Implementação de um contador binário up/down;; Resumo:; Inicialmente conta up ao presionar RC2, inverte o sentido; da contagem, se deixar de precionar RC2 volta à situação; inicial de conta up;; 5 V; |; /; \; / RES; ___________ \ SW; | | | __|__ ; | PIC16F876 |-<-- RC2 ---------*---------o o----- 0V

; | |; | | /----\ RES; | |->-- RB0 -----| LED1 |------\/\/\/---- 0V; | | \----/; | | /----\ RES; | |->-- RB1 -----| LED2 |------\/\/\/---- 0V; | | \----/; | | /----\ RES; | |->-- RB2 -----| LED3 |------\/\/\/---- 0V; | | \----/; | | /----\ RES; | |->-- RB3 -----| LED4 |------\/\/\/---- 0V; |___________| \----/

;; figura 1. esquema de ligação PIC.;;********************************************************************; *; NomeFicheiro: trab1p3.asm *; Data: 3/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *

; Seminário EEI 2004/2004 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.INC *; *;********************************************************************




errorlevel -302 ; Turn off banking message; known tested (good) coe

;--------------------------------------------------------------------

; Constantes;--------------------------------------------------------------------RA0 EQU 0RA1 EQU 1

27





RA2 EQU 2RA3 EQU 3RA4 EQU 4RA5 EQU 5RB0 EQU 0RB1 EQU 1RB2 EQU 2RB3 EQU 3RB4 EQU 4RB5 EQU 5RB6 EQU 6RB7 EQU 7RC0 EQU 0RC1 EQU 1RC2 EQU 2RC3 EQU 3RC4 EQU 4RC5 EQU 5RC6 EQU 6

RC7 EQU 7;----------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL) Bank0;----------------------------------------------------------------------

UDATA 0x20delay_mult RES 1 ; Variaveis de controlodelay_k50 RES 1 ; dos loops da rotina Delaydelay_k200 RES 1 ;

;--------------------------------------------------------------------; Macros to select the register Banks;--------------------------------------------------------------------Bank0 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 0

bcf STATUS,RP0bcf STATUS,RP1

ENDM




;********************************************************************ORG 0x0000 ; - directiva "ORG" origem do

; programa "ORG 0x0000" vector; de reset

clrf PCLATH ; - instrução "clrf PCLATH" apaga; todos os bits do registo garante; que a memória do programa; é iniciada na página 0

goto main ; - instrução "goto main" salta para; o endereço de memória do programa; principal

;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------

ORG 0x0005 ; Program Memory PAGE 0main ; Programa principal.call InitCfg ;

incrementa ;

28





incf PORTB,f ; add 1 to port B;

movlw 75 ;call Delay ; delay( 3/4 seg )

;btfsc PORTA,RA4 ; RA4 está ON ?goto incrementa ;

decrementa ;decf PORTB,f ; sub 1 to port B

;movlw 75 ;call Delay ; delay( 3/4 seg )

;btfss PORTA,RA4 ; RA4 está OFF ?goto decrementa ;goto incrementa ;

;********************************************************************


Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1movlw b’11110000’ ; RA[3:0] outputs

movwf TRISB ; RA[7:4] inputsmovlw b’00001000’ ; RA[7:5 & 3:0] outputsmovwf TRISA ; RA[4] inputs

;Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf PORTB ; Inicialização PORTB.

return;===================================================================;; Delay ;; Pode gerar delays entre 10 mS e 2,5 S ;; O valor de entrada e’ passado em W (1..255) ;; Retorna em Bank0 ;; ;; Notas: o loop base e’ de 1 uS (T=200 nS <=> 4*1/20MHz) ;; ;;===================================================================;Delay






goto Del_200 ; while( delay_k200 > 0 )decfsz delay_k50,f ;goto Del_50 ; while( delay_k50 > 0 )

decfsz delay_mult,f ; Decrementa "delay_mult".; O resultado é colocadao; em "delay_mult"


29





return

;********************************************************************


30




TP2 - Descodificador Hexadecimal / 7Seg, 1 display


Implementação de uma lookup table 1 aula

1 Resumo

Com este trabalho, pretende-se consolidar os conhecimentos adquiridos nos trabalhos anteriores e

estudar o modo de acesso a variáveis em memória RAM, por endereçamento indirecto.

2 Objectivos

• Implementação de um descodificador hexadecimal / 7Segmentos por software.

• Utilização de subrotinas na estrutura do programa.

• Compreensão dos conceitos associados ao acesso a variáveis na memória RAM por endereça-mento indirecto.

3 Descrição

3.1 Endereçamento Indirecto, Registo FSR e INDF

Figura 15: Acesso memória

O FSR (File Select Register ). É usado no acesso em endereçamento

indirecto ou indexado de outros registos, em particular dos registos de uso

geral. Se um registo com endereçamento entre [0x20-0x7F] (Banco 0 de

memória RAM) é carregado no FSR, o conteúdo desse registo pode ser lido

ou escrito através do registo de endereçamento indirecto (INDF), localizado

no topo de cada banco de memória (ver mapa de registos do PIC, Anexo A).

Este método pode ser usado no acesso a um grupo de dados localizados em

memória RAM, através da leitura ou escrita de dados em INDF, a selecção

do próximo elemento do grupo é feito através do incremento de FSR (ver

figura 16). O endereçamento indirecto ou indexado, é particularmente útil

na salvaguarda em memória RAM, de um grupo de dados lidos de um dadoporto E/S, e, por exemplo no acesso a arrays ou tabelas.

31





Endereçamento Indirecto - Exemplo

Uma demonstração de endereçamento indirecto, é o trecho de código Assembly seguinte, em que o

objectivo é apagar posições consecutivas de memória RAM, localizadas entre 0x20h e 0x2F. Inicial-

mente é feita a inicialização de FSR com o primeiro valor do grupo de valores a ser apagado, ou seja

FSR opera como ponteiro para o valor ‘0’ do array (bloco de valores), sendo incrementado a cada

operação de escrita. Em cada ciclo "NEXT", está-se na realidade a apagar (clrf INDF) os conteúdos

das posições de memória apontadas por FSR, usando para isso o registo INDF, que não é um registo

físico e que só mostra o conteúdo do endereço guardado em FSR.

movlw 0x20 ; inicializa ponteiro

movwf FSR ; copia para a RAM

movlw n_val ; nº de posições mem

movwf i ; contador

NEXT clrf INDF ; apaga registo INDF

incf FSR,F ; incrementa ponteiro

decfsz i,f ; contador--

goto NEXT ; apaga o próximo

CONTINUE

: ; continua

Figura 16: Endereçamento Indirecto código de demonstração

32





3.2 Selecção do Banco de Memória

A memória de dados (RAM) encontra-se organizada em bancos distintos (Banco 0, 1, 2 e 3) 4 no

total, sendo que o acesso a cada um deles é feito através de selecção. A selecção pode ser feita através

de endereçamento directo (ver registo STATUS página 45) ou indirecto. neste último o bit mais

significativo do registo FSR, é usado como bit menos significativo na selecção do banco de memória

a aceder; os restantes 7 bits são usados na especificação do registo dentro do banco de memória

seleccionado. O bit mais significativo para selecção do banco de memória, é dado pelo bit IRP do

registo de STATUS. Para mais detalhes ver descrição sobre o registo STATUS, página 45 do guia.

Figura 17: Selecção do banco de memória


1. Visualização, num display de 7 segmentos, de um digito codificado em hexadecimal (ver dia-

grama do circuito, figura 18).

Para isso é necessária a construção de uma rotina que receba um digito em hexadecimal e de-

volva o correspondente valor para activação de cada um dos segmentos do display. Este valor

deverá ser depois enviado para o PORTB.

Para melhor compreender o conceito, a tabela 2 mostra a correspondência entre os dígitos he-

xadecimal de entrada e o valor a enviar para cada um dos 7 segmentos do display. Por exemplo,

para visualizar o digito 7 é necessário que o segmento a,b e c estejam activos, isto é, mover para

o PORTB o valor em binário b’00001110’.

2. Construir finalmente um contador [0..F] crescente/decrescente por pressão nos botões S1/S2

respectivamente (S1 encontra-se ligado a RB0, S2 encontra-se ligado a RA4).

33





Figura 18: Diagrama do circuito, 1 display de 7 segmentos

Valor BCD PORTB Segmentos do Display

RB7 g RB6 f RB5 e RB4 d RB3 c RB2 b RB1 a

0 0 1 1 1 1 1 1

1 0 0 0 0 1 1 0

2 1 0 1 1 0 1 1

3 1 0 0 1 1 1 1

4 1 1 0 0 1 1 0

5 1 1 0 1 1 0 1

6 1 1 1 1 1 0 0

7 0 0 0 0 1 1 1

8 1 1 1 1 1 1 1

9 1 1 0 0 1 1 1

A 1 1 1 0 1 1 1

B 1 1 1 1 1 0 0

C 0 1 1 1 0 0 1

D 1 0 1 1 1 1 0

E 1 1 1 1 0 0 1

F 1 1 1 0 0 0 1

Tabela 2: Valores Hexadecimal 7 segmentos.



DataSheet PIC16F876(DS30292C) Microchip, capítulo 2. - Memory Organization, sec-

ção 2.5 - Indirect Addressing, INDF and FSR Registers página 27.



gina 135.

34






5.1 Ponto 1

; Trabalho Prático nº 2 I; Implementação descodificador hex para 1 display de 7 segmentos;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab2.asm *; Última revisão 3/Junho/2005 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *

; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2004 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: p16f876.lkr *; *;********************************************************************

list p=16f876 ; list directive to defineradix decimal ; processor#include "p16f876.inc" ; processor specific variable

; definitionserrorlevel -302 ; Turn off banking message

; known tested (good) code

;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------RA0 EQU 0RA1 EQU 1RA2 EQU 2RA3 EQU 3RA4 EQU 4RA5 EQU 5RB0 EQU 0RB1 EQU 1RB2 EQU 2RB3 EQU 3RB4 EQU 4RB5 EQU 5

RB6 EQU 6RB7 EQU 7RC0 EQU 0RC1 EQU 1RC2 EQU 2RC3 EQU 3RC4 EQU 4RC5 EQU 5RC6 EQU 6RC7 EQU 7

;--------------------------------------------------------------------; Displays de 7 segmentos -|gfedcba-|;--------------------------------------------------------------------seg7_0 EQU b’01111110’ ; Valor 0seg7_1 EQU b’00001100’ ; Valor 1

seg7_2 EQU b’10110110’ ; Valor 2seg7_3 EQU b’10011110’ ; Valor 3seg7_4 EQU b’11001100’ ; Valor 4seg7_5 EQU b’11011010’ ; Valor 5

35





seg7_6 EQU b’11111000’ ; Valor 6seg7_7 EQU b’00001110’ ; Valor 7seg7_8 EQU b’11111110’ ; Valor 8seg7_9 EQU b’11001110’ ; Valor 9seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor Bseg7_C EQU b’01110010’ ; Valor Cseg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor F

;--------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL) Bank0;--------------------------------------------------------------------RAM UDATA 0x20seg70 RES 1 ; Valor 0 endereçoseg71 RES 1 ; Valor 1 endereçoseg72 RES 1 ; Valor 2 endereçoseg73 RES 1 ; Valor 3 endereço

seg74 RES 1 ; Valor 4 endereçoseg75 RES 1 ; Valor 5 endereçoseg76 RES 1 ; Valor 6 endereçoseg77 RES 1 ; Valor 7 endereçoseg78 RES 1 ; Valor 8 endereçoseg79 RES 1 ; Valor 9 endereçoseg7A RES 1 ; Valor A endereçoseg7B RES 1 ; Valor B endereçoseg7C RES 1 ; Valor C endereçoseg7D RES 1 ; Valor D endereçoseg7E RES 1 ; Valor E endereçoseg7F RES 1 ; Valor F endereçobcd_in RES 1 ; variavel bcd a afixardelay_mult RES 1 ; Variaveis de controlodelay_k50 RES 1 ; dos loops da rotina Delaydelay_k200 EQU 1 ;






;********************************************************************ORG 0x0000 ; Processor reset vectorclrf PCLATH ; Ensure page bits are clearedgoto main ; Go to beginning of program

;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------

ORG 0x0005 ; Program Memory PAGE 0

36





main ; Programa principal.call InitCfg ; rotina de configuração

bsf PORTA,RA1 ; seleciona o display em RA1loop ; while(1) {

movlw 0x07 ; valor a ser enviado para o; display 7 segmentos

movwf bcd_in ;call bcd_7seg ; bcd_7seg(bcd_in)

;goto loop ; }

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************;********************************************************************;===================================================================;

; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O ;; ;; Retorna em Bank0 ;; ;;===================================================================;InitCfg;----------------- Analog 2 Digital - InitCfg ----------------------;

Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1movlw 0x06 ; W(reg) = 0x06movwf ADCON1 ; ADCON1 (PORTA I/O digital)

;----------------- I/O - InitCfg -----------------------------------;movlw b’00010000’ ; RA[7:5 & 3:0] outputsmovwf TRISA ; RA[4] input

movlw b’00000001’ ; RB[7:1] outputsmovwf TRISB ; RB[0] input

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf PORTA ; Inicialização PORTA.clrf PORTB ; Inicialização PORTB.clrf bcd_in ; Inicialização BCD_IN.

;--------------------------------------------------------------------; Inicialização dos registros associados aos displays 7seg;--------------------------------------------------------------------

movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2movlw seg7_3 ; Set 7segment valor 3movwf seg73 ; Save valor 3movlw seg7_4 ; Set 7segment valor 4movwf seg74 ; Save valor 4movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7movwf seg77 ; Save valor 7movlw seg7_8 ; Set 7segment valor 8movwf seg78 ; Save valor 8movlw seg7_9 ; Set 7segment valor 9movwf seg79 ; Save valor 9

movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor Amovlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor B

37





movlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor Dmovwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor Emovwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor Fmovwf seg7F ; Save valor F

return

;===================================================================;; bcd_7seg ;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;; Output: não devolve nada (void) ;; ;; Resumo: routina => BCD to 7segment display, envia o valor ;; passado em bcd_in para a PORTB por ;; endereçamento indirecto por registo. ;

; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;bcd_7seg

movlw seg70 ; Início da tabela de valoresaddwf bcd_in,w ; & do val a mostrar da tabelamovwf FSR ; Set do endereço da tabelamovf INDF,w ; leitura do valor de 7segmovwf PORTB ; envio do valor para o PORTB

return

;===================================================================;; Delay ;; Pode gerar delays entre 10 mS e 2,5 S ;; O valor de entrada e’ passado em W (1..255) ;; ;

; Notas: o loop base e’ de 1 uS (T=200 nS <=> 4*1/20MHz) ;; ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;Delay








goto Del_m10 ; while( delay_mult > 0 )return ;

;********************************************************************


38





5.2 Ponto 2

; Trabalho Prático nº 2 II; Implementação contador crescente para 1 display de 7 segmentos;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab2p2.asm *; Última revisão 3/Junho/2005 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2004 *; *;********************************************************************

; *; Ficheiro necessário: p16f876.lkr *; *;********************************************************************




;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------RA0 EQU 0

RA1 EQU 1RA2 EQU 2RA3 EQU 3RA4 EQU 4RA5 EQU 5RB0 EQU 0RB1 EQU 1RB2 EQU 2RB3 EQU 3RB4 EQU 4RB5 EQU 5RB6 EQU 6RB7 EQU 7RC0 EQU 0RC1 EQU 1


;--------------------------------------------------------------------; Displays de 7 segmentos -|gfedcba-|;--------------------------------------------------------------------seg7_0 EQU b’01111110’ ; Valor 0seg7_1 EQU b’00001100’ ; Valor 1seg7_2 EQU b’10110110’ ; Valor 2seg7_3 EQU b’10011110’ ; Valor 3seg7_4 EQU b’11001100’ ; Valor 4seg7_5 EQU b’11011010’ ; Valor 5


39





seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor Bseg7_C EQU b’01110010’ ; Valor Cseg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor F

;--------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL) Bank0;--------------------------------------------------------------------RAM UDATA 0x20seg70 RES 1 ; Valor 0 endereçoseg71 RES 1 ; Valor 1 endereçoseg72 RES 1 ; Valor 2 endereçoseg73 RES 1 ; Valor 3 endereçoseg74 RES 1 ; Valor 4 endereçoseg75 RES 1 ; Valor 5 endereçoseg76 RES 1 ; Valor 6 endereçoseg77 RES 1 ; Valor 7 endereço

seg78 RES 1 ; Valor 8 endereçoseg79 RES 1 ; Valor 9 endereçoseg7A RES 1 ; Valor A endereçoseg7B RES 1 ; Valor B endereçoseg7C RES 1 ; Valor C endereçoseg7D RES 1 ; Valor D endereçoseg7E RES 1 ; Valor E endereçoseg7F RES 1 ; Valor F endereçobcd_in RES 1 ; variavel bcd a afixardelay_mult RES 1 ; Variaveis de controlodelay_k50 RES 1 ; dos loops da rotina Delaydelay_k200 EQU 1 ;

;--------------------------------------------------------------------; Macros to select the register Banks

;--------------------------------------------------------------------






;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------



bsf PORTA,RA1 ; seleciona o display em RA3

40





loop ; while(1) {btfss PORTA,RA4 ; Se SW em RB4, for selecionadoincf bcd_in,f ; incrementa bcd_in

call bcd_7seg ; bcd_7seg(bcd_in)

movlw 20 ; W(reg) = 20call Delay ; delay( 0,20 seg )

btfss PORTB,RB0 ; Se SW em RB0, for selecionadodecf bcd_in,f ; decrementa bcd_in

goto loop ; }

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************

;********************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O ;; ;; Retorna em Bank0 ;; ;;===================================================================;InitCfg;----------------- Analog 2 Digital - InitCfg ----------------------;

Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1movlw 0x06 ; W(reg) = 0x06movwf ADCON1 ; ADCON1 (PORTA I/O digital)

;----------------- I/O - InitCfg -----------------------------------;

movlw b’00010000’ ; RA[7:5 & 3:0] outputsmovwf TRISA ; RA[4] inputmovlw b’00000001’ ; RB[7:1] outputsmovwf TRISB ; RB[0] input

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf PORTA ; Inicialização PORTA.clrf PORTB ; Inicialização PORTB.clrf bcd_in ; Inicialização BCD_IN.


movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2movlw seg7_3 ; Set 7segment valor 3movwf seg73 ; Save valor 3movlw seg7_4 ; Set 7segment valor 4movwf seg74 ; Save valor 4movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7movwf seg77 ; Save valor 7movlw seg7_8 ; Set 7segment valor 8movwf seg78 ; Save valor 8

movlw seg7_9 ; Set 7segment valor 9movwf seg79 ; Save valor 9movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor A

41





movlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor Bmovlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor Dmovwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor Emovwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor Fmovwf seg7F ; Save valor F

return

;===================================================================;; bcd_7seg ;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;; Output: não devolve nada (void) ;; ;; Resumo: routina => BCD to 7segment display, envia o valor ;

; passado em bcd_in para a PORTB por ;; endereçamento indirecto por registo. ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;bcd_7seg


return

;===================================================================;; Delay ;; Pode gerar delays entre 10 mS e 2,5 S ;

; O valor de entrada e’ passado em W (1..255) ;; ;; Notas: o loop base e’ de 1 uS (T=200 nS <=> 4*1/20MHz) ;; ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;Delay








goto Del_m10 ; while( delay_mult > 0 )return ;

;********************************************************************


42




TP3 - Descodificador Hexadecimal / 7Seg, 3 Displays


Sistema de visualização com refrescamento, 2 aulas

por multiplexagem no tempo

1 Resumo

Ampliação do trabalho prático anterior a 3 displays de 7 segmentos.

2 Objectivos

• Implementação de um sistema de visualização hexadecimal com 3 displays, com a construção

de uma rotina para refrescamento dos 3 displays por multiplexagem no tempo.

• Aprofundar os conhecimentos adquiridos durante o trabalho prático 3.

3 Descrição

O princípio de funcionamento deste circuito é em tudo igual ao circuito do trabalho anterior, o número

dos displays é que vai ser alterado. Serão 3 os displays que terão de ser refrescados no tempo, para

que os valores enviados possam ser visualizados em simultâneo.

Analisando os diagramas dos circuitos (ver página 19) entende-se que apenas um valor é enviado,

de cada vez para um só display, (só um interruptor se encontra fechado). Note-se ainda que os todos

os segmentos dos displays estão ligados á mesma saída (PORTB RB[7..1]) do PIC. Assim e tendo

em conta que os dados na saída são diferentes, aquando do envio de informação para cada display

ao mesmo tempo. Estes devem ser actualizados periodicamente com uma taxa fixa (taxa de refres-

camento aprox. = 10ms). uma vez que o olho humano não tem a percepção do envio da informação

enviada aos três displays ao mesmo tempo.

43





(a) (b)

(c)

Figura 19: Processo de refrescamento dos displays


1. Construção de um sistema de visualização em 3 displays de 7 segmentos, de valores codificados

em hexadecimal. Para isso, sugere-se o reaproveitamento da "bcd_7seg" construída no trabalho

anterior. De modo a que a rotina "bcd_7seg" seja chamada por uma outra rotina, esta controla

o envio da informação para cada display em momentos distintos, ao longo do tempo.



DataSheet PIC16F876(DS30292C) Microchip, capítulo 2. - Memory Organization, sec-

ção 2.5 - Indirect Addressing, INDF and FSR Registers página 27.



gina 135.

44




TP3 - Descodificador Hexadecimal / 7Seg, 3 displays

4.1 Descrição do registo STATUS

O registo STATUS, fornece informações sobre o resultado de instruções aritméticas realizadas na

ALU (Unidade Aritmética e Lógica do CPU), do banco de memória seleccionado e do estado de reset.

bit 7 IRP: Usado na selecção do banco de memória em endereçamento indirecto.

1 = Bank 2,3 (100h - 1FFh)

0 = Bank 0,1 ( 00h - FFh)

Como se observa na figura 20(a), o banco de memória é especificado com o bit IRP e o bit mais

significativo do registo FSR. Mais detalhes sobre o registo FSR, ver página 31 do guia.

Um endereço dentro do banco seleccionado é especificado pelos 7 bits menos significativos do

registo FSR.

Uma vez que o registos STATUS e FSR são comuns a todos os bancos de memória RAM, não

existe obstáculo na operação, mesmo que o banco de memória RAM seja alterado.

(a) Selecção com, IRP e FSR bits (b) Selecção com RP1:RP0 bits

Figura 20: Selecção dos bancos de memória RAM.

bit 6-5 RP1:RP0: Usados na selecção do banco de memória em endereçamento directo.

11 = Bank 3 (180h - 1FFh)

10 = Bank 2 (100h - 17Fh)

01 = Bank 1 ( 80h - FFh)

00 = Bank 0 ( 00h - 7Fh)

Na figura 20(b), o banco de memória pretendido é especificado com os bits RP1:RP0. Uma forma

de optimizar este procedimento de alternância entre bancos é através do uso de MACROS . Para isso,

basta definir inicialmente uma macro para cada banco de memória RAM. No exemplo seguinte temos

45





uma macro para o Bank1 de memória RAM, a generalização para outros bancos é possível desde de

que, seja respeitada a configuração dos bits RP1:RP0.

Bank1 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 1

bsf STATUS,RP0; Set ’1’ - bit RP0

bcf STATUS,RP1; Set ’0’ - bit RP1

ENDM ;

bit 4 TO: Condição de time-out do watchdog timer, é permitida apenas leitura.

1 = Após power-on, reset, instrução de CLRWDT, ou com instrução de SLEEP.

0 = Ocorrência de time-out do watchdog timer.

bit 3 PD: Condição de power-down (poupança de energia), é permitida apenas leitura.

1 = Após power-up, ou após a execução da instrução de CLRWDT.

0 = Pela execução da instrução de SLEEP.

bit 2 Z: Flag de Z (zero flag).

1 = Quando o resultado de operação lógica ou aritmética é zero

0 = Quando o resultado de operação lógica ou aritmética não é zero.

NOTA: Provavelmente uma das flags mais utilizadas, usada na detecção de zero no resultado de uma

operação lógica ou aritmética.

bit 1 DC: Flag de Digit Carry.

1 = Quando o ocorre carry no bit 3 do resultado.

0 = Quando não ocorre carry no bit 3 do resultado.

NOTA: A flag é activa, aquando da execução de uma operação, ADDWF, ADDLW, SUBLW ou

SUBWF, causando carry no bit 3 do resultado (operações de 4 bits).

bit 0 C: Flag de carry

1 = Quando o ocorre carry no bit 8 do resultado.

0 = Quando não ocorre carry no bit 8 do resultado.

NOTA: Esta flag é activa, quando a operação sobre o registo causa um carry no bit 8 do resultado

(operações de 8 bits).

46






; Trabalho Prático nº 3; Implementação descodificador hex para 3 displays de 7 segmentos; á taxa máxima;;********************************************************************; *; NomeFicheiro: trab3.asm *; Data: 3/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *





;--------------------------------------------------------------------

; Constantes;--------------------------------------------------------------------RA0 EQU 0RA1 EQU 1RA2 EQU 2RA3 EQU 3RA4 EQU 4RA5 EQU 5RB0 EQU 0RB1 EQU 1RB2 EQU 2RB3 EQU 3RB4 EQU 4RB5 EQU 5RB6 EQU 6

RB7 EQU 7RC0 EQU 0RC1 EQU 1RC2 EQU 2RC3 EQU 3RC4 EQU 4RC5 EQU 5RC6 EQU 6RC7 EQU 7

;--------------------------------------------------------------------; Displays de 7 segmentos -|gfedcba-|;--------------------------------------------------------------------seg7_0 EQU b’01111110’ ; Valor 0seg7_1 EQU b’00001100’ ; Valor 1seg7_2 EQU b’10110110’ ; Valor 2


47





seg7_7 EQU b’00001110’ ; Valor 7seg7_8 EQU b’11111110’ ; Valor 8seg7_9 EQU b’11001110’ ; Valor 9seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor Bseg7_C EQU b’01110010’ ; Valor Cseg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor F

;--------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL) Bank0;--------------------------------------------------------------------

variaveis UDATA 0x20seg70 RES 1 ; Valor 0 endereçoseg71 RES 1 ; Valor 1 endereçoseg72 RES 1 ; Valor 2 endereçoseg73 RES 1 ; Valor 3 endereço

seg74 RES 1 ; Valor 4 endereçoseg75 RES 1 ; Valor 5 endereçoseg76 RES 1 ; Valor 6 endereçoseg77 RES 1 ; Valor 7 endereçoseg78 RES 1 ; Valor 8 endereçoseg79 RES 1 ; Valor 9 endereçoseg7A RES 1 ; Valor A endereçoseg7B RES 1 ; Valor B endereçoseg7C RES 1 ; Valor C endereçoseg7D RES 1 ; Valor D endereçoseg7E RES 1 ; Valor E endereçoseg7F RES 1 ; Valor F endereço

bcd_in RES 1 ; variavel bcd a afixardelay_mult RES 1 ; Variaveis de controlodelay_k50 RES 1 ; dos loops da rotina Delay

delay_k200 RES 1 ;aux RES 1disp_7seg RES 1






;********************************************************************ORG 0x0000 ; Processor reset vectorclrf PCLATH ; Ensure page bits are cleared

goto main ; Go to beginning of program;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main

48





;--------------------------------------------------------------------ORG 0x0005 ; Program Memory PAGE 0


loop ; while(1){clrf disp_7seg ; disp_7seg = 0

movlw 0x0f ; 0x0f -> W(reg)call prt_disp7seg ; prt_disp7seg(W(reg))

movlw 0x0fcall prt_disp7seg ; prt_disp7seg(W(reg))

movlw 0x00call prt_disp7seg ; prt_disp7seg(W(reg))

goto loop ; }

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************;********************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O ;; ;; Retorna em Bank0 ;; ;;===================================================================;InitCfg

;----------------- I/O - InitCfg -----------------------------------;Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1clrf TRISA ; All bits outputsmovlw b’00000001’ ; RB[7:1] outputsmovwf TRISB ; RB[0] input

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf PORTA ; Inicialização registos 0x00clrf PORTB ;clrf bcd_in ;clrf aux ;


movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2movlw seg7_3 ; Set 7segment valor 3movwf seg73 ; Save valor 3movlw seg7_4 ; Set 7segment valor 4movwf seg74 ; Save valor 4movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7

movwf seg77 ; Save valor 7movlw seg7_8 ; Set 7segment valor 8movwf seg78 ; Save valor 8movlw seg7_9 ; Set 7segment valor 9

49





movwf seg79 ; Save valor 9movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor Amovlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor Bmovlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor Dmovwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor Emovwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor Fmovwf seg7F ; Save valor F

return

;===================================================================;; Input: W(reg) = BCD_IN - valor BCD de entrada ;; Output: não devolve nada (void) ;

; ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;prt_disp7seg

movwf bcd_incall display ; display(bcd_in,disp_7seg);

movlw 1 ; W(reg) = 1call Delay ; delay( 10ms )

incf disp_7seg,f ; disp_7seg ++;

return

;===================================================================;; Input: BCD_IN - valor BCD de entrada ;

; Input: DISP_7SEG - seleção do display a ser refrescado ;; Output: não devolve nada (void) ;; ;; Resumo: Subroutina de Controlo dos displays ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;display

movf PORTA,w ; w = PORTAandlw 0xF1 ;movwf aux ; aux = w & 0xf1

disp_0 movfw disp_7seg ; switch(disp_7seg)sublw 0x00 ;btfss STATUS,Z ;goto disp_1 ;movfw aux ; case_0iorlw 0x08 ; w = aux | 0x08goto break ; break

disp_1 movfw disp_7seg ; switch(dis_7seg)sublw 0x01 ;btfss STATUS,Z ;goto disp_2 ;movfw aux ; case_1iorlw 0x04 ; w = aux | 0x04goto break ; break

disp_2 movfw aux ; case_2iorlw 0x02 ; w = aux | 0x02

break movwf PORTA ; escrita na portacall bcd_7seg ; bcd_7seg(bcd_in);

return

50





;===================================================================;; bcd_7seg ;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;; Output: não devolve nada (void) ;; ;; Resumo: routina => BCD to 7segment display, envia o valor ;; passado em bcd_in para a PORTB por ;; endereçamento indirecto por registo. ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;bcd_7seg


return

;===================================================================;; Delay ;; Pode gerar delays entre 10 mS e 2,5 S ;; O valor de entrada e’ passado em W (1..255) ;; ;; Notas: o loop base e’ de 1 uS (T=200 nS <=> 4*1/20MHz) ;; ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;Delay




nopdecfsz delay_k200,f ; Decrementa "delay_k200".; O resultado é colocadao em; "delay_k200"




return ;

;********************************************************************


51





NOTAS:

52




TP4 - Contador de 60 segundos, versão I


Contagem de tempo, por contagem de instruções 2 aulas

1 Resumo

Implementação de um contador de 60 seg., usando contagem do tempo por execução de um programa.

2 Objectivos

• Manipulação da rotina Delay para contagem de tempo;

• Envio de informação para dois displays a partir de um registo de 8 bits;

• Construção de uma rotina de decremento de uma variável em BCD.

3 Descrição

O tempo de execução de uma instrução normal é de 1 ciclo de relógio (200 ns), com a excepção das

instruções de salto condicional, decfsz, incfsz, btfss, btfsc, (apenas quando executada a instrução de

salto) e as de salto incondicional, goto, que levam 2 ciclos de relógio (400 ns). Assim e de forma

precisa, pode-se o contar tempo recorrendo à contagem de instruções de um determinado trecho de

código, exemplo:

; nº de ciclos de instruções

;---------------------------

delay movlw 100 ; 1

movwf timer ; + 1

loop nop ; + (1 x 100)

nop ; + (1 x 100)

decfsz timer,f ; + (1 x 100)

goto loop ; + (2 x 99) + 1

;---------------------------

return ; Total 501

O tempo que o processador leva a executar cada um dos primeiros 99 ciclos de loop é de 1µs,

uma vez que, a instrução nop demora 1 ciclo de relógio, decfsz 1 ciclo de relógio e goto 2 ciclos de

relógio. O último ciclo de loop demora menos 200ns, dado que a instrução goto não é executada.

Logo o tempo total é de aproximadamente 100µs (mais exactamente 99,8µs).

53





3.1 Rotina Delay

Disponível deste o primeiro trabalho, a rotina Delay implementa a funcionalidade de contagem de

tempo por contagem de instruções. Um exemplo disso, é o trabalho prático 0, onde o atraso efectuado

pela rotina Delay, é útil no controle do tempo de on/off do led .

A figura 21, mostra o diagrama de fluxo da rotina Delay, mostrando as várias etapas na contagem

do tempo.

Figura 21: Diagrama de fluxo da rotina Delay

54




TP4 - 60 segundos, versão I

Abaixo mostra-se o código Assembly da rotina Delay, de notar que, o ciclo base de 1µs da rotina,

foi feito um pouco à imagem do trecho de código exemplo descrito no início do trabalho, recorrendo às

instruções de nop (no operation), decfsz (decrement skip if zero) e goto. No entanto, envoltos no ciclobase estão mais dois ciclos de loop que provocam um aumento do valor de instruções executadas o

que implica necessariamente um aumento de tempo. Estes ciclos Del_200 e Del_50, respectivamente

de 1µs×200 = 200µs e 1µs×200×50 = 10ms, permitem que para uma entrada compreendida entre

[1..255] podemos ter atrasos de entre 10ms e 2,5s.

;===================================================================;

; Delay ;


; O valor de entrada e’ passado em W (1..255) ;; ;


; ;

;===================================================================;

Delay

movwf delay_mult ; Carrega o valor múltiplo



Del_50 movlw 200 ; 200 => 200 uS


Del_200 nop ; correspondente a 200 uSnop



; "delay_k200"






; em "delay_mult"

goto Del_m10 ; while( delay_mult > 0 )return

55






1. Implementação de um programa que permita a visualização (com refrescamento a cada 10ms)em dois displays de 7 segmentos, de um valor presente em uma variável (registo de uso geral),

inicializada com o valor ‘0x60’. A visualização deve ser feita utilizando as rotinas "display" e

"bcd_7seg" desenvolvidas nos trabalhos anteriores. A figura 22 mostra o esquema de ligação

pretendido, bem como a estratégia a usar na codificação dos bits a enviar para cada display de

7 segmentos.

Figura 22: Diagrama do circuito para para visualização do valor ‘0x60’

2. Construir uma rotina que implemente a contagem decrescente do valor ‘0x60’ presente na va-

riável, inicializada no ponto anterior. O decremento deve ser feito em decimal, ou seja de ‘60s’

‘59s’ até ’0s’ (ver figura 23).

Esta rotina deve ser chamada, a cada segundo, no programa que implementa a visualização da

variável descrita no ponto anterior. O programa principal deve, ao detectar a chegada da variável

a ‘0’, enviar para os displays a mensagem End (ver figura 24)

56





Figura 23: Diagrama do circuito, exemplifica a passagem de ‘60’ ‘59’

Figura 24: Diagrama do circuito, exemplifica o término da contagem

3. Depois do contador de 60s estar a funcionar correctamente, deve adicionar-se um botão de

pressão que implemente apenas o START do início da contagem dos ‘60s’ (ver figuras 25 e 26).

57





Figura 25: Diagrama do circuito com sw, antes de se pressionar no botão

Figura 26: Diagrama do circuito com sw, após pressionar no botão





gina 135.

58






5.1 Ponto 1; Trabalho Prático nº 4 II;; Implementação de relógio de 60 segundos, com rotina Delay;;********************************************************************; *; NomeFicheiro: trab4p1.asm *; Data: 3/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *

; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2004 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.LKR *; *;********************************************************************





;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------

RA0 EQU 0RA1 EQU 1RA2 EQU 2RA3 EQU 3RA4 EQU 4RA5 EQU 5

RB0 EQU 0

RB1 EQU 1RB2 EQU 2RB3 EQU 3RB4 EQU 4RB5 EQU 5RB6 EQU 6RB7 EQU 7

RC0 EQU 0RC1 EQU 1RC2 EQU 2RC3 EQU 3RC4 EQU 4RC5 EQU 5RC6 EQU 6RC7 EQU 7

;--------------------------------------------------------------------; Displays de 7 segmentos -|gfedcba-|

59





;--------------------------------------------------------------------

seg7_0 EQU b’01111110’ ; Valor 0seg7_1 EQU b’00001100’ ; Valor 1seg7_2 EQU b’10110110’ ; Valor 2seg7_3 EQU b’10011110’ ; Valor 3seg7_4 EQU b’11001100’ ; Valor 4seg7_5 EQU b’11011010’ ; Valor 5seg7_6 EQU b’11111000’ ; Valor 6seg7_7 EQU b’00001110’ ; Valor 7seg7_8 EQU b’11111110’ ; Valor 8seg7_9 EQU b’11001110’ ; Valor 9seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor Bseg7_C EQU b’01110010’ ; Valor Cseg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor F

seg7_n EQU b’10101000’ ; Valor nseg7_null EQU b’00000000’ ; Valor Null

;--------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL) Bank0;--------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20seg70 RES 1 ; Valor 0 endereçoseg71 RES 1 ; Valor 1 endereçoseg72 RES 1 ; Valor 2 endereçoseg73 RES 1 ; Valor 3 endereçoseg74 RES 1 ; Valor 4 endereçoseg75 RES 1 ; Valor 5 endereçoseg76 RES 1 ; Valor 6 endereçoseg77 RES 1 ; Valor 7 endereçoseg78 RES 1 ; Valor 8 endereço

seg79 RES 1 ; Valor 9 endereçoseg7A RES 1 ; Valor A endereçoseg7B RES 1 ; Valor B endereçoseg7C RES 1 ; Valor C endereçoseg7D RES 1 ; Valor D endereçoseg7E RES 1 ; Valor E endereçoseg7F RES 1 ; Valor F endereço

seg7n RES 1 ; Valor n endereçoseg7null RES 1 ; Valor null endereço

bcd_in RES 1 ; endereço de entrada BCDcounter RES 1 ; valor a ser decrementadodisp_7seg RES 1 ; seleção do display de 7_segdelay_mult RES 1 ; Variaveis de controlodelay_k50 RES 1 ; dos loopsdelay_k200 RES 1 ; da rotina Delaydelay_cnt RES 1aux RES 1



Bank1 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 1bsf STATUS,RP0

bcf STATUS,RP1ENDM


60





bcf STATUS,RP0bsf STATUS,RP1ENDM



;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------


call InitCfg ; rotina de configuraçãomovlw 0x60 ;movwf counter ; Valor Inicial do contador seg

loop movlw 0 ;movwf disp_7seg ; display 2movfw counter ;andlw 0xf ;call display ; display(W,disp_7seg);movlw 1 ;call delay ; Delay(10 ms)movlw 1 ;movwf disp_7seg ; display 1swapf counter,w ;andlw 0x0f ;

call display ; display(W,disp_7seg);movlw 1 ;call delay ; Delay(10 ms)

goto loop ;

;********************************************************************


Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1movlw b’00010000’ ; RA[7:5 & 3:0] outputsmovwf TRISA ; RA[4] inputmovlw b’00000001’ ; RB[7:1] outputsmovwf TRISB ; RB[0] input

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf PORTA ; inicialização PORTAclrf PORTB ; inicialização PORTB

clrf disp_7seg ; disp_7seg = 0;;--------------------------------------------------------------------; Inicialização dos registros associados aos displays 7seg

61





;--------------------------------------------------------------------

movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2movlw seg7_3 ; Set 7segment valor 3movwf seg73 ; Save valor 3movlw seg7_4 ; Set 7segment valor 4movwf seg74 ; Save valor 4movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7movwf seg77 ; Save valor 7movlw seg7_8 ; Set 7segment valor 8

movwf seg78 ; Save valor 8movlw seg7_9 ; Set 7segment valor 9movwf seg79 ; Save valor 9movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor Amovlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor Bmovlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor Dmovwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor Emovwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor Fmovwf seg7F ; Save valor Fmovlw seg7_n ; Set 7segment pattern N

movwf seg7n ; Save pattern Nmovlw seg7_null ; Set 7segment pattern NULLmovwf seg7null ; Save pattern N

return

;===================================================================;; Input: BCD_IN - valor BCD de entrada ;; Input: DISP_7SEG - seleção do display a ser refrescado ;; Output: não devolve nada (void) ;; ;; Resumo: Subroutina de Controlo dos displays ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;display

movwf bcd_in ;movfw PORTA ; w = PORTAandlw 0xF1 ;movwf aux ; aux = w & 0xf1


disp_1 movfw disp_7seg ; switch(dis_7seg)sublw 0x01 ;btfss STATUS,Z ;

goto disp_2 ;movfw aux ; case_1iorlw 0x04 ; w = aux | 0x04

62





goto break ; breakdisp_2 movfw aux ; case_2

iorlw 0x02 ; w = aux | 0x02


return

;===================================================================;; bcd_7seg ;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;; Output: não devolve nada (void) ;; ;; Resumo: routina => BCD to 7segment display, envia o valor ;; passado em bcd_in para a PORTB por ;; endereçamento indirecto por registo. ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;

bcd_7seg movlw seg70 ; Início da tabela de valoresaddwf bcd_in,w ; endereço do valor a mostrarmovwf FSR ; Set do endereço da tabelamovf INDF,w ; leitura do valor de 7segmovwf PORTB ; envio do valor para o PORTB

return

;===================================================================;; Delay ;; Pode gerar delays entre 10 mS e 2,5 S ;; O valor de entrada e’ passado em W (1..255) ;; ;; Notas: o loop base e’ de 1 uS (T=200 nS <=> 4*1/20MHz) ;; ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;delay






goto Del_200 ; while( delay_k200 > 0 )decfsz delay_k50,f ;

goto Del_50 ; while( delay_k50 > 0 )decfsz delay_mult,f ; Decrementa "delay_mult".; O resultado é colocadao; em "delay_mult"


return

;********************************************************************


63





5.2 Ponto 2

; Trabalho Prático nº 4 II

;; Implementação de relógio de 60 segundos, com rotina Delay;;********************************************************************; *; NomeFicheiro: trab4p2.asm *; Data: 3/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2004 *

; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.LKR *; *;********************************************************************





;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------





;--------------------------------------------------------------------

; Displays de 7 segmentos -|gfedcba-|;--------------------------------------------------------------------

seg7_0 EQU b’01111110’ ; Valor 0

64





seg7_1 EQU b’00001100’ ; Valor 1seg7_2 EQU b’10110110’ ; Valor 2seg7_3 EQU b’10011110’ ; Valor 3seg7_4 EQU b’11001100’ ; Valor 4seg7_5 EQU b’11011010’ ; Valor 5seg7_6 EQU b’11111000’ ; Valor 6seg7_7 EQU b’00001110’ ; Valor 7seg7_8 EQU b’11111110’ ; Valor 8seg7_9 EQU b’11001110’ ; Valor 9seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor Bseg7_C EQU b’01110010’ ; Valor Cseg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor F


;--------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL) Bank0;--------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20seg70 RES 1 ; Valor 0 endereçoseg71 RES 1 ; Valor 1 endereçoseg72 RES 1 ; Valor 2 endereçoseg73 RES 1 ; Valor 3 endereçoseg74 RES 1 ; Valor 4 endereçoseg75 RES 1 ; Valor 5 endereçoseg76 RES 1 ; Valor 6 endereçoseg77 RES 1 ; Valor 7 endereçoseg78 RES 1 ; Valor 8 endereçoseg79 RES 1 ; Valor 9 endereçoseg7A RES 1 ; Valor A endereçoseg7B RES 1 ; Valor B endereço

seg7C RES 1 ; Valor C endereçoseg7D RES 1 ; Valor D endereçoseg7E RES 1 ; Valor E endereçoseg7F RES 1 ; Valor F endereço







65







;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------


call InitCfg ; rotina de configuração

init_count movlw 0 ;

movwf disp_7seg ; display 2movfw counter ;andlw 0xf ;call display ; display(W,disp_7seg);movlw 1 ;call delay ; Delay(10 ms)movlw 1 ;movwf disp_7seg ; display 1swapf counter,w ;andlw 0x0f ;call display ; display(W,disp_7seg);movlw 1 ;call delay ; Delay(10 ms)

do_main movlw 1 ; do{

call delay ; delay ( 10ms )

if_main btfsc disp_7seg,0 ; if(disp_7seg == 0)goto else_main ; {movfw counter ; w = counterandlw 0x0F ; w = w & 0x0F

; W = counter & 0x0Fgoto display_main ;

else_main ; } elseswapf counter,w ;andlw 0x0F ;btfsc STATUS,Z ;goto $+3 ;

; W = counter >> 4display_main call display ; display(W,disp_7seg);

incf disp_7seg,w ;andlw 0x01 ;movwf disp_7seg ; disp_7seg=(++disp_7seg)&0x01decfsz delay_cnt,f ; if((timer0_cnt--) == 0 )goto do_main ; {movlw 100 ;movwf delay_cnt ; timer0_cnt = 100;call countdown ; countdown(counter);btfss STATUS,Z ; }while(STATUS,Z == 0);goto do_main ; Yes, repeat COUNT

; No, TIME OUT

loop clrf disp_7seg

movlw 0x0dcall prt_disp7seg

movlw 0x10call prt_disp7segmovlw 0x0Ecall prt_disp7seg

66





goto loop

;********************************************************************


Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1movlw b’00010000’ ; RA[7:5 & 3:0] outputsmovwf TRISA ; RA[4] inputmovlw b’00000001’ ; RB[7:1] outputsmovwf TRISB ; RB[0] input

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf PORTA ; inicialização PORTAclrf PORTB ; inicialização PORTBclrf disp_7seg ; disp_7seg = 0;

movlw 0x60 ;movwf counter ; Valor Inicial do contador seg

;--------------------------------------------------------------------; Inicialização dos registros associados aos displays 7seg

;--------------------------------------------------------------------

movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2movlw seg7_3 ; Set 7segment valor 3movwf seg73 ; Save valor 3movlw seg7_4 ; Set 7segment valor 4movwf seg74 ; Save valor 4movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7movwf seg77 ; Save valor 7movlw seg7_8 ; Set 7segment valor 8movwf seg78 ; Save valor 8movlw seg7_9 ; Set 7segment valor 9movwf seg79 ; Save valor 9movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor Amovlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor Bmovlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor Dmovwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor E

movwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor Fmovwf seg7F ; Save valor Fmovlw seg7_n ; Set 7segment pattern N

67





movwf seg7n ; Save pattern Nmovlw seg7_null ; Set 7segment pattern NULLmovwf seg7null ; Save pattern N

return

;===================================================================;; Input: W(reg) = BCD_IN - valor BCD de entrada ;; Output: não devolve nada (void) ;; ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;prt_disp7seg


movlw 1 ; W(reg) = 1call delay ; delay( 10ms )

incf disp_7seg,f ; disp_7seg ++;return

;===================================================================;; Input: W - valor BCD de entrada ;; Input: DISP_7SEG - seleção do display a ser refrescado ;; Output: não devolve nada (void) ;; ;; Resumo: Subroutina de Controlo dos displays ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;display

movwf bcd_in ;movfw PORTA ; w = PORTAandlw 0xF1 ;

movwf aux ; aux = w & 0xf1


disp_1 movfw disp_7seg ; switch(dis_7seg)sublw 0x01 ;btfss STATUS,Z ;goto disp_2 ;movfw aux ; case_1

iorlw 0x04 ; w = aux | 0x04goto break ; breakdisp_2 movfw aux ; case_2



return

;===================================================================;; bcd_7seg ;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;; Output: não devolve nada (void) ;; ;; Resumo: routina => BCD to 7segment display, envia o valor ;

; passado em bcd_in para a PORTB por ;; endereçamento indirecto por registo. ;; Retorna em Bank0 ;

68





;===================================================================;

bcd_7segmovlw seg70 ; Início da tabela de valoresaddwf bcd_in,w ; endereço do valor a mostrarmovwf FSR ; Set do endereço da tabelamovf INDF,w ; leitura do valor de 7segmovwf PORTB ; envio do valor para o PORTB

return

;===================================================================;; Input: COUNTER - valor de entrada ;; Output: COUNTER - valor decrementado uma unidade ;; Flag de Zero afectada: ;; Z=0 if COUNTER != FF ;; Z=1 if COUNTER == FF ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;

countdown decf counter,f ; counter--movfw counter ; w = countersublw 0xFF ;btfsc STATUS,Z ; if( w == 0xFF )return ; returnmovfw counter ; w = counterandlw 0x0F ; w = w & 0x0Fsublw 0x0F ;btfss STATUS, Z ; if( w != 0x0F)goto dif_xf ; goto dif_xfmovfw counter ; w = counterandlw 0xF0 ; w = w & 0xF0iorlw 0x09 ; w = w | 0x09movwf counter ; counter = w

dif_xf: bcf STATUS,Z ; reset ZERO flagreturn




Del_50 movlw 200 ; 200 => 200 uSmovwf delay_k200 ; Carrega o valorDel_200 nop ; correspondente a 200 uS






return

;********************************************************************

69






70





5.3 Ponto 3

; Trabalho Prático nº 4 III

;; Implementação de relógio de 60 segundos, com rotina Delay;;********************************************************************; *; NomeFicheiro: trab4p3.asm *; Data: 3/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2004 *

; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.LKR *; *;********************************************************************





;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------


RB0 EQU 0RB1 EQU 1RB2 EQU 2

RB3 EQU 3RB4 EQU 4RB5 EQU 5RB6 EQU 6RB7 EQU 7


;--------------------------------------------------------------------; Displays de 7 segmentos -|gfedcba-|;--------------------------------------------------------------------

71





seg7_0 EQU b’01111110’ ; Valor 0seg7_1 EQU b’00001100’ ; Valor 1seg7_2 EQU b’10110110’ ; Valor 2seg7_3 EQU b’10011110’ ; Valor 3seg7_4 EQU b’11001100’ ; Valor 4seg7_5 EQU b’11011010’ ; Valor 5seg7_6 EQU b’11111000’ ; Valor 6seg7_7 EQU b’00001110’ ; Valor 7seg7_8 EQU b’11111110’ ; Valor 8seg7_9 EQU b’11001110’ ; Valor 9seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor Bseg7_C EQU b’01110010’ ; Valor Cseg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor F


;--------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL) Bank0;--------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20seg70 RES 1 ; Valor 0 endereçoseg71 RES 1 ; Valor 1 endereçoseg72 RES 1 ; Valor 2 endereçoseg73 RES 1 ; Valor 3 endereçoseg74 RES 1 ; Valor 4 endereçoseg75 RES 1 ; Valor 5 endereçoseg76 RES 1 ; Valor 6 endereçoseg77 RES 1 ; Valor 7 endereçoseg78 RES 1 ; Valor 8 endereçoseg79 RES 1 ; Valor 9 endereçoseg7A RES 1 ; Valor A endereço

seg7B RES 1 ; Valor B endereçoseg7C RES 1 ; Valor C endereçoseg7D RES 1 ; Valor D endereçoseg7E RES 1 ; Valor E endereçoseg7F RES 1 ; Valor F endereço






Bank2 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 2bcf STATUS,RP0bsf STATUS,RP1

72





ENDM



;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------



init_count movlw 0 ;movwf disp_7seg ; display 2movfw counter ;andlw 0xf ;call display ; display(W,disp_7seg);movlw 1 ;call delay ; Delay(10 ms)movlw 1 ;movwf disp_7seg ; display 1swapf counter,w ;andlw 0x0f ;call display ; display(W,disp_7seg);movlw 1 ;call delay ; Delay(10 ms)btfsc PORTA,RA4 ; START ONgoto init_count ; NO?

; YESdo_main movlw 1 ; do{call delay ; delay ( 10ms )

if_main btfsc disp_7seg,0 ; if(disp_7seg == 0)goto else_main ; {movfw counter ; ; w = counterandlw 0x0F ; ; w = w & 0x0F

; W = counter & 0x0Fgoto display_main ;

else_main ; } elseswapf counter,w ;andlw 0x0F ;btfsc STATUS,Z ;goto $+3 ;

; W = counter >> 4display_main call display ; display(W,disp_7seg);

incf disp_7seg,w ;andlw 0x01 ;movwf disp_7seg ; disp_7seg=(++disp_7seg)&0x01decfsz delay_cnt,f ; if((timer0_cnt--) == 0 )goto do_main ; {movlw 100 ;movwf delay_cnt ; timer0_cnt = 100;call countdown ; countdown(counter);btfss STATUS,Z ; }while(STATUS,Z == 0);goto do_main ; Yes, repeat COUNT

; No, TIME OUT

loop clrf disp_7seg

movlw 0x0dcall prt_disp7segmovlw 0x10call prt_disp7seg

73





movlw 0x0Ecall prt_disp7seg

goto loop

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************;********************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O ;; ;; Retorna em Bank0 ;; ;;===================================================================;

InitCfg;----------------- I/O - InitCfg -----------------------------------;Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1movlw b’00010000’ ; RA[7:5 & 3:0] outputsmovwf TRISA ; RA[4] inputmovlw b’00000001’ ; RB[7:1] outputsmovwf TRISB ; RB[0] input

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf PORTA ; inicialização PORTAclrf PORTB ; inicialização PORTBclrf disp_7seg ; disp_7seg = 0;



movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2movlw seg7_3 ; Set 7segment valor 3movwf seg73 ; Save valor 3movlw seg7_4 ; Set 7segment valor 4movwf seg74 ; Save valor 4movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7movwf seg77 ; Save valor 7movlw seg7_8 ; Set 7segment valor 8movwf seg78 ; Save valor 8movlw seg7_9 ; Set 7segment valor 9movwf seg79 ; Save valor 9movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor Amovlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor Bmovlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor D

movwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor Emovwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor F

74





movwf seg7F ; Save valor Fmovlw seg7_n ; Set 7segment pattern Nmovwf seg7n ; Save pattern Nmovlw seg7_null ; Set 7segment pattern NULLmovwf seg7null ; Save pattern N

return

;===================================================================;; Input: W(reg) = BCD_IN - valor BCD de entrada ;; Output: não devolve nada (void) ;; ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;prt_disp7seg


movlw 1 ; W(reg) = 1

call delay ; delay( 10ms )incf disp_7seg,f ; disp_7seg ++;

return

;===================================================================;; Input: BCD_IN - valor BCD de entrada ;; Input: DISP_7SEG - seleção do display a ser refrescado ;; Output: não devolve nada (void) ;; ;; Resumo: Subroutina de Controlo dos displays ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;display

movwf bcd_in ;

movfw PORTA ; w = PORTAandlw 0xF1 ;movwf aux ; aux = w & 0xf1


disp_1 movfw disp_7seg ; switch(dis_7seg)sublw 0x01 ;btfss STATUS,Z ;

goto disp_2 ;movfw aux ; case_1iorlw 0x04 ; w = aux | 0x04goto break ; break



return

;===================================================================;; bcd_7seg ;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;; Output: não devolve nada (void) ;

; ;; Resumo: routina => BCD to 7segment display, envia o valor ;; passado em bcd_in para a PORTB por ;

75





; endereçamento indirecto por registo. ;; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;

bcd_7segmovlw seg70 ; Início da tabela de valoresaddwf bcd_in,w ; endereço do valor a mostrarmovwf FSR ; Set do endereço da tabelamovf INDF,w ; leitura do valor de 7segmovwf PORTB ; envio do valor para o PORTB

return

;===================================================================;; Input: COUNTER - valor de entrada ;; Output: COUNTER - valor decrementado uma unidade ;; Flag de Zero afectada: ;; Z=0 if COUNTER != FF ;; Z=1 if COUNTER == FF ;

; Retorna em Bank0 ;;===================================================================;countdown

decf counter,f ; counter--movfw counter ; w = countersublw 0xFF ;btfsc STATUS,Z ; if( w == 0xFF )return ; returnmovfw counter ; w = counterandlw 0x0F ; w = w & 0x0Fsublw 0x0F ;btfss STATUS, Z ; if( w != 0x0F)goto dif_xf ; goto dif_xfmovfw counter ; w = counterandlw 0xF0 ; w = w & 0xF0iorlw 0x09 ; w = w | 0x09

movwf counter ; counter = wdif_xf: bcf STATUS,Z ; reset ZERO flag

return


movwf delay_mult ; Carrega o valor multiplo

Del_m10 movlw 50 ; de 10 mSmovwf delay_k50 ; 50 => 10 mSDel_50 movlw 200 ; 200 => 200 uS







return

76





;********************************************************************


77





NOTAS:

78




TP5 - Relógio de 60 segundos, versão II


Contagem de tempo com recurso a timers 1 aula

1 Resumo

Implementação de um relógio de 60s, usando um temporizador (timer 0) para contagem de tempo.

2 Objectivos

• Introdução à programação do timer 0, compreensão dos conceitos associados à configuração;

• Modificar o programa desenvolvido em TP4, implementado o refrescamento dos displays por

timers;

3 Descrição

Em muitos programas escritos para microcon-

troladores, é muitas vezes necessário medir tempo

de determinados eventos ou efectuar contagens. Por

exemplo, um sensor ligado a uma roda de bici-

cleta pode dar-nos o nº de rotações em cada se-

gundo/minuto, isto é conseguido com um registocontador que conta as voltas completas da roda, e

um registo timer que conta os pulsos de relógio, si-

nalizando com um sinal interno a passagem de 1 se-

gundo/minuto.

Um registo contador/ timer conta o número de

pulsos digitais aplicados à sua entrada. Se o sinal de relógio usado é de uma frequência conhecida,

Figura 27: registo contador de 8 bits

estamos perante um registo timer , uma vez que o tempo de duração da contagem é igual ao valor

apurado multiplicado pelo período de relógio.

A figura 27 mostra um registo contador/ timer de 8 bits, com entrada no bit menos significativo

(LSB) à direita. O valor binário guardado no registo incrementa a cada pulso aplicado. Três pulsos

79





relógio foram aplicados inicialmente, mostrando o contador o valor binário 3. Depois de 255 pul-

sos de relógio terem sido aplicados, o próximo pulso efectua a passagem, de ‘11111111’ (0xFF) a

‘00000000’ (0x00), sendo que a passagem é sinalizada através de um sinal de saída, a este sinal dá-se

o nome de timer overflow. Pode ser gerado por interrupção (ver trabalho prático 7), ou por polling, a

vantagem de usar uma interrupção para o timer é clara uma vez que o programa pode realizar outras

operações, enquanto aguarda pela sinalização do overflow.

3.1 Timer 0

• Especificação do timer 0

O temporizador / contador de 8 bits, TIMER 0 pode contar até 0xFF (255);

Permite leitura e escrita;

Pré-divisor de 8 bits programável;

Selecção de clock interno (FOSC/4) ou externo;

Activação por overflow do bit 2 INTCON TOIF, na passagem de 0xFF para 0x00;

Selecção de flanco ascendente ou descendente do clock externo;

Pode gerar interrupções de fim de contagem, bit 2 INTCON TOIF, desde que o bit 7

INTCON GIE, esteja activo.

Figura 28: Diagrama de blocos do timer 0

80




TP5 - 60 segundos, versão II

A figura 28 mostra o diagrama de blocos para o timer 0. A linha a vermelho, descreve deste a

entrada até ao timer o modo de selecção do sinal (relógio) de funcionamento. A selecção do sinal

à entrada é feita pelo bit TOCS do registo OPTION_REG (ver página 82), sendo que este é o clock interno do PIC, 5Mhz, (1 ciclo de instrução de relógio do micro). A selecção efectuada usa ainda

um pré-divisor ou contador programável ( prescaler ) de 8 bits, este permite dividir o sinal de entrada

por um máximo de 256 (sinal de saída com pré divisão máxima = 19,5Khz). O número de contagens

do pré-divisor é determinado pelos bits PS0, PS1, PS2 (bits 0, 1, & 2) do registo OPTION_REG.

Finalmente o sinal de relógio chega ao módulo timer 0, este é um contador binário de 8 bits podendo

contar até 256. Durante a contagem, quando é detectada a passagem de 255(0xFF) a 0(0x00), ou

seja o overflow, é activado um sinal através de uma flag, (bit 2 do registo INTCON - TOIF, página

83). Esta flag deve ser reposta a zero por programação, de maneira a permitir a sinalização de novo

overflow.

O código Assembly seguinte mostra uma possível programação do timer 0 por polling, para uma

contagem a cada 10 ms, na activação a ‘1’ ou a ‘0’ do registo switch. De notar que o valor carregado no

registo TMR0 é o valor de partida de contagem do módulo timer 0, ou seja uma contagem crescente

até 256.

;---------------- TRM0 - InitCfg ------------------------------------;


clrf OPTION_REG ; clear OPTION_REG

bsf OPTION_REG,PS2 ;bsf OPTION_REG,PS1 ; TMR0 prescaler rate

bsf OPTION_REG,PS0 ; 1:256

;


movlw 60 ;

movwf TMR0 ; Set Hardware timer0 Value

;

clrf switch ; switch take val => 1/0

;

loop btfss INTCON,T0IF ; while(TOIF == 0) {}

goto $-1 ;

bcf INTCON,T0IF ; "reset flag" T0IF = 0;

movlw 60 ;

movwf TMR0 ; Set Hardware timer0 Value

;

incf switch,w ;

andlw 0x01 ; Toogle

movwf switch ;

;

goto loop ; repeat again

81





3.2 Registo OPTION_REG

bit 7 RBPU : Activação dos pull-ups em PORTB .

1 = Desactiva os pull-ups em PORTB.0 = Activa os pull-ups em PORTB (individualmente em cada latch).

bit 6 INTEDG: Selecção da transição de interrupção.

1 = Transição de ‘0’ para ‘1’ do pino RB0/INT.0 = Transição de ‘1’ para ‘0’ do pino RB0/INT.

bit 5 T0CS: Bit de selecção da fonte de clock do TIMER 0.

1 = Através do pino RA4/T0CKL.0 = Clock de ciclo das instruções do PIC (CLKO).

bit 4 T0SE: Selecção da transição de incremento do TMR0.

1 = Incremento na transição de ‘1’ para ‘0’ do pino RB4/T0CKL.0 = Incremento na transição de ‘0’ para ‘1’ do pino RB4/T0CKL.

bit 3 PSA: Atribuição do prescaler .

1 = Prescaler atribuído ao wachdogtimer (WDT).0 = Prescaler atribuído ao timer 0.

bit 2-0 TMR0IF: Bits de selecção do valor da taxa do prescaler .

Valor dos bits Taxa do TMR0 Taxa do WDT

000 1:2 1:1001 1:4 1:2010 1:8 1:4011 1:16 1:8100 1:32 1:16101 1:64 1:32110 1:128 1:64111 1:256 1:128

82





3.3 Registo INTCON

O INTCON contém vários bits que inibem e desinibem as respectivas fontes de interrupção:

bit 7 GIE: Activação global das interrupções do PIC.

1 = Activa todas as interrupções.0 = Desactiva todas as interrupções.

bit 6 PEIE: Activação das interrupções dos periféricos.

1 = Activa todas as interrupções dos periféricos.0 = Desactiva todas as interrupções dos periféricos.

bit 5 T0IE: Activação da interrupção de overflow do timer 0.

1 = Activa a interrupção do timer 0.0 = Desactiva a interrupção do timer 0.

bit 4 INTE: Activação da linha de interrupção RB0/INT .

1 = Activa RB0/INT .0 = Desactiva RB0/INT .

bit 3 RBIE: Mudança de interrupção através do Porto RB.

1 = Activa a mudança de interrupção no Porto RB.0 = Desactiva a mudança de interrupção no Porto RB.

bit 2 T0IF: Flag de overflow do timer 0.

1 = Indicação de overflow do timer 0, (reposição a 0 por programação).0 = Ainda não acorreu overflow do timer 0.

bit 1 INTF: Flag de interrupção da linha RB0/INT .

1 = Ocorreu uma interrupção através da linha RB0/INT (reposição a 0 por programação).0 = Não ocorreu qualquer interrupção na linha RB0/INT .

bit 0 RBIF: Flag de interrupção, alteração no porto RB.

1 = Quando pelo menos um dos portos RB7:RB4 mudam de estado(reposição a 0 por programação).0 = Nenhum dos pinos RB7:RB4 mudou de estado.

83






1. Voltar ao trabalho trabalho prático 4 (ponto 3, relógio de 60s com botão START ), substituir acontagem de tempo efectuada pela rotina Delay no refrescamento dos displays de 7 segmentos,

pelo timer 0.

Perguntas:

(a) Notou alguma diferença no funcionamento do programa, com a inclusão do timer 0?

(b) Que vantagens existem na utilização de timers em virtude de rotinas Delay?

(c) Dê exemplos do dia à dia, em que o uso de timers ou contadores é relevante?




DataSheet PIC16F876(DS30292C) Microchip, capítulo 5. - Timer 0 Module, página 47.


gina 135.

84






; Trabalho nº 5; Implementação de relógio de 60 segundos, V. II c/ timer0;; Objecivos:; Introdução á Programação de Timers;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab5.asm *; Data: 1/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *

; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2005 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: p16f876.lkr *; *;********************************************************************

list p=16f876 ; list directive to defineradix decimal ; processor

#include "p16f876.inc" ; processor specific variable; definitions


;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------

RA0 EQU 0RA1 EQU 1RA2 EQU 2RA3 EQU 3RA4 EQU 4RA5 EQU 5RB0 EQU 0RB1 EQU 1RB2 EQU 2RB3 EQU 3

RB4 EQU 4RB5 EQU 5RB6 EQU 6RB7 EQU 7RC0 EQU 0RC1 EQU 1RC2 EQU 2RC3 EQU 3RC4 EQU 4RC5 EQU 5RC6 EQU 6RC7 EQU 7

TMR0_HW_VAL1 EQU 60 ; 10ms aprox.TMR0_HW_VAL2 EQU 120 ; 5ms aprox.TMR0_SFW_VAL EQU 100 ;

;--------------------------------------------------------------------;Displays de 7 segementos -|gfedcba-|;--------------------------------------------------------------------

85





seg7_0 EQU b’01111110’ ; Valor 0seg7_1 EQU b’00001100’ ; Valor 1seg7_2 EQU b’10110110’ ; Valor 2seg7_3 EQU b’10011110’ ; Valor 3seg7_4 EQU b’11001100’ ; Valor 4seg7_5 EQU b’11011010’ ; Valor 5seg7_6 EQU b’11111000’ ; Valor 6seg7_7 EQU b’00001110’ ; Valor 7seg7_8 EQU b’11111110’ ; Valor 8seg7_9 EQU b’11001110’ ; Valor 9seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor Bseg7_C EQU b’01110010’ ; Valor Cseg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor Fseg7_n EQU b’10101000’ ; Valor nseg7_null EQU b’00000000’ ; Valor Null

;----------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL);----------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20seg70 RES 1 ; Valor 0 endereçoseg71 RES 1 ; Valor 1 endereçoseg72 RES 1 ; Valor 2 endereçoseg73 RES 1 ; Valor 3 endereçoseg74 RES 1 ; Valor 4 endereçoseg75 RES 1 ; Valor 5 endereçoseg76 RES 1 ; Valor 6 endereçoseg77 RES 1 ; Valor 7 endereçoseg78 RES 1 ; Valor 8 endereçoseg79 RES 1 ; Valor 9 endereçoseg7A RES 1 ; Valor A endereçoseg7B RES 1 ; Valor B endereço

seg7C RES 1 ; Valor C endereçoseg7D RES 1 ; Valor D endereçoseg7E RES 1 ; Valor E endereçoseg7F RES 1 ; Valor F endereçoseg7n RES 1 ; Valor n endereçoseg7null RES 1 ; Valor null endereço

timer0_cnt RES 1 ; Software timer0_count Valuebcd_in RES 1 ; endereço de entrada BCDdisp_7seg RES 1 ; seleção do display de 7_segaux RES 1counter RES 1 ; valor a ser decrementado





Bank3 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 3bsf STATUS,RP0bsf STATUS,RP1

86





ENDM

;********************************************************************

ORG 0x0000 ; Processor reset vectorclrf PCLATH ; Ensure page bits are clearedgoto main ; Go to beginning of program

;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------

ORG 0x0005main ; Programa principal.

call InitCfg ; rotina de configuraçãodo_main ; do{

btfss INTCON,T0IF ; while(TOIF == 0) {}goto $-1 ;bcf INTCON,T0IF ; T0IF = 0;

movlw TMR0_HW_VAL1 ;movwf TMR0 ; Set Hardware timer0 Value

if_main btfsc disp_7seg,0 ; if(disp_7seg == 0)goto else_main ; {movfw counter ; w = counterandlw 0x0F ; w = w & 0x0Fmovwf bcd_in ; bcd_in = counter & 0x0Fgoto display_main ;

else_main ; } elseswapf counter,w ;andlw 0x0F ;btfsc STATUS,Z ;goto $+3 ; if (STATUS,Z==1)movwf bcd_in ; bcd_in = counter >> 4;

display_main call display ; display(bcd_in,disp_7seg);

incf disp_7seg,w ;andlw 0x01 ;movwf disp_7seg ; disp_7seg = (++disp_7seg) & 0x01;decfsz timer0_cnt,f ;goto do_main ;movlw TMR0_SFW_VAL ; if((timer0_cnt--) == 0 )movwf timer0_cnt ; timer0_cnt = 100;call countdown ; countdown(counter)btfss STATUS,Z ; }while(STATUS,Z == 0);goto do_main ; Yes, repeat COUNT

; No, TIME OUTloop ; while(1){

clrf disp_7seg ; disp_7seg = 0

movlw 0x0d ; Val_disp0call prt_disp7seg ; prt_disp7seg(W(reg))movlw 0x10 ; Val_disp1call prt_disp7seg ; prt_disp7seg(W(reg))movlw 0x0e ; Val_disp2call prt_disp7seg ; prt_disp7seg(W(reg))

goto loop ; }

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************;********************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;

; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O, Timer0. ;; ;; Retorna em Bank0 ;

87





; ;; Notas: ;;===================================================================;InitCfg;----------------- I/O - InitCfg -----------------------------------;

Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1clrf TRISA ; RA[7:0] outputsmovlw b’00000001’ ; RB[7:1] outputsmovwf TRISB ; RB[1] input

;----------------- TRM0 - InitCfg ----------------------------------;clrf OPTION_REG ; clear OPTION_REGbsf OPTION_REG,PS2 ;bsf OPTION_REG,PS1 ; TMR0 Ratebsf OPTION_REG,PS0 ; 1:256

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf disp_7seg ;



movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2movlw seg7_3 ; Set 7segment valor 3movwf seg73 ; Save valor 3movlw seg7_4 ; Set 7segment valor 4

movwf seg74 ; Save valor 4movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7movwf seg77 ; Save valor 7movlw seg7_8 ; Set 7segment valor 8movwf seg78 ; Save valor 8movlw seg7_9 ; Set 7segment valor 9movwf seg79 ; Save valor 9movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor Amovlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor Bmovlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor Dmovwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor Emovwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor Fmovwf seg7F ; Save valor Fmovlw seg7_n ; Set 7segment pattern Nmovwf seg7n ; Save pattern Nmovlw seg7_null ; Set 7segment pattern NULLmovwf seg7null ; Save pattern N

;---------------------------------------------------------------------------; Programação do Timer0;---------------------------------------------------------------------------

movlw TMR0_HW_VAL1 ; Set Hardware timer0 Valuemovwf TMR0 ; Set TMR0

88





movlw TMR0_SFW_VAL ; Set Software timer0_count Valuemovwf timer0_cnt ; Save time0_count adjust

return

;===================================================================;; Input: BCD_IN - valor BCD de entrada ;; Input: DISP_7SEG - seleção do display a ser refrescado ;; Output: ;; ;; Resumo: Subroutina de Controlo dos displays ;;===================================================================;display


disp_0 movfw disp_7seg ; switch(disp_7seg)sublw 0x00 ;

btfss STATUS,Z ;goto disp_1 ;movfw aux ; case_0iorlw 0x08 ; w = aux | 0x08goto break ; break




return;===================================================================;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;; Output: ;; ;; Resumo: Subroutina => BCD to 7segment display, envia o valor ;; passado em bcd_in para a PORTB ;;===================================================================;bcd_7seg

movlw seg70 ; Início da tabela de valoresaddwf bcd_in,w ; & do val a mostrar da tabelamovwf FSR ; Set do endereço da tabela

movf INDF,w ; leitura do valor de 7segmovwf PORTB ; envio do valor para o PORTB

return

;===================================================================;; Input: W(reg) = BCD_IN - valor BCD de entrada ;; Output: ;; ;; Resumo: ;;===================================================================;prt_disp7seg

movwf bcd_in ; bcd_in = wcall display ; display(bcd_in,disp_7seg);

btfss INTCON,T0IF ; while(TOIF == 0) {}

goto $-1 ;bcf INTCON,T0IF ; T0IF = 0;movlw 120 ; Set Hardware timer0 Value

89





movwf TMR0 ; Set TMR0


return

;===================================================================;; Input: COUNTER - valor de entrada ;; Output: COUNTER - valor decrementado ;; Flag de Zero afectada: Z=0 if COUNTER != FF ;; Z=1 if COUNTER == FF ;; Resumo: ;; ;; ;;===================================================================;countdown

decf counter,f ; counter--movfw counter ; w = countersublw 0xFF ;

btfsc STATUS,Z ; if( w == 0xFF )return ; returnmovfw counter ; w = counterandlw 0x0F ; w = w & 0x0Fsublw 0x0F ;btfss STATUS, Z ; if( w != 0x0F)goto dif_xf ; goto dif_xfmovfw counter ; w = counterandlw 0xF0 ; w = w & 0xF0iorlw 0x09 ; w = w | 0x09movwf counter ; counter = w


END

90




TP6 - Semáforo rodoviário (automóveis/peões)


Implementação de uma máquina de estados 2 aulas

1 Resumo

Construção de uma máquina de estados que implemente um semáforo para automóveis e peões.

2 Objectivos

• Aprofundar os conhecimentos sobre timers.

• Implementação de uma máquina de estados por software.

3 Descrição

Figura 29: Semáforo rodoviário (automóveis/peões)

91





3.1 Diagrama de estados - Semáforo rodoviário

A figura 30 é um exemplo de um diagrama de estados, que mostra a interacção entre os vários estadospropostos no trabalho prático, este exemplifica a maneira como são efectuadas as transições entre

estados ao longo do tempo. De notar que os tempos t1 a t5 representam os tempos em que os estados

estão em execução. A tabela 3 descreve a activação (ON) dos leds durante a execução dos estados.

Figura 30: Diagrama de estados do trabalho prático

Estados vermelho_auto amarelo_auto verde_auto vermelho_peões verde_peões

S0 on on

S1 on on

S2 on on

S3 on on

S4 on intermitente

S5 on on

Tabela 3: Descrição do estado dos leds

92




TP6 - Semáforo rodoviário


1. Dispondo de 5 leds ( 2 vermelhos, 2 verdes e 1 amarelo ), implementar na placa branca dois

semáforos, um para automóveis e outro para peões, ligados respectivamente em RB1, RB2,

RB3 e RB4,RB5 (ver figura 31 ).

Figura 31: Diagrama do circuito, semáforo rodoviário

2. Desenvolvimento de um programa em assembly para controlo dos semáforos, de acordo com o

diagrama de estados da figura 30, que efectue a contagem de tempo na transição dos estados,

com auxílio do timer 0. A tabela 4, define o tempo mínimo que deve ser respeitado entre cada

transição de estados.

estados botão t(segundos)

pressão

S0 activo

S1 1,5

S2 1

S3 4

S4 3

S5 1,5

Tabela 4: Tempo minímo entre estados

93










gina 135.

94






; Trabalho nº 6;; Semáforo Rodoviário (automóveis & peões);;;********************************************************************; *; NomeFicheiro: trab6.asm *; Data: 3/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *

; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2004 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.LKR *; *;********************************************************************




;====================================================================; Constantes;====================================================================


RA0 EQU 0RA1 EQU 1


TMR0_SFW_VAL EQU 50 ; Set Software timer0_count ValueTMR0_HW_VAL EQU 60 ; Set Hardware timer0 Value

;====================================================================; Constantes de tempo de espera nos estados em unidades de 0,5 seg;====================================================================

t_verd2amar_A EQU 3 ; tempo,s1 = 1,5st_amar2verm_A EQU 2 ; tempo,s2 = 1s

t_verde_P EQU 8 ; tempo,s3 = 4st_verd_interm EQU 6 ; tempo,s4 = 3st_verm_A_P EQU 3 ; tempo,s5 = 1,5s

95





;======================================================================; Definicoes - PORTA;======================================================================;;INPUTS

SW1 EQU RA4 ; SW1 está ligado a RA4

;====================================================================; Definicoes - PORTB;====================================================================;;OUTPUTS

LED_VERM_A EQU RB1 ; LED1 está ligado a RB1LED_AMAR_A EQU RB2 ; LED2 está ligado a RB2LED_VERD_A EQU RB3 ; LED3 está ligado a RB3

LED_VERM_P EQU RB4 ; LED4 está ligado a RB4

LED_VERD_P EQU RB5 ; LED5 está ligado a RB5;====================================================================; Variaveis;====================================================================variaveis UDATA 0x20delay_mult RES 1 ; Variaveis de controlo dos loopsdelay_k50 RES 1 ; da rotina Delaydelay_k200 RES 1conta_verd2amar_A RES 1conta_amar2verm_A RES 1conta_verde_P RES 1conta_verd_interm RES 1conta_verm_A_P RES 1estado RES 1timer0_cnt RES 1

;====================================================================; Macros to select the register Banks;====================================================================





;====================================================================; Macros to select the states;====================================================================

macro_inicial MACRO ; Macro to select state 0bsf PORTB,LED_VERD_A ; LED VERDE AUTOMOVEIS ON

bcf PORTB,LED_AMAR_A ; LED AMARELO AUTOMOVEIS OFFbcf PORTB,LED_VERM_A ; LED VERMELHO AUTOMOVEIS OFFbcf PORTB,LED_VERD_P ; LED VERDE PEOES OFFbsf PORTB,LED_VERM_P ; LED VERMELHO PEOES ON

96





ENDM

macro_verd2amar_A MACRO ; Macro to select state 1bcf PORTB,LED_VERD_A ; LED VERDE AUTOMOVEIS OFFbsf PORTB,LED_AMAR_A ; LED AMARELO AUTOMOVEIS ONbcf PORTB,LED_VERM_A ; LED VERMELHO AUTOMOVEIS OFFbcf PORTB,LED_VERD_P ; LED VERDE PEOES OFFbsf PORTB,LED_VERM_P ; LED VERMELHO PEOES ONENDM

macro_amar2verm_A MACRO ; Macro to select state 2bcf PORTB,LED_VERD_A ; LED VERDE AUTOMOVEIS OFFbcf PORTB,LED_AMAR_A ; LED AMARELO AUTOMOVEIS OFFbsf PORTB,LED_VERM_A ; LED VERMELHO AUTOMOVEIS ONbcf PORTB,LED_VERD_P ; LED VERDE PEOES OFFbsf PORTB,LED_VERM_P ; LED VERMELHO PEOES ONENDM

macro_verde_P MACRO ; Macro to select state 3

bcf PORTB,LED_VERD_A ; LED VERDE AUTOMOVEIS OFFbcf PORTB,LED_AMAR_A ; LED AMARELO AUTOMOVEIS OFFbsf PORTB,LED_VERM_A ; LED VERMELHO AUTOMOVEIS ONbsf PORTB,LED_VERD_P ; LED VERDE PEOES ONbcf PORTB,LED_VERM_P ; LED VERMELHO PEOES OFFENDM

macro_verd_interm MACRO ; Macro to select state 4bcf PORTB,LED_VERD_A ; LED VERDE AUTOMOVEIS OFFbcf PORTB,LED_AMAR_A ; LED AMARELO AUTOMOVEIS OFFbsf PORTB,LED_VERM_A ; LED VERMELHO AUTOMOVEIS ONbsf PORTB,LED_VERD_P ; LED VERDE PEOES ONbcf PORTB,LED_VERM_P ; LED VERMELHO PEOES OFFENDM

macro_verm_A_P MACRO ; Macro to select state 4

bcf PORTB,LED_VERD_A ; LED VERDE AUTOMOVEIS OFFbcf PORTB,LED_AMAR_A ; LED AMARELO AUTOMOVEIS OFFbsf PORTB,LED_VERM_A ; LED VERMELHO AUTOMOVEIS ONbcf PORTB,LED_VERD_P ; LED VERDE PEOES OFFbsf PORTB,LED_VERM_P ; LED VERMELHO PEOES ONENDM

;********************************************************************


;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------

ORG 0x0005 ;main ; Programa principal.

call InitCfgloop ; do{

btfss INTCON,T0IF ; while(TOIF == 0){}goto $-1 ;bcf INTCON,T0IF ; T0IF = 0;movlw TMR0_HW_VAL ; Set Hardware timer0 Valuemovwf TMR0 ; Set TMR0decfsz timer0_cnt,f ; if(timer0_cnt == 0)goto loop ; {movlw d’50’ ;movwf TMR0_SFW_VAL ; timer0_cnt = 100;

; while( timer0_cnt !=0 )

switch movfw estado ; w = estado

sublw 0x00

97





btfsc STATUS,Zgoto estado_inicial

movfw estadosublw 0x01btfsc STATUS,Zgoto estado_verd2amar_A

movfw estadosublw 0x02btfsc STATUS,Zgoto estado_amar2verm_A

movfw estadosublw 0x03btfsc STATUS,Zgoto estado_verde_P

movfw estado

sublw 0x04btfsc STATUS,Zgoto estado_verd_interm

movfw estadosublw 0x05btfsc STATUS,Znopgoto estado_verm_A_P

estado_inicial ; estado inicialmacro_inicialbtfsc PORTA,SW1 ; while(sw1 == 0) {}goto estado_inicialincf estado,f ; estado++;movlw t_verd2amar_A

movwf conta_verd2amar_Amovlw t_amar2verm_Amovwf conta_amar2verm_Amovlw t_verde_Pmovwf conta_verde_Pmovlw t_verd_intermmovwf conta_verd_intermmovlw t_verm_A_Pmovwf conta_verm_A_Pgoto loop ; break;

estado_verd2amar_Amacro_verd2amar_Adecfsz conta_verd2amar_A,f ; if (count_amar_a == 0)goto loop ; {incf estado,f ; estado++:goto loop ; break;

estado_amar2verm_Amacro_amar2verm_Adecfsz conta_amar2verm_A,f ; if (count_verm_a == 0)goto loop ; {incf estado,f ; estado++:goto loop ; break;

estado_verde_Pmacro_verde_Pdecfsz conta_verde_P ,f ; if (count_verd_p == 0)goto loop ; {incf estado,f ; estado++:goto loop ; break;

estado_verd_intermmacro_verd_interm ; led verde peoes onbtfss conta_verd_interm,0

98





goto off_ledbsf PORTB,LED_VERD_Pgoto fim

off_led bcf PORTB,LED_VERD_Pfim decfsz conta_verd_interm,f ; if (count_inter_p == 0)

goto loopincf estado,fgoto loop

estado_verm_A_Pmacro_verm_A_Pdecfsz conta_verm_A_P,f ; if (count_verd_p == 0)goto loop ; {clrf estado ; estado=0;goto loop ; break;

;===================================================================;

; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal ;; ;; Retorna em Bank0 ;; ;;===================================================================;InitCfg;----------------- Analog 2 Digital - InitCfg ----------------------;

Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1movlw 0x06 ; W = 0x06movwf ADCON1 ; ADCON1 (PORTA I/O digital)

;----------------- I/O - InitCfg -----------------------------------;movlw b’0001000’ ; R4 inputsmovwf TRISA ;

movlw b’1100000’ ; R[5:0] outputsmovwf TRISB ; R[7:6] inputs

;----------------- TRM0 - InitCfg ----------------------------------;clrf OPTION_REG ; clear OPTION_REGbsf OPTION_REG,PS2 ;bsf OPTION_REG,PS1 ; TMR0 Ratebsf OPTION_REG,PS0 ; 1:256

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf estado ; estado = 0;clrf PORTA ; Inicialização PORTA


movlw TMR0_HW_VAL ; Set Hardware timer0 Valuemovwf TMR0 ; Set TMR0


return

END ; ’end of program’

99





NOTAS:

100




TP7 - Relógio 60 segundos, versão III


Programação com interrupções (Interrupt driven I/O) 3 aulas

1 Resumo

Pretende-se com este trabalho prático, introduzir o conceito da transferência de informação I/O por

interrupção, ilustrado-o com uma solução do trabalho 1 (led controlado por botão de pressão) por

interrupção.

No final do trabalho, utilizaremos o exemplo desenvolvido nos trabalhos 4 e 5 (relógio de 60s),

para gerar interrupções através do timer 0 e da linha INT0/RB0 do PIC.

2 Objectivos

• Compreensão da rotina de atendimento à interrupção RSI ( Rotina de Serviço de atendimento

à Interrupção ) descrita em exemplo;

• Construção de rotinas de atendimento à interrupção.

• Geração de interrupções através da linha de interrupção RB0/INT do PIC.

• Geração de interrupções através da flag de overflow TOIF do timer 0 do PIC, para refrescamento

dos displays de 7 segmentos, e decremento da variável contadora do relógio.

3 Descrição

O PIC16F876 tem a possibilidade de contar com um sistema de interrupções. Este sistema, consiste

num mecanismo através do qual um acontecimento interno ou externo, (assíncrono relativamente ao

programa), pode interromper a execução, do programa em curso. É automaticamente produzido um

salto para a rotina de atendimento (RSI), onde é executado o código que processa o evento gerador da

interrupção, uma vez terminada a RSI, a execução do programa interrompido é retomada.

Existem 13 fontes de interrupção no PIC16F876, vejamos algumas:

• External RB0/INT pin, INTF.

• TMR0 timer overflow, T0IF.

• PORTB<7:4> interrupt-on-change, RBIF.

101





Figura 32: Exemplo de uma interrupção

A figura 32, representa o esquema simples de uma interrupção genérica. Antes da RSI pro-

priamente dita, é feito automáticamente o reset do bit GIE, (bit 7 do registo INTCON), ou seja a

desactivação de todas as interrupções durante o atendimento. O endereço de retorno é guardado na

stack, sendo atribuído ao PC (program counter) o endereço 0x0004 (o que equivale a um salto para o

endereço 4 da memória de programa).

É dever do programador, salvaguardar o contexto dos seguintes registos, W(reg), STATUS e

PCLATH. Uma vez dentro da RSI, a fonte de interrupção pode ser determinada por polling aos bits

de interrupção; das fontes de interrupção utilizadas. Os mesmos devem ser repostos a zero antes da

terminação da RSI, evitando-se desse modo a geração (não desejada) de uma nova interrupção.activar as interrupções globais, evitando assim interrupções recursivas.

Para melhor compreender o conceito, mostra-se em exemplo da rotina de atendimento à interrup-

ção para o trabalho prático 1, ver página 104.

3.1 Led pisca-pisca com botão ON/OFF por interrupção

Nos trechos de código assembly seguintes, mostra-se em primeiro lugar o programa principal, inici-

almente com a configuração dos registos TRISB e INTCON, cuja descrição pode ser encontrada nas

páginas 16 e 83 respectivamente. De seguida o programa entra num ciclo infinito forçando a saída

RB0 ao estado ON durante 0,5s e ao estado OFF durante 1s.

102




TP7 - 60 segundos, versão III

Em segundo lugar temos a rotina de atendimento à interrupção (RSI), activada sempre que a linha

RB0/INT é activa a zero. A rotina de atendimento implementa o toggle (activação ou desactivação

de um bit), de um registo denominado de start_stop. Este registo é testado continuamente no cicloinfinito descrito em cima.

ORG 0x0000 ; Processor reset vector

clrf PCLATH ; Ensure page bits are cleared

goto main ; Go to beginning of program

ORG 0x0004 ; Processor Interrupt Vector

goto interrupt_start ; Go to ISR

;--------------------------------------------------------------------

; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------

ORG 0x0005

main ;Aqui começa o programa principal

;----------------- I/O - InitCfg -----------------------------------;


movlw b’00000010’ ; RB1 output

movwf TRISB ; RB[7:2 & 0] inputs

;----------------- Interrupts enable bits --------------------------;

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0bsf INTCON,GIE ; Global Int. Enable bit

bsf INTCON,INTE ; External Int. enable bit

;-------------------------------------------------------------------;

clrf PORTB ; Inicialização PORTB.

clrf start_stop ;

while_1 ; while(1) {

btfsc start_stop,0 ; while (start_stop == 1) {}

goto $-1 ;

bsf PORTB,RB1 ; Set RB1 ONmovlw 25 ;


bcf PORTB,RB1 ; Set RB1 OFF

movlw 25 ;


goto while_1 ; }

103





;************************** ISR *************************************;********************************************************************;

********************************************************************interrupt_start

movwf w_save ; salvaguarda do W reg.

swapf STATUS,W ;

clrf STATUS ; DATA memory (RAM) Bank0

movwf status_save ; salvaguarda do STATUS reg.

movf PCLATH,W ;

movwf pclath_save ; salvaguarda do PCLATH reg.

clrf PCLATH ; página 0, de memória de

; programa

bcf INTCON,INTF ; reset, do bit INTF

incf start_stop,w ;

andlw 0x01 ;

movwf start_stop ; toggle do start_stop (0/1)

;

interrupt_end movf pclath_save,w; restauro do PCLATH reg.

movwf PCLATH ;

swapf status_save,w; restauro da DATA memory (RAM)

; Bank? inicial

movwf STATUS ;

swapf w_save,f ; restauro do W reg.

swapf w_save,w ;

retfie ; retorno ao prog. principal


1. Modificar o programa (contador de 60s, versão II ) implementado em TP5, este deve agora

implementar o START / STOP do relógio de 60 segundos, em qualquer altura da contagem

decrescente. O diagrama do circuito pretendido, é mostrado na figura 33.

Figura 33: Diagrama do circuito, interrupção do RBO/INT

104





2. Configurar o timer 0 de modo a que este gere interrupções por overflow, construir a rotina RSI

que ao ser activada pelo TOIF (bit 2 do registo INTCON), sinalizando o overflow do timer 0

do PIC. Esta deve implementar o refrescamento dos displays de 7 segmentos a cada 10ms edecremento da variável contadora a cada segundo.

3. Finalmente, acrescentar mais uma interrupção à rotina anterior, desta vez gerada pela linha

INT0/RB0 do PIC, de modo a implementar o START/STOP do relógio de de 60 segundos.

Nota: A RSI anterior, deve ser capaz de distinguir qual o interrupção gerada, timer 0 ou

RB0/INT, e agir em conformidade como a interrupção gerada.





DataSheet PIC16F876(DS30292C) Microchip, capítulo 12. -Special Features Of Tje Cpu,

secção 12.10 - Interrupts, página 129. DataSheet PIC16F876(DS30292C) Microchip, capítulo 13 - Instrution Set Summary, pá-

gina 135.

105






5.1 Ponto 1; Trabalho nº 7p1; Implementação de relógio de 60 segundos V.II com start/stop;; Objectivos:; Introdução á Programação de Timers; Com Interrupt_SR para Botão Start/stop;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab7p1.asm *; Data: 1/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *

; Olímpia Rodrigues *; Orientador: José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2005 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: p16f876.lkr *; *;********************************************************************


#include "p16f876.inc" ; processor specific variable



;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------

RB0 EQU 0RB1 EQU 1RB2 EQU 2RB3 EQU 3RB4 EQU 4RB5 EQU 5RB6 EQU 6

RB7 EQU 7RA0 EQU 0RA1 EQU 1RA2 EQU 2RA3 EQU 3RA4 EQU 4RA5 EQU 5

TMR0_HW_VAL1 EQU 60 ; 10ms aprox.TMR0_HW_VAL2 EQU 120 ; 5ms aprox.TMR0_SFW_VAL EQU 100 ;;--------------------------------------------------------------------; Displays de 7seg -|gfedcba-|;--------------------------------------------------------------------


106





seg7_4 EQU b’11001100’ ; Valor 4seg7_5 EQU b’11011010’ ; Valor 5seg7_6 EQU b’11111000’ ; Valor 6seg7_7 EQU b’00001110’ ; Valor 7seg7_8 EQU b’11111110’ ; Valor 8seg7_9 EQU b’11001110’ ; Valor 9seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor Bseg7_C EQU b’01110010’ ; Valor Cseg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor Fseg7_n EQU b’10101000’ ; Valor nseg7_null EQU b’00000000’ ; Valor Null

;----------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL);----------------------------------------------------------------------

seg70 EQU 0x20 ; Valor 0 endereçoseg71 EQU 0x21 ; Valor 1 endereçoseg72 EQU 0x22 ; Valor 2 endereçoseg73 EQU 0x23 ; Valor 3 endereçoseg74 EQU 0x24 ; Valor 4 endereçoseg75 EQU 0x25 ; Valor 5 endereçoseg76 EQU 0x26 ; Valor 6 endereçoseg77 EQU 0x27 ; Valor 7 endereçoseg78 EQU 0x28 ; Valor 8 endereçoseg79 EQU 0x29 ; Valor 9 endereçoseg7A EQU 0x2A ; Valor A endereçoseg7B EQU 0x2B ; Valor B endereçoseg7C EQU 0x2C ; Valor C endereçoseg7D EQU 0x2D ; Valor D endereçoseg7E EQU 0x2E ; Valor E endereçoseg7F EQU 0x2F ; Valor F endereço

seg7n EQU 0x30 ; Valor n endereçoseg7null EQU 0x31 ; Valor null endereço

timer0_cnt EQU 0x32 ; Software timer0_count Valuebcd_in EQU 0x33 ; endereço de entrada BCDdisp_7seg EQU 0x34 ; seleção do display de 7_segaux EQU 0x35counter EQU 0x36 ; valor a ser decrementadostart_stop EQU 0x37w_save EQU 0x38 ; SAVE Wstatus_save EQU 0x39 ; SAVE STATUS REGpclath_save EQU 0x3A ; SAVE PCLATH REG




Bank2 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 2bcf STATUS,RP0bsf STATUS,RP1

ENDMBank3 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 3

bsf STATUS,RP0

107





bsf STATUS,RP1ENDM

;********************************************************************

ORG 0x00 ; Processor reset vectorclrf PCLATH ; Ensure page bits are clearedgoto main ; Go to beginning of programORG 0x04 ; Processor Interrupt Vectorgoto interrupt_start ; Go to interrupt serv

; rotine;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------


call InitCfg ; rotina de configuraçãodo_main ; do{


movlw TMR0_HW_VAL1 ;movwf TMR0 ; Set Hardware timer0 Value

if_main btfsc disp_7seg,0 ; if(disp_7seg == 0)goto else_main ; {movfw counter ; w = counterandlw 0x0F ; w = w & 0x0Fmovwf bcd_in ; bcd_in = counter & 0x0Fgoto display_main

else_main ; } elseswapf counter,w ;andlw 0x0F ;

btfsc STATUS,Z ;goto $+3 ; if (STATUS,Z==1)movwf bcd_in ; bcd_in = counter >>

display_main call display ; display(bcd_in,disp_7seg);incf disp_7seg,w ;andlw 0x01 ;movwf disp_7seg ; disp_7seg = (++disp_7seg) & 0x01;btfsc start_stop,0 ;goto do_main ;decfsz timer0_cnt,f ;goto do_main ;movlw TMR0_SFW_VAL ; if((timer0_cnt--) == 0 )movwf timer0_cnt ; timer0_cnt = 100;call countdown ; countdown(counter)btfss STATUS,Z ; }while(STATUS,Z == 0);goto do_main ; Yes, repeat COUNT

; No, TIME OUTloop ; while(1){

clrf disp_7seg ; disp_7seg = 0

movlw 0x0d ; Val_disp0call prt_disp7seg ; prt_disp7seg(W(reg))movlw 0x10 ; Val_disp1call prt_disp7seg ; prt_disp7seg(W(reg))movlw 0x0e ; Val_disp2call prt_disp7seg ; prt_disp7seg(W(reg))

goto loop ; }

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************;********************************************************************

108





;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O, Timer0. ;; ;; Retorna em Bank0 ;; ;; Notas: ;;===================================================================;InitCfg

Bank1 ; memoria do programa em Bank1

movlw 0x06 ; W = 0x06movwf ADCON1 ; ADCON1 (PORTA I/O digital)movlw 0xf1 ;movwf TRISA ; RA<3:1> outputsmovlw 0x01 ;movwf TRISB ; RB<7:1> outputsmovlw 0x47 ; INTEDG = 1

movwf OPTION_REG ; RBPU/TOCS/PSA=0, PS2:PS0=111Bank0 ; memoria do programa em Bank0movlw 0x90 ; GIE=1, INTE = 1movwf INTCON ; Global Interrupts enable

clrf disp_7seg ;clrf start_stop ;



movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2movlw seg7_3 ; Set 7segment valor 3movwf seg73 ; Save valor 3movlw seg7_4 ; Set 7segment valor 4movwf seg74 ; Save valor 4movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7movwf seg77 ; Save valor 7movlw seg7_8 ; Set 7segment valor 8movwf seg78 ; Save valor 8movlw seg7_9 ; Set 7segment valor 9movwf seg79 ; Save valor 9movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor Amovlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor Bmovlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor Dmovwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor Emovwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor F

movwf seg7F ; Save valor Fmovlw seg7_n ; Set 7segment pattern Nmovwf seg7n ; Save pattern Nmovlw seg7_null ; Set 7segment pattern NULL

109





movwf seg7null ; Save pattern N




return

;===================================================================;; Input: BCD_IN - valor BCD de entrada ;; Input: DISP_7SEG - seleção do display a ser refrescado ;; Output: ;; ;

; Resumo: Subroutina de Controlo dos displays ;;===================================================================;display






return;===================================================================;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;

; Output: ;; ;; Resumo: Subroutina => BCD to 7segment display, envia o valor ;; passado em bcd_in para a PORTB ;;===================================================================;bcd_7seg


return

;===================================================================;; Input: W(reg) = BCD_IN - valor BCD de entrada ;

; Output: ;; ;; Resumo: ;

110





;===================================================================;prt_disp7seg

movwf bcd_in ; bcd_in = wcall display ; display(bcd_in,disp_7seg);

btfss INTCON,T0IF ; while(TOIF == 0) {}goto $-1 ;bcf INTCON,T0IF ; T0IF = 0;movlw 120 ; Set Hardware timer0 Valuemovwf TMR0 ; Set TMR0


return

;===================================================================;; Input: COUNTER - valor de entrada ;; Output: COUNTER - valor decrementado ;; Flag de Zero afectada: Z=0 if COUNTER != FF ;

; Z=1 if COUNTER == FF ;; Resumo: ;; ;; ;;===================================================================;countdown

decf counter,f ; counter--movfw counter ; w = countersublw 0xFF ;btfsc STATUS,Z ; if( w == 0xFF )return ; return (Z flag ON)movfw counter ; w = counterandlw 0x0F ; w = w & 0x0Fsublw 0x0F ;btfss STATUS, Z ; if( w != 0x0F)goto dif_xf ; goto dif_xf

movfw counter ; w = counterandlw 0xF0 ; w = w & 0xF0iorlw 0x09 ; w = w | 0x09movwf counter ; counter = w


;====================================================================;;teste_sw ;; ;; Subrotina de teste do SW start/stop ;; ;;====================================================================;teste_sw

bcf INTCON,INTFincf start_stop,w ;

andlw 0x01movwf start_stop ; start_stop = (++start_stop) & 0x01return

;********************************************************************

;************************** ISR *************************************;********************************************************************;********************************************************************interrupt_start

movwf w_save ;Salvaguarda W registerswapf STATUS,Wclrf STATUSmovwf status_save ;Salvaguarda do STATUS regmovf PCLATH,W

movwf pclath_saveclrf PCLATH

111





call teste_swinterrupt_end

movf pclath_save,wmovwf PCLATHswapf status_save,wmovwf STATUS ;Recover STATUS regswapf w_save,f ;Read saved W registerswapf w_save,w ;Recover W registerretfie

END

112





5.2 Ponto 2

; Trabalho nº 7p2

; Implementação de relógio de 60 segundos c/ timer interrupts;; Observações:; Implementado com com Timers a gerar interrupção a cada 10ms.;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab7p2_3.asm *; Data: 1/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *





;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------


RB0 EQU 0RB1 EQU 1RB2 EQU 2

RB3 EQU 3RB4 EQU 4RB5 EQU 5RB6 EQU 6RB7 EQU 7


TMR0_HW_VAL1 EQU 60 ; 10ms aprox.TMR0_HW_VAL2 EQU 120 ; 5ms aprox.TMR0_SFW_VAL EQU 100 ;

113





;--------------------------------------------------------------------;Displays de 7 segementos -|gfedcba-|;--------------------------------------------------------------------seg7_0 EQU b’01111110’ ; Valor 0seg7_1 EQU b’00001100’ ; Valor 1seg7_2 EQU b’10110110’ ; Valor 2seg7_3 EQU b’10011110’ ; Valor 3seg7_4 EQU b’11001100’ ; Valor 4seg7_5 EQU b’11011010’ ; Valor 5seg7_6 EQU b’11111000’ ; Valor 6seg7_7 EQU b’00001110’ ; Valor 7seg7_8 EQU b’11111110’ ; Valor 8seg7_9 EQU b’11001110’ ; Valor 9seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor Bseg7_C EQU b’01110010’ ; Valor Cseg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor F


;----------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL);----------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20seg70 RES 1 ; Valor 0 endereçoseg71 RES 1 ; Valor 1 endereçoseg72 RES 1 ; Valor 2 endereçoseg73 RES 1 ; Valor 3 endereçoseg74 RES 1 ; Valor 4 endereçoseg75 RES 1 ; Valor 5 endereçoseg76 RES 1 ; Valor 6 endereçoseg77 RES 1 ; Valor 7 endereçoseg78 RES 1 ; Valor 8 endereço

seg79 RES 1 ; Valor 9 endereçoseg7A RES 1 ; Valor A endereçoseg7B RES 1 ; Valor B endereçoseg7C RES 1 ; Valor C endereçoseg7D RES 1 ; Valor D endereçoseg7E RES 1 ; Valor E endereçoseg7F RES 1 ; Valor F endereçoseg7n RES 1 ; Valor n endereçoseg7null RES 1 ; Valor null endereço

timer0_cnt RES 1 ; Software timer0_count Valuebcd_in RES 1 ; endereço de entrada BCDcounter RES 1 ; valor a ser decrementadodisp_7seg RES 1 ; seleção do display de 7_segaux RES 1start_stop RES 1

w_save RES 1 ; SAVE Wstatus_save RES 1 ; SAVE STATUS REGpclath_save RES 1 ; SAVE PCLATH REG




114







;********************************************************************

ORG 0x0000 ; Processor reset vectorclrf PCLATH ; Ensure page bits are clearedgoto main ; Go to beginning of programORG 0x04 ; Interrupt vectorgoto interrupt_start ; Go to interrupt Service

; Rotine

;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------



do_main ; do{movf counter,w ; leitura da flag Zbtfss STATUS,Z ; }while(STATUS,Z == 0);goto do_main ; Z = 0, Jump to do_main

; Z = 1, Time OUT

clrf INTCON ; Interruption disableloop

clrf disp_7segmovlw 0x0d ; print - ’d’call prt_disp7segmovlw 0x10 ; print - ’n’call prt_disp7segmovlw 0x0E ; print - ’E’call prt_disp7seg

goto loop

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************;

********************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O, Timer0. ;; ;; Retorna em Bank0 ;; ;; Notas: ;;===================================================================;InitCfg;----------------- Analog 2 Digital - InitCfg ----------------------;

Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1movlw 0x06 ; W = 0x06movwf ADCON1 ; ADCON1 (PORTA I/O digital)

;----------------- I/O - InitCfg -----------------------------------;movlw b’11110001’ ; RA[3:1] outputsmovwf TRISA ; RA[7:4 & 0] inputsmovlw b’00000001’ ; RB[7:1] outputs

115





movwf TRISB ; RB[0] input

;----------------- TRM0 - InitCfg ----------------------------------;clrf OPTION_REG ; clear OPTION_REGbsf OPTION_REG,INTEDG ; INTEDG = 1bsf OPTION_REG,PS2 ;bsf OPTION_REG,PS1 ; TMR0 Ratebsf OPTION_REG,PS0 ; 1:256

Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0movlw TMR0_HW_VAL1 ; Set Hardware timer0 Valuemovwf TMR0 ; Set TMR0


;----------------- Interrupts enable bits --------------------------;clrf INTCONbsf INTCON,GIE ; Global Int. Enable bit

bsf INTCON,T0IE ; TMR0 Overflow Int. enablebsf INTCON,INTE ; External Int. enable bit

clrf disp_7seg ;



movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1

movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2movlw seg7_3 ; Set 7segment valor 3movwf seg73 ; Save valor 3movlw seg7_4 ; Set 7segment valor 4movwf seg74 ; Save valor 4movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7movwf seg77 ; Save valor 7movlw seg7_8 ; Set 7segment valor 8movwf seg78 ; Save valor 8movlw seg7_9 ; Set 7segment valor 9movwf seg79 ; Save valor 9movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor Amovlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor Bmovlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor Dmovwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor Emovwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor Fmovwf seg7F ; Save valor Fmovlw seg7_n ; Set 7segment pattern Nmovwf seg7n ; Save pattern Nmovlw seg7_null ; Set 7segment pattern NULL

movwf seg7null ; Save pattern Nreturn

116





;===================================================================;; Input: W(reg) - valor BCD de entrada ;; Input: DISP_7SEG - seleção do display a ser refrescado ;; Output: não têm parâmetro de saída ;; ;; Resumo: Subroutina de Controlo dos displays ;; Protótipo em Linguagem C ;; void display(unsigned char bcd_in, unsigned char disp_7seg) ;;===================================================================;display

movwf bcd_in ;movf PORTA,w ; w = PORTAandlw 0xF1 ;movwf aux ; aux = w & 0xf1

disp_0 movfw disp_7seg ; switch(disp_7seg)sublw 0x00 ;btfss STATUS,Z ;goto disp_1 ;

movfw aux ; case_0iorlw 0x08 ; w = aux | 0x08goto break ; break




return

;===================================================================;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;; Output: ;; ;; Resumo: Subroutina => BCD to 7segment display, envia o valor ;; passado em bcd_in para a PORTB ;;===================================================================;bcd_7seg

movlw seg70 ; Início da tabela de valoresaddwf bcd_in,w ; & do val a mostrar da tabelamovwf FSR ; Set do endereço da tabelamovf INDF,w ; leitura do valor de 7seg

movwf PORTB ; envio do valor para o PORTBreturn


call display ; display(bcd_in,disp_7seg);


movlw 120 ; Set Hardware timer0 Valuemovwf TMR0 ; Set TMR0

117






return


decf counter,f ; counter--movfw counter ; w = countersublw 0xFF ;btfsc STATUS,Z ; if( w == 0xFF )return ; return

movfw counter ; w = counterandlw 0x0F ; w = w & 0x0Fsublw 0x0F ;btfss STATUS, Z ; if( w != 0x0F)goto dif_xf ; goto dif_xfmovfw counter ; w = counterandlw 0xF0 ; w = w & 0xF0iorlw 0x09 ; w = w | 0x09movwf counter ; counter = w


;********************************************************************


movwf w_save ;Salvaguarda W registerswapf STATUS,Wclrf STATUSmovwf status_save ;Salvaguarda do STATUS regmovf PCLATH,Wmovwf pclath_saveclrf PCLATH

;**************** Timer0 interruption process *********************timer_int

bcf INTCON,T0IF ; Clear timer0 int flag

movlw TMR0_HW_VAL1 ; Set Hard timer valuemovwf TMR0 ; Set TMR0

btfsc disp_7seg,0 ; if(disp_7seg == 0)goto else_isr ; {movfw counter ; w = counterandlw 0x0F ; w = w & 0x0Fmovwf bcd_in ; bcd_in = counter & 0x0Fgoto display_isr

else_isr ; } elseswapf counter,w ;andlw 0x0F ;btfsc STATUS,Z ;goto $+3 ; if (STATUS,Z==1)movwf bcd_in ; bcd_in = counter >> 4 ;

display_isr call display ; display(bcd_in,disp_7seg);incf disp_7seg,w ;andlw 0x01 ;

118





movwf disp_7seg ; disp_7seg = (++disp_7seg) & 0x01;

btfsc start_stop,0 ; if (start_stop == 1)goto interrupt_end; {

decfsz timer0_cnt,f ; if((timer0_cnt--) == 0 )goto interrupt_end; {movlw TMR0_SFW_VAL ;movwf timer0_cnt ; timer0_cnt = 100;call countdown ; countdown(counter);

; }; }

;************ FIM do processo de Interrupt ************************interrupt_end

movf pclath_save,wmovwf PCLATHswapf status_save,wmovwf STATUS ;Recover STATUS regswapf w_save,f ;Read saved W register

swapf w_save,w ;Recover W registerretfie

END

119





5.3 Ponto 3

; Trabalho nº 7p3

; Implementação de relógio de 60 segundos c/ timer interrupts; e interrupção de start stop apartir de (RB0); distinção da interrupção gerada dentro da rotina de serviço; à interrupção;; Observações:; Implementado com com Timers a gerar interrupção a cada 10ms.;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab7p2_3.asm *; Data: 1/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *

; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2005 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.LKR *; *;********************************************************************





;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------



RC0 EQU 0RC1 EQU 1RC2 EQU 2RC3 EQU 3RC4 EQU 4RC5 EQU 5RC6 EQU 6

RC7 EQU 7

TMR0_HW_VAL1 EQU 60 ; 10ms aprox.

120





TMR0_HW_VAL2 EQU 120 ; 5ms aprox.TMR0_SFW_VAL EQU 100 ;

;--------------------------------------------------------------------;Displays de 7 segementos -|gfedcba-|;--------------------------------------------------------------------seg7_0 EQU b’01111110’ ; Valor 0seg7_1 EQU b’00001100’ ; Valor 1seg7_2 EQU b’10110110’ ; Valor 2seg7_3 EQU b’10011110’ ; Valor 3seg7_4 EQU b’11001100’ ; Valor 4seg7_5 EQU b’11011010’ ; Valor 5seg7_6 EQU b’11111000’ ; Valor 6seg7_7 EQU b’00001110’ ; Valor 7seg7_8 EQU b’11111110’ ; Valor 8seg7_9 EQU b’11001110’ ; Valor 9seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor Bseg7_C EQU b’01110010’ ; Valor C

seg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor Fseg7_n EQU b’10101000’ ; Valor nseg7_null EQU b’00000000’ ; Valor Null

;----------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL);----------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20seg70 RES 1 ; Valor 0 endereçoseg71 RES 1 ; Valor 1 endereçoseg72 RES 1 ; Valor 2 endereçoseg73 RES 1 ; Valor 3 endereçoseg74 RES 1 ; Valor 4 endereçoseg75 RES 1 ; Valor 5 endereço

seg76 RES 1 ; Valor 6 endereçoseg77 RES 1 ; Valor 7 endereçoseg78 RES 1 ; Valor 8 endereçoseg79 RES 1 ; Valor 9 endereçoseg7A RES 1 ; Valor A endereçoseg7B RES 1 ; Valor B endereçoseg7C RES 1 ; Valor C endereçoseg7D RES 1 ; Valor D endereçoseg7E RES 1 ; Valor E endereçoseg7F RES 1 ; Valor F endereçoseg7n RES 1 ; Valor n endereçoseg7null RES 1 ; Valor null endereço

timer0_cnt RES 1 ; Software timer0_count Valuebcd_in RES 1 ; endereço de entrada BCDcounter RES 1 ; valor a ser decrementadodisp_7seg RES 1 ; seleção do display de 7_segaux RES 1start_stop RES 1

w_save RES 1 ; SAVE Wstatus_save RES 1 ; SAVE STATUS REGpclath_save RES 1 ; SAVE PCLATH REG


Bank0 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 0bcf STATUS,RP0

bcf STATUS,RP1ENDM


121





bsf STATUS,RP0bcf STATUS,RP1ENDM



;********************************************************************


ORG 0x04 ; Interrupt vectorgoto interrupt_start ; Go to interrupt Service; Rotine

;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------



do_main ; do{movf counter,w ; leitura da flag Zbtfss STATUS,Z ; }while(STATUS,Z == 0);goto do_main ; Z = 0, Jump to do_main

; Z = 1, Time OUT

clrf INTCON ; Interruption disableloop

clrf disp_7segmovlw 0x0d ; print - ’d’call prt_disp7segmovlw 0x10 ; print - ’n’call prt_disp7segmovlw 0x0E ; print - ’E’call prt_disp7seg

goto loop

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************;********************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O, Timer0. ;; ;; Retorna em Bank0 ;; ;; Notas: ;;===================================================================;InitCfg;----------------- Analog 2 Digital - InitCfg ----------------------;


movlw 0x06 ; W = 0x06movwf ADCON1 ; ADCON1 (PORTA I/O digital)

;----------------- I/O - InitCfg -----------------------------------;

122





movlw b’11110001’ ; RA[3:1] outputsmovwf TRISA ; RA[7:4 & 0] inputsmovlw b’00000001’ ; RB[7:1] outputsmovwf TRISB ; RB[0] input

;----------------- TRM0 - InitCfg ----------------------------------;clrf OPTION_REG ; clear OPTION_REGbsf OPTION_REG,INTEDG ; INTEDG = 1bsf OPTION_REG,PS2 ;bsf OPTION_REG,PS1 ; TMR0 Ratebsf OPTION_REG,PS0 ; 1:256



;----------------- Interrupts enable bits --------------------------;clrf INTCONbsf INTCON,GIE ; Global Int. Enable bitbsf INTCON,T0IE ; TMR0 Overflow Int. enablebsf INTCON,INTE ; External Int. enable bit

clrf disp_7seg ;



movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0

movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2movlw seg7_3 ; Set 7segment valor 3movwf seg73 ; Save valor 3movlw seg7_4 ; Set 7segment valor 4movwf seg74 ; Save valor 4movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7movwf seg77 ; Save valor 7movlw seg7_8 ; Set 7segment valor 8movwf seg78 ; Save valor 8movlw seg7_9 ; Set 7segment valor 9movwf seg79 ; Save valor 9movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor Amovlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor Bmovlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor Dmovwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor Emovwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor Fmovwf seg7F ; Save valor F

movlw seg7_n ; Set 7segment pattern Nmovwf seg7n ; Save pattern Nmovlw seg7_null ; Set 7segment pattern NULLmovwf seg7null ; Save pattern N

123





return



disp_0 movfw disp_7seg ; switch(disp_7seg)

sublw 0x00 ;btfss STATUS,Z ;goto disp_1 ;movfw aux ; case_0iorlw 0x08 ; w = aux | 0x08goto break ; break




return

;===================================================================;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;; Output: ;; ;; Resumo: Subroutina => BCD to 7segment display, envia o valor ;; passado em bcd_in para a PORTB ;;===================================================================;bcd_7seg

movlw seg70 ; Início da tabela de valores

addwf bcd_in,w ; & do val a mostrar da tabelamovwf FSR ; Set do endereço da tabelamovf INDF,w ; leitura do valor de 7segmovwf PORTB ; envio do valor para o PORTB

return




124





movlw 120 ; Set Hardware timer0 Valuemovwf TMR0 ; Set TMR0


return


decf counter,f ; counter--movfw counter ; w = counter

sublw 0xFF ;btfsc STATUS,Z ; if( w == 0xFF )return ; returnmovfw counter ; w = counterandlw 0x0F ; w = w & 0x0Fsublw 0x0F ;btfss STATUS, Z ; if( w != 0x0F)goto dif_xf ; goto dif_xfmovfw counter ; w = counterandlw 0xF0 ; w = w & 0xF0iorlw 0x09 ; w = w | 0x09movwf counter ; counter = w


;====================================================================;;teste_sw ;; ;; Subrotina de teste do SW start/stop ;; ;;====================================================================;teste_sw

bcf INTCON,INTFincf start_stop,w ;andlw 0x01movwf start_stop ; start_stop = (++start_stop) & 0x01return

;********************************************************************


movwf w_save ;Salvaguarda W registerswapf STATUS,Wclrf STATUSmovwf status_save ;Salvaguarda do STATUS regmovf PCLATH,Wmovwf pclath_saveclrf PCLATH

btfsc INTCON,INTF ; if ( INTF == 1 )call teste_sw ; call teste_sw

; else

;**************** Timer0 interruption process *********************timer_intbcf INTCON,T0IF ; Clear timer0 int flag

125





movlw TMR0_HW_VAL1 ; Set Hard timer valuemovwf TMR0 ; Set TMR0

btfsc disp_7seg,0 ; if(disp_7seg == 0)goto else_isr ; {movfw counter ; w = counterandlw 0x0F ; w = w & 0x0Fmovwf bcd_in ; bcd_in = counter & 0x0Fgoto display_isr

else_isr ; } elseswapf counter,w ;andlw 0x0F ;btfsc STATUS,Z ;goto $+3 ; if (STATUS,Z==1)movwf bcd_in ; bcd_in = counter >> 4 ;

display_isr call display ; display(bcd_in,disp_7seg);incf disp_7seg,w ;andlw 0x01 ;

movwf disp_7seg ; disp_7seg = (++disp_7seg) & 0x01;btfsc start_stop,0 ; if (start_stop == 1)goto interrupt_end; {

decfsz timer0_cnt,f ; if((timer0_cnt--) == 0 )goto interrupt_end; {movlw TMR0_SFW_VAL ;movwf timer0_cnt ; timer0_cnt = 100;call countdown ; countdown(counter);

; }; }

;************ FIM do processo de Interrupt ************************interrupt_end

movf pclath_save,wmovwf PCLATH

swapf status_save,wmovwf STATUS ;Recover STATUS regswapf w_save,f ;Read saved W registerswapf w_save,w ;Recover W registerretfie

END

126




TP8 - USART do PIC


Comunicação série assíncrona (USART) 2 aulas

1 Resumo

Neste trabalho prático, será explorada a USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver

Transmitter) do PIC16F876, no modo assíncrono full duplex, na comunicação série entre o PIC e o

computador do laboratório, através de um programa que implementa um terminal série.

2 Objectivos

• Compreensão dos passos de programação da USART, para recepção e transmissão de dados.

• Elaboração de rotinas para transmissão e recepção de um carácter.

• Elaboração de uma rotina para transmissão de um array de caracteres (strings).

3 Descrição

A USART, é uma das duas portas de comunicação integradas no PIC16F876. Este circuito permite

a configuração para comunicação síncrono ou assíncrono, embora neste trabalho apenas estejamos

interessados no modo de comunicação assíncrona.

Na comunicação com a USART cada bloco de dados é composto por 8 bits (contudo pode ser

utilizado um bit adicional para implementar um esquema de detecção de erros, de comunicação por

verificação de paridade).

O funcionamento da USART, é definido através da programação de dois registos de controlo,

TXSTA (registo de controlo/estado de transmissão) e RCSTA (registo de controlo/estado de recepção),

mais detalhes ver páginas 131 e 132 respectivamente.

127





3.1 Configuração dos pinos de transmissão/recepção

No modo assíncrono, usa-se o pino (17)

RC6 / TX / CK para transmissão de dados,

sendo o pino (18) RC7 / RX / DT usado para

recepção de dados. Para a USART funcio-

nar correctamente, a entrada (linha RX), e a

saída (linha TX) têm de ser definidos no re-

gisto TRISC, (ver configuração de um porto

página 16). Assim, o bit 6 do porto C, é de-finido em modo saída valor ‘0’ e o bit 7 é

definido em modo entrada valor ‘1’. Usando, RC6 e RC7 como porto para a USART, o bit SPEN do

Figura 34: Atribuição do porto série

registo RCSTA, deve ser activado a ‘1’.

3.2 Taxa de transmissão da USART

A taxa de transmissão da USART, é controlada pelo BRG (Baud Rate Generator). Esta é definida pelo

valor a colocar no registo SPBRG, este registo controla o período do sinal de saída de um free run

timer de 8 bits. Em modo assíncrono, o bit BRGH no registo TXSTA, é usado para controlar a taxa

de transmissão entre low speed e high speed , usar high speed na maioria dos casos é vantajoso, uma

vez que reduz a taxa de erro.

As taxas de transmissão disponíveis, para o PIC com uma FOSC de 20MHz estão descritas na

tabela 5.

Taxa de transmissão (BAUD RATE) Valor (decimal) a colocar em SPBRG9600 129

19200 64

28800 42

33600 36

57600 20

115200 10

Tabela 5: Taxa de transmissão em modo assíncrono (BRGH = 1)

128




TP8 - USART do PIC

3.3 Operação de transmissão

É no registo TXREG que são carregados os dados a transmitir, estes são depois enviados de forma

automática para o registo interno TSR e posteriormente transmitidos pelo porto TX. A transmissão de

dados é activada pelo bit TXEN do registo TXSTA. O bit menos significativo (LSB, Least Significant

Bit), é transferido em primeiro lugar.

Uma vez transmitido o conteúdo do registo TXREG para TSR, o TXIF (bit indicador do estado do

buffer em PIR1) sinaliza que o registo de transmissão da USART está vazio, tomando o valor ‘1’. Os

dados podem ser continuamente transmitidos, se primeiro fôr detectada a sinalização de TXIF, e de

seguida fôr efectuada uma escrita no registo TXREG. O TXIF não pode ser apagado por programação:

é automáticamente forçado a ‘0’ quando os dados são movidos para TXREG;

Figura 35: Operação de transmissão assíncrona

Passos a seguir na configuração de uma Transmissão Assíncrona.

1. Inicializar o registo SPBRG com a taxa de transferência apropriada (ver tabela 5);

2. Activação da porta série em modo assíncrono, pondo a ’0’ o bit SYNC do registo TXSTA e a

’1’ o bit SPEN do registo RCSTA;

3. Por forma activar a transmissão o bit TXEN (registo TXSTA) é activo a ‘1’. Nessa altura o

registo TXREG está em condições de ser escrito e o bit TXIF do registo PIR1 vem a ‘1’;

4. Enviar os dados para o TXREG e começar a transmissão.

129





3.4 Operação de recepção

Os dados recebidos pela porta RX são recolhidos no registo RSR, através do circuito de recolha de

dados (Data Recovery). Os dados são recolhidos pelo registo RSR, de acordo com a taxa de transmis-

são especificada pelo registo SPBRG e pelo bit BRGH do registo TXSTA (ver página 131).

Aquando da detecção do stop bit, o conteúdo do registo RSR é transferido para o registo RCREG.

O bit RCIF do registo PIR1, toma o valor ‘1’ quando os dados são escritos no registo RCREG, (sina-

lizando a recepção de nova informação). Os dados podem ser continuamente recebidos, se primeiro

fôr detectada a sinalização e de seguida efectuar-se uma leitura do registo RCREG. O RCIF não pode

ser apagado por programação, este é ‘0’ quando os dados são lidos de RCREG.

Figura 36: Operacão de recepcção assíncrona

Passos a seguir na configuração na Recepção Assíncrona.

1. Inicializar o registo SPBRG com a taxa de transmissão apropriada;

2. Activação da porta série em modo assíncrono, pondo a ‘0’ o bit SYNC do registo TXSTA e a

‘1’ o bit SPEN do registo RCSTA;

3. Permitir a recepção, activando o bit CREN do registo RCSTA;

4. Quando a recepção estiver terminada, a flag RCIF do registo PIR1 é activado;

5. Para ler os oito bits recebidos, deverá ser lido o registo RCREG.

130




TP8 - USART do PIC

3.5 Registo TXSTA

bit 7 CSRC: Selecção da origem do relógio.

Modo Assíncrono:

Dont´t care.Modo Síncrono:

1 = Modo master (relógio gerado internamente por BRG).0 = Modo slave (relógio gerado externamente).

bit 6 TX9: Transmissão com 9 bits.

1 = Activa a transmissão a 9 bits.0 = Desactiva a transmissão a 9 bits.

bit 5 TXEN: Activa transmissão.

1 = Activa transmissão.0 = Desactiva transmissão.

bit 4 CREN: Modo de comunicação da USART.

1 = Modo Assíncrono.0 = Modo Síncrono.

bit 3 Não Implementado: leitura a ’0’.

bit 2 BRGH: Bit de selecção de HIGH Baud Rate.

Modo Assíncrono:

1 = HIGH SPEED.0 = LOW SPEED.

Modo Síncrono:

Não usado neste modo

bit 1 TRMT: Transmit Shift Register, bit de estado.

1 = TSR vazio.0 = TSR cheio.

bit 0 TX9D: Nono bit, na transmissão de dados, (usado para paridade).

131





3.6 Registo RCSTA

bit 7 SPEN: Activação da porta série do PIC.

1 = Porta série activada (configura RC7/RX/DT e RC6/TX/CK pinos como portos série) .0 = Porta série desactivada.

bit 6 RX9: Recepção com 9 bits.

1 = Activa a recepção a 9 bits.

0 = Desactiva a recepção a 9 bits.

bit 5 SREN: Activa recepção única.

Modo Assíncrono:

Dont´t care.Modo Síncrono - master:

1 = Activa recepção única.0 = Desactiva recepção única. NOTA: Este bit é apagado, após uma recepção completa.

Modo Síncrono - slave:

Dont´t care.

bit 4 CREN: Activa a recepção contínua.

Modo Assíncrono:

1 = Activa recepção contínua.0 = Desactiva recepção contínua.

Modo Síncrono:

1 = Activa recepção contínua, até bit CREN activo ser desactivado (CREN supra sucede SREN).0 = Desactiva recepção contínua.

bit 3 ADDEN: Activa a detecção de endereço.

Modo Assíncrono 9-bit (RX9 = 1):

1 = Activa detecção de endereço, activa interrupção e carga do buffer de recepção, quandoRSR<8> activo.0 = Desactiva detecção de endereço, todos os bytes são recebidos, e o nono bit pode serusado como bit de paridade.

bit 2 FERR: Indicação de erro de frame (leitura apenas).

1 = Indicação de framing error.NOTA:Pode ser actualizado lendo o registo RCREG e efectuando a recepção do próximo byte válido).0 = Não ocorreu framing error.

bit 1 OERR: Indicação de erro do bit overrun (leitura apenas).

1 = Ocorreu um erro de overrun (reposição a 0 por reposição a zero de CREN).

0 = Não ocorreu erro de overrun.

bit 0 RX9D: Nono bit, na recepção de dados (usado para paridade).

132




TP8 - USART do PIC


1. Implementar um programa em assembly que permita a transmissão de 1 carácter, para o pro-grama terminal do computador anfitrião (host computer terminal).

2. Implementar um programa em assembly que permita a recepção de 1 carácter, e posterior trans-

missão (através da rotina criada anteriormente) para o host computer terminal.

3. Implementar um programa em assembly que permita o envio de um array de caracteres, para o

host computer terminal. Inicialmente o programa deve enviar para o terminal a string "Digite ->

(p,i,e,x)?", e consoante o carácter seleccionado (premido), será enviada para o terminal a string

correspondente:

(a) Quando recebido o carácter ‘p’ é enviada a mensagem "PIC - Ola, Mundo";

(b) Se recebido o carácter ‘i’ ou ‘e’ serão enviadas as strings respectivas ás mensagens ora em

Inglês ora em Espanhol.

(c) Quando recebido o carácter ‘x’, será enviada a mensagem "PIC - BYE BYE user". No

entanto se um outro carácter for recebido, deverá ser enviada para o terminal a mensagem

seguinte "Caracter Invalido".

Figura 37: Ligação série entre o PIC e o Computador



DataSheet PIC16F876(DS30292C) Microchip, capítulo 10. - Addressable Universal syn-

chronous Asyncronous Receiver Transmiter (USART), página 95.

DataSheet PIC16F876(DS30292C) Microchip, capítulo 13 - Instrution Set Summary, pá-gina 135.

133






5.1 Ponto 1; Trabalho nº 8p1; Comunicação Série (USART);; Objectivos:;; - Compreensão dos passos de programação da USART, para recepção e transmissã; - Elaboração de rotinas para transmissão e recepção de um caracter.; - Elaboração de uma rotina para transmissão de um array de caracteres (strin;;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab8.asm *; Data: 1/Junho/2005 *

; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2005 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.LKR *; *;********************************************************************

list p=16f876 ; list directive to define

radix decimal ; processor



;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------

RC0 EQU 0RC1 EQU 1RC2 EQU 2RC3 EQU 3RC4 EQU 4

RC5 EQU 5RC6 EQU 6RC7 EQU 7


RA0 EQU 0RA1 EQU 1RA2 EQU 2

RA3 EQU 3RA4 EQU 4RA5 EQU 5;--------------------------------------------------------------------

134




TP8 - USART do PIC

; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL);--------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20ptr_pos RES 1ptr_count RES 1retrive_char RES 1



Bank1 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 1bsf STATUS,RP0bcf STATUS,RP1





;====================================================================ORG 0x20

main ; Aqui começa o programa principalcall InitCfg ; rotina de configuração

while_1movlw ’P’ ;call tx_char ; envio do caracter "P"movlw ’ ’call tx_char ; envio de 1 espaço

goto while_1 ; loop infinito

;******************************************************************

;************************** ROTINAS *******************************;******************************************************************;******************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O, USART ;; ;; ;; Notas: ;;===================================================================;

InitCfg;----------------- Config USART ------------------------------------;Bank1 ; memoria do programa em Bank1movlw 10 ; 115.2 Kbaud @ 20MHz

135





movwf SPBRG

clrf TXSTAbsf TXSTA,TXENbsf TXSTA,BRGH

Bank0 ; memoria do programa em Bank0clrf RCSTAbsf RCSTA,SPEN ; SPEN = 1bsf RCSTA,CREN ; CREN = 1

;----------------- I/O Config --------------------------------------;Bank1bcf TRISC,RC6 ; RC6 = TX output

Bank0clrf ptr_posclrf ptr_countclrf retrive_char

return;===================================================================;; Transmit Char = tx_char ;; Input: W(reg) - Character ASCII a transmitir ;; Output: não devolve nada ;; ;; Resumo: ;; A rotina tx_char, aguarda que a FLAG TXIF de PIR1 seja 1, ;; sinalizando assim a autorização de envio de um char através de ;; TXREG. ;; Protótipo em Linguagem C ;; void tx_char(char c) ;;===================================================================;

tx_char

btfss PIR1,TXIF ; while( TXIF == 0) {}goto $-1 ;movwf TXREG ;

return

END

136




TP8 - USART do PIC

5.2 Ponto 2

; Trabalho nº 8 ; pergunta 2

; Comunicação Série (USART);; Objectivos:;; - Compreensão dos passos de programação da USART, para recepção e transmissã; - Elaboração de rotinas para transmissão e recepção de um caracter.; - Elaboração de uma rotina para transmissão de um array de caracteres (strin;;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab8.asm *; Data: 1/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *

; Olímpia Rodrigues *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2005 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.LKR *; *;********************************************************************




; known tested (good) code;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------




;--------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL);--------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20

137





ptr_pos RES 1ptr_count RES 1retrive_char RES 1








;====================================================================ORG 0x20

main ; Aqui começa o programa principalcall InitCfg ; rotina de configuração

while_1call rx_char ; recepção de 1 caractercall tx_char ; envio do caracter recebidomovlw ’ ’call tx_char ; envio de 1 espaço

goto while_1 ; loop infinito

;******************************************************************

;************************** ROTINAS *******************************;******************************************************************;******************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O, USART ;; ;; ;; Notas: ;;===================================================================;InitCfg;----------------- Config USART ------------------------------------;

Bank1 ; memoria do programa em Bank1

movlw 10 ; 115.2 Kbaud @ 20MHzmovwf SPBRG

clrf TXSTA

138




TP8 - USART do PIC

bsf TXSTA,TXENbsf TXSTA,BRGH



Bank0clrf ptr_posclrf ptr_countclrf retrive_charreturn

;===================================================================;

; Transmit Char = tx_char ;; Input: W(reg) - Character ASCII a transmitir ;; Output: não devolve nada ;; ;; Resumo: ;; A rotina tx_char, aguarda que a FLAG TXIF de PIR1 seja 1, ;; sinalizando assim a autorização de envio de um char através de ;; TXREG. ;; Protótipo em Linguagem C ;; void tx_char(char c) ;;===================================================================;

tx_charbtfss PIR1,TXIF ; while( TXIF == 0) {}goto $-1 ;movwf TXREG ;

return

;===================================================================;; Receive Char = rx_char ;; Input: não têm parâmetro de entrada ;; Output: W(reg) - Character ASCII recebido através da USART ;; ;; Resumo: ;; A rotina rx_char, aguarda que a FLAG RCIF de PIR1 seja 1, ;; sinalizando assim a chegada de um char ao registo RCREG. ;; Protótipo em Linguagem C ;; char rx_char(void) ;;===================================================================;

rx_charbtfss PIR1,RCIF ; while( RCIF == 0) {}goto $-1movfw RCREG

return

END

139





5.3 Ponto 3

; Trabalho nº 8 pergunta 3

; Comunicação Série (USART);; Objectivos:;; - Compreensão dos passos de programação da USART, para recepção e transmissã; - Elaboração de rotinas para transmissão e recepção de um caracter.; - Elaboração de uma rotina para transmissão de um array de caracteres (strin;;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab8.asm *; Data: 1/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *

; Olímpia Rodrigues *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2005 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.LKR *; *;********************************************************************




; known tested (good) code;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------




;--------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL);--------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20

140




TP8 - USART do PIC

ptr_pos RES 1ptr_count RES 1retrive_char RES 1








;====================================================================ORG 0x20

stan_table ;table for standard codeaddwf PCL,f; "XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"; ptr:

dt "Digite -> (p,i,e,x)?" ;0dt "PIC - Ola, Mundo " ;20dt "PIC - Hola, Mundo " ;40dt "PIC - Hello, World " ;60dt "Caracter Invalido " ;80dt "PIC - BYE BYE user " ;100

main ; Aqui começa o programa principalcall InitCfg

movlw 0movwf ptr_poscall ptr_string

while_1call rx_charmovwf retrive_charsublw ’p’btfsc STATUS,Zgoto PORTUGUESmovfw retrive_charsublw ’e’btfsc STATUS,Zgoto ESPANHOLmovfw retrive_charsublw ’i’btfsc STATUS,Zgoto INGLES

movfw retrive_charsublw ’x’btfsc STATUS,Zgoto EXIT

141





movlw 80movwf ptr_poscall ptr_stringgoto while_1

PORTUGUESmovlw 20movwf ptr_poscall ptr_stringgoto while_1

ESPANHOLmovlw 40movwf ptr_poscall ptr_stringgoto while_1

INGLESmovlw 60movwf ptr_poscall ptr_string

goto while_1EXITmovlw 100movwf ptr_poscall ptr_stringgoto SAIDA

;******************************************************************

;************************** ROTINAS *******************************;******************************************************************;******************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;

; ao programa principal, PORTOS I/O, USART ;; ;; ;; Notas: ;;===================================================================;InitCfg;----------------- Config USART ------------------------------------;

Bank1 ; memoria do programa em Bank1movlw 10 ; 115.2 Kbaud @ 20MHzmovwf SPBRG




Bank0clrf ptr_posclrf ptr_countclrf retrive_charreturn

;===================================================================;

; Transmit Char = tx_char ;; Input: W(reg) - Character ASCII a transmitir ;; Output: não devolve nada ;; ;

142




TP8 - USART do PIC

; Resumo: ;; A rotina tx_char, aguarda que a FLAG TXIF de PIR1 seja 1, ;; sinalizando assim a autorização de envio de um char através de ;; TXREG. ;; Protótipo em Linguagem C ;; void tx_char(char c) ;;===================================================================;

tx_charbtfss PIR1,TXIF ; while( TXIF == 0) {}goto $-1 ;movwf TXREG ;

return

;===================================================================;; Receive Char = rx_char ;; Input: não têm parâmetro de entrada ;; Output: W(reg) - Character ASCII recebido através da USART ;

; ;; Resumo: ;; A rotina rx_char, aguarda que a FLAG RCIF de PIR1 seja 1, ;; sinalizando assim a chegada de um char ao registo RCREG. ;; Protótipo em Linguagem C ;; char rx_char(void) ;;===================================================================;

rx_charbtfss PIR1,RCIF ; while( RCIF == 0) {}goto $-1movfw RCREG

return

;===================================================================;

; print_string - prt_string ;; Input: prt_pos - localização do caracter na tabela ;; Output: não têm parametro de saída ;; ;; Resumo: ;; Esta rotina imprime no ecra 20 caracteres, posicionadas na ’dt’ ;; (tabela de dados) através do parametro ’prt_pos’. ;; ;; Protótipo em Linguagem C ;; void prt_string(unsigned char prt_pos) ;;===================================================================;

ptr_stringmovlw 20 ; print 20 character / linemovwf ptr_count

prt_next_charmovlw HIGH stan_tablemovwf PCLATHmovf ptr_pos,w ; character table locationcall stan_table ; retrieve 1 charactercall tx_char ; send character to USARTincf ptr_pos,f ; get next character to senddecfsz ptr_count,f ; move pointer to next chargoto prt_next_char

movlw ’\r’call tx_charmovlw ’\n’call tx_char

return

SAIDA END

143





NOTAS:

144




TP9 - Conversor A/D do PIC


Conversão Analógia -> Digital (ADC) 4 aulas

1 Resumo

Conversão A/D de valores de tensão (analógicos) provenientes de diferentes dispositivos. Interface

através de sensor infravermelhos e potenciómetro com visualização de resultados em displays de 7

segmentos ou através do PC (terminal série).

2 Objectivos

• Introdução ao estudo do conversor A/D (ADC) do PIC.

• Implementação de um voltímetro digital básico.• Medição de distâncias através de um sensor de infravermelhos.

3 Descrição

No processamento de sinais-analógicos há, muitas vezes, vantagem em os converter para sinais di-

gitais, de modo a que possam se processados por um microprocessador. Os elemento que efectua a

conversão de um sinal analógico num digital (um valor numa determinada voltagem) é designado por

"conversor analógico digital"’ ADC.O PIC16F876 dispõe de uma ADC de 10 bits, o que significa que o resultado pode ser represen-

tado com uma resolução de 1/1024 gama máxima. É possível distinguir valores com cerca de 5mV de

resolução aproximadamente (5/1024 = 0.004883), supondo que a gama máxima de valores a medir é

de 5V, ou seja toda a gama entre 0V..5V.

3.1 Entrada Analógica

No PIC16F876, podemos seleccionar como entrada analógica, por programação 1 dos 5 canais dis-

poníveis (entradas RA0 - RA5, excepto RA4). O registo ADCON1 configura as linhas RA0 - RA5

(execpção RA4) do PIC como entradas analógicas/digitais ou referência; a entrada seleccionada deve

145





ser programada como entrada afectando o bit correspondente no registo TRISA. Mais detalhes ver

configuração de um porto com entradas analógicas, página 16.

À ligação da entrada analógica com o conversor A/D, dá-se o nome de canal (channel), a selecçãodo canal a ser activado é feita pelo registo ADCON0 (bits CHS2-CHS0), ver página 149.

Figura 38: ADC, entradas analógicas

3.2 Resultado da conversão A/D

O par de registos ADRESH e ADRESL de 8 bits cada, forma o local onde são colocados os 10 bits do

resultado da conversão, estes registos formam assim em conjunto um registo de 16 bits.

A ADC, implementa duas formas no modo como formata o resultado de 10 bits nos registos

ADRESH e ADRESL, justificado este ora à esquerda ou à direita (restantes bits extra são carregados

a ’0’), ver figura 39. A selecção do formato é feita pelo bit ADFM do registro ADCON1, os bits , .

Figura 39: Formato do resultado de 10 bits

146





3.3 Mecanismo de aquisição da ADC

O condensador de amostragem (CHOLD) do módulo conversor A/D, é carregado pela tensão aplicada

à entrada analógica. A tensão de CHOLD é convertida para valores digitais através do conversor A/D.

Uma vez que o condensador não carrega instantaneamente, é necessário aguardar um certo tempo,

designado por tempo de HOLD, após a selecção da entrada analógica pretendida nos bits CHS0-3 do

ADCON0 (ver página 149).

Uma vez que este tempo não é implementado por hardware, é da responsabilidade do programador

implementar no programa um tempo de espera de aproximadamente 20µs, entre a selecção da entrada

analógica e o inicio da conversão A/D. Durante este tempo, o CHOLD está desligado da entrada

analógica.

A conversão A/D é iniciada quando o bit GO do registo ADCON0 é activado a ‘1’. Quando aconversão acaba o bit GO é reposto a ‘0’ por hardware. Existem duas maneiras de detectar o fim de

conversão da ADC, a primeira é através de polling ao bit GO até este ser ‘0’, a segunda mais elegante,

é através de uma interrupção global. No caso de usar interrupções, o bit ADIE do registo PIE, assim

como o bit do GIE do registo INTCON, devem estar activos a ‘1’. Quando o fim de conversão for

detectado, o bit ADIF do registo PIR1 é activo ‘1’ e a interrupção global ocorre.

A figura 147 mostra o circuito no qual o condensador CHOLD é carregado por VA.

CHOLD é carregado quando o interruptor (SS) é fechado. O díodo foi colocado por protecção no

sentido de evitar situações de tensão superiores a VDD ou inferiores a VSS na entrada analógica.

Figura 40: Mecanismo de aquisição da ADC

• Legenda:

CHOLD: Condensador de amostragem / retenção ( 120pF )

RSS: Resistência de amostragem ( cerca de 7K-ohm a VDD=5V ) SS: Interruptor

RIC: Resistência de ligação ( =<1K-ohm )

147





CPIN: Condensador de entrada ( 5pF )

ANx: Entrada Analógica

RS: Impedância da entrada analógica ( =<10K-ohm ) VA: Fonte de tensão analógica

3.4 Etapas na programação da ADC ( polling)

1. Configuração do conversor A/D ( Processo inicial)

• Configuração das entradas analógicas / tensão de referência / I/0 digital ADCON1/PCFG0-3.

• Selecção do clock de conversão da ADC, ADCON0/ADCS0-1

• Ligar o conversor A/D, ADCON0/ADON

2. Configuração do canal de entrada

• Selecção do canal de entrada, ADCON0/CHS0-2

3. Tempo guarda de carga do condensador CHOLD

• Aguardar até o CHOLD esteja completamente carregado, aprox. 20µs

4. Início da conversão

• Activar o bit GO, ADCON0/GO = ‘1’

5. Aguardar o fim de conversão da ADC

• Fazer polling ao bit GO até que este seja ‘0’

6. Leitura do resultado da conversão A/D

• Ler o resultado no par de registos, ADRESH,ADRESL

7. Para a próxima conversão, ir para item 1 ou 2 como desejado

148





3.5 Registo ADCON0

bit 7-6 ADCS1,ADCS0: Bits de selecção do clock do conversor A/D.

00 = FOSC/2.01 = FOSC/8.10 = FOSC/32.11 = FRC (clock derivado do oscilador interno da ADC).

bit 5-3 CH2: Bits de selecção do canal analógico .

000 = canal 0, (RA0/AN0).001 = canal 1, (RA1/AN1).010 = canal 2, (RA2/AN2).011 = canal 3, (RA4/AN3).100 = canal 4, (RA5/AN4).

bit 2 GO/ DONE : Bit de estado da conversão A/D.

1 = Conversão A/D a decorrer ( activar a ’1’ inicia a conversão A/D).0 = conversão A/D a parada ( este bit é automaticamente reset pelo PIC quando a conversão

A/Dé completada).

bit 1 Não Implementado: leitura a ’0’.

bit 0 ADON: Conversor A/D ligado.

1 = Conversor A/D ligado e em actividade.0 = Conversor A/D desligado, não consome corrente.

149





3.6 Registo ADCON1

bit 7 ADFM: Selecção do formato da conversão A/D.

0 = Justificado à direita. 6 bits mais significativos do ADRESH colocados a ‘0’.1 = Justificado à esquerda. 6 bits menos significativos do ADRESL colocados a ‘0’.

bit 6 ADCS2: Bit de selecção do clock de conversão.

ADCON1 ADCON0 Clock de conversão<ADCS2> <ADCS1:ADCS0>

0 00 Fosc/20 01 Fosc/80 10 Fosc/320 11 Frc (clock derivado do oscilador RC, interno da ADC)1 00 Fosc/41 01 Fosc/161 10 Fosc/641 11 Frc (clock derivado do oscilador RC, interno da ADC)

bit 5-4 Não Implementado: leitura a ’0’.

bit 3-0 PCFG3:PCFG0: Bits de controlo das entradas analógicas do PIC.

PCFG RA5 RA3 RA2 RA1 RA0<3:0>

0000 A A A A A0001 A Vref+ A A A0010 D A A A A0011 D Vref+ A A A0100 D A D A A0101 D Vref+ A A A011x D D D D D1000 A Vref+ Vref- A A1001 A A A A A1010 A Vref+ A A A1011 A Vref+ Vref- A A1100 D Vref+ Vref- A A1101 D Vref+ Vref- A A1110 D D D D A1111 D Vref+ Vref- D A

A = entrada analógica, D = entrada ou saída, digital, Vref ± = tensão de referência

150






1. Construção de um voltímetro digital simples. Este voltímetro faz a leitura de uma tensão eléc-trica entre 0V e 5V apresentando o resultado da conversão A/D, nos displays de 7 segmentos.

O valor convertido é afixado com um casa decimal (0.0 a 5.0V).

De modo a implementar esta funcionalidade, deve-se programar a ADC com os seguintes pa-

râmetros: entrada analógica RA0, selecção do clock do conversor A/D = FOSC/32, resolução

de 8 bits na saída. NOTA: Uma vez que a escala de valores retornados da ADC é [0..255], deve

implementar uma mudança de escala para valores entre [0..50].

Implementação de uma rotina de hexadecimal decimal, de modo a poder afixar nos displays

de 7 segmentos o valor convertido.

Figura 41: Diagrama do circuito do voltímetro digital, visualização com displays 7 segmentos

2. Finda a parte 1 do trabalho prático, o passo seguinte é alterar o programa anterior, de modo a

que seja possível o envio dos valores de tensão através da porta série, para o PC.

Figura 42: Diagrama do circuito do voltímetro digital, visualização terminal série

151





3. Neste ponto do trabalho, pretende-se medir distâncias com o auxílio a um sensor de infraver-

melhos, com visualização da distância nos displays de 7 segmentos. O sistema de medição deve

efectuar medições entre [10..40cm] com uma resolução de 1 cm. Fora desta gama deve indicar,através das mensagens, OFF e End que se encontra entre 0..10cm e entre 40..∞, respectiva-

mente.

Sugestão: Implementar uma rotina de cálculo da distancia, tendo em conta os valores de cali-

bração do sensor fornecidos.

NOTA: Os valores de calibração do sensor estão disponíveis para consulta no site da disciplina.

152






5.1 Ponto 1; Trabalho nº 9 PARTE_I; Voltimetro digital;; Resumo:; Voltimetro digital 0..5 Volts; visualização através dos displays de 7 segmentos;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab9Volt.asm *; Data: 1/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *

; Olímpia Rodrigues *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2005 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.INC *; *;********************************************************************




;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------


RC6 EQU 6RC7 EQU 7


RA0 EQU 0RA1 EQU 1RA2 EQU 2RA3 EQU 3

RA4 EQU 4RA5 EQU 5

TMR0_HW_VAL1 EQU 255 ; 25us aproximadamente

153





TMR0_HW_VAL2 EQU 0 ; 6ms aproximadamenteANALOG_CHANNEL EQU 0 ; Analog Channel 0(AN0)N_SHIFTS EQU 5

;--------------------------------------------------------------------;Displays de 7 segementos -|gfedcba-|;--------------------------------------------------------------------seg7_0 EQU b’01111110’ ; Valor 0seg7_1 EQU b’00001100’ ; Valor 1seg7_2 EQU b’10110110’ ; Valor 2seg7_3 EQU b’10011110’ ; Valor 3seg7_4 EQU b’11001100’ ; Valor 4seg7_5 EQU b’11011010’ ; Valor 5seg7_6 EQU b’11111000’ ; Valor 6seg7_7 EQU b’00001110’ ; Valor 7seg7_8 EQU b’11111110’ ; Valor 8seg7_9 EQU b’11001110’ ; Valor 9seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor B

seg7_C EQU b’01110010’ ; Valor Cseg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor Fseg7_n EQU b’10101000’ ; Valor nseg7_null EQU b’00000000’ ; Valor Null

;----------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL);----------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20seg70 RES 1 ; Valor 0 endereçoseg71 RES 1 ; Valor 1 endereçoseg72 RES 1 ; Valor 2 endereçoseg73 RES 1 ; Valor 3 endereçoseg74 RES 1 ; Valor 4 endereço

seg75 RES 1 ; Valor 5 endereçoseg76 RES 1 ; Valor 6 endereçoseg77 RES 1 ; Valor 7 endereçoseg78 RES 1 ; Valor 8 endereçoseg79 RES 1 ; Valor 9 endereçoseg7A RES 1 ; Valor A endereçoseg7B RES 1 ; Valor B endereçoseg7C RES 1 ; Valor C endereçoseg7D RES 1 ; Valor D endereçoseg7E RES 1 ; Valor E endereçoseg7F RES 1 ; Valor F endereçoseg7n RES 1 ; Valor n endereçoseg7null RES 1 ; Valor null endereço

;--------------------------------------------------------------------aux RES 1valor_tensao RES 1dig_high RES 1dig_low RES 1divdo RES 1disp_7seg RES 1bcd_in RES 1i RES 1j RES 1value_xg_high RES 1value_xg_low RES 1value_low RES 1value_high RES 1

buffer_32 RES 32


154









;********************************************************************


;====================================================================ORG 0x20

main ;Aqui começa o programa principalcall InitCfg

while_1movlw buffer_32 ; inicialize pointercall write_buff_32; void write_buffer(char* buff)movlw buffer_32 ; char media_32(char* buff)call media_32 ;

call xg_scale ;call h2d ;

movwf valor_tensao ;

btfss INTCON,T0IF ; while(TOIF == 0) {}goto $-1 ;bcf INTCON,T0IF ; T0IF = 0;movlw TMR0_HW_VAL2 ;movwf TMR0 ; Set Hardware timer0 Value

if_main btfsc disp_7seg,0 ; if(disp_7seg == 0)goto else_main ; {movfw valor_tensao ; w = valor_tensaoandlw 0x0F ; w = w & 0x0Fgoto display_main ;

else_main ; } elseswapf valor_tensao,wandlw 0x0F ;btfsc STATUS,Z ;goto $+3 ; if (STATUS,Z==1)

display_main call display ; display(bcd_in,disp_7seg);incf disp_7seg,w ;andlw 0x01 ;movwf disp_7seg ; disp_7seg = (++disp_7seg) & 0x01;goto while_1 ;

;******************************************************************

;************************** ROTINAS *******************************

;******************************************************************;******************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;

155





; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O, Timer0, ADC. ;; ;; ;; Notas: ;;===================================================================;InitCfg;--------------- Analog 2 Digital - Config -------------------------;

Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1clrf ADCON1bsf ADCON1,PCFG3 ; PCFG3 = 1bsf ADCON1,PCFG2 ; PCFG2 = 1bsf ADCON1,PCFG1 ; PCFG1 = 1bcf ADCON1,PCFG0 ; PCFG0 = 0

; RA0 = input analógicoBank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf ADCON0bsf ADCON0,ADCS1 ;

bcf ADCON0,ADCS0 ; FOSC / 32bsf ADCON0,ADON ; ADC ON

;---------------- I/O - Config -------------------------------------;

Bank1 ; memoria do programa em Bank1movlw b’11110001’ ; RA[3:1] outputsmovwf TRISA ; RA[7:4 & 1] inputsmovlw b’00000001’ ; RB[7:1] outputsmovwf TRISB ; RB[1] input

;----------------- TRM0 - Config ------------------------------------;

clrf OPTION_REG ; clear OPTION_REGbsf OPTION_REG,INTEDG ; INTEDG = 1bsf OPTION_REG,PS2 ;

bsf OPTION_REG,PS1 ; TMR0 Ratebcf OPTION_REG,PS0 ; 1:128Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0movlw TMR0_HW_VAL1 ; Set Hardware timer0 Valuemovwf TMR0 ; Set TMR0

;----------------- OTHER - Config ----------------------------------;clrf PORTA ;clrf PORTB ;clrf disp_7seg ; clear registers

;-------------------------------------------------------------------;; Inicialização dos registros associados aos displays 7seg ;;-------------------------------------------------------------------;

movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2movlw seg7_3 ; Set 7segment valor 3movwf seg73 ; Save valor 3movlw seg7_4 ; Set 7segment valor 4movwf seg74 ; Save valor 4movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7movwf seg77 ; Save valor 7


156





movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor Amovlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor Bmovlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor Dmovwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor Emovwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor Fmovwf seg7F ; Save valor Fmovlw seg7_n ; Set 7segment pattern Nmovwf seg7n ; Save pattern Nmovlw seg7_null ; Set 7segment pattern NULLmovwf seg7null ; Save pattern N

return

;===================================================================;; Input: W(reg) - ponteito para o endereço de buffer_32 ;; Output: - não têm parametro de saída ;; Resumo: ;; Recolhe 32 valores da ADC[0..255], escrevendo os mesmos em 32 ;; posições consecutivas de memória RAM ;; ;; Protótipo em Linguagem C ;; void write_buff_32(char* buffer_32) ;;===================================================================;write_buff_32

movwf FSR ; initialize pointerwrite_again movlw ANALOG_CHANNEL ; w(reg) = analog_channel

call analog2digital ; analog2digital(char W(reg))movwf INDF ; write INDF registerincf FSR,f ; inc pointer

btfss FSR,5 ; all done?goto write_again ; no write again; yes return

return

;===================================================================;; Input: W(reg) - Canal de entrada AN<X> em que X[0:7] ;; Output: W(reg) - valor de saída convertido pela ADC ;; (formato digital) escala (0..255) em que 0 = gnd ;; e 255 = VREF+ = 5V ;; Resumo: ;; Devolve em W(reg) valor digital convertido pela ADC. ;; ;; Protótipo em Linguagem C ;; char analog2digital(unsigned char canal_ADC) ;;===================================================================;analog2digital

andlw 0x07 ;movwf aux ; aux = 0x07 & wbcf STATUS,C ;rlf aux,f ;rlf aux,f ;rlf aux,f ;movlw 0xC7 ;andwf ADCON0,w ;iorwf aux,w ;movwf ADCON0 ;



bsf ADCON0,GO ; início da conversão

157





btfsc ADCON0,GO ;goto $-1 ;movfw ADRESH ;

;return ;

;===================================================================;; Input: W(reg) - ponteiro para o buffer ;; Output: W(reg) - média aritmética das 32 amostras ;; ;; Resumo: ;; Soma os 32 resultados de conversão da ADC, presentes no buffer de ;; de 32 posições, devolvendo a sua média aritmética. ;; ;; Protótipo em Linguagem C ;; char media_32(char* buffer_32) ;;===================================================================;media_32 clrf value_low ; initialize register

clrf value_high ; initialize register

movwf FSR ; initialize pointerread_again movfw INDF ; read INDF register to W(reg)

call soma ; soma(char W(reg))incf FSR,f ; inc pointerbtfss FSR,5 ; all done?goto read_again ; no read again

; yes continuemovlw N_SHIFTS ;movwf aux ;

divide_again bcf STATUS,C ; next - > Carry = flag = 0rrf value_high,f ; msb_value_high = 0rrf value_low,f ;decfsz aux,f ; all done?goto divide_again ; no divide againmovfw value_low ; yes return (value_low in W)

return

;===================================================================;; Input: W(reg) - valor de 8 bits a somar com os 8 bits menos ;; significativos de value low ;; Output: não têm parâmetro de saída ;; Resumo: ;; Soma o valor actual com o anterior se existir CARRY, incrementa ;; o valor de value_high de uma unidade. ;; ;; Protótipo em Linguagem C ;; void soma(unsigned char val_buffer_32) ;;===================================================================;soma

addwf value_low,f ; value_low + W(reg)btfsc STATUS,C ; exist CARRY?incf value_high,f ; yes, inc value_highreturn ; no, return

;===================================================================;; Input: W(reg) - valor hex na escala de (0..255) ;; Output: W(reg) - valor hex na escala de (0..50) ;; Resumo: ;; Mudança de escala [0..255] -> [0..50] ;; ;; Protótipo em Linguagem C ;; char xg_scale(unsigned char val) ;;===================================================================;xg_scale

movwf value_xg_low ;

movlw 0x32 ;movwf i ; i = 0x32movfw value_xg_low ;clrf value_xg_high ;

158





add_again addwf value_xg_low,w ; w = w + value_xg_lowbtfsc STATUS,C ; exist CARRY?incf value_xg_high,f; yes, inc value_xg_highdecfsz i,f ; no, decrement igoto add_again ; if ( i != 0 )movfw value_xg_high ; if ( i == 0 )

return ;

;===================================================================;; Input: W(reg) - valor de 8 bits em hexadecimal 0x?? ;; Output: W(reg) - valor de 8 bits equivalente em decimal ;; Resumo: ;; ;; Equivalente em Linguagem C ;; char h2d (char value_low) ;; { ;; return((value_low/10 << 4) + (value_low % 10); ;; } ;

;===================================================================;h2d movwf divdo ; temp = w = value_low ;clrf j ; j = 0;movlw 10 ; while( divdo >= 10)

next_sub subwf divdo,f ; se o subtraendo >= ao subtractor => C; se o subtraendo < ao subtractor => C

btfss STATUS,C ; divdo -=divdo;goto fwd ; }incf j,f ;goto next_sub ;

fwdaddwf divdo,f ;swapf j,w

addwf divdo,w ; w = temp + count w => valor; decimal correspondente a

return ; value_low(hex)




disp_1 movfw disp_7seg ; switch(dis_7seg)sublw 0x01 ;btfss STATUS,Z ;goto disp_2 ;movfw aux ; case_1iorlw 0x04 ; w = aux | 0x04

goto break ; breakdisp_2 movfw aux ; case_2iorlw 0x02 ; w = aux | 0x02

159






return

;===================================================================;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;; Output: não têm parâmetro de saída ;; ;; Resumo: Subroutina => BCD to 7segment display, envia o valor ;; passado em bcd_in para a PORTB ;;===================================================================;bcd_7seg


return


160





5.2 Ponto 2

; Trabalho nº 9 PARTE_II

; Voltimetro digital;; Resumo:; Voltimetro digital 0..5 Volts; visualização através da USART do PIC;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab9VoltUart.asm *; Data: 1/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *

; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2005 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.INC *; *;********************************************************************



errorlevel -302 ; Turn off banking message


;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------




TMR0_HW_VAL1 EQU 255 ; 25us aproximadamenteANALOG_CHANNEL EQU 0 ; Analog Channel 0(AN0)N_SHIFTS EQU 5 ;

161





;----------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL);----------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20aux RES 1valor_tensao RES 1dig_high RES 1dig_low RES 1divdo RES 1i RES 1j RES 1value_xg_high RES 1value_xg_low RES 1value_low RES 1value_high RES 1prt_count RES 1prt_pos RES 1

buffer_32 RES 32;--------------------------------------------------------------------; Macros to select the register Banks;--------------------------------------------------------------------





;********************************************************************


;====================================================================ORG 0x0005

data_table ;table for stringsaddwf PCL,f; "XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"; ptr_string:dt "Valor U digite ’v’ ";posição - 0dt " - Volts ";posição - 20; "XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"


movlw 0 ; posição 0 da ’dt’call prt_string

while_1 movlw buffer_32 ; inicialize pointercall write_buff_32; void write_buffer(char* buff)movlw buffer_32 ; char media_32(char* buff)

162





call media_32 ;call xg_scale ;call itoa ;

call rx_char ;sublw ’v’ ;btfss STATUS,Z ;goto $-3 ;

movfw dig_high ; unidades de tensãocall tx_char ;

movlw ’.’ ; ’.’call tx_char ;

movfw dig_low ; decimas de tensaocall tx_char ;

movlw 20 ; posição 20 da ’dt’

call prt_stringgoto while_1

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************;********************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTS I/O, Timer0, ADC, USART ;; ;; Retorna em Bank0 ;

; ;;===================================================================;InitCfg;----------------- Config USART ------------------------------------;

Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1movlw 10 ; 115.2 Kbaud @ 20MHzmovwf SPBRG


Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf RCSTAbsf RCSTA,SPEN ; SPEN = 1bsf RCSTA,CREN ; CREN = 1

;--------------- Analog 2 Digital - Config -------------------------;

Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1clrf ADCON1bsf ADCON1,PCFG3 ; PCFG3 = 1bsf ADCON1,PCFG2 ; PCFG2 = 1bsf ADCON1,PCFG1 ; PCFG1 = 1bcf ADCON1,PCFG0 ; PCFG0 = 0

; RA0 = input analógicoBank0 ; DATA memory (RAM) Bank0clrf ADCON0bsf ADCON0,ADCS1 ;bcf ADCON0,ADCS0 ; FOSC / 32bsf ADCON0,ADON ; ADC ON

;---------------- I/O - Config -------------------------------------;Bank1 ; memoria do programa em Bank1movlw b’00000001’ ; RA[7:1] outputs

163





movwf TRISA ; RA[0] input

;----------------- TRM0 - Config ------------------------------------;

clrf OPTION_REG ; clear OPTION_REGbsf OPTION_REG,INTEDG ; INTEDG = 1bsf OPTION_REG,PS2 ;bsf OPTION_REG,PS1 ; TMR0 Ratebcf OPTION_REG,PS0 ; 1:128Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0movlw TMR0_HW_VAL1 ; Set Hardware timer0 Valuemovwf TMR0 ; Set TMR0

return

;===================================================================;; Transmit Char = tx_char ;; Input: W(reg) - Character ASCII a transmitir ;; Output: não devolve nada ;

; ;; Resumo: ;; A rotina tx_char, aguarda que a FLAG TXIF de PIR1 seja 1, ;; sinalizando assim a autorização de envio de um char através de ;; TXREG. ;; Protótipo em Linguagem C ;; void tx_char(char c) ;;===================================================================;tx_char

btfss PIR1,TXIF ; while( TXIF == 0) {}goto $-1 ;movwf TXREG ;

return

;===================================================================;

; Receive Char = rx_char ;; Input: não têm parâmetro de entrada ;; Output: W(reg) - Character ASCII recebido através da USART ;; ;; Resumo: ;; A rotina rx_char, aguarda que a FLAG RCIF de PIR1 seja 1, ;; sinalizando assim a chegada de um char ao registo RCREG. ;; Protótipo em Linguagem C ;; char rx_char(void) ;;===================================================================;rx_char

btfss PIR1,RCIF ; while( RCIF == 0) {}goto $-1movfw RCREG

return

;===================================================================;; print_string - prt_string ;; Input: prt_pos - localização do caracter na tabela ;; Output: não têm parametro de saída ;; ;; Resumo: ;; Esta rotina imprime no ecra 20 caracteres, posicionadas na ’dt’ ;; (tabela de dados) através do parametro ’prt_pos’. ;; ;; Protótipo em Linguagem C ;; void prt_string(unsigned char prt_pos) ;;===================================================================;prt_string

movwf prt_pos

movlw 20 ; print 20 character / linemovwf prt_countprt_next_char

movlw HIGH data_table; initialize PCLATH reg

164





movwf PCLATH ; before using addwf PCL,f; when returning from routine

movfw prt_pos ; character table locationcall data_table ; retrieve 1 charactercall tx_char ; send character to USARTincf prt_pos,f ; get next character to senddecfsz prt_count,f ; move pointer to next chargoto prt_next_char

movlw ’\r’call tx_charmovlw ’\n’call tx_char

return

;===================================================================;; Input: W(reg) - ponteito para o endereço de buffer_32 ;; Output: - não têm parametro de saída ;

; Resumo: ;; Recolhe 32 valores da ADC[0..255], escrevendo os mesmos em 32 ;; posições consecutivas de memória RAM ;; ;; Protótipo em Linguagem C ;; void write_buff_32(char* buffer_32) ;;===================================================================;write_buff_32


call analog2digital ; analog2digital(char W(reg))movwf INDF ; write INDF registerincf FSR,f ; inc pointerbtfss FSR,5 ; all done?goto write_again ; no write again

; yes return

return


andlw 0x07 ;movwf aux ; aux = 0x07 & wbcf STATUS,C ;rlf aux,f ;rlf aux,f ;rlf aux,f ;movlw 0xC7 ;andwf ADCON0,w ;iorwf aux,w ;movwf ADCON0 ;

btfss INTCON,T0IF ; while(TOIF == 0) {}goto $-1 ;bcf INTCON,T0IF ; T0IF = 0;movlw TMR0_HW_VAL1 ; Set Hardware timer0 Valuemovwf TMR0 ; Set TMR0

bsf ADCON0,GO ; início da conversãobtfsc ADCON0,GO ;goto $-1 ;movfw ADRESH ;

165





;return ;

;===================================================================;; Input: W(reg) - ponteiro para o buffer ;; Output: W(reg) - média aritmética das 32 amostras ;; ;; Resumo: ;; Soma os 32 resultados de conversão da ADC, presentes no buffer de ;; de 32 posições, devolvendo a sua média aritmética. ;; ;; Protótipo em Linguagem C ;; char media_32(char* buffer_32) ;;===================================================================;media_32 clrf value_low ; initialize register



call soma ; soma(char W(reg))incf FSR,f ; inc pointerbtfss FSR,5 ; all done?goto read_again ; no read again

; yes continuemovlw N_SHIFTS ;movwf aux ;


return


addwf value_low,f ; value_low + W(reg)btfsc STATUS,C ; exist CARRY?incf value_high,f ; yes, inc value_highreturn ; no, return

;===================================================================;; Input: W(reg) - valor hex na escala de (0..255) ;; Output: W(reg) - valor hex na escala de (0..50) ;; Resumo: ;; Mudança de escala [0..255] -> [0..50] ;; ;; Protótipo em Linguagem C ;; char xg_scale(unsigned char val) ;;===================================================================;xg_scale

movwf value_xg_low ;movlw 0x32 ;movwf i ; i = 0x32movfw value_xg_low ;

clrf value_xg_high ;add_again addwf value_xg_low,w ; w = w + value_xg_lowbtfsc STATUS,C ; exist CARRY?incf value_xg_high,f; yes, inc value_xg_high

166





decfsz i,f ; no, decrement igoto add_again ; if ( i != 0 )movfw value_xg_high ; if ( i == 0 )

return ;

;===================================================================;; Input: W(reg) - valor de 8 bits em hexadecimal 0x?? ;; Output: W(reg) - valor de 8 bits equivalente em decimal ;; Resumo: ;; ;; Equivalente em Linguagem C ;; char h2d (char value_low) ;; { ;; return((value_low/10 << 4) + (value_low % 10); ;; } ;;===================================================================;h2d movwf divdo ; temp = w = value_low ;

clrf j ; j = 0;

movlw 10 ; while( divdo >= 10)next_sub subwf divdo,f ; se o subtraendo >= ao subtractor => C; se o subtraendo < ao subtractor => C




return ; value_low(hex)

;===================================================================;

; Input: w = valor de entrada em decimal a converter ASCII ;; Output: dig_high = unidades ;; dig_low = decimas ;; Resumo: ;; Devolve o valor ascii das unidades e das decimas ;; do valor em tensão ;; Protótipo em Linguagem C ;; char* itoa( char val) ;;===================================================================;itoa

call h2d ;movwf dig_low ; digito = w = val;movwf dig_high ;movlw 0x0f ;andwf dig_low,f ;movlw ’0’ ;addwf dig_low,f ; dig_low +=’0’;swapf dig_high,f ;movlw 0x0f ;andwf dig_high,f ;movlw ’0’ ;addwf dig_high,f ;

return ;


167





5.3 Ponto 3

; Trabalho nº 9 PARTE III

; Medição de distancias com sensor IV - SHARP;; Resumo:; Medição de distâncias com sensor valores entre [10...40] cm;;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab9.asm *; Data: 1/Junho/2005 *; Versão: 1.0 *; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *





;--------------------------------------------------------------------; Constantes;--------------------------------------------------------------------





ANALOG_CHANNEL EQU 0 ; Analog Channel 0(AN0)TMR0_HW_VAL1 EQU 255 ; 25us aproximadamente

TMR0_HW_VAL2 EQU 0 ; 6ms aproximadamenN_SHIFTS EQU 5

;--------------------------------------------------------------------

168





;Displays de 7 segementos -|gfedcba-|;--------------------------------------------------------------------seg7_0 EQU b’01111110’ ; Valor 0seg7_1 EQU b’00001100’ ; Valor 1seg7_2 EQU b’10110110’ ; Valor 2seg7_3 EQU b’10011110’ ; Valor 3seg7_4 EQU b’11001100’ ; Valor 4seg7_5 EQU b’11011010’ ; Valor 5seg7_6 EQU b’11111000’ ; Valor 6seg7_7 EQU b’00001110’ ; Valor 7seg7_8 EQU b’11111110’ ; Valor 8seg7_9 EQU b’11001110’ ; Valor 9seg7_A EQU b’11101110’ ; Valor Aseg7_B EQU b’11111000’ ; Valor Bseg7_C EQU b’01110010’ ; Valor Cseg7_D EQU b’10111100’ ; Valor Dseg7_E EQU b’11110010’ ; Valor Eseg7_F EQU b’11100010’ ; Valor Fseg7_n EQU b’10101000’ ; Valor n

seg7_null EQU b’00000000’ ; Valor Null;----------------------------------------------------------------------; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL);----------------------------------------------------------------------variaveis UDATA 0x20seg70 RES 1 ; Valor 0 endereçoseg71 RES 1 ; Valor 1 endereçoseg72 RES 1 ; Valor 2 endereçoseg73 RES 1 ; Valor 3 endereçoseg74 RES 1 ; Valor 4 endereçoseg75 RES 1 ; Valor 5 endereçoseg76 RES 1 ; Valor 6 endereçoseg77 RES 1 ; Valor 7 endereçoseg78 RES 1 ; Valor 8 endereçoseg79 RES 1 ; Valor 9 endereço

seg7A RES 1 ; Valor A endereçoseg7B RES 1 ; Valor B endereçoseg7C RES 1 ; Valor C endereçoseg7D RES 1 ; Valor D endereçoseg7E RES 1 ; Valor E endereçoseg7F RES 1 ; Valor F endereçoseg7n RES 1 ; Valor n endereçoseg7null RES 1 ; Valor null endereço

aux RES 1dig_high RES 1dig_low RES 1divdo RES 1disp_7seg RES 1bcd_in RES 1i RES 1j RES 1value_low RES 1value_high RES 1val_adc RES 1value_dist_hex RES 1value_decimal RES 1buffer_32 RES 32


Bank0 MACRO ; Macro to select data RAM Bank 0bcf STATUS,RP0bcf STATUS,RP1


bsf STATUS,RP0

169





bcf STATUS,RP1ENDM



;********************************************************************


;--------------------------------------------------------------------; Rotina Main;--------------------------------------------------------------------

ORG 0x0005adc_table ;table for adc values default val

addwf PCL,fdt 126,116,108,100,94,88,83,79,75,71,67,63,61,58,56,54,51,


while_1movlw buffer_32 ; inicialize pointercall write_buff_32; void write_buffer(char* buff)movlw buffer_32 ; char media_32(char* buff)call media_32 ;call calc_dist ; char calc_dist(char val_adc)

movwf value_dist_hex

sublw 0x00btfsc STATUS,Zgoto OFF_SCALE

movfw value_dist_hexsublw 0x32btfsc STATUS,Zgoto END_SCALE

movfw value_dist_hexcall h2dmovwf value_decimal

andlw 0x0f ; bcd_in = unidades de cmcall prt_disp7segswapf value_decimal,wandlw 0x0f ; bcd_in = dezenas de cmcall prt_disp7segmovlw 0x11 ; bcd_in = nullcall prt_disp7seg

goto while_1END_SCALE

movlw 0x0dcall prt_disp7segmovlw 0x10call prt_disp7segmovlw 0x0E

call prt_disp7seggoto while_1

OFF_SCALE

170





movlw 0x0fcall prt_disp7segmovlw 0x0fcall prt_disp7segmovlw 0x00call prt_disp7seg

goto while_1

;*******************************************************************

;************************** ROTINAS ********************************;*******************************************************************;*******************************************************************;===================================================================;; InitCfg ;; Configuração inicial dos registros associados ;; ao programa principal, PORTOS I/O, Timer0, ADC, ;

; ;; ;; Notas: ;;===================================================================;InitCfg;--------------- Analog 2 Digital - Config -------------------------;

Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1movlw b’00001110’ ; RA0 = input analógicomovwf ADCON1Bank0 ; DATA memory (RAM) Bank0movlw b’10000001’ ; FOSC / 32movwf ADCON0

;---------------- I/O - Config -------------------------------------;Bank1 ; DATA memory (RAM) Bank1

movlw b’11110001’ ; RA[3:1] outputsmovwf TRISA ; RA[7:4 & 0] inputsmovlw b’00000001’ ; RB[7:1] outputsmovwf TRISB ; RB[0] input

;----------------- TRM0 - Config ------------------------------------;clrf OPTION_REG ; clear OPTION_REGbsf OPTION_REG,INTEDG ; INTEDG = 1bsf OPTION_REG,PS2 ;bsf OPTION_REG,PS1 ; TMR0 Ratebsf OPTION_REG,PS0 ; 1:256


;----------------- OTHER - Config ----------------------------------;clrf PORTA ;clrf PORTB ;clrf disp_7seg ; clear registers

;-------------------------------------------------------------------;; Inicialização dos registros associados aos displays 7seg ;;-------------------------------------------------------------------;

movlw seg7_0 ; Set 7segment valor 0movwf seg70 ; Save valor 0movlw seg7_1 ; Set 7segment valor 1movwf seg71 ; Save valor 1movlw seg7_2 ; Set 7segment valor 2movwf seg72 ; Save valor 2


171





movlw seg7_5 ; Set 7segment valor 5movwf seg75 ; Save valor 5movlw seg7_6 ; Set 7segment valor 6movwf seg76 ; Save valor 6movlw seg7_7 ; Set 7segment valor 7movwf seg77 ; Save valor 7movlw seg7_8 ; Set 7segment valor 8movwf seg78 ; Save valor 8movlw seg7_9 ; Set 7segment valor 9movwf seg79 ; Save valor 9movlw seg7_A ; Set 7segment valor Amovwf seg7A ; Save valor Amovlw seg7_B ; Set 7segment valor Bmovwf seg7B ; Save valor Bmovlw seg7_C ; Set 7segment valor Cmovwf seg7C ; Save valor Cmovlw seg7_D ; Set 7segment valor Dmovwf seg7D ; Save valor Dmovlw seg7_E ; Set 7segment valor E

movwf seg7E ; Save valor Emovlw seg7_F ; Set 7segment valor Fmovwf seg7F ; Save valor Fmovlw seg7_n ; Set 7segment pattern Nmovwf seg7n ; Save pattern Nmovlw seg7_null ; Set 7segment pattern NULLmovwf seg7null ; Save pattern N

return

;===================================================================;; Input: W(reg) - ponteito para o endereço de buffer_32 ;; Output: - não têm parametro de saída ;; Resumo: ;; Recolhe 32 valores da ADC[0..255], escrevendo os mesmos em 32 ;; posições consecutivas de memória RAM ;

; ;; Protótipo em Linguagem C ;; void write_buff_32(char* buffer_32) ;;===================================================================;write_buff_32


call analog2digital ; analog2digital(char W(reg))movwf INDF ; write INDF registerincf FSR,f ; inc pointerbtfss FSR,5 ; all done?goto write_again ; no write again

; yes returnreturn


andlw 0x07 ;movwf aux ; aux = 0x07 & wbcf STATUS,C ;rlf aux,f ;

rlf aux,f ;rlf aux,f ;movlw 0xC7 ;andwf ADCON0,w ;

172





iorwf aux,w ;movwf ADCON0 ;

btfss INTCON,T0IF ; while(TOIF == 0) {}goto $-1 ;bcf INTCON,T0IF ; T0IF = 0;movlw TMR0_HW_VAL1 ; Set Hardware timer0 Valuemovwf TMR0 ; Set TMR0

bsf ADCON0,GO ; início da conversãobtfsc ADCON0,GO ;goto $-1 ;movfw ADRESH ;

;return ;

;===================================================================;; Input: W(reg) - ponteiro para o buffer ;; Output: W(reg) - média aritmética das 32 amostras ;

; ;; Resumo: ;; Soma os 32 resultados de conversão da ADC, presentes no buffer de ;; de 32 posições, devolvendo a sua média aritmética. ;; ;; Protótipo em Linguagem C ;; char media_32(char* buffer_32) ;;===================================================================;media_32 clrf value_low ; initialize register



call soma ; soma(char W(reg))incf FSR,f ; inc pointerbtfss FSR,5 ; all done?

goto read_again ; no read again; yes continuemovlw N_SHIFTS ;movwf aux ;


return


addwf value_low,f ; value_low + W(reg)btfsc STATUS,C ; exist CARRY?incf value_high,f ; yes, inc value_high

return ; no, return

;===================================================================;; Input: W(reg) - valor de 8 bits em hexadecimal 0x?? ;; Output: W(reg) - valor de 8 bits equivalente em decimal ;; Resumo: ;

173





; ;; Equivalente em Linguagem C ;; char h2d (char value_low) ;; { ;; return((value_low/10 << 4) + (value_low % 10); ;; } ;;===================================================================;h2d movwf divdo ; temp = w = value_low ;

clrf j ; j = 0;movlw 10 ; while( divdo >= 10)

next_sub subwf divdo,f ; se o subtraendo >= ao subtractor => C; se o subtraendo < ao subtractor => C




return ; value_low(hex);===================================================================;; Input: W(reg) - Valor da ADC - 0..255 em Hexadecimal ;; Output: W(reg) - VALOR DECIMAL convertido para cm ;; ;; ;; Resumo: ;; ;; ;;===================================================================;; unsigned char calc_dist(unsigned char val_adc) ;;{ ;; if (val_adc > adc_table[0]) ;

; return(0); // Obst. muito perto ;; ;; if (val_adc =< adc[31]) ;; return(0xff); // Obst. muito longe ;; ;; for(val_adc <= adc_table[i] && val_adc > adc_table[i+1]){ ;; return (i+10); ;; } ;;} ;;-------------------------------------------------------------------;calc_dist

movwf val_adc ; val_adc = w;movlw 127 ;andwf val_adc,f ; 0 =< val_adc =< 127movlw HIGH adc_tablemovwf PCLATHmovlw 0 ; adc_table[0]call adc_table ; retrieve, w = adc_table[0]subwf val_adc,w ; val_adc - adc_table[0];btfsc STATUS,C ; if (val_adc > adc_table[0])goto ret_0x00 ; return (0x00);movlw HIGH adc_table ;movwf PCLATH ;movlw 31 ; adc_table[31]call adc_table ; retrieve adc_table[31]subwf val_adc,w ;btfss STATUS,C ; if (val_adc =< adc_table[31])goto ret_0xff ; return (0xff)clrf i ; i = 0;

next_value movlw HIGH adc_tablemovwf PCLATH ;

movfw i ;call adc_table ;subwf val_adc,w ; if(val_adc =< adc_table[i])btfss STATUS,C ;

174





goto if_false ;movlw HIGH adc_table ;movwf PCLATH ;incf i,w ;call adc_table ;subwf val_adc,w ; if (val_adc > adc_table[i+1])btfss STATUS,C ;goto if_false ;goto ret_dist ; return (i+10);

if_false incf i,f ;goto next_value ;

ret_0x00 movlw 0x00return

ret_0xff movlw 0x32return

ret_dist movlw 10

addwf i,wreturn


movwf bcd_in ;movf PORTA,w ; w = PORTAandlw 0xF1 ;

movwf aux ; aux = w & 0xf1


disp_1 movfw disp_7seg ; switch(dis_7seg)sublw 0x01 ;btfss STATUS,Z ;goto disp_2 ;movfw aux ; case_1

iorlw 0x04 ; w = aux | 0x04goto break ; breakdisp_2 movfw aux ; case_2



return

;===================================================================;; Input: bcd_in - valor BCD de entrada ;; Output: não têm parâmetro de saída ;; ;; Resumo: Subroutina => BCD to 7segment display, envia o valor ;; passado em bcd_in para a PORTB ;

;===================================================================;bcd_7segmovlw seg70 ; Início da tabela de valores

175





addwf bcd_in,w ; & do val a mostrar da tabelamovwf FSR ; Set do endereço da tabelamovf INDF,w ; leitura do valor de 7segmovwf PORTB ; envio do valor para o PORTB

return





btfss disp_7seg,1 ; if(disp_7seg == 2)goto $+3clrf disp_7seg ; disp_7seg = 0;returnincf disp_7seg,f ; else disp_7seg ++;

return


176




Apendix A

Figura 43: Mapa de memória RAM, registos do PIC e registos de uso geral

177





178




Apendix B

; Título :

; MPLAB IDE programa de demonstração

;

; Resumo:

; Led pisca-pisca (DUTTY CYCLE variável);

; ___________

; | |

; | PIC16F876 |

; | |

; | | /-----\ RES

; | |->-- RB0 ------| LED |------\/\/\/---- 0V

; | | \-----/

; |___________|

;

; figura 1. esquema de ligação PIC.;

; ON (T1)| OFF (T2) | ON (T1)

; _______ _______

; | | | |

; led _______| |_____________| |__________________

;

;

; figura 2. diagrama temporal da saída.

;

;********************************************************************

; *; Nome ficheiro: exemplo.asm *; Última alteração: 24/Junho/2005 *; *; Autor: Prof. José Luís Azevedo *; *; Modificado por: José Miguel Oliveira Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2005 *

; *;********************************************************************; *

179





; Ficheiro necessário: 16f876.lkr *; *;

********************************************************************

list p=16f876 ; - directiva ’list’, define

; o processor a usar

radix decimal ; - directiva ’radix’ especifica

; definição das variáveis

#include "p16f876.inc" ; - directiva ’include’ inclui

; ficheiro adicional



;--------------------------------------------------------------------

; Constantes

;--------------------------------------------------------------------

RA0 EQU 0

RA1 EQU 1

RA2 EQU 2

RA3 EQU 3

RA4 EQU 4

RA5 EQU 5

RB0 EQU 0

RB1 EQU 1

RB2 EQU 2

RB3 EQU 3

RB4 EQU 4

RB5 EQU 5

RB6 EQU 6

RB7 EQU 7

RC0 EQU 0

RC1 EQU 1

RC2 EQU 2

RC3 EQU 3

RC4 EQU 4

RC5 EQU 5

RC6 EQU 6

RC7 EQU 7

T1 EQU 50 ; Gama [1..255] = [10ms..2,5s]

T2 EQU 100 ;

;----------------------------------------------------------------------

; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL) Bank0

;----------------------------------------------------------------------

group1 iDATA ; dados inicializados

delay_mult RES 1 ; Variaveis de controlo

delay_k50 RES 1 ; dos loops da rotina Delay

delay_k200 RES 1 ;

;--------------------------------------------------------------------

180




Apendix B

; Macros to select the register Banks

;--------------------------------------------------------------------


bcf STATUS,RP0

bcf STATUS,RP1

ENDM


bsf STATUS,RP0

bcf STATUS,RP1

ENDM


bcf STATUS,RP0

bsf STATUS,RP1

ENDM


bsf STATUS,RP0

bsf STATUS,RP1

ENDM

;********************************************************************Reset_vector ORG 0x0000 ; - directiva "ORG" origem do

; programa "ORG 0x0000" vector

; de reset

clrf PCLATH ; - instrução "clrf PCLATH" apaga

; todos os bits do registo garante

; que a memória do programa

; é iniciada na página 0

goto main ; - instrução "goto main" salta para

; o endereço de memória do programa

; principal

;--------------------------------------------------------------------

; Rotina Main

;--------------------------------------------------------------------


main ; Programa principal.


movlw b’11111110’ ; RB[0] output

movwf TRISB ; RB[7:1] inputs

;



loop ; while(1) {

bsf PORTB,RB0 ; Set (ON) LED in RB0 ON

movlw T1 ; W(reg) = 50


181





bcf PORTB,RB0 ; Set (OFF) LED in RB0

movlw T2 ; W(reg) = 100

call Delay ; delay( 1 seg )

goto loop ; }

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************;********************************************************************;===================================================================;

; Delay ;



; Retorna em Bank0 ;

; ;


; ;

;===================================================================;

Delay




Del_50 movlw 200 ; 200 => 200 uS



nop



; "delay_k200"






; em "delay_mult"


return ;

;********************************************************************


182




Apendix B

; Trabalho nº 1

; Implementação de um led pisca-pisca, em RB1

; com botão on/off por INTERRUPÇÂO

;

; Objectivos:

; Introdução às Interrupções EXEMPLO

;

; Observações:

;

;********************************************************************; *; Nome ficheiro: trab1Int.asm *; Data: 1/Junho/2005 *; Versão: 1.0

*; *; Autores: José Miguel Gaspar *; Olímpia Rodrigues *; Orientador: Prof. José Luís Azevedo *; *; Universidade de Aveiro *; Seminário EEI 2004/2005 *; *;********************************************************************; *; Ficheiro necessário: P16F876.LKR

*; *;********************************************************************

list p=16f876 ; list directive to define

radix decimal ; processor


; definitions



;-----------------------------------------------------------------------------

; Constantes

;-----------------------------------------------------------------------------

RA0 EQU 0

RA1 EQU 1

RA2 EQU 2

RA3 EQU 3

RA4 EQU 4

RA5 EQU 5

RB0 EQU 0

RB1 EQU 1

183





RB2 EQU 2

RB3 EQU 3

RB4 EQU 4

RB5 EQU 5

RB6 EQU 6

RB7 EQU 7

RC0 EQU 0

RC1 EQU 1

RC2 EQU 2

RC3 EQU 3

RC4 EQU 4

RC5 EQU 5

RC6 EQU 6

RC7 EQU 7

;----------------------------------------------------------------------

; Variáveis (REGISTOS DE USO GERAL)

;----------------------------------------------------------------------

variaveis UDATA 0x20

delay_mult RES 1 ; Variaveis de controlo dos loops

delay_k50 RES 1 ; da rotina Delay

delay_k200 RES 1 ;

start_stop RES 1

w_save RES 1 ; SAVE W

status_save RES 1 ; SAVE STATUS REG

pclath_save RES 1 ; SAVE PCLATH REG

;--------------------------------------------------------------------

; Macros to select the register Banks

;--------------------------------------------------------------------


bcf STATUS,RP0

bcf STATUS,RP1

ENDM


bsf STATUS,RP0

bcf STATUS,RP1

ENDM


bcf STATUS,RP0

bsf STATUS,RP1

ENDM

184




Apendix B


bsf STATUS,RP0

bsf STATUS,RP1

ENDM

;********************************************************************

ORG 0x0000 ; Processor reset vector

clrf PCLATH ; Ensure page bits are cleared

goto main ; Go to beginning of program

ORG 0x0004 ; Processor Interrupt Vector

goto interrupt_start ; Go to interrupt service

; rotine

;--------------------------------------------------------------------

; Rotina Main

;--------------------------------------------------------------------

ORG 0x0005

main ;Aqui começa o programa principal

call InitCfg

while_1 ; while(1) {

btfsc start_stop,0 ; while (start_stop == 1) {}

goto $-1 ;

bsf PORTB,RB1 ; Set RB1 ON

movlw 25 ;


bcf PORTB,RB1 ; Set RB1 OFF

movlw 25 ;


goto while_1 ; }

;********************************************************************

;************************** ROTINAS *********************************;********************************************************************;********************************************************************;===================================================================;

; InitCfg ;

; Configuração inicial dos registros associados ;

; ao programa principal, PORTOS I/O, Timer0, INTERRUPTS. ;

; ;

; Retorna em Bank0 ;

; ;

; Notas: ;

;===================================================================;

InitCfg

185





;----------------- I/O - InitCfg -----------------------------------;


movlw 0x01 ; RB[1] output

movwf TRISB ; RB[7:2 & 0] inputs

;----------------- Interrupts enable bits --------------------------;


bsf INTCON,GIE ; Global Int. Enable bit

bsf INTCON,INTE ; External Int. enable bit

;-------------------------------------------------------------------;


clrf start_stop ;

return

;===================================================================;

; Delay ;



; ;


; ;

;===================================================================;

Delay




Del_50 movlw 200 ; 200 => 200 uS



nop



; "delay_k200"






; em "delay_mult"


return

;********************************************************************

;************************** ISR *************************************

186




Apendix B

;********************************************************************;********************************************************************interrupt_start

movwf w_save ; salvaguarda do W reg.

swapf STATUS,W ;

clrf STATUS ; DATA memory (RAM) Bank0

movwf status_save ; salvaguarda do STATUS reg.

movf PCLATH,W ;

movwf pclath_save ; salvaguarda do PCLATH reg.

clrf PCLATH ; página 0, de memória de

; programa

bcf INTCON,INTF ; reset, do bit INTF

incf start_stop,w ;

andlw 0x01 ;

movwf start_stop ; toggle do start_stop (0/1)


guia de trabalho pratico com microcontrolador pic(www.mecatronicadegaragem.blogspot.com)

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