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Microcontroladores Motorola – Freescale – Programación

$40.568

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  • Autor: VESGA, Juan Carlos

    Páginas: 368

    Editorial: Alfaomega

    ISBN: 9789701513293 Categoría:

    Descripción

    UN MICROCONTROLADOR dispositivo electrónico integrado en un chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de un computador: CPU, memoria y unidades de E/S, es decir, se trata de un computador completo en un solo circuito integrado. Aunque sus recursos son limitados en comparación con un PC normal, adicional a su dicha integración, su principal característica es su alto nivel de especialización. Dedicado a controlar una aplicación determinada; sus líneas de entrada/salida soportan la conexión de sensores y dispositivos de control que permiten efectuar el proceso deseado. Una vez programado y configurado el
    Microcontrolador, solamente sirve para controlar la tarea asignada.

    Un microcontrolador es utilizado para controlar equipos electrónicos, diseño de sistemas de comunicación, monitoreo y adquisición de señales físicas, procesamiento y administración de señales analógicas y digitales.

    Su presentación gráfica invita a continuar la lectura, haciendo que el lector disfrute y busque aprender más a cada paso.

    En su formación didáctica incluye perfectamente definidos: Objetivo del capítulo, Conocimientos previos, Introducción, Reseña histórica, Notas para recordar señalizadas y enmarcadas, Resumen del tema, Resumen del capítulo y ejercicios propuestos ejercicios resueltos.

    Indice

    Mensaje del editor ………………………………………………………………………………………………..iii
    Web de Apoyo …………………………………………………………………………………………………….iv
    Agradecimientos …………………………………………………………………………………………………..vi
    El autor ………………………………………………………………………………………………………………vii
    Contenido …………………………………………………………………………………………………………..ix
    Prólogo de Freescale …………………………………………………………………………………………….xv
    Introducción …………………………………………………………………………………………………….. xvii

    Capítulo 1 INTRODUCCIÓN A LOS MICROCONTROLADORES MOTOROLA-FREESCALE
    Objetivo del capítulo ………………………………………………………………………………………………………………………1
    Conocimientos previos ……………………………………………………………………………………………………………………1
    1.1 Introducción ………………………………………………………………………………………………………………………….1
    1.2 Reseña histórica ……………………………………………………………………………………………………………………..2
    1.3 ¿Qué es un microcontrolador? ………………………………………………………………………………………………….3
    1.6 Diferencias entre microprocesador y microcontrolador …………………………………………………………………4
    1.7 Ventajas de un microcontrolador frente a un microprocesador ……………………………………………………….5
    1.6 Relación entre microcontrolador y DSP ………………………………………………………………………………………6
    1.7 Clasificación de los microcontroladores ………………………………………………………………………………………9
    1.8 Arquitectura cerrada o abierta …………………………………………………………………………………………………12
    1.9 Tipo de memoria de programa ………………………………………………………………………………………………..12
    1.10 Prestaciones y recursos especiales …………………………………………………………………………………………….14
    1.11 Microcontroladores de uso común ……………………………………………………………………………………………15
    1.12 ¿Cómo elegir el microcontrolador adecuado? ……………………………………………………………………………..17
    1.13 Características de otros microcontroladores ………………………………………………………………………………..17
    1.14 Principios básicos de operación interna ……………………………………………………………………………………..23
    1.15 Sistemas de desarrollo …………………………………………………………………………………………………………….25
    RESUMEN DEL CAPÍTULO ……………………………………………………………………………………………………………31

    Capítulo 2 LOS MICROCONTROLADORES MC68H(R)C908JL3/JK3/JK1
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………….33
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………….33
    2.1 Introducción …………………………………………………………………………………………………………………………33
    2.2 Características de la CPU 08 ……………………………………………………………………………………………………34
    2.3 Características de los microcontroladores …………………………………………………………………………………..34
    2.4 Distribución de pines del microcontrolador MC68H(R)C908JL3/JK3/JK1 …………………………………..39
    2.5 Descripción de pines del JL3/JK3/JK1 ………………………………………………………………………………………41
    2.6 Mapa de memoria del JL3 ………………………………………………………………………………………………………42
    RESUMEN DEL CAPÍTULO …………………………………………………………………………………………………………44

    Capítulo 3 INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN DE LOS MICROCONTROLADORES
    MOTOROLA- FREESCALE
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………….45
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………….45
    3.1 Introducción …………………………………………………………………………………………………………………………45
    3.2 Registros de uso general …………………………………………………………………………………………………………45
    3.3 Modos de direccionamiento ……………………………………………………………………………………………………49
    3.4 Memoria RAM ………………………………………………………………………………………………………………………63
    3.5 Set de instrucciones ………………………………………………………………………………………………………………64
    EJERCICIOS PROPUESTOS ………………………………………………………………………………………………………….70
    RESUMEN DEL CAPÍTULO ………………………………………………………………………………………………………….71

    Capítulo 4 PUERTOS DE ENTRADA/SALIDA
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………….73
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………….73
    4.1 Introducción …………………………………………………………………………………………………………………………73
    4.2 Registro PORT A (PTA) ……………………………………………………………………………………………………………74
    4.3 Registro de configuración del PORT A (DDRA) ……………………………………………………………………………76
    4.4 Registro PTAPUE ……………………………………………………………………………………………………………………77
    4.5 Registro PORT B (PTB) ……………………………………………………………………………………………………………78
    4.6 Registro de configuración del PORT B (DDRB) ……………………………………………………………………………79
    4.7 Registro PORT D (PTD) …………………………………………………………………………………………………………..79
    4.8 Registro de configuración del PORT D (DDRD) …………………………………………………………………………..80
    4.9 Registro de control del PORT D (PDCR) …………………………………………………………………………………….80
    4.10 EJERCICIOS RESUELTOS ………………………………………………………………………………………………………..81
    EJERCICIOS PROPUESTOS …………………………………………………………………………………………………………….88
    RESUMEN DEL CAPÍTULO ……………………………………………………………………………………………………………88

    Capítulo 5 MANEJO DE TEMPORIZACIÓN BÁSICA
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………….89
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………….89
    5.1 Introduccón ………………………………………………………………………………………………………………………….89
    5.2 Display de cristal líquido …………………………………………………………………………………………………………91
    EJERCICIOS PROPUESTOS …………………………………………………………………………………………………………….95
    RESUMEN DEL CAPÍTULO …………………………………………………………………………………………………………..116

    Capítulo 6 INTERRUPCIONES (SISTEMA DE INTEGRACIÓN MODULAR)
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………..117
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………..117
    6.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….117
    6.2 Interrupciones …………………………………………………………………………………………………………………….118
    6.3 Estado de interrupción del registro 1 ……………………………………………………………………………………….120
    6.4 Estado de interrupción del registro 2 ……………………………………………………………………………………….120
    6.5 Estado de interrupción del Registro 3 ………………………………………………………………………………………120
    6.6 La instrucción SWI ……………………………………………………………………………………………………………….121
    6.7 RESET ………………………………………………………………………………………………………………………………..121
    RESUMEN DEL CAPÍTULO …………………………………………………………………………………………………………..122

    Capítulo 7 MÓDULO DE INTERRUPCIÓN POR TECLADO (KBI)
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………..123
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………..123
    7.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….123
    7.2 Registro de control y estado de teclado (KBSCR) ……………………………………………………………………….124
    7.3 Registro de habilitación de interrupciones de teclado (KBIER) ……………………………………………………..124
    7.4 Inicialización del teclado ………………………………………………………………………………………………………125
    7.5 EJERCICIOS RESUELTOS ………………………………………………………………………………………………………126
    EJERCICIOS PROPUESTOS …………………………………………………………………………………………………………..133
    RESUMEN DEL CAPÍTULO ………………………………………………………………………………………………………….133

    Capítulo 8 INTERRUPCIÓN EXTERNA IRQ
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………..135
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………..135
    8.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….135
    8.2 Características …………………………………………………………………………………………………………………….136
    8.3 Descripción del funcionamiento ……………………………………………………………………………………………136
    8.3 Registro de control de estado de IRQ (INTSCR) ………………………………………………………………………..137
    8.4 EJERCICIOS RESUELTOS ……………………………………………………………………………………………………….138
    EJERCICIOS PROPUESTOS …………………………………………………………………………………………………………..142
    RESUMEN DEL CAPÍTULO ………………………………………………………………………………………………………….143

    Capítulo 9 MANEJO DE LOS TIMERS CON EL MICROCONTROLADOR MOTOROLA-FREESCALE
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………..145
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………..145
    9.1 Introducción ………………………………………………………………………………………………………………………145
    9.2 Fuentes de interrupción debidas al TIM ………………………………………………………………………………….147
    9.3 Registro TSC ………………………………………………………………………………………………………………………147
    9.4 Registro contador del TIM TCNTH/L ………………………………………………………………………………………148
    9.5 Registro módulo de tiempo TMODH/L …………………………………………………………………………………..149
    9.6 Registro de estado y control de canales del TIM ………………………………………………………………………149
    9.7 Los registros de canales del TIM (TCH0H/L:TCH1H/L) ………………………………………………………………152
    9.8 Función PWM ……………………………………………………………………………………………………………………153
    9.9 Implementación PWM en el microcontrolador …………………………………………………………………………154
    9.10 EJERCICIOS RESUELTOS ………………………………………………………………………………………………………156
    EJERCICIOS PROPUESTOS …………………………………………………………………………………………………………..176
    RESUMEN DEL CAPÍTULO ………………………………………………………………………………………………………….176

    Capítulo 10 CONVERSOR ANÁLOGO/DIGITAL
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………..179
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………..179
    10.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………..179
    10.2 Descripción del funcionamiento del ADC ………………………………………………………………………………180
    10.3 Voltaje de conversión ………………………………………………………………………………………………………….181
    10.4 Tiempo de conversión ………………………………………………………………………………………………………..181
    10.5 Registro de control y estado del A/D (ADSCR) ………………………………………………………………………..181
    10.6 Registro de conversión A/D (ADR) …………………………………………………………………………………………183
    10.7 Registro de configuración del reloj para el conversor A/D (ADCLK) …………………………………………….183
    10.8 EJERCICIOS RESUELTOS ……………………………………………………………………………………………………..185
    EJERCICIOS PROPUESTOS …………………………………………………………………………………………………………..195
    RESUMEN DEL CAPÍTULO ………………………………………………………………………………………………………….195

    Capítulo 11 EL OSCILADOR
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………..197
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………..197
    11.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………..197
    EJERCICIOS PROPUESTOS ………………………………………………………………………………………………………..201
    RESUMEN DEL CAPÍTULO ………………………………………………………………………………………………………..201

    Capítulo 12 RECURSOS DE CONFIGURACIÓN AVANZADA
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………..203
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………..203
    12.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………..203
    12.2 Memoria Flash …………………………………………………………………………………………………………………..204
    12.3 Borrado de la memoria flash en bloque …………………………………………………………………………………205
    12.4 Programación de la memoria flash ………………………………………………………………………………………..206
    12.5 Protección de la memoria flash …………………………………………………………………………………………….206
    12.6 Módulo de ruptura …………………………………………………………………………………………………………….207
    12.7 Configuración del registro CONFIG ………………………………………………………………………………………210
    RESUMEN DEL CAPÍTULO …………………………………………………………………………………………………………..212

    Capítulo 13 PROGRAMACIÓN EN C
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………..215
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………..215
    13.1 Introducción al lenguaje C …………………………………………………………………………………………………..215
    13.2 Estructura de un programa en C ……………………………………………………………………………………………217
    13.3 Definición de estructuras iniciales en C ………………………………………………………………………………….218
    13.4 Definición de variables ……………………………………………………………………………………………………….219
    13.5 Programa principal …………………………………………………………………………………………………………….227
    13.6 Operadores ……………………………………………………………………………………………………………………..228
    13.7 Sentencias de control ………………………………………………………………………………………………………….231
    13.8 Arreglos o vectores ……………………………………………………………………………………………………………..237
    13.9 Funciones …………………………………………………………………………………………………………………………238
    13.10 Interrupciones ………………………………………………………………………………………………………………….243
    RESUMEN DEL CAPÍTULO …………………………………………………………………………………………………………..247

    Capítulo 14 INTRODUCCIÓN A LOS MICROCONTROLADORES SO8Q
    Objetivo del capítulo …………………………………………………………………………………………………………………..249
    Conocimientos previos ………………………………………………………………………………………………………………..249
    14.1 Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………….249
    14.2 Características de los microcontroladores MC9S08QG8/QG4 ……………………………………………………..250
    14.3 Módulo Timer Interface (MTIM) ……………………………………………………………………………………………..261
    14.4 Real Time Interrupt (RTI) ……………………………………………………………………………………………………….270
    14.5 Módulo de comparación analógico …………………………………………………………………………………………284
    14.6 Módulo de conversión análogo/digital ……………………………………………………………………………………..288
    Descripción del funcionamiento del adc …………………………………………………………………………………………..289
    Modulos de comunicaciones con el S08 ……………………………………………………………………………………………..297
    14.7 Módulo interface de comunicaciones seriales (SCI) ……………………………………………………………………..299
    14.8 Transmisiones seriales sincronas – módulo spi ……………………………………………………………………………311
    14.9 Módulo I2C (Inter – Integrated Circuit) ……………………………………………………………………………………323
    CONCLUSIONES FINALES …………………………………………………………………………………………………………..347
    RESUMEN DEL CAPÍTULO …………………………………………………………………………………………………………..212
    BIBLIOGRAFÍA ………………………………………………………………………………………………………………………….349

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