22-Febrero-2014 Examen Microcontroladores Dr. Gustavo Adolfo Alonso Silverio ombre! Francisco Abad ava
Matr"cula!
12#$##%&
Gru'o! %00
1._ Aparte del precio y los periféricos que se incluyen, ¿Cuáles son otras diferencias entre un microprocesador y un microcontrolador? (ersonalmente considero )ue no se deber"a *acer esta com'araci+n, 'or )ue realmente se *abla de dos cosas distintas, se 'arecen en el nombre 'ero no lo son, un microcontrolador usa un micro'rocesador dentro de el 'ara eecutar sus instrucciones. n microcontrolador es un sistemas com'leto sellado. N/P
1
icrocontrolador
icroprocesor
Es un sistema embebido, /a inclu/e la ma/or"a Es un cerebro )ue re)uiere com'onentes com'onentes externos de los com'onentes )ue necesita 'ara funcionar. 'ara funcionar
2
Es 'ar 'araa uso uso es'e es'eci cifi fico co,, real reali iaa una tar tarea ea 'roramada en el.
Es mutable / al ser un cerebro, es utiliado como tal en diferentes sistemas. En un microcontrolador, de cerebro tiene un micro'rocesador.
#
Es len lento to 'ar 'araa 'roce 'rocesa sarr 'or 'or )ue )ue su ese esenci nciaa no es velocidad, si no robustes.
Es r'ido 'ara eecutar instrucciones 'or )ue es su esencia, fu3 diseado con ese 'ro'+sito.
2.5Describa la Ar)uitectura del (6718F%99
1.- Contiene una ALU, BUS de 3,8,13 y 14 bits,memoria RAM, memoria FLASH deo de odi di! !ado adorr de in inst stru ru io ione nes, s, Re" e"o# o#,, un re res$ s$is istr tro o %, en a" a"$u $uno nos s mode"os de "a menionada &ami"ia de '(C)S, l a *A* !na" de "os mode"os mode"os '(C1+F83A, '(C1+F84A, '(C1+F8+A y '(C1+F8A india ue estos mode"os uentan on mdu"os de om/arain ana"$ios. #.5 :;u3 es / donde se encuentra el reistro re istro de trabao < en los (6718F%99 = 0" re$istro de traba#o % %or %or2in$ 2in$ Re$ister es un re$istro re"eante es/eia" de 8 bits ue /artii/a en "a mayor5a de instruiones. A di&erenia de "os SFR, se enuentra dentro de "a misma C'U, y /uede ser aedido tanto /ara "etura omo /ara esritura. Fuente de 6sta res/uesta7 tt/s799es.:i2i/edia.or$9:i2i9'(C1+F8;<0"=re$istro=%
!._Con"ertir los si#uientes n$meros a %inario, y &e'adecimal. A> 24&10 b> 10#410 c> 10%?&10
Decimal
@inario
exadecimal
24&
11110111
F&
10#4
10000001010
40A
10%?&
10101010010001
2A?1
(._)efinir los si#uientes conceptos. Arquitectura *ar"ard, set de instrucciones +-C, C-C. (.1. Arquitectura *ar"ard
na de las memorias contiene solamente las instrucciones del 'rorama BMemoria de (rorama>, / la otra s+lo almacena datos BMemoria de Datos>. Ambos buses son totalmente inde'endientes lo )ue 'ermite )ue la 7( 'ueda acceder de forma inde'endiente / simultnea a la memoria de datos / a la de instrucciones. 7omo los buses son inde'endientes 3stos 'ueden tener distintos contenidos en la misma direcci+n / tambi3n distinta lonitud. Adems, al ser los buses inde'endientes, la 7( 'uede acceder a los datos 'ara com'letar la eecuci+n de una instrucci+n, / al mismo tiem'o leer la siuiente instrucci+n a eecutar. enta0as de esta arquitectura El tamao de las instrucciones no esta relacionado con el de los datos, / 'or lo tanto 'uede ser o'timiado 'ara )ue cual)uier instrucci+n ocu'e una sola 'osici+n de memoria de 'rorama, lorando as" ma/or velocidad / menor lonitud de 'rorama. C El tiem'o de acceso a las instrucciones 'uede su'er'onerse con el de los datos, lorando una ma/or velocidad en cada o'eraci+n.
(.2. set de instrucciones +-C 3+ educed Instruction Set Computer 4
Set de instrucciones reducidas, esta ar)uitectura es el )ue *o/ en d"a se em'lea en ran 'arte de los sistemas comunicacionales , el -5 Android utilia un 'rocesador de este ti'o. as m)uinas +-C 'rotaonian la tendencia actual de construcci+n de micro'rocesadores. (oer(7, DE7 Al'*a, M6(S, A+, S(A7... son eem'los de alunos de ellos. 6S7 es una filosof"a de diseo de 7( 'ara com'utadora )ue est a favor de conuntos de instrucciones 'e)ueas / sim'les )ue toman menor tiem'o 'ara eecutarse. 5.3.- set de instrucciones CISC (Complex Instruction Set Computer) Com/utadoras on un Con#unto de (nstruiones Com/"e#as, es e" ti/o de aruiteturas ue enontraremos en "as om/utadoras de uso em/resaria", es "a aruitetura ue se a usado desde "a deada de "os >?) RISC frente a CISC y la gran batalla actual: CISC nai on "a !na"idad de omo$enei@ar "os di&erentes om/utadores en "os aos >? y +?. RISC bus en "os ? ir un /aso ms a"" y me#orar e" rendimiento on instruiones ms sim/"es /ero /ro$ramas ms "ar$os y ms di&5i"es de desarro""ar. anto C(S omo R(SC an eolucionado de forma muy notable desde su naimiento, ado/tando me#oras /roenientes de" ontrario en ambos asos y nueos on#untos de instruiones /ara ada/tarse a "os usos de "os ordenadores. Fuente de "a res/uesta de 6sta /re$unta7 tt/799:::.Data2a.om9om/onentes9is-&rente-a-ris-una-bata""a-en-b"ano-yne$ro tt/799:::.a@.uam.mD9/ub"iaiones9en"ineaE9num191-E.tm
!."#escriba cual es el bit m$s signi%catio en un n&mero binario El )ue se encuentre mas a la i)uierda de la serie. '." #e ue longitud (en bits) es el set de instrucciones del *IC+!,/ Es de una lonitud de % bits. ."0n la siguiente tabla de direcciones #e u1 longitud (en bits) es la direcci2n y el campo de datos/. Direcci+n Datos 0x0$8 0x01 a 'arte de la direcci+n est ex'resada en & bits, / la 'arte de datos est en un bit. ."#el e4emplo anterior el microcontrolador #e cuantos bits ser6a/ Deber"a de ser de % bits.
+7." 0n liste tres e4emplos de aplicaciones basadas en microcontroladores. a a'licaci+n de los microcontroladores es inmensa, toda la ciencia a'licada suele contener microcontroladores. 1.-com'utaci+n 2.-aviaci+n #.-elecomunicaciciones Se anexan fotoraf"as de la a'licaci+n Fuente !*tt'!HH.bitsc*i's.comHinfoindHintro5micros.'df
++." 0n una tabla de memoria la direcci2n inicial disponible es 7x898 y ay ! localidades disponibles Cu$l es la direcci2n %nal disponible/ 6a posici7n será se ane'a &o0a con el procedimiento para determinarla la respuesta. 8uente de donde se o%tu"o parte de la informaci7n • &ttp//999.&e'adecimaldictionary.com/&e'adecimal/:'A8)/ •
12._;scri%a la ta%la de "erdad para las compuertas 5+, AN) y N5<
1=._ ¿Cuáles son los periféricos con los que cuentan los microprocesadores para interactuar con el mundo real?
Periféricos de entrada y salida 3;/-4 1!._)escri%a como de%e de estar conectado el pic 3y sus componentes4, para que comience a funcionar un pro#rama #ra%ado en su memoria en el cual prende y apa#a un led en el puerto +C>. )e%e estar conectado a corriente en el puerto 1 con una resistencia de 1: &m, si se usa un C+@-
)e%e estar conectado a una resistencia de =:: &m 3no necesariamente de ese "alor puede ser un poco menos4se#uido de un led en su parte positi"a el cual de%e estar conectado por su parte ne#ati"a a tierra. 1(. _Para realiBar el pro#rama de la pre#unta anterior, escri%a la sinta'is de los comandos que necesitara para declarar el puerto C como salida. N5
1D._;s la instrucci7n que permite dar un salto incondicional ¿Por qué? E<8--
BTFSS f, b Si el bit numero b de f esta en uno, la instrucción que sigue a esta se ignora y se trata como un NOP. En este caso, y solo en este caso, la instrucción BTFSS precisa dos ciclos para eecutarse. Ó BTFSC
BTFS! f, b Si el bit numero b de f es nulo, la instrucción que sigue a esta se ignora y se trata como un NOP. En este caso, y solo en este caso, la instrucción BTFS! precisa dos ciclos para eecutarse.
1>._ ;s un e0emplo de una instrucci7n que permite dar un saldo condicional ¿Por qué?
BTFSS f, b Si el bit numero b de f esta en uno, la instrucción que sigue a esta se ignora y se trata como un NOP. En este caso, y solo en este caso, la instrucción BTFSS precisa dos ciclos para eecutarse.
BTFS! f, b Si el bit numero b de f es nulo, la instrucción que sigue a esta se ignora y se trata como un NOP. En este caso, y solo en este caso, la instrucción BTFS! precisa dos ciclos para eecutarse. 1F._ nstrucci7n usada para mo"er un dato de un re#istro a G.
MOVLW
Move Literal to W with F
Sinta"is
#O$%& '
Palabras, !iclos
((
Operación
' )* &
Bit de estado
Ninguno
+escripción
!arga & con el literal '
1H._ )escri%a las instrucci7n que se necesitaran para realiBar un ciclo 9&ile en ensam%lador.
04emplo en 8ssembler 0n este e#em/"o se a"u"a e" &atoria" de un nmero *@*. 0n e" to/e de "a */i"a* se enuentra e" numero *@*, y #usto deba#o se enuentra un 1. inicio: PULA PULX loop: PSHA
MUL PSHA PULX ADD #-1 CMP #0 BGT loop fin:
PSHX
FUENTE: http://wikitronica.labc.usb.v/in!".php/Estructuras#!#Control
2:._ )escri%a que instrucci7n en ensam%lador equi"aldra a un 8 en len#ua0e de alto ni"el y por qué.
04emplo en 8ssembler Si *D* es menor a 1, *y* es i nrementado 1, si no, a *y* se "e resta 1. 'ara este e#em/"o amos a deir ue e" A/untador a " a *'(LA* est a/untando a *D* y ue *y* est en "a si$uiente /osiin de "a */i"a*. inicio: PULA CMP 1 BGE bloque2 bloque1: PSHA TSX TXA ADD #1 TAX TXS PULA ADD #1 PSHA TSX TXA ADD #-1 TAX TXS BRA fin bloque2: PSHA TSX TXA ADD #1 TAX TXS PULA ADD #-1 PSHA TSX TXA ADD #-1 TAX TXS fin:
,;0<=0: ttp:>>[email protected].e>index.pp>0structuras"de"Control
