Subrutinas de retardo con el PIC

Subrutinas de retardo con el PIC M.I. Israel Nava Bravo

Retardos  

En algunos proyectos es necesario controlar  el tiempo que tardan en ejecutarse algunas acciones.

Ciclo de máquina  

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Unidad básica de tiempo que utiliza el microcontrolador. Para el PIC 1 ciclo de m áquina equivale a 4 ciclos de reloj.

Tiempo de ejecución de instrucciones  

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Las instrucciones en el PIC necesitan 1 ciclo de máquina para ejecutarse, excepto las de salto que requieren de 2 ciclos de máquina. Verificar en las hojas de datos del PIC.

Tiempo de una tarea  

El tiempo que tarda el microcontrolador en una tarea viene dado por la siguiente f órmula:

Tiempo = 4

1

f 

cm

Donde: f es la frecuencia del oscilador  Cm es el número de ciclos de máquina que tarda en ejecutar la tarea

Ejemplo 1  

Calcular la duración de 1 ciclo de máquina para un PIC16F84 que utiliza un cristal de cuarzo de 4 MHz. Solución:

Tiempo = 4

1

f 

cm = 4

1 4 MHz

1 = 1μ s

Ejemplo 2  

Calcular el tiempo que tarda en ejecutarse la instrucción call  si el sistema funcionase con un cristal de cuarzo de 4 MHz. Solución: Al tratarse de un salto la instrucci ón tarda 2 ciclos en ejecutarse.

Tiempo = 4

1

f 

cm = 4

1 4 MHz

2 = 2 μ s

Ejercicio  

En un sistema microcontrolador  PIC16F84 y cristal de cuarzo de 4 MHz se desea generar un retardo de 1.5 ms. Calcular el número de ciclos de máquina necesarios.

Solución  

De la ecuación principal se deduce:

cm = Tiempo

f  4

=

1500 μ s

4 MHz 4

=

1500

Instrucción NOP  

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La instrucción NOP (no operación) no realiza operación alguna. Solo consume un ciclo de máquina sin hacer  nada.

Retardos mediante lazo simple  

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Se trata de un conjunto de instrucciones que se repiten tantas veces como sea necesario, hasta conseguir el retardo pretendido. Puede implementarse como subrutina.

Estructura de un retardo simple CALL RETARDO

CARGA CONTADOR CONT1 CON EL VALOR INICIAL "K"

PEQUEÑO TIEMPO DE ESPERA

DECREMENTA CONT1

CONT1 = 0

SI

NO

Programa en ensamblador   

Retardo1ms MOVLW d’249’ MOVWF CONT1 LOOP NOP DECFSZ CONT1,F GOTO LOOP RETURN

Tiempo de la subrutina Retardo1ms MOVLW d’249’ MOVWF CONT1 LOOP NOP DECFSZ CONT1,F GOTO LOOP RETURN

;LA LLAMADA CALL APORTA 2 CICLOS ;APORTA 1 CICLO DE MAQUINA, “K” ;APORTA 1 CICLO DE MÁQUINA ;APORTA Kx1 CICLO DE MÁQUINA ;(K-1)x1 CM (CUANDO NO SALTA), 2 AL SALTAR ;APORTA (K-1)x2 CICLOS DE MÁQUINA ;EL RETORNO APORTA 2 CICLOS DE MÁQUIINA

En total esta subrutina tarda: 2 + 1 + 1 + (Kx1) + (K-1)x1 + 2 + (K-1)x2 +2 = 5 + 4K = 1001 ciclos de máquina 1001 ciclos suponen 1 milisegundo (1001 μs) para un cristal de 4 MHz

Ecuación para el tiempo en microsegundos

Tiempo = 5 + 4 K  ⇒ K  =

Tiempo − 5 4

Ejemplo 3  

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Calcular el valor de la constante K, para obtener  una subrutina de retardo de 500 μs con la estructura vista. Solución:

K  =

Tiempo − 5 4

=

500 − 5 4

=

123.7

¿Qué valor se debe elegir para K?  

Si se elige 123, se obtiene un tiempo de retardo real de:

Tiempo = 5 + 4 K  = 5 + ( 4 x123) = 497 μ s  

Si se elige 124, se obtiene un tiempo de retardo real de:

Tiempo = 5 + 4 K  = 5 + (4 x124) = 501μ s

¿Puede obtenerse el tiempo exacto de 500 μs?  

¿Qué opciones propones?

Programe el retardo en MPLAB

Tarea

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¿Cómo puede crearse un retardo anidado? Diagrama de flujo

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Codificación en ensamblador 

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