Sist. basados en microprocesadores

Cuestiones: 1. ¿Qué es un temporizador tipo Perro Guardián?

Contador interno de 8 bits que provoca un RESET cuando se desborda. Su control de tiempo es

independiente del TMR0, basado en una red RC.

Puede bloquearse con el bit WDTE de la palabra de configuración. Para evitar que se desborde

refrescamos su valor mediante CLRWDT y SLEEP.

Ejemplo: si en un momento del programa el sensor de un dispositivo se rompe, si sigo

ejecutando el programa entraría en un bucle. Entonces si pasa cierto tiempo sin salirse del

bucle el perro guardián te avisa.

2. Diferencia entre operación E/S y Transferencia Elemental.

La Transferencia Elemental es un intercambio de información interna (palabra) y una

operación E/S es un grupo de transferencias elementales.

3. Estrategias más comunes para implementar una gestión distribuida de prioridades.

Encadenamiento o Daisy Chain y Lógica distribuida.

4. Elementos de la arquitectura genérica de cualquier microcontrolador.

5. ¿Por qué un PIC16X84 no puede ejecutar; de forma recursiva, un número ilimitado

de llamadas a subrutinas y/o gestión de interrupciones?

La Pila dentro de un PIC es una zona aislada de memoria de programas y datos, no accesible

por el programador y tiene una estructura LIFO (Last In First Out = El último en entrar es el

primero en salir).

Se compone de 8 niveles de profundidad y funciona como un buffer circular.

Si metemos las 8 direcciones en orden alfabético quedaría la pila como la figura. Si metemos

una 9ª dirección en la pila machacamos la dirección "a".

Las instrucciones de llamada a subrutina y las interrupciones producen la carga del contenido

del PC en la Pila, mientras que las instrucciones de retorno de subrutina o interrupción

(RETURN, RETLW y RETFIE) provocan la carga del PC del contenido superior de la Pila.

6. ¿Qué tipo de gestión de prioridades en interrupciones se implementa en los PIC

16X84?

Ninguna. No tiene gestión, pero se puede decir que actúa como que si fuese por máscara.

Cuando se produce una interrupción el bit GIE deshabilita cualquier otra hasta que se ejecute

la primera.

7. Diferencia entre mapa E/S compartido y otro independiente entre los

microprocesadores.

Compartido: se comparte la dirección de memoria y periféricos, las instrucciones E/S son las

mismas que las de acceso directo a memoria.

Independiente: direcciones de los periféricos independientes de la memoria, podemos

conectar mayor número de periféricos en un mismo Bus.

8. ¿Qué pasos se siguen entre la VCP y el periférico, para que este último pueda realizar

un robo de ciclo?

1: El periférico solicita a la CPU acceso a memoria principal, activando la señal de control

"BSRQ".

2: La CPU contesta mediante la señal "BSAK", concediendo el uso de buses y memoria.

3: El periférico realiza acceso a memoria.

4: Finalizado el acceso, el periférico devuelve a la CPU el control de los buses. Desactivando

"BSAK".

9. ¿Qué instrucciones de un PIC16X64 provoca la modificación del bit de acarreo total

(C)?

ADDWF f,d ADDLW k RLF f,d

SUBWF f,d SUBLW k RRF f,d

10. En un PIC ¿dónde se ubica y para qué sirve la palabra de configuración?

Se trata de una posición de memoria de programa y no un registro de propósito específico, su

misión es configurar el funcionamiento del PIC y el acceso a la información que contiene.

Concretamente es un valor de 14 bits que se almacena en la posición 2007H de la memoria

ROM (programa) y a la sólo se puede acceder durante el proceso de grabación de software.

En el esquema siguiente se observa la distribución de bits, obsérvese que los 10 más

significativos toman siempre el mismo valor y los menos significativos tienen otra utilidad.

CP: Bits de protección de la memoria de código.

1 = No protegida.

0 = Protegida, si se modifica un bit de 0 a 1 se borra la memoria.

: Activación del temporizador "Power-Up".

1 = Desactivado.

0 = Activado.

El temporizador "Power-Up" retrasa 72 mseg la puesta en marcha para garantizar la

estabilidad en la tensión de alimentación.

WDTE: Activación del Perro Guardián.

1 = Activador.

0 = Desactivado.

Fosc1-Fosc0: Selección del tipo de oscilador.

1-1 = Oscilador RC.

1-0 = Oscilador HS.

0-1 = Oscilador XT.

0-0 = Oscilador LP.

11. ¿Con qué registros de propósito específico se implementa el contador de programa

de un PIC?

Se implementa con un par de registros de la memoria RAM, los 8 bits de menos peso están en

el registro PCL(02H) y los 5 de más peso del PC corresponden con los 5 de menos peso del

registro PCLATH (0AH).

12. Si no se producen interrupciones en un PIC, ¿cuántas llamadas a subrutinas anidadas

se podrían realizar y por qué?

La Pila dentro de un PIC es una zona aislada de memoria de programas y datos, no accesible

por el programador y tiene una estructura LIFO (Last In First Out = El último en entrar es el

primero en salir).

Se compone de 8 niveles de profundidad y funciona como un buffer circular.

Si metemos las 8 direcciones en orden alfabético quedaría la pila como la figura. Si metemos

una 9ª dirección en la pila machacamos la dirección "a".

Las instrucciones de llamada a subrutina y las interrupciones producen la carga del contenido

del PC en la Pila, mientras que las instrucciones de retorno de subrutina o interrupción

(RETURN, RETLW y RETFIE) provocan la carga del PC del contenido superior de la Pila.

13. En un PIC, ¿para qué se utilizan los periodos de reloj que componen un ciclo de

instrucción?

Los pasos para ejecutar una instrucción son:

- Ciclo 1º: se incrementa el PC.

- Ciclo 2º y 3º: decodificación y ejecución de la instrucción.

- Ciclo 4º: búsqueda de la siguiente instrucción.

14. ¿Qué registros se utilizan para el control de todas las posibles interrupciones en un

PIC16X84?

INTCON (interrupciones)

EECON1 (EEPROM de datos)

15. ¿Qué efecto tiene en un PIC16X84 aplicar el divisor de frecuencia del perro guardián?

Aumenta la duración de los pulsos (si aumenta el periodo disminuye la frecuencia)

16. ¿Qué instrucciones en un PIC provocan el uso de la pila?

RETURN, RETFIE, RETLW y CALL.

17. Indicar los últimos desarrollos de S.C.I.

Control por PC.

Secuencias de control distribuido.

Autómatas lógicos programables.

Microcontroladores.

18. ¿Para qué se utiliza el bit T0SE del registro OPTION de un PIC?

Para determinar el tipo de flanco activo en T0CKI.

1 = Incremento de TMR0 por flanco descendente.

0 = Incremento de TMR0 por flanco ascendente.

19. Diferencias entre transferencia elemental en sincronía y asíncrona.

Sincronía: los datos que se leen o se escriben permanecen durante un tiempo concreto en el

bus de datos.

Asíncrona: los datos que se leen o se escriben permanecen durante un tiempo variable en el

bus de datos.

20. ¿Qué registros de propósito específico se utilizan en el direccionamiento indirecto de

un PIC?

Direccionamiento indirecto: Se usa cuando se utiliza como operando el registro INDF. En

realidad este registro no existe físicamente y cuando se le referencia, se toma como dirección

la especificada en los 7 bits de menos peso del registro FSR. Para seleccionar el banco en este

último modo, se utilizan el bit más significativo de FSR y el bit IRP del registro de ESTADO. En el

PIC 16X84, el bit IRP = 0 al haber sólo dos bancos.

21. ¿Qué técnica usan los PIC para gestionar las instrucciones?

Todos los PIC necesitan 4 pulsos de reloj para ejecutar una instrucción, excepto las de salto

que duran el doble. Para ello se utiliza la técnica de pipe-line o segmentación.

22. Ventajas del uso de microcontroladores en las unidades de control.

Disminución del tamaño del hardware de control.

Aumento de la fiabilidad del sistema.

Reducción del consumo global.

23. ¿Qué consecuencias tiene en un microprocesador que el mapa de memoria y de E/S

sea independiente?

Las direcciones de los periféricos son independientes de la memoria, podemos conectar mayor

número de periféricos en un mismo bus.

Inconveniente, juego de instrucciones debe diferenciar entre las transferencias en la memoria

o los dispositivos E/S, es más complejo.

24. ¿Qué instrucciones se utilizan para refrescar el perro guardián de un PIC?

CLRWDT y SLEEP.

25. ¿Qué elementos componen la arquitectura genérica de cualquier microprocesador?

Contador de programa Registro acumulador

Registro de dirección Registro de memoria

Registro de instrucción

26. Diferencias entre E/S programada y DMA.

E/S programada: el intercambio de información se realiza mediante la ejecución de una

instrucción en ensamblador específica de E/S.

DMA: el periférico se comunica directamente con la memoria principal del computador.

27. Características de la arquitectura RISC. ¿Cuál usan los PIC?

Todos los microcontroladores PIC responden a una arquitectura RISC (Reduced Instruction Set

Computer), lo que implica:

- El número de instrucciones de la gama 16X84 es 35.

- Son instrucciones simples y rápidas

- Proporcionan Ortogonalidad.

- La longitud de las instrucciones y datos es constante.

- Presentan pocos tipos de formatos.

Ortogonalidad: Que el destino de la operación es alguno de los operandos.

28. Ventajas y desventajas del microprocesador.

Ventajas:

- Alto rendimiento y velocidad

- Gran capacidad de almacenamiento de información.

- Máxima conectividad mediante redes de comunicación de alta velocidad.

- Fácil reconfiguración de las tareas de control.

Desventajas:

- Conexión con las entradas y salidas del sistema de control.

29. Definición de Nibble.

Son agrupaciones de 4 bits dentro de un byte (medio octeto).

Sabemos que una palabra es 1 byte y 1 byte son 8 bits, entonces una palabra tiene 2 nibbles.

30. Diferencia entre la memoria Von Neumann y Harvard.

Se diferencian en la organización de la memoria. En Von Neumann la memoria RAM (datos) y

ROM (programas) se unifican en una sola. En la Harvard están separadas (hay dos memorias).

31. Diferencia fundamental entre microcontrolador y microprocesador.

Los microcontroladores tienen organizada la memoria tipo Harvard, tienen separadas las

memorias RAM y ROM.

Los microprocesadores tienen las dos memorias juntas, tipo Von Neumann.

32. ¿En qué consiste el bit BTFSS?

BTFSS f,b: Verifica el bit b del registro f y si vale uno salta la siguiente instrucción.

33. Se dan 100 instrucciones, 90 normales y 10 de salto. DF = 1/8. ¿Cuánto tiempo tarda

en ejecutarse si la frecuencia es de 4MHz?

Las instrucciones de salto valen el doble de tiempo que una normal:

34. ¿Cuántos ciclos de reloj utiliza la instrucción BTFSS? ¿Por qué?

Uno o dos ciclos, depende si tiene que saltar de instrucción o no.

35. ¿Qué instrucciones en los PIC provocan el uso de la pila?

Las de llamada a subrutina, ya que se tiene que almacenar la dirección a la que hay que volver

una vez terminada la ejecución de la subrutina. Estas son:

CALL

RETURN

RETFIE

RETLW

36. Cuando utilizamos la instrucción SUBWF f,d. ¿Qué nos indica el valor de bit de

acarreo C del registro de estado?

Si C = 1, el resultado de la operación ha sido positivo.

Si C = 0, el resultado de la operación ha sido negativo.

37. Un PIC16F84 funcionando a 4MHz. Se quiere temporizar 0'2mseg. ¿Qué valores

deben tomar el DF y el TMR0?

Uso la fórmula:

38. Qué registros se utilizan durante un proceso de escritura de las EEPROM de datos en

un PIC?

La EEPROM de datos tiene la capacidad para ser leída y escrita durante el funcionamiento

normal del microcontrolador, para ello se utilizan 4 registros de propósito especifico: EEDATA,

EEADR, EECON1 y EECON2.

39. Defina el concepto de interrupciones vectorizadas en un microprocesador.

En este tipo de interrupciones, los periféricos que interrumpen suministro, la dirección de

bifurcación en la que se encuentra la rutina de tratamiento.

Necesita una línea de interrupción y otra de aceptación, pero además será necesario que los

periféricos accedan al bus de direcciones, al menos y por ello establecer una temporización de

uso del correspondiente bus.

Ventaja: no es necesario realizar sondeo de los periféricos, puesto que cada uno se identifica

con la dirección que envía.

40. ¿Cómo y en qué momento se programa en un PIC el funcionamiento del perro

guardián?

Activando el bit WDTE de la palabra de configuración.

1 = Activación del Perro Guardián.

0 = Desactivación del Perro Guardián.

Se almacena en la posición 2007H de la ROM y a la que solo se puede acceder durante el

proceso de grabación.

41. ¿Qué bit o bits son fundamentales a la hora de programar un PIC, por la que el TMR0

funciona como contador o como temporizador?

El bit T0C5 de registro OPTION.

1: contador, pulsos introducidos por T0CK1.

0: temporizador, pulsos de reloj interno FOSC/4.

42. ¿Dónde y cuándo se define el tipo de reloj que se va a aplicar a un PIC 16F84?

Se trata de una posición de la memoria de programa y no de un registro de propósito

específico, su misión es configurar el funcionamiento del PIC y el acceso a la información que

contiene. Concretamente es un valor de 14 bits que se almacena en la posición 2007H de la

memoria ROM (programa) y a la que sólo se puede acceder durante el proceso de grabación

de software.

Se selecciona el tipo de oscilador en los bits Fosc1 y Fosc2 de la palabra de configuración:

1-1 = Oscilador RC.

1-0 = Oscilador HS.

0-1 = Oscilador XT.

0-0 = Oscilador LP.

43. ¿Qué diferencia hay entre la gestión de interrupciones por máscara y por nivel en los

microprocesadores?

Máscara: permite la interrupción si la dirección coincide con algún bit de la máscara.

Nivel: gestión centralizada, permite la interrupción si la dirección es mayor que el nivel

propuesto.

44. Qué registros se utilizan para el control de todas las posibles interrupciones en un

PIC16X84?

INRCON, EECON1.

45. ¿Qué dos acciones se producen en la reinicialización por reset?

El contador de programa se carga con dirección 0, apuntando a la primera dirección de la

memoria de programa, donde estará situada la primera instrucción del programa de

aplicación. La mayoría de los registros de estado y control del procesador toman un estado

convenido y determinado.

46. ¿Cómo se provoca un reset?

Normalmente, colocando un pulsador en la patilla , como está negado habrá que

introducir un 0.

47. ¿Qué efecto tiene aplicar el divisor de frecuencias del perro guardián?

Aumenta el número de desbordamientos del WDT antes de que produzca el reset.

48. Ventajas e inconvenientes del uso de microcontroladores en sistemas de control.

Ventajas:

- Disminución del tamaño de hardware de control.

- Aumento de la fiabilidad del sistema.

- Reducción del consumo global.

Inconvenientes:

- Uso de memorias ROM para almacenar programas.

- Necesidad de usar herramientas de desarrollo específicas.

49. ¿Cuánto tarda un PIC 16X84 a 4MHz en ejecutar un GOTO?

El doble que una instrucción normal (que no sea de salto)

Luego en un GOTO:

50. ¿Qué ventajas tiene la EEPROM sobre la EPROM?

La EEPROM es borrable eléctricamente y no necesita ser sometida a rayos ultravioleta, como la

EPROM.

51. ¿Qué ocurre con el bit GIE cuando se acepta una interrupción?

Al comienzo de la rutina de aceptación de interrupción, se pasa a GIE = 0, pero no a atender

una nueva interrupción mientras dure esta.

52. ¿Cuáles son las normas de conectividad de un SCI?

Baja conectividad: RS232 o centronics.

Media conectividad RS485

SCI distribuido: normas de red local IEEE 802.3, 802.4, 802.5

53. ¿Cuál es el motivo de que las redes IEEE 802.3 no sean adecuadas para el control de

procesos en tiempo real?

Son más lentas, codificación, modem, protocolo.

54. Tipos de interrupciones de un PIC.

Activación de la patilla RB0/IWT

Desbordamiento del TMR0

Cambio de estado de las patillas RB7-RB4

Inicialización del proceso de escritura de la EEPROM

55. Recursos fundamentales del PIC

Temporizador/Contador TMR0

Registro OPTION

El perro guardián

Puertas E/S

Palabra de configuración

56. ¿El WDT qué significa que esté al post división?

Los impulsos, que divide por un rango el divisor de frecuencia, pueden provenir de la señal de

reloj interna (fosc/4) o de los que se aplican a la patilla TOCK1.

57. (REPETIDA)

58. Arquitectura interna de los PIC.

Tienen características más avanzadas de los grandes computadores:

- Procesador tipo RISC (Reduced Instruction Set Computer)

- Ejecución segmentada

- Arquitectura HARVARD.

Esto permite el acceso a datos e instrucciones de forma simultánea.

59. ¿En qué partes se divide la memoria de datos? (RAM)

- SPR, registros de propósito específico, controlan el microcontrolador y sus recursos.

- GPR, registros de propósito general, para almacenar valores.

60. ¿Qué utilidades tiene el estado de reposo?

SLEEP, reduce el consumo de energía del PIC ( ) para aplicaciones con largos

periodos de espera hasta que se produzca suceso asíncrono.

Formas de despertar:

- Activando para provocar reset.

- Desbordando el perro guardián si quedó operativo en el modo reposo.

- Generando una interrupción.

61. Indicar el nombre del registro del PIC que activa como acumulador.

W

62. ¿Cuál es el máximo DF para el TMR0 y para el perro guardián?

Para el TMR0 1:256 y para el WDT 1:128.

63. Tras producirse un reset. ¿Cuál es el valor que adoptan los bits de TRIS?

Adoptan el valor a 1.