COMPUTADORAS DIGITALES

A.

OBJETIVOS

1.

Familiarizar al estudiante con la arquitectura de computadoras de 8bits.

2.

Familiarizar al estudiante con el diseño, construcción y programación de los microcontroladores Atmel AT89C2051 y AT89C52.

3.

Familiarizar al estudiante con distintos periféricos tales como puertos paralelos; temporizadores; contadores; convertidores ADC y DAC; puertos seriales y otros.

4.

Familiarizar al estudiante con las técnicas de comunicación serial para el desarrollo de monitores de sistema.

5.

Introducir al estudiante a la arquitectura de computadoras de 16bits

B.

BIBLIOGRAFÍA

[1]

Pheripheral Components Intel Corporation Intel Corporation Literature 1992; ISBN: 1-55512-146-2

[2]

Embedded Microcontrollers Intel Corporation Intel Corporation Literature 1993; ISBN: 1-55512-176-4

[3]

The C Programming Language Brian W. Kernigham, Dennis M. Ritchie Prentice-Hall Software Series 1978; ISBN: 0-13-110163-3

[4]

www.intel.com

[5]

www.atmel.com

[6]

www.ieesa.com/universidades/at89c52/index.html

C.

EVALUACIÓN Parciales Laboratorios Proyecto Final Semestral

33% 13% 20% 34% ------100%

PLAN 1

REPASO ............................................................................................................................................... 1.1 COMPUERTAS....................................................................................................................... 1.2 BASCULADORES .................................................................................................................. 1.3 SIMBOLOGIA.......................................................................................................................... 1.4 SISTEMAS NUMERICOS ...................................................................................................... 1.5 NIVELES DIGITALES.............................................................................................................

1 1 1 1 1 1

2

ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS .......................................................................................... 2.1 MICROPROCESADOR .......................................................................................................... 2.2 BUSES .................................................................................................................................... 2.3 MEMORIA ............................................................................................................................... 2.4 DECODIFICADORES............................................................................................................. 2.5 DISPOSITIVOS E/S................................................................................................................

2 2 2 2 3 3

3

NÚCLEO AT89C .................................................................................................................................. 4 3.1 ARQUITECTURA ................................................................................................................... 4 3.2 PERIFERICOS........................................................................................................................ 4 3.3 DESCRIPCION DE PINES..................................................................................................... 4 3.4 MAPAS DE MEMORIA ........................................................................................................... 4 3.4.1 MEMORIA DE CODIGO/DATOS ............................................................................. 4 3.4.2 VECTOR DE ARRANQUE........................................................................................ 4 3.4.3 VECTORES DE INTERRUPCION ........................................................................... 4 3.4.4 SPECIAL FUNCTION REGISTERS ........................................................................... 4 3.4.5 BANCOS DE REGISTROS......................................................................................... 4 3.4.6 DIRECCIONES BIT..................................................................................................... 4 3.4.7 PILA ............................................................................................................................. 4 3.5 INTERRUPCIONES................................................................................................................ 4

4

PROGRAMACION EN LENGUAJE ‘C’................................................................................................ 5 4.1 TUTOR.................................................................................................................................... 5 4.2 DESCARGA/INSTALACION DE COMPILADOR SDCC....................................................... 5 4.3 COMPILACIÓN (1 ARCHIVO/2 ó más ARCHIVOS) ............................................................. 5 4.4 TIPOS DE VARIABLES/FUNCIONES ................................................................................... 5 4.4.1 EXTENSIONES (DATA,CODE,XDATA,IDATA,BIT,SFR,SBIT).............................. 5 4.5 INSTRUCCIONES .................................................................................................................. 5 4.5.1 IF/ELSE ..................................................................................................................... 5 4.5.2 FOR ........................................................................................................................... 5 4.5.3 WHILE; DO-WHILE................................................................................................... 6 4.5.4 SWITCH/CASE ......................................................................................................... 6 4.5.5 RETURN.................................................................................................................... 6 4.5.6 BREAK/CONTINUE .................................................................................................. 7 4.6 LIBRERIAS................................................................................................................................ 7 4.7 PUNTEROS .............................................................................................................................. 7 4.8 PARAMETROS Y VARIABLES LOCALES.............................................................................. 7 4.9 PILA ..................................................................................................................................... 7 4.10 MEMORIA EXTERNA............................................................................................................... 7

5

SISTEMA BASADO EN EL AT89C2051 ............................................................................................. 8 5.1 MICROCONTROLADOR ....................................................................................................... 8 5.2 PUERTOS PARALELOS........................................................................................................ 8

5.3 5.4 6

TEMPORIZADORES .............................................................................................................. 9 PUERTO SERIAL ................................................................................................................... 9

SISTEMA BASADO EN EL AT89C52................................................................................................ 6.1 MICROCONTROLADOR ..................................................................................................... 6.2 PUERTOS PARALELOS...................................................................................................... 6.3 TEMPORIZADORES ............................................................................................................ 6.4 PUERTO SERIAL .................................................................................................................

10 10 10 10 10

6.5

MEMORIA DE SOLO LECTURA (EXTERNA) .................................................................... 6.5.1 DISEÑO, CONSTRUCCION CPU, EPROM .......................................................... MEMORIA DE LECTURA/ESCRITURA (EXTERNA) ......................................................... 6.6.1 DISEÑO, CONSTRUCCION CPU, EPROM, RAM ................................................ PUERTO PARALELO (EXTERNO) ...................................................................................... 6.7.1 DISEÑO, CONSTRUCCION CPU, EPROM, RAM, PPI ......................................... TEMPORIZADOR PROGRAMABLE (EXTERNO)............................................................... 6.8.1 DISEÑO, CONSTRUCCION CPU, EPROM, RAM, PPI, PIT .................................

11 11 12 12 13 13 14 14

7

PROGRAMA MONITOR ..................................................................................................................... 7.1 ESPECIFICACIONES............................................................................................................ 7.2 DIAGRAMA DE FLUJO ......................................................................................................... 7.3 FORMATO INTEL-HEX......................................................................................................... 7.4 FUNCIONAMIENTO..............................................................................................................

15 15 15 15 16

8

COMPUTADORAS DE 16BITS ............................................................................................................. 8.1 ARQUITECTURA ..................................................................................................................... 8.2 PROCESADORES.................................................................................................................... 8.2.1 MICROPROCESADORES.......................................................................................... 8.2.2 MICROCONTROLADORES....................................................................................... 8.2.3 DSP.............................................................................................................................. 8.3 ARQUITECTURA DE PROCESADORES ............................................................................... 8.3.1 VON NEUMAN ............................................................................................................ 8.3.2 HARVARD ................................................................................................................... 8.3.3 VARIANTES ................................................................................................................ 8.4 JUEGOS DE INSTRUCCIONES.............................................................................................. 8.4.1 RISC ............................................................................................................................ 8.4.2 CISC ............................................................................................................................

9

PROCESADORES DE 16BITS.............................................................................................................. * 9.1 ARQUITECTURA ..................................................................................................................... * 9.2 BUSES ...................................................................................................................................... *

6.6 6.7 6.8

* * * * * * * * * * * * *

LABORATORIOS Nombre/Descripción

Semanas

1.

Programación del AT89C2051............................................................................................................... 2

2.

Programas de Desarrollo ....................................................................................................................... 1 (Ensamblador/Simulador)

3.

Practica de Programación ...................................................................................................................... 2

4.

Puerto Paralelo del AT89C2051............................................................................................................. 1

5.

Temporizador del AT89C2051 ............................................................................................................... 1

6.

Puerto Serial del AT89C2051................................................................................................................. 1

7.

Puerto Paralelo del AT89C52................................................................................................................. 1

8.

Temporizador del AT89C52 ................................................................................................................... 1

9.

Puerto Serial del AT89C52..................................................................................................................... 1

10.

EPROM (Externo)................................................................................................................................... 1

11.

RAM (Externa) ........................................................................................................................................ 1

12.

Puerto Paralelo (Externo) ....................................................................................................................... 1

13.

Temporizador (Externo).......................................................................................................................... 1

14.

Aplicaciones............................................................................................................................................ 1

PROYECTOS Nombre/Descripción

Grupos

1.

Circuito Impreso del Controlador de 8Bits

2

2.

Circuito Impreso del Programador

2

3.

Pantalla de Cristal Liquido/Teclado

1

4.

Monitor de Sistema

1

5.

Control de Motores de Paso

1

6.

Control de Servo Motor

1

LISTA DE PARTES PROYECTOS AT89C2051 y AT89C52 Cant Descripción 1 Protoboard 4 Reglas

Parto No. Prod. No. 20811 JE27

Precio Sub-total $ 30.95 $ 30.95

1 Microcontrolador Atmel AT89C2051

168874 AT89C2051

$

3.25

$

3.25

1 Microcontrolador Atmel AT89C52

168920 AT89C52

$

3.75

$

3.75

1 Cristal de 11.059MHz

120061 CY11.05

$

0.79

$

0.79

64418 74LS573

$

1.19

$

2.38

105304 27C64-12

2 De Multiplexores 1 Memoria Solo Lectura

$

4.25

$

4.25

1 Memoria Lectura/Escritura

85121 6264LP-70

$

2.95

$

2.95

1 Puerto Paralelo

52732 8255A-5

$

4.95

$

4.95

1 Temporizador Programable

52716 8254-2

$

4.95

$

4.95

1 Interfase EIA-232

$

5.39

$

5.39

2 Decodificadores

106163 MAX233CPP 46607 74LS138

$

0.29

$

0.58

1 Regulador de Voltaje 5V

51262 7805T

$

0.39

$

0.39

4 Resistencias SIP 4.7K

24660

$

0.25

$

1.00

2 Resistencias SIP 330

97851

$

0.25

$

0.50

8 Capacitores Tantalum

33486 TM.1

$

0.19

$

1.52

8 LED

34850 XC57124R

$

0.29

$

2.32

1 Conector DB9 M

15747 DE9P

$

0.39

$

0.39

Total

$ 70.31

PROGRAMADOR DE FAMILIA AT89CXXXX Cant

Descripción 2 Resistencias SIP 4.7K

Parto No. 24660

Prod. No.

$

0.50

0.25

$

0.50

1.15

$

1.15

$

0.79

$

0.79

46623 74LS139

$

0.29

$

0.29

45102 74HCT574

$

0.79

$

2.37

47386 74LS273

$

0.39

$

0.39

47870 74LS541

$

0.69

$

0.69

2 Resistencias SIP 10K

24643

2 2K Trimmer Pot 10 Turns

41865 43P2K

1 Cristal de 6MHz

14681 CY6

1 Decodificador 3 De multiplexor 1 De multiplexor 1 Buffer 1 Hex Inverter Driver

Precio $ 0.25 $

74HCT368

$

-

1 Octal Inverting Line Driver

45014 74HCT240

$

0.49

$

0.49

1 Regulador de Voltaje 5V

51262 7805T

$

0.39

$

0.39

1 Regulador de Voltaje Ajustable

23579 LM317T

$

0.45

$

0.45

8 Capacitores Tantalum

33486 TM.1

$

0.19

$

1.52

$

9.53

Total