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El autor del programa es Vladimir Soso, y la web oficial del PIC SIMULATOR IDE es www.oshonsoft.com , desde donde puede bajarse una versión demo, mas que suficiente para realizar las practicas propuestas en este "curso". Además, el autor ha desarrollado entornos de programación similares para micros AVR, PIC18, PIC10F, Z80, etc. Una buena parte de esta GUÍA esta dedicada al lenguaje de programación PIC BASIC, y puede ser útil para aquellos que están aprendiendo a utilizar otros dialectos de BASIC de microcontroladores, como PIC BASIC PRO (PBP) o PROTON, ya que se parecen mucho. He decidido publicar en forma de documento PDF esta guía. La primer parte, que comprende hasta el capitulo 10 inclusive puede ser descargada usando eMule desde aquí. La guía es gratuita, y puede ser distribuida libremente siempre que no se hagan cambios y se cite al autor.
INDICE:
> Capitulo 01 - La interfaz:
Antes
de ver en que consiste cada opción del menú principal, vamos a analizar
rápidamente cada sección de esta pantalla:
Todos
estos valores pueden ser cambiados, como veremos en el segundo capitulo,
desde la barra de menú.
Luego tenemos un cuadro con información relativa a la ejecución del programa, en la que vemos instrucción a instrucción durante todo el tiempo en que estemos corriendo la simulación, el valor que va tomando el contador de programa (PC o Program Counter), el registro de trabajo (W Register, por "working") y sobre la derecha la cantidad de instrucciones simuladas (Instructions Counter), la cantidad de ciclos de reloj transcurridos (Clock Cycles Counter) y el tiempo de ejecución que llevaría en realidad dicho programa (Real Time Duration). Cabe aclarar, que como en todo simulador, la relación entre el tiempo real y el tiempo de simulación varia dependiendo de los recursos de nuestro ordenador, y en general los programas simulados demoran mucho mas tiempo que el real en ejecutarse.
A continuación, sobre la izquierda, vemos una lista de desplazamiento que contiene el valor de todos los registros especiales con los que cuenta el microcontrolador elegido. Esta lista varia, por supuesto, con cada microcontrolador, y en el momento de correr la simulación va reflejando instrucción a instrucción el valor de cada timer, puerto, registro de estado, interrupciones, etc. Los valores se muestran en hexadecimal (Hex Value) y en binario (Binary Value). Cada registro se identifica mediante su dirección (Address) y también por el nombre con el que figura en la hoja de datos (Name).
Por ultimo, y a la derecha del cuadro anterior, tenemos el valor de todos los registros de propósito general (GPRs, o general purpose register). La lista tiene dos columnas, cada una indicando la dirección del registro (Addr.) y su valor en hexadecimal (Hex. Value):
> Capitulo 02 - El menú principal:
Como es
costumbre en toda aplicación de windows, la opción File es la primera
del menú. Contiene solo dos comandos: Clear Memory (Limpiar memoria)
que se encarga de eliminar de la memoria del simulador el programa que
estuviese cargado, que puede ser invocada mediante las teclas CTRL+R;
y Load Program (Cargar Programa), que nos lleva a un cuadro de
dialogo típico que nos permite seleccionar el archivo HEX que queremos
simular. Esta función puede invocarse con CTRL+L.
Estas
son: Step By Step (paso a paso), Slow (Lenta), Normal
(Normal), Fast (Rápida), Extremely Fast (muy rápida) y
Ultimate (No Refresh) que es la mas rápida de todas, pero que no
actualiza la pantalla principal del simulador. Esta opción resulta muy útil
para "adelantar" partes del programa que sabemos que no tienen problemas.
Todas pueden ser invocadas con CTRL+F1 a CTRL+F6, tal como se ve en la
figura anterior.
Desde Options (Opciones) tenemos acceso a un conjunto de alternativas de configuración. Dedicaremos bastante espacio a cada una de ellas en los capítulos correspondientes, pero podemos adelantar que las mas importantes y que debemos revisar en cada proyecto son Select Microcontroler (seleccionar microcontrolador) que nos permite elegir el modelo concreto de PIC a utilizar; Change Clock Frecuency (cambiar frecuencia de clock) y Configuration Bits (bits de configuración) desde la que se puede elegir la función de algunos pines (Reset o I/O, etc), el tipo de oscilador a usar, etc. La ultima opción de este submenú permite cambiar los colores de la interfaz (Change Color Theme).
> Capitulo 03 - Herramientas (primera parte):
La segunde herramienta disponible recibe el nombre de EEPROM Memory Editor, y como su nombre indica, nos permite modificar los valores almacenados en la memoria EEPROM del microcontrolador. El contenido de la EEPROM se lista en 16 columnas numeradas del 0 al 15, y por supuesto, su extensión depende del micro seleccionado. Haciendo click sobre cualquiera de los valores se puede cambiar su contenido, que se encuentra en formato hexadecimal.
Hardware Stack Viewer nos permite conocer el valor de cada uno de los niveles del stack (generalmente llamado pila en español). Esto puede resultar útil para depurar los programas que tienen muchas subrutinas anidadas o cuando sospechamos que hay desbordamientos del stack. Además de ver el nivel de stack (Stack Level), el contenido en hexadecimal (Hex Value) y en binario (Binary Value), en la parte inferior de la ventana una etiqueta nos informa de cual es el nivel apuntado en cada paso de la simulación.
La herramienta Microcontroller View es una de las mas útiles, ya que en una ventana separada (y que como las demás se puede poner en frente de todas) nos muestra un esquema del micro elegido, con el rotulo correspondiente a cada pin, y lo mas importante, el estado en cada momento de la simulación de cada uno. En caso de ser un pin E/S nos muestra el estado (ON/OFF) que presenta, y si se trata de una referencia de voltaje muestra el valor asignado. Además, en cada pin hay un botón que permite cambiar el estado presente en el (T, supongo que por "toggle", que significa "cambiar"), y los resultados se toman como entradas para la simulación.
Existe también una vista alternativa del estado de los registros especiales, que pude resultar mas cómoda en algunos casos. Es la correspondiente a la opción Alternative SFR Viewer, y muestra en columnas la dirección en hexa del registro, el nombre "de pila" del mismo (TMR0, PCL, STATUS, etc), y el valor del mismo, en hexadecimal y en binario.
PIC Disassembler es ni mas ni menos que un desensamblador, que nos brinda un texto con el contenido en assembler del programa cargado en la memoria del PIC SIMULATOR IDE. Este listado se genera independientemente del origen del programa, es decir, podemos obtener el código a partir de un archivo ya compilado con cualquier compilador (con extensión .HEX) o a partir de un .HEX generado con el compilador BASIC incluido en el paquete. Se muestra, por cada instrucción, la dirección (Address), el opcode y la instrucción (instruction). Ideal para aprender assembler a partir de instrucciones BASIC, por ejemplo.
El manejador de "puntos de inspección" o Breakpoint Manager es una herramienta que permite definir hasta 10 puntos en los que la simulación se interrumpirá (luego podremos reanudar la ejecución desde ese punto) para analizar con tranquilidad el estado de los registros, los puertos, etc. Hay un par de opciones adicionales, como el botón que permite eliminar todos los breakpoints definidos (Clear All Breakpoints) o mantener siempre en foco el contador de programa (PC o Program Counter). El contenido de la ventana es el código assembler en el mismo formato que comentamos en la herramienta anterior.
Además de los diez puntos de parada anteriores, se pueden definir cinco puntos especiales, mediante la herramienta Special Breakpoints. La diferencia entre esta y la anterior herramienta (y lo que la hace tan especial) es que en este caso los puntos de inspección se fijan mediante una condición (Break Condition) o por el estado de algún registro (Register Address). Los botones SET y DEL permiten habilitar y deshabilitar individualmente cada una de las condiciones.
La herramienta assembler tendrá su capitulo propio, por que es aquí donde se escribe el código en dicho lenguaje para luego compilarlo.
Al igual que el editor de assembler, el BASIC tendrá varios capítulos dedicados a el, ya que estudiaremos cada una de las instrucciones disponibles. Podemos adelantar que se trata de un editor bastante decente, con verificación de sintaxis y coloreado de palabras reservadas y comentarios, y que la sintaxis del BASIC es compatible en un 90% con otros BASICs mas populares, como PBP o PROTON. Desde aquí podemos compilar y cargar en la memoria del simulador el archivo HEX resultante en un solo paso.
> Capitulo 04 - Herramientas (Segunda parte): Las herramientas siguientes son las que podemos usar como "periféricos" del microcontrolador, para simular las E/S, o analizar su estado. La primera de este grupo es la llamada 8xLED Board que es ni mas ni menos que un grupo de 8 LEDs virtuales, a los que podemos asignar un puerto y un bit dentro de el, de manera que se enciendan o apaguen en tiempo real de acuerdo al estado de dichos pines al ejecutar la simulación.
El Keypad Matrix es ni mas ni menos que un teclado matricial de 4 filas y cuatro columnas que podemos configurar con total flexibilidad para utilizarlo en nuestros proyectos simulados. Se puede elegir el pin de cada fila y columna, y dinámicamente, durante la simulación, el estado de cada tecla. En los ejemplos de los capítulos dedicados a la programación usaremos esta herramienta a menudo.
El LCD Module es la versión virtual del típico display LCD con controlador Hitachi que usamos en todos nuestros proyectos. Es posible configurar completamente su funcionamiento, mediante el botón Setup. Al presionarlo, la ventana aumenta su tamaño y aparecen una serie de cuadros de selección desde donde podremos elegir el numero de filas y columnas del display, el color del mismo, a que puerto están conectadas las líneas de datos y si son 4 u 8, y donde están conectadas (puerto y pin) las líneas RS, R/W y E. También se pueden configurar los tiempos de delay del display, para que su simulación sea lo mas fiel posible a la realidad.
Graphical 128x64 LCD Module es el equivalente de la herramienta anterior, pero para simular LCDs gráficos de 128x64 pixeles. Las opciones de configuración también se esconden detrás del botón Setup, y son muy similares a las ya vistas, incorporándose la posibilidad de configurar el puerto y pin de las líneas CS1 y CS2.
Mediante las herramientas Hardware UART Simulation Interface, Software UART Simulation Interface y PC's Serial Port Terminal podremos simular una comunicación vía RS-232. Se trata de herramientas muy completas que tendrán su propio capitulo, por lo que momentáneamente nos limitamos a mencionarlas.
Otras dos herramientas sumamente útiles para comprender que esta haciendo en cada momento el microcontrolador son el osciloscopio (Oscilloscope) de cuatro canales, con posibilidad total de configuración de cada uno de ellos, y el Signal Generator (generador de señales) también de cuatro canales y con posibilidad de generar pulsos de periodo y relación cíclica ajustable. Por supuesto, habrá capítulos en que haremos uso de ellas.
No podía faltar el modulo con los displays LED de 7 segmentos, presentes en una gran cantidad de proyectos. En este caso, la herramienta 7-Segment LED Display Panel nos proporciona 4 dígitos completamente configurables (nuevamente mediante el botón Setup presente en cada uno de ellos), y podemos elegir el pin al que esta conectada cada uno de los segmentos, si son de ánodo o cátodo común, etc.
La ultima herramienta es una útil lista con el valor de cada una de las variables presentes en nuestro programa. Recibe el nombre de Watch Variables (ver variables) y es una lista de texto donde en una columna aparece el nombre de la variable en cuestión y en otra su valor. Esta lista se actualiza constantemente durante la simulación.
> Capitulo 05 - Sistemas de numeración:
Sistema Decimal:
Dado que este sistema es el que usamos todo el tiempo, no nos detenemos a pensar en como se construye cada numero, pero cuando leemos el numero "123" en realidad esta "construido" de la siguiente manera: (1 *
10^2) + (2 * 10^1) + (3 * 10^0) =
Sistema binario:
Como en cualquier sistema de numeración, los ceros a la izquierda no modifican el valor del numero representado. Es muy común en el sistema binario agregar ceros a la izquierda para completar un agrupación de las anteriores. Por ejemplo, si tenemos el numero binario "101" lo podemos escribir de algunas de las siguientes maneras:
Dentro de un byte (la agrupación de bits mas común) se numeran los bits que lo componen de acuerdo a la siguiente convención: 1) El
bit ubicado mas a la derecha es el bit "cero".
El bit
cero recibe generalmente el nombre de LSB (least significant bit o
"bit menos significativo"). De la misma manera, al ubicado mas a la
izquierda se lo llama MSB (most significant bit o "bit mas
significativo"). Y nos referimos a los demás bits intermedios por su numero
de bit correspondiente: bit 2, bit 3, etc.
Sistema hexadecimal:
Algunos ejemplos.
> Capitulo 06 - Variables: El BASIC tenemos distintos tipos de variable, según el dato que puedan almacenar: - Bit
(un bit de longitud, almacena 0 o 1 únicamente) El tipo
"Long" solo esta disponible mediante un modulo opcional al PIC SIMULATOR
IDE. También
es posible utilizar vectores, que son una matriz de dimensiones 1xN . Por
ejemplo, la sentencia siguiente:
Las variables tipo Word, como vimos, están compuestas por dos bytes. el primero de ellos es llamado byte "alto" y el otro "bajo", dado que el primero contiene los 8 bits mas significativos. En BASIC podemos acceder individualmente a cada uno de los bytes que componen un Word mediante las extensiones ".HB" (High byte, o byte alto) y ".LB" (Low Byte o byte bajo) . Veamos un ejemplo: DIM A
AS BYTE Los
bits individuales de cada variable pueden ser accedidos individualmente
también, simplemente poniendo como extensión ".n" donde "n" es el numero de
bit (1,2, 3, etc. ) Todos
los registros del microcontrolador esta disponibles para usar en los
programas BASIC, como si se tratase de variables del tipo BYTE con el nombre
del registro utilizado en las datasheet (PORTA, PORTB, TRISA, etc.). Por
supuesto, se puede acceder a bits individuales de los registros con la
técnica vista párrafos atrás. Algunos ejemplos: Existe una "forma corta" de acceder a los bits individuales de cada port, simplemente usando las variables BASIC tipo byte RA, RB, RC, RD, RE o bien las tipo bit RA0, RA1, RA2, ..., RE6, RE7
En
BASIC también podemos usar punteros. En realidad, cualquier variable
definida como tipo BYTE o WORD pude ser usada como un putero de memoria,
usándola como argumento de la función POINTER. El valor contenido por la
variable debe tener un valor comprendido entre 0 y 511. Ejemplos: Una
forma de escribir programas que nos resulten mucho mas fáciles de entender
es el uso de nombres simbólicos, o SYMBOL. Un "symbol" es una cadena que
contiene código, asignado a un nombre. Al momento de compilar, PIC BASIC
hace la "búsqueda y reemplazo" de nuestros símbolos y luego genera el código
ASM y el HEX. Supongamos que tenemos un LED conectado al bit cero del puerto
B. Mediante SYMBOL podemos hacer: Luego, si queremos encender el LED, en lugar de PORTB.0 = 1 podemos hacer LED1 = 1 que es
mucho mas claro y fácil de leer. Por supuesto, el código que aparece a la
derecha del igual no puede contener instrucciones o comandos. Por
supuesto, se pueden asignar nombres a las constantes, usando la instrucción
CONST: Hay
tres instrucciones para el manejo individual de bits, que si bien no hacen
nada que no se puede resolver con otras instrucciones o símbolos, ayudan
mucho en la lectura del código. Se tratan de HIGH, LOW y TOGGLE, que ponen
el bit en alto, bajo o lo invierten, respectivamente.
> Capitulo 07 - Operaciones Lógicas y Matemáticas:
Es posible calcular raíces cuadradas (aunque el resultado debe ser entero) con la función SQR: DIM A
AS WORD Para las variables de tipo Bit existen siete operaciones lógicas disponibles. Solo es posible efectuar una operación lógica por instrucción (aunque es muy posible que próximas versiones permitan mas flexibilidad. Este al tanto de las novedades!). Estas operaciones también están disponibles para variables tipo Word o Byte. Veamos algunos ejemplos:
> Capitulo 08 - Mi primer programa: Un LED parpadeando Para estas practicas, utilizaremos un PIC16F628A, uno de los mas difundidos y que mas o menos viene a reemplazar al viejo y popular PIC16F84, ya obsoleto. El diagrama circuital que utilizaremos para las primeras practicas es el siguiente:
Si bien se supone que quien esta leyendo este tutorial tiene una buena idea sobre electrónica y microcontroladores, igualmente vamos a hacer una muy breve descripción del circuito. En primer lugar, vamos a aprovechar el oscilador interno del 16F628A y nos evitaremos el xtal y condensadores asociados. El puerto B del micro (pines 6 al 13) esta conectado a 8 LEDs mediante 8 resistencias de 220ohms, que tienen como función limitar la corriente que circula por los LEDS. Estos serán nuestras "salidas". Los pines 17 y 18, correspondientes al PORTA.0 y PORTA.1 están conectados a sendos pulsadores, que al ser presionados conducen 5V (un "1") al pin respectivo. Cuando están en reposo, las resistencias R1 y R2 se encargan de mantener el pin en "0". Por ultimo, el pin 1 (PORTA.2) comanda un parlante mediante un transistor, para hacer alguna prueba con sonidos. El circuito debe alimentarse con 5v bien filtrados y regulados. Si no sabes como construir una fuente, puedes leer algo sobre el tema aquí. Volviendo a nuestro programa, vamos a escribir el "hola mundo" de los microcontroladores: encender un LED. El primer paso es, desde el menú "Opciones" -> "Select Microcontroller", elegir el PIC16F628A.
Luego, debemos configurar los bits correspondientes:
Lo destacable por ahora de esta configuración es que estamos dejando la memoria (FLASH y EEPROM) sin protección, que el pin RESET se va a comportar como I/O y que usaremos como oscilador el oscilador interno INTRC. Una vez hecho esto, arrancamos el edito de BASIC (presionando CTRL-C, por ejemplo), y escribimos el siguiente código:
Vamos a analizarlo línea por línea para entender su funcionamiento: La línea 001 utiliza la sentencia AllDigital para convertir todos los pines del micro en pines de E/S. Esto equivale a deshabilitar los comparadores, conversores A/D y todos los módulos que pudiese tener nuestro microcontrolador. No es la única manera de hacer esto, pero si la mas sencilla desde el punto de vista del programador BASIC. Las líneas 003 y 004 convierten todos los pines del puerto A en entradas ( TRISA = %11111111 ) y los del puerto B en salidas ( TRISB = %00000000 ). El "%" indica que el numero que viene a continuación esta en binario. Se podría haber escrito, por ejemplo TRISB = 0 y hubiera sido lo mismo. Personalmente me gusta esta manera, ya que "veo" el estado de cada pin. Por supuesto, es valido activar como entrada algunos pines, y como salidas otros, haciendo algo parecido a TRISB = %11000111 . En la línea 006 encontramos una "etiqueta" ( loop: ). Esta no hace nada, solo sirve como referencia para enviar el flujo del programa a esa línea desde otro lugar, mediante la sentencia "Goto". La línea 007 pone en "1" el pin correspondiente a PORTB.0, de manera que en el pin 6 del microcontrolador habrá 5V. Esta tensión hará que circule una corriente a través de la resistencia limitadora y el LED1, haciendo que este se encienda, ya que el cátodo se encuentra conectado a 0V. En 008 tenemos la sentencia WaitMs 500 . WaitMs se encarga de hacer una pausa en milisegundos. La duración de la pausa esta dada por el numero que sigue a la instrucción, en este caso 500 milisegundos, o medio segundo. Luego, en 009, otra vez se vuelve a poner en 0 el pin 6, mediante PORTB.0 = 0 , lo que provoca que ese pin se ponga a 0V, y no haya mas circulación de corriente a través de la resistencia y del LED, con lo que este se apaga. En 010 se hace nuevamente una pausa de medio segundo, y por ultimo, la línea Goto Loop hace que el programa continúe en la línea 006 (que es donde esta la etiqueta Loop). El programa se repite indefinidamente, encendiendo el LED medio segundo, apagándolo otro medio segundo. Si presionamos F9 o vamos al menú que vemos a continuación
PIC SIMULATOR IDE compilara el programa, y cargara el HEX resultante en el simulador. Aparecerá el cuadro de dialogo siguiente, en donde se nos informa entre otras cosas que no han ocurrido errores, el tamaño del programa (69 words), y la ruta a donde se ubicaron los archivos generados.
Si volvemos a la ventana principal del PIC SIMULATOR IDE, y desde "Tools" -> "Microcontroller View" abrimos la vista del microntrolador, al darle "Start" a la simulación tendremos algo parecido a lo que sigue:
En la captura se puede apreciar que el pin 6, correspondiente a RB0 esta en "ON". Si esperamos lo suficiente, veremos como pasa a "OFF", y mas tarde vuelve a "ON", etc. Si queremos esperar menos tiempo, y esto lo debemos tomar como una regla general al correr simulaciones, podemos disminuir el tiempo indicado en las instrucciones "WaitMS" a valores iguales a 1, de esta manera la simulación será mucho mas ágil. Por supuesto, al momento de llevar el HEX a nuestro microcontrolador en el circuito "real", debemos cambiar a los tiempos originales y volver a compilar. Caso contrario, el LED permanecería encendido solo una milésima de segundo, luego apagado el mismo tiempo, etc., por lo que nuestro ojo lo percibiría como encendido a medias, incapaz de discriminar su verdadero estado. Se podría haber utilizado la instrucción SYMBOL para hacer mas claro el programa. En el siguiente ejemplo, hemos hecho algunos cambio y obtenido un programa que hace exactamente lo mismo que el anterior, pero que resulta mas claro de entender, ya que se aproxima algo mas al "lenguaje natural":
El programa BASIC puede descargarse desde [aquí], y el correspondiente archivo HEX desde [aquí] .
Como resulta evidente a simple vista, el programa ejemplo2.bas es muy similar al ejemplo1.bas que vimos en el capitulo anterior. Las diferencias están dentro del bucle. La instrucción de la línea 007 ( PORTB.0 = PORTA.0 ) hace que el valor del bit 0 del PORTB tome el valor del bit 0 del PORTA. Que ambos bits sean el cero es solo una coincidencia, se podrían haber elegido otros valores. Al ejecutarse el programa, cada vez que se accione el pulsador conectado a PORTA.0, ese pin se pondrá a estado alto, ya que la corriente circulara desde +V al pin 17 del PIC por medio del pulsador. Ese "estado alto" se interpreta dentro del PIC como un "1", y es el valor que se le asigna a PORTB.0 , con lo que el también pasara a estado alto. Eso provocara que el led conectado en ese pin se ilumine. Cuando soltamos el pulsador, PORTA.0 vuelve a estado bajo, ya que se pone a masa a través de la resistencia de 10K, y PORTB.0 hará lo propio, apagando el LED. Nuestro sencillo (sencillísimo!) programa todo lo que hace es "copiar" en el LED el estado del pulsador. Si presionamos F9 o vamos al menú que vemos a continuación
PIC SIMULATOR IDE compilara el programa, y cargara el HEX resultante en el simulador. Aparecerá el cuadro de dialogo que nos informa que no han ocurrido errores y que el tamaño del programa esta vez es de 20 words. Si volvemos a la ventana principal del PIC SIMULATOR IDE, y desde "Tools" -> "Microcontroller View" abrimos la vista del microntrolador, al darle "Start" a la simulación tendremos algo parecido a lo que sigue:
El pin 6, correspondiente a RB0 esta en "OFF" por que el pulsador del pin 17 (RA0) esta en OFF. Si con el mouse hacemos un click sobre la "T" que esta al lado del pin 17, la vista del microcontrolador pasara al estado que muestra la imagen siguiente:
Recordemos que el botón "T" significa "cambio" (Toggle) por lo que el estado del pin 17 permanecerá en alto hasta que lo pulsemos otra vez, y el estado del microcontrolador volverá a ser el inicial. Como en cualquier curso, conviene realizar estas practicas, que aunque puedan parecer muy sencillas nos ayudaran a conocer las herramientas disponibles y "tomar confianza" al programa. También es interesante el realizar cambios en el programa BASIC, recompilar y analizar los resultados. El programa BASIC de este capitulo puede descargarse desde [aquí], y el correspondiente archivo HEX desde [aquí] .
> Capitulo 10 - IF - THEN - ELSE - ENDIF Existen varias formas de utilizar esta instrucción. Comenzaremos con los casos mas sencillos y a lo largo de este capitulo iremos agregando complejidad hasta ver todas las posibilidades. CASO 1: El caso mas simple es el siguiente: IF condición THEN instrucción "IF" significa "SI....", y "THEN" significa "LUEGO" o "ENTONCES". El caso anterior puede leerse como "SI se cumple la condición, entonces ejecuto la instrucción" La "condición" es una expresión lógica que puede ser verdadera o falsa. En caso de ser verdadera, la instrucción a continuación del THEN será ejecutada. En caso de la condición sea falsa, el programa seguirá su ejecución con la instrucción siguiente al "IF - THEN". Veamos un ejemplo. Supongamos el siguiente programa: ALLDIGITAL 'Voy a usar todos los pines como E/S.
TRISA = %11111111 'Todo el PORTA como entradas IF
PORTA.4 = 1 THEN A = 4 Cundo comienza el programa, se declaran dos variables tipo BYTE (que pueden almacenar valores entre 0 y 255), y a TOTAL se le asigna el valor "0" y a "A" el valor "2". Hasta aquí, no hay nada que no hayamos visto antes. La línea siguiente realiza la siguiente tarea: evalúa si la condición PORTA.4 = 1 es cierta. En caso de que efectivamente el valor presente en el bit 4 del PORTA sea "1", se ejecuta la instrucción a continuación del THEN, la variable "A" toma el valor "4", y se pasa a la instrucción de abajo. Si PORTA es igual a "0", se pasa a la instrucción siguiente sin mas. El valor final de la variable "TOTAL" depende entonces de cual sea el estado de PORTA.4 al momento de hacer la evaluación. Si es igual a "1", "TOTAL" tendrá un valor de 14 (10 + 4). Si PORTA.4 = 0, "TOTAL" tendrá un valor de 12 (10 + 2). Veamos algunos ejemplos validos de este caso: IF A =
B THEN PORTA.0 = 1 En el ultimo ejemplo la condición PORTA.0 equivale a PORTA.0 = 1.
CASO 2: Muchas veces, luego de evaluar la condición necesitamos ejecutar mas de una instrucción. En los ejemplos vistos en el CASO 1 siempre se ejecutaba una sola instrucción cuando la condición era cierta. La manera de ejecutar múltiples sentencias dentro de una estructura IF-THEN implica emplear el ENDIF: IF
condición THEN No varia prácticamente nada respecto del primer caso, solo que esta vez se van a ejecutar todas las instrucciones que se encuentren entre el THEN y el ENDIF cada vez que condición sea verdadera. Veamos un ejemplo. Supongamos el siguiente programa: DIM A
AS BYTE 'Declaro
la variable "A" como BYTE IF A =
2 THEN El ejemplo anterior, la condición A = 2 es verdadera (puesto que ese es el valor que le asignamos a "A" mas arriba), por lo que las dos instrucciones dentro del THEN-ENDIF se ejecutaran. Esto hace que TOTAL tome el valor de 10 (hagan las cuentitas!). Si "A" hubiese tenido otro valor, esas dos sentencias no se ejecutarían y TOTAL seguiría valiendo "0" al terminar el programa.
CASO 3: Hay veces que de acuerdo a la condición, queremos ejecutar un grupo u otro de instrucciones. Para eso, utilizamos el ELSE: IF
condición THEN Es decir, si la condición es verdadera, se ejecutan las sentencias entre THEN y ELSE. Y si la condición es falsa, las que estén entre ELSE y ENDIF. "ELSE" puede ser traducido como "en otro caso" o "si no...". Veamos un ejemplo. Supongamos el siguiente programa: ALLDIGITAL 'Voy a usar todos los pines como E/S.
TRISA = %11111111 'Todo el PORTA como entradas IF
PORTA.4 = 1 THEN El ejemplo anterior, la condición PORTA.4 = 1 determina que bloque de instrucciones se ejecutan. Si es verdadera, A = 4 y TOTAL = TOTAL + 5 son usadas. Caso contrario se ejecutan A = 0 y TOTAL = TOTAL + 15. Luego, independientemente de cual haya sido el caso, el programa sigue con la sentencia que se encuentre a continuación del ENDIF. Por ultimo, tenemos que saber que es posible "anidar" instrucciones IF-THEN-ELSE-ENDIF, con lo que se pueden tomar decisiones verdaderamente complejas. Por supuesto, tenemos que ser cautos en el uso de esta característica ya que debido a limitaciones en el tamaño de la pila y cantidad de memoria disponible del PIC podemos ocasionar un desborde y el programa colapsara. Este seria un ejemplo de un anidamiento: IF
PORTB.1 = 1 THEN Las sentencias en color rojo corresponden a una estructura IF-THEN-ELSE-ENDIF y las que están en azul a la otra, que se encuentra dentro ("anidada" en) de la primera.
> Capitulo 11 - FOR - TO - STEP - NEXT Esta estructura necesita una variable (tipo Byte o Word) para funcionar. En cada iteración del bucle, la variable va cambiando su valor. Cuando el valor de la variable alcanza o supera el valor prefijado, el bucle termina. La forma del bucle es la siguiente: FOR
variable = valor_inicial TO valor_final STEP paso Veamos un ejemplo concreto. Supongamos que queremos sumar los números del 1 al 100. El programa quedaría como sigue: DIM A
AS BYTE 'Declaro la
variable "A" como BYTE TOTAL
= 0
'Asigno "0" a la variable "TOTAL". Hemos declarado la variable A como BYTE, ya que su valor va a mantenerse en el rango 0..255. Para TOTAL utilizamos una variable tipo WORD, ya que la suma va a superar el valor máximo de un BYTE. (Recordemos que WORD permite valores en el rango 0..65535) El bucle se ejecuta 100 veces, la primera de ellas A vale 1, la segunda 2, la tercera 3, hasta la ultima en la que vale 100. Ese incremento (1 por ves) esta dado por el valor a continuación del STEP. En los casos como este en que STEP vale 1, puede omitirse, como veremos en ejemplos posteriores. TOTAL comienza valiendo 0 (se le asigna ese valor fuera del bucle) y en cada iteración se le suma el valor que tenga A en ese momento. De esa manera, TOTAL va tomando los valores 1, 3, 6, 10, .... 5050. Tanto valor_inicial como valor_final y paso pueden ser variables. El siguiente trozo de código hace lo mismo que el anterior, pero usa variables: DIM A
AS BYTE 'Declaro la
variable "A" como BYTE
INICIO = 1
'Asigno "1" a la variable "INICIO". Y el mismo ejemplo, sin usar STEP: DIM A
AS BYTE 'Declaro la
variable "A" como BYTE TOTAL
= 0
'Asigno "0" a la variable "TOTAL".
Hay casos en que es necesario que el valor de la variable de control del bucle se decremente en lugar de ir aumentando. En ese caso, se puede usar un valor negativo para STEP. El siguiente ejemplo cuenta desde 50 hasta 20, de 5 en 5: DIM A
AS BYTE 'Declaro la
variable "A" como BYTE
De la misma manera que ocurría con IF-THEN-ELSE-ENDIF, pueden anidarse diferentes bucles FOR-TO-STEP-NEXT , uno dentro de otro: FOR
variable1 = valor_inicial1 TO valor_final1 STEP paso1 La única condición es que un bucle este completamente dentro del otro. El siguiente anidamiento daría un error en el compilador: FOR
variable1 = valor_inicial1 TO valor_final1 STEP paso1 Para terminar, veamos el siguiente código:
AllDigital compilado y corriendo sobre el simulador. Cuenta desde 0 a 15 y muestra el valor sobre el puerto B en binario.
> Capitulo 12 - WHILE - WEND WHILE
condición Mientras que la condición sea verdadera, el grupo de instrucciones dentro del cuerpo del WHILE-WEND se ejecuta. Las características de la condición son las mismas que vimos en el capitulo 10 para IF-THEN-ELSE-ENDIF. Por supuesto, si no somos cuidadosos al momento de elegir la condición, puede darse el caso de que el numero de repeticiones del bucle sea infinito, y nunca salgamos de el. De hecho, esta circunstancia se aprovecha en algunos programas para repetir indefinidamente un grupo de instrucciones. También hay que tener presente que si la condición no es cierta al momento de ejecutar la primera vez el WHILE, el flujo del programa pasara directamente a la instrucción posterior al WEND y las instrucciones dentro del bucle no se ejecutaran ninguna vez. No hay mucho mas para decir de WHILE-WEND , solo analizar algunos ejemplos: Ejemplo 1: El siguiente es un bucle infinito. Como dentro del cuerpo del WHILE-WEND no se cambia el valor de la variable A, esta siempre vale "0" y la condición del WHILE nunca es falsa, por lo que se repite eternamente: DIM A
AS BYTE Ejemplo 2: Las instrucciones dentro del siguiente WHILE-WEND no se ejecutan nunca, dado que la condicion siempre es falsa: DIM A
AS BYTE Ejemplo 3: Las instrucciones dentro del siguiente WHILE-WEND se ejecutan 10 veces, y al terminar la variable B contiene la suma de los números del 0 al 10 naturales: DIM A
AS BYTE
> Capitulo 13 - LOOKUP La forma de la función LOOKUP es la siguiente: variable = LOOKUP(byte0, byte1, ..., byteN), indice Veamos un ejemplo sencillo: DIM
indice AS BYTE variable tendrá el valor "70" (decimal) al ejecutar este código. El primer elemento de la lista, recordemos, corresponde al valor "0" de indice. Si bien la lista puede contener un máximo de 255 elementos, que es el máximo direccionable por una variable indice de tipo byte, hay que asegurarse que el microcontrolador que estamos empleando tenga memoria suficiente para albergarla. El
segundo ejemplo, extraído de la propia ayuda del PIC SIMULATOR IDE,
nos muestra como manejar un display LED de siete segmentos conectado al
puerto B: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
