Introducción a los microcontroladores: Parte 2

En el anterior apartado vimos que era un microcontrolador sus características principales además de un chequeo rápido a su arquitectura.

A lo largo de este curso veremos como programar los diferentes dispositivos para que cumplan con una tarea determinada por el usuario, por lo tanto necesitamos de un lenguaje en el que desarrollaremos nuestros programas. Ya sea para PIC o AVR existen multitud de compiladores tanto de pago como de libre distribución.

Para este fin hemos elejido el lenguaje C debido a que posee grandes ventajas entre las cuales podemos destacar:

• Gran portabilidad entre diferentes compiladores con muy pocos cambios en el código fuente.
• Ofrece una gran flexibilidad a la hora de programar, debido a que el usuario puede tomar un estilo único, basandose en las estructuras propias del lenguaje.
• Acceso a la memoria de bajo nivel mediante el uso de punteros.
• Permite crear estructuras con tipos de datos definidos por el usuario.
• Gran cantidad de ejemplos e información en la web.
  

Muchas de las herramientas aprovechadas para desarrollar aplicaciones usando microcontroladores podemos ubicarlas haciendo una rápida búsqueda en la web. Para facilitar la tarea de dicha búsqueda al lector, enumeramos las más utilizadas a continuación...

Herramientas software necesarias:

Tanto para los microcontroladores PIC como para AVR existen multitud de herramientas que podemos usar ya sea de pago o de libre distribución. Para el desarrollo de nuestro curso necesitaremos esencialmente 3:

• Compilador de C.
• IDE de desarrollo.
• Depurador / Simulador.
• Programador / Grabador.
  

Compiladores de C:

Como habíamos mencionado previamente los dispositivos de la familia AVR fueron creados con la idea de ejecutar código C compilado de manera eficiente.

AVRGCC es en la actualidad uno de los mejores compiladores de C de distribución gratuita que podemos encontrar; posee todas las características del C standar (véase ANSI C).

Para el caso de los microcontroladores PIC, existen muchos compiladores, pero el más usado por el público aficionado es el C de la firma CCS ; la desventaja con este software es que es de pago. Podríamos haber elejido cualquier otro compilador de los muchos que hay pero es el que mejor relación ( cantidad de dispositivos soportados / precio / funcionalidad ) posee.

IDE de desarrollo:

Tanto para los dispositivos de la familia ATMEL y MICROCHIP existen múltiples plataformas de desarrollo.

Para ATMEL tenemos AVR - Studio 4.

Este software puede o no, actuar en conjunto con AVRGCC, permitiendo al usuario ordenar sus proyectos, y además de ello dar posibilidad de corregir, simular y grabar en el microcontrolador el programa desarrollado.

Una desventaja menor que presenta este sistema es la integración de lenguaje ensamblador embebido en código C; operación que en WINAVR ( AVRGCC ) se facilita declarando los programas o trozos de código escritos en el ensamblador cómo funciones externas anexadas al código principal.

Para la familia de microcontroladores PIC existe el MPLAB. Esta plataforma de programación al igual que AVR Studio, nos ofrece la posibilidad de tener ordenado nuestros proyectos, como así también simular, corregir errores y grabar en el dispositivo el programa que se está desarrollando.

Herramientas hardware necesarias:

Como asi también escribimos nuestros programas, los compiladores generan un código ejecutable de manera análoga a un ejecutable en Windows o Linux. El mismo, tiene una extensión ".hex" ( véase formato ".hex" ).

Para poder insertar el programa escrito en el dispositivo necesitamos de una herramienta externa que permita enlazar la memoria de dicho dispositivo con un software de grabación, vulgarmente llamado "quemador".

En el mercado coexisten muchas herramientas que cumplen con esta función, pero las más utilizadas por desarrolladores aficionados y profesionales ( debido a las características que poseen ) son las siguientes:

• PICKIT 2 ( empresa MICROCHIP ).
  

• AVR-ISPMK 2 ( empresa ATMEL ).

A modo ilustrativo, les brindo la fotografía de ambas herramientas...

PICKIT 2:

Este programador creado por la empresa MICROCHIP, en conjunto con la plataforma MPLAB nos será útil para programar los microcontroladores PIC. En la red existen muchos clones del mismo, por lo que para ahorrar costos más adelante mostraré cómo fabricar uno.

A TENER EN CUENTA: una investigación que realicé recientemente muestra que esta herramienta sirve para grabar microcontroladores PIC y AVR, sin efectuar ninguna modificación en el Hardware y Firmware del programador. Solo con una pequeña aplicación podemos añadir esta funcionalidad, la misma será desarrollada posteriormente.

AVR-ISPMK 2:

Este dispositivo producido por la empresa ATMEL en conjunto con la suite AVR Studio será utilizado para grabar los microcontroladores AVR. Al igual que con el PICKIT 2 existen muchos clónicos en la red, por lo tanto posteriormente también les enseñaré cómo fabricar uno...

Para la próxima profundizaremos en el uso de las herramientas antes explicadas. Espero que les haya servido.