PIC's Aportaciones gamma mejorada

La familia PIC18F fue lanzada por Microchip en 1999 y formo una nueva gamma de microcontroladores RISC de 8 bits con arquitectura Harvard con los últimos avances y los periféricos para las aplicaciones  en el área de automoción, comunicaciones, ofimática , productos de gran consumo y control industrial.

Las familias entonces existentes eran PIC16F y PIC12F, entonces el objetivo de esta nueva gamma fué que el usuario cambiara a dispositivos más modernos, con precio y características competitivas se pudieran hacer aplicaciones mas eficientes con mayor rendimiento y mayor complejidad.

Este cambio se dio sin afectar para quienes usaban los antiguos PIC's.

Dos grandes objetivos de PIC18F:

Compatibilidad

• Núcleo compatible con el de los PIC16F y sus perifercos
• Soporta la compatibilidad de software de nivel de código ensamblador y de lenguaje C. No hay compatibilidad en código objeto.

Elevado rendimiento

• Máxima eficiencia del compilador C, que supera en un 50% al de los PIC16F.
• Productividad que alcanza un rendimiento de 10 MIPS A 10 MHz.

Inicialmente esta familia tenia 4 modelos que tenían EEPROM de esos 4 modelos, dos estaban encapsulados con 28 patitas y los otros 2 con 40. Después la memoria EEPROM fue reemplazada por FLASH.

La aceptación que tuvieron fue tal que para el 206 ya tenían 80 modelos y los modelos actuales los podemos clasificar en tres categorías.

• PIC18FXXXX, tiene rendimiento de 10 MIPS, voltaje de alimentación comprendido entre 2 y 5.5V, 77 instrucciones máquina, la mayoría con longitud de 16 bits y diseño orientado a la programación en lenguaje C.  El PIC18F8722 que tiene 64 K palabras de 16 bits de memoria FLASH del programa, 1KB de memoria de datos EEPROM, 3936 bytes de memoria de datos RAM, 70 lineas de E/S, todo eso en un encapsulado de 80 patitas.

• PIC18XXJXX, tiene una tensión de alimentación  entre 2 y 3.6 V. De esta existen 14 modelos, entre ellos el PIC18F87J10 con 64 K palabras de 16 bits de memoria de programa FLASH, 3936 bytes de RAM, 68 lineas de E/S y un encapsulado de 80 patitas. Y no tienen memoria EEPROM.

• PIC18FXXKXX, el voltaje de alimentación es de 1.8 y 3.6 V y disponen de memoria EEPROM.

Aquí una comparación entre el pic más y el menos poderoso de la subfamilia PIC18FXXXX:

Características	PIC18F1220	PIC18F8722
Frecuencia máxima	DC-40MHz	DC-40MHz
Memoria de programa FLASH	2K palabras	64K palabras
Memoria de datos	256 Bytes	3936 Bytes
Memoria de datos EEPROM	256 Bytes	1 KBytes
Fuentes de interrupción	16	17
Líneas E/S	16	70
Temporizadores	3-16 bits, 1-8 bits, 1-WDT	3-16 bits, 1-8 bits, 1-WDT
ECCP	1	3
E/S serie	EUSART	2xEUSART, 2x12C
Alimentación	2 - 5.5V	2 - 5.5V
C A/D (10 bits)	7 canales, 30 Ksps	16 canales, 100 Ksps
Rendimiento	10 MIPS a 10 MHz	10 MIPS a 10 MHz

Aportaciones especificas

• Tecnología "nanoWat": Consume mucho menos energía. Se pueden activar modos de bajo consumo y se puede modificar el modo de ejecución controlando la frecuencia del oscilador  en el Timer1 o el oscilador interno R-C. También es posible detener el funcionamiento del CPU  manteniendo el trabajo de los periféricos en algunos casos concretos.
• Espacio de direccionamiento lineal: Es posible controlar  un espacio de direccionamiento real de la memoria del programa de hasta 2 MB. Aunque los dispositivos comerciales actuales sólo tienen un tamaño máximo de memoria de programa FLASH de 64 K palabras de 16 bits.
• Compatibilidad software: Todos los de la gamma mejorada soportan 77 instrucciones máquina la mayoría de las cuales tienen una longitud de 16 bits. Sólo hay 4 que tienen un tamaño doble. Algunas cosas nuevas son:
• Instrucciones que pueden mover información entre dos posiciones de la memoria de datos.
• Intrucciones que permiten mover información entre la memoria de datos y la del programa.
• Es posible explorar o modificar  un bit de un registro o una puerta de E/S con ciertas intrucciones.
• Compatiilidad hardware: Todos comparten el mismo conjunto de periféricos lo que hace una rápida y fácil transacción entre ellos. Se puede cambiar de un microcontrolador de 64 patitas a uno de 80 con facilidad gracias a la similitud en la distribución de instrucciones.
• Orientación al lenguaje C: La mayor capacidad de las memorias y en los modos de direccionamiento se facilita el trabajo de los compiladores C.
• Autoprogramabilidad: Se puede escribir en sus propios espacios de memoria de programa bajo el control de un software interno. Se puede que una aplicación actualice y modifique los campos de programa mediante una rutina de programa "bootloader" que esta en una área protegida llamada "Boot Block".
• Diversidad de periféricos integrados: Tienen módulos de comunicación disponibles como el USART, SSP, SPI, I2C, etc y conversores AD de 16 canales.

Nomenclatura

Ejemplo PIC8F2331

Su CPU es PIC18, en el espacio para especificación de voltaje no hay nada lo que significa que es normal, osea 2-5.5V, la tecnología de memoria es Flash, el encapsulado indica que tiene de 20 a 28 pines, y el tamaño de la memoria del programa es de 4kpalabra.


Diagrama de conexiones

Encontre un ejemplo para los PICs que tienen 40 patitas, pero tambien hay de 18, 28 y 64 patitas.

28 patitas

40 patitas

Encapsulados

Fuentes

Angulo Usategui, José María, Susana Romero Yesa, and Ignacio Angulo Martínez. Microcontroladores PIC, Diseño práctico de aplicaciones 2da parte, McGraw-Hill, 2006. 221-228.