Multiplicación mediante el algoritmo de Booth

February 2, 2008 at 11:27 am | Posted in Rutinas | 29 Comments

El algoritmo de booth es un algoritmo que sirve para multiplicar (y dividir) números binarios con signo de manera rápida y sencilla en complemento a dos. Aqui explico de manera detallada el funcionamiento de ese algoritmo y muestro una implementacion del mismo para microcontroladores PIC.

La manera en que se representan los números binarios negativos es mediante su complemento a dos. El complemento a uno consiste en invertir el valor de cada bit, esto es que si se tiene el número 5 binario b’00000101′ su complemento a uno sería b’11111010′. Una vez teniendo el complemento a 1 para obtener el complemento a dos simplemente se le debe sumar un 1, asi que se tiene b’11111010 + 1′ de modo que el complemento a dos del número 5 binario es b’11111011′.

Ese es un dato muy importante ya que de ese modo se representan los números binarios negativos y el complemento a dos es parte del algoritmo de multiplicación de Booth. También es importante explicar que utilizando números de 8 bits el número mayor que se puede representar en complemento a dos es 127 y -127 que en binario son b’01111111′ y b’1000001′ respectivamente.

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Cómo multiplexar una matriz de leds

January 5, 2008 at 12:48 pm | Posted in Multiplexación, Rutinas, Tutorial | 46 Comments

Ya empezó un nuevo año así que vamos a empezar con un nuevo tutorial, esta vez con un cómo sobre multiplexación, cómo multiplexar una matriz de leds.

Si se quisiera controlar una sola columna de una matriz de 5×7 leds se necesitaría un puerto completo de un pic, 7 pines para controlar las filas y 1 para controlar la columna, eso significa que para controlar todos los leds de la matriz se necesitarían 4 puertos de 8 bits, demasiado para un microcontrolador, sobre todo para un 16F628a.

Para reducir el número de pines requeridos las cinco columnas de la matriz son multiplexadas, esto significa que solamente se necesitarán siete pines, uno por cada fila de la matriz, y cinco para habilitar cada una de las columnas.

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Teclado Matricial 4×3

September 11, 2007 at 7:26 pm | Posted in Rutinas | 10 Comments

Después de un tiempo desaparecido regreso con una rutina para controlar un teclado matricial 4×3 con un pic 16F628A. Esta rutina es una adaptación de la rutina original del Teclado Matricial 4×4 hecha por petición popular (ok, un solo comentario, pero alguien lo pidió). La lógica del manejo del teclado matricial 4×3 es la misma que para el teclado 4×4, el nibble bajo del puerto B se configura como salida y el nibble alto como entrada. Se recorre un cero por el nibble bajo y se va incrementando un puntero que es el que nos ayuda a saber exactamente que tecla se presionó.

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Binario a BCD – Recorre y Suma+3

June 21, 2007 at 4:25 pm | Posted in Ensamblador, Rutinas, Tutorial | 41 Comments

Numero Binario de 8 bits a BCD mediante el algoritmo Recorre y Suma+3

En la entrada anterior se encuentra una rutina para convertir un numero Binario de 8 bits a BCD empleando un metodo de division po restas sucesivas. En esta ocasion presento una rutina para lograr la misma conversion de Binario a BCD empleando el algoritmo Recorre y Suma+3.

El algoritmo funciona de la siguiente manera:

  • Recorre 1 bit a la izquierda el numero binario.
  • Si se han hecho 8 corrimientos, el numero BCD se encuentra en las columnas CENTENAS, DECENAS y UNIDADES.
  • Si el valor binario de cualquiera de las columnas BCD es 5 o mayor, se suma 3 al valor en esta columna BCD.
  • Si se desea convertir un byte despues de haber efectuado 8 corrimientos la conversion ha finalizado, para 2 bytes se necesitarian 16 y asi sucesivamente.

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Conversion Binario a BCD – Convertir un numero de 8 bits

June 21, 2007 at 9:41 am | Posted in Ensamblador, Rutinas, Tutorial | 17 Comments

Convertir un numero Binario de 8 bits a BCD

El Codigo binario decimal (BCD) es un codigo para numeros decimales en el que cada digito es representado por su propia secuencia binaria. Su principal ventaja es que permite una conversion facil a digitos decimales para su despliegue y permite tambien realizar calculos decimales mas rapidos.

Aqui se presenta una rutina para convertir un numero binario a BCD, precisamente un numero de 8 bits (1 byte) a su equivalente BCD. El valor maximo de un byte es 0xFF = 255, asi que al convertir un numero binario de 8 bits se obtienen 3 digitos BCD.

Esta rutina convierte el numero binario a su equivalente BCD empaquetado. El resultado de la conversion del numero binario a BCD ocupa un byte y medio y se representa en las variables de memoria BCDH y BCDL. El numero binario a convertir debe estar almacenado en la variable BIN.

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Teclado Matricial 4×4

June 13, 2007 at 7:02 pm | Posted in Ensamblador, HowTo, Rutinas | 49 Comments

Un teclado matricial es un simple arreglo de botones conectados en filas y colúmnas, de modo que se pueden leer varios botones con el mínimo número de pines requeridos. Un teclado matricial 4×4 solamente ocupa 4 lineas de un puerto para las filas y otras 4 lineas para las colúmnas, de este modo se pueden leer 16 teclas utilizando solamente 8 líneas de un microcontrolador. Si asumimos que todas las columnas y filas inicialmente están en alto (1 lógico), la pulsación de un botón se puede detectar al poner cada fila a en bajo (0 lógico) y checar cada columna en busca de un cero, si ninguna columna está en bajo entonces el 0 de las filas se recorre hacia la siguiente y así secuencialmente.

Un modo simple de detectar la tecla presionada es incrementar una variable con la cuenta de las teclas revisadas, de este modo al detectaruna pulsación el valor de la cuenta será el valor de la tecla presionada. Si al final no se presionó ninguna tecla la variable se pone a cero y la cuenta vuelve a comenzar. El puerto B del microcontrolador 16f628 (así como en el 16f877) viene preparado especialmente para el control de un teclado matricial 4×4. Para tener siempre un valor de 1 lógico en las colúmnas del teclado (parte alta del puerto B del pic) es necesario conectar resistencias de pull-up, sin embargo el puerto B cuenta con resistencias de pull-up integradas, de ese modo es posible trabajar con un teclado matricial sin necesidad de ningún componente externo.

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Manejo de Interrupciones

June 8, 2007 at 4:47 pm | Posted in Rutinas, Tutorial | 20 Comments

Una interrupción es un evento que hace que el microcontrolador deje de ejecutar la tarea que está realizando para atender dicho acontecimiento y luego regrese y continue la tarea que estaba realizando antes de que se presentara la interrupción. El pic 16F628 (y el 16F628A) tiene 10 fuentes de interrupción, si las interrupciones están habilitadas cada vez que una de estos acontecimientos se presente el pic dejará de ejecutar el programa para ir a atender la interrupción y al termino de la misma continuará ejecutando el programa donde lo había dejado. Las fuentes de interrupción son:

  • Interrupción externa RB0/INT
  • Interrupción por cambio lógico en el puerto B (pines RB7 a RB4)
  • Interrupción por desborde del timer 0 (TMR0)
  • Interrupción por desborde del timer 1 (TMR1)
  • Interrupción por comparación exitosa exitosa en TMR2
  • Interrupción del comparador
  • Interrupción del transmisor del USART
  • Interrupción del receptor del USART
  • Interrupción del módulo CCP
  • Interrupción del EEPROM

Aunque el pic cuenta con 10 fuentes distintas de interrupción solamentetiene un vector de interrupción por lo que si se habilitan varias interrupciones al momento de presentarse cualquiera de ellas el programa saltara a la misma rutina de interrupcion y es responsabilidad del programador crear una rutina que identifique la fuente de la interrupcion.

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Leer botones e interruptores

April 13, 2007 at 10:25 pm | Posted in HowTo, Rutinas, Tutorial | 15 Comments

Ya hace casi un mes y medio desde la última entrada, había estado ocupado con la escuela y por esa razón dejé un poco de lado este proyecto, pero ahora para continuar un poco por donde íbamos vengo con una nueva entrada, ahora sobre leer botones e interruptores.

Los botones e interruptores son dispositivos que nos sirven para introducir datos a algun sistema eléctrico o electrónico. Leer botones (e interruptores) es una tarea muy sencilla, solamente hay que tener en cuenta que estos, al ser dispositivos mecanicos, no cierran (ni abren) instantaneamente sino que presentan un fenomeno conocido como rebote, que no es otra cosa mas que un ruido electrico que genera errores en al detectar que se presionó un botón y que hace que parezca que el botón se presiono muchas veces.

Teniendo en cuenta eso podemos programar algunas rutinas anti-rebotes con el pic. Dos maneras sencillas de lograrlo son: crear un ciclo para verificar el estado de un bit y no salir de este hasta que el estado sea estable; o verificar el estado de un bit, llamar a un retardo (de alrededor de 10ms, aunque este retardo depende del tipo de interruptor y no es un valor fijo) y despues volver a verificar el estado del bit, si el estado es el mismo entonces el boton se presiono.

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Displays de 7 segmentos

February 26, 2007 at 8:40 pm | Posted in MPASM, Rutinas, Tutorial | 29 Comments

Un display de 7 segmentos no es otra cosa que 7 leds conectados entre si con su ánodo o su cátodo en común. Dependiendo del tipo de display será la manera en que se enciendan sus segmentos, un display de cátodo común requiere un 1 logico para encender mientras que uno de cátodo común un 0 así que dependiendo del display que se utilice cambiará la rutina encargada de controlarlo, pero en cualquier caso al momento de cambiar el tipo de display solo debemos cambiar los ceros por unos y viceversa.

Aqui supondremos que se usa un display de cátodo común así que los segmentos encenderán con un 1. El display estará conectado al puerto B, el segmento A estará conectado al bit RB0, el B al RB1, el C al RB2, el D al RB3 y así sucesivamente hasta llegar al G que estará conectado al bit RB6.

Encender y apagar los segmentos del display es igual que encender y apagar leds, podríamos hacerlo de la misma manera que en el tutorial 1, pero una manera mas eficaz de controlar un display es mdiante una tabla. Haremos que el display muestre los números 0 a 15 en hexadecimal (0 a F) con un retardo de medio segundo entre cada número. Para eso se declara el puerto B como salida. Una vez hecho eso se crea la rutina encargada de mandar llamar el numero correspondiente de una tabla y de desplegar el numero correspondiente por el puerto B. El programa principal es el siguiente:

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