Tutorial Microcontroladores
Microcontroladores
Código ASCII
Las computadoras deben manejar otros tipos de información además de los números. Tanto los textos (caracteres alfanuméricos) como las instrucciones deben codificarse de tal modo que la computadora interprete esta información. El código más común para la información tipo texto es el American Standard Code for Information Interchange (ASCII). El código ASCII es una correlación ampliamente aceptada entre caracteres alfanuméricos y valores binarios específicos. En este código, el número $41 corresponde a una letra A mayúscula, el $20 al carácter espacio, etc. El código ASCII traduce un carácter a un código binario de 7 bits, aunque en la práctica la mayoría de las veces la información es transportada en caracteres de 8 bits con el bit más significativo en cero. Este estándar permite hace posible las comunicaciones entre equipos hechos por diversos fabricantes, puesto que todas las máquinas utilizan el mismo código.
La tabla 2-2 nos muestra la relación existente entre los caracteres ASCII y los valores hexadecimales.
Tabla 2-2 – Conversión de ASCII a Hexadecimal.
Códigos de Operación
Las computadoras utilizan otros códigos para darle instrucciones a la CPU. Este código se denomina código de operación (opcode). Cada código de operación instruye a la CPU en la ejecución de una muy específica secuencia de etapas que debe seguirse para cumplir con la operación propuesta. Las computadoras de distintos fabricantes usan diferentes repertorios de códigos de operación, previstos en la lógica cableada de la CPU. El repertorio (set) de instrucciones para una CPU es el conjunto de instrucciones que ésta es capaz de realizar. Los códigos de operación son una representación del set de instrucciones y los mnemónicos son otra. Aún cuando difieren de una computadora a otra, todas las computadoras digitales binarias realizan el mismo tipo de tareas básicas de modo similar. La CPU en la MCU MC68HC05 puede entender 62 instrucciones básicas. Algunas de éstas presentan mínimas variaciones, cada una de las cuales requiere su propio código de operación. El set de instrucciones del MC68HC05 incluye 210 opcodes distintos. Discutiremos en un capítulo posterior cómo la CPU ejecuta realmente una instrucción. Antes necesitamos entender unos pocos conceptos básicos más.
Mnemónicos y Ensambladores
Un opcode tal como $4C es interpretado por la CPU, pero no es fácilmente manejable por una persona. Para resolver este problema, se usa un sistema de mnemónicos de instrucción equivalentes. El opcode $4C corresponde al mnemónico INCA, que se lee incrementar el acumulador”. Aunque contamos con la información impresa que muestra la relación entre el mnemónico de cada instrucción y el opcode que la representa, es rara vez utilizada por el programador puesto que el proceso de transducción lo realiza automáticamente un programa de computadora específico denominado ensamblador. Este programa es el que convierte los mnemónicos de las instrucciones de un programa en una lista de códigos de máquina (códigos de operación e información adicional), para que puedan ser utilizados por la CPU.
Un ingeniero desarrolla un grupo de instrucciones para una computadora en la forma de mnemónicos y luego utiliza un ensamblador para trasladar estas instrucciones a los opcodes que la CPU pueda entender. En otros capítulos discutiremos respecto a las instrucciones, para una computadora en forma de mnemónicos, mientras que la computadora entiende solamente códigos de operación; por lo tanto, se requerirá una etapa de traducción para cambiar los mnemónicos por opcodes, siendo ésta la función que cumple un ensamblador.