Manejo de interrupciones en los microcontroladores PIC.

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.

Los registros asociados con las interrupciones son el registro de control de interrupcion INTCON, el registro habilitacion de interrupciones de perifericos PIE1 y el registro de interrupciones de perifericos PIR1. En el registro INTCON se encuentra el bit de habilitacion global de interrupciones GIE, el bit de habilitacion de interrupcion por perifericos PEIE y los bits de habilitacion de algunas interrupciones como la interrupcion externa del pin RB0 (INTE), la interrupcion por cambio de estado en los pines RB4 a RB7 (RBIE) y la interrupcion por desborde del timer 0 (T0IE), asi como las banderas correspondientes a cada interrupcion (INTF, RBIF y T0IF). En el registro PIE1 se encuentran los bits de habilitacion de las demas interrupciones y en el registro PIR1 se encuentran las banderas asociadas con cada interrupcion.

Para habilitar las interrupciones se deben seguir los siguientes pasos:

• Habilitar el bit correspondiente a cada interrupcion.
• Limpiar la bandera correspondiente a la interrupcion habilitada para evitar falsas interrupciones.
• En caso de ser necesario habilitar el bit PEIE del registro INTCON (necesario para todas las interrupciones con excepcion de INTE y RBIE).
• Habilitar el bit de habilitacion global de interrupciones GIE del registro INTCON.

En el codigo tambien es necesario indicar hacia que rutina debe saltar el programa al presentarse la interrupción. Ya se dijo que el vector de interrupción está en la dirección 0x04 por lo que es necesario agregar las lineas org 0x04 y goto ISR al programa, donde ISR es la rutina de servicio de interrupción y puede, desde luego, tener cualquier otro nombre.

La ventaja de utilizar interrupciones es que mientras se espera a que se presente el evento que produce la interrupción el microcontrolador puede estar ejecutando cualquier otra tarea. De ese modo el micro no esta ciclado en una sola tarea sino que puede seguir trabajando en otras hasta que una interrupción haga que el programa salte y ejecute la tarea que se quiera y al terminarla el programa continuara su ejecución en el punto en el que se encontraba en el momento de presentarse la interrupción.

En el ejemplo pasado se vió como leer botones e interruptores, ahora se va a realizar el mismo programa pero haciendo uso de interrupciones y para que se aprecie que el microcontrolador puede realizar otra tarea mientras se espera la interrupción el programa hará que parpadee el puerto A cada medio segundo. Por lo demas el programa sera igual, tendra 4 botones conectados a los pines RB4 a RB7 y 4 leds conectados a la parte baja del puerto B. Se habilitarán las interrupciones y de ese modo los botones se leerán solamente al ser presionados. Veamos entonces el codigo:


Ese es el código del programa principal. Se comienza declarando el vector de reset y el vector de interrupcion, después se configuran los puertos, el puerto A como salida, la parte baja del puerto B como salida y la parte alta del puerto B como entrada. Hasta ahí lo único nuevo es la declaración del vector de reset. Después se configuran las interrupciones: Primero se habilita el bit RBIE del registro INTCON que es el correspondiente a la interrupción por cambio de estado en los pines RB4 a RB7, después se pone a cero el bit RBIF del mismo registro para poner la bandera de interrupción en cero y así evitar entrar a la rutina de servicio sin que exista una interrupción, y por último se habilita el bit GIE para habilitar las interrupciones. De esta manera la interrupción queda configurada y habilitada. Es muy importante siempre limpiar las banderas de interrupción antes de habilitar el bit GIE.

Después de configurar las interrupciones se pasa al programa principal que lo único que hace es poner a 1 todos los pines del puerto A, esperar medio segundo, poner a 0 todos los pines del puerto A, volver a esperar medio segundo para iniciar de nuevo el ciclo y así el programa se repite una y otra vez. La tarea de encender los leds correspondientes a cada botón queda en manos de la rutina de interrupción:


La rutina es muy parecida a la del programa del ejemplo anterior con algunos cambios pequeños. Lo importante en la rutina es que al entrar a la misma se deshabilitan las interrupciones al poner a 0 el bit GIE, con esto evitamos que se produzca otra interrupción mientras se está atendiendo una. Después de hacer eso el programa simplemente identifica la tecla pulsada y enciende el led correspondiente. Ya que se encendió el led la rutina continua hacia la etiqueta SALIDA_ISR donde primero se limpia la bandera de interrupción poniendo a 0 el bit RBIF y después se vuelve a habilitar la interrupcion poniendo a 1 el bit GIE, ambos del registro INTCON. Para terminar la rutina y regresar al programa principal se utiliza la instrucción retfie (RETurn From IntErruption). La rutina de servicio de interrupción siempre debe terminar con esa instrucción.

Por último una imágen del diseño esquemático de este ejemplo:


Descargar código: Manejo de interrupciones.

Para mayor información sobre el uso y configuración de interrupciones y los registros de configuración consulta las hojas de datos proporcionadas por Microchip: 16f628a, 16f877a.