Bits, bytes, hexadecimal y mascaras

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En el PIC18F4550 casi todo se configura modificando bits individuales dentro de registros de 8 bits (un byte: 2⁸ = 256 estados, del 0 al 255). Si necesitas repasar la idea de digitales, empieza por Que significa 8 bits.

Esta pagina complementa Arquitectura basica y Registros principales: alli viste que son WREG, STATUS y los SFR; aqui aprendes como leer, escribir y enmascarar bits en ensamblador.

Dominar binario, hexadecimal y mascaras es indispensable para el parcial y para las practicas de laboratorio (especialmente la Practica 1, que exige rutinas logicas con la ALU).

Regla practica

Un byte = 8 bits. En MPASM escribes valores con B'10101010' (binario), D'170' (decimal) o 0xAA (hexadecimal). En apuntes e informes veras el mismo hex con sufijo H: AAH, 00H, FFH. Para encender un bit concreto: BSF; para apagarlo: BCF. Para modificar varios bits a la vez sin tocar el resto: mascaras con AND, OR o XOR.

Que es un bit y que es un byte

Concepto	Definicion	En el PIC18
Bit	La unidad minima: vale 0 o 1	Cada pin, bandera o bit de un SFR
Byte	Grupo de 8 bits	Un registro (WREG, LATB, STATUS…)
Nibble	Medio byte = 4 bits	Un digito hex (0–F) o nibble alto/bajo

Los bits se numeran del 0 al 7. El bit 0 es el LSB (menos significativo); el bit 7 es el MSB (mas significativo):

Bit:     7   6   5   4   3   2   1   0
Valor:   1   1   0   0   0   0   1   1   →  decimal 195, hex 0xC3
Peso:  128  64  32  16   8   4   2   1   (potencias de 2)

Para calcular el decimal: suma los pesos donde el bit vale 1. En el ejemplo: 128 + 64 + 2 + 1 = 195.

Hexadecimal — por que lo usas

Escribir B'11000011' es largo; en hex un byte son solo 2 digitos (0xC3). Cada digito hex representa 4 bits (un nibble):

Hex	Binario	Decimal
0	0000	0
1	0001	1
…	…	…
9	1001	9
A	1010	10
B	1011	11
C	1100	12
D	1101	13
E	1110	14
F	1111	15

Tabla de conversion rapida (bytes utiles)

Decimal	Binario	Hex (0x)	Hex (sufijo H)	Uso tipico
0	00000000	0x00	00H	Todo apagado
1	00000001	0x01	01H	Solo bit 0
15	00001111	0x0F	0FH	Nibble bajo completo
240	11110000	0xF0	F0H	Nibble alto completo
170	10101010	0xAA	AAH	Patron alternado
255	11111111	0xFF	FFH	Todos los bits en 1

Como convertir paso a paso

Decimal → binario: divide entre 2 y lee los restos de abajo hacia arriba, o resta potencias de 2 (128, 64, 32…).

Hex → binario: cada digito hex se expande a 4 bits. 0xC3 → C = 1100, 3 = 0011 → 11000011.

Binario → hex: agrupa de a 4 bits desde la derecha. 11000011 → 1100 + 0011 → 0xC3.

Decimal → hex: divide entre 16. Ejemplo: 195 ÷ 16 = 12 resto 3 → 0xC3 o C3H.

Notaciones hex equivalentes

El mismo byte puede escribirse de varias formas. Todas valen lo mismo:

Estilo	Ejemplo	Uso tipico
Prefijo 0x	0x00, 0xFF, 0xC3	Codigo MPASM, muchas herramientas
Sufijo H	00H, FFH, C3H	Apuntes, informes, hojas de ejercicio
MPASM con h	00h, 0FFh, 0C3h	Alternativa valida en el .ASM

Regla del sufijo H: los digitos son hex; la H al final indica base 16. 00H = cero; 0FH = 15; F0H = 240. No confundas 0FH (15) con F0H (240).

En MPASM y en el informe

MOVLW 0xC3, MOVLW 0C3h y MOVLW B'11000011' cargan el mismo valor en WREG. En texto escrito puedes anotar C3H en lugar de 0xC3. El informe puede pedir hex con sufijo H — no mezcles notaciones sin indicarlo.

Un bit concreto — encender, apagar, invertir

Cuando solo quieres cambiar un bit de un SFR sin tocar los demas, usa instrucciones de bit:

Instruccion	Efecto	Ejemplo
BSF	Pone el bit en 1	BSF LATB, 0 → RB0 en alto
BCF	Pone el bit en 0	BCF TRISB, 0 → RB0 como salida
BTFSS	Salta si el bit es 1	BTFSS PORTB, 3 → lee boton
BTFSC	Salta si el bit es 0	BTFSC STATUS, Z → salta si Z=1

Ya lo viste en Arquitectura — SFR y Registros — GPIO:

; Configurar RB0 como salida y encender LED
BCF     TRISB, 0        ; bit 0 de TRISB = 0 → salida
BSF     LATB, 0         ; bit 0 de LATB = 1 → LED encendido

Para invertir un bit (toggle) sin leer el byte entero:

; Invertir RB0: si estaba en 1 pasa a 0 y viceversa
MOVLW   B'00000001'     ; mascara solo bit 0
XORWF   LATB, F         ; XOR bit a bit → invierte ese bit

Mascaras de bits — modificar varios bits a la vez

Una mascara es un patron de bits que indica que posiciones quieres afectar. Las operaciones logicas de la ALU aplican la mascara bit a bit sobre WREG y otro operando.

AND — apagar o filtrar bits

AND deja en 1 solo donde ambos operandos tienen 1. Sirve para enmascarar (quedarte con ciertos bits) o apagar bits poniendo 0 en la mascara:

; Leer solo el nibble alto de PORTB (bits 7..4)
MOVF    PORTB, W
ANDLW   B'11110000'     ; 0xF0 — bits 4-7 pasan; 0-3 quedan en 0

; Apagar bits 4-7 de LATC sin tocar 0-3
MOVLW   B'00001111'     ; mascara: conservar nibble bajo
ANDWF   LATC, F         ; bits altos → 0

IOR (OR) — encender bits

IOR pone en 1 donde cualquiera de los operandos tiene 1. Sirve para prender bits sin apagar los demas:

; Encender bits 0 y 3 de LATB (resto intacto)
MOVLW   B'00001001'     ; bits 0 y 3 en 1
IORWF   LATB, F

En MPASM la instruccion se escribe IORWF / IORLW.

XOR — invertir o comparar

XOR da 1 donde los bits differen. Usos:

• Toggle de bits seleccionados (ver arriba).
• Comparar si dos valores son iguales (resultado 0 → bandera Z = 1 en STATUS).

MOVLW   D'5'
XORWF   contador, W     ; si contador == 5 → W = 0 → Z = 1
BTFSS   STATUS, Z
GOTO    no_es_cinco       ; si contador != 5 → salta al destino
; contador == 5 ...
GOTO    fin_cmp
no_es_cinco:
        ; contador != 5 ...
fin_cmp:

Complemento (NOT)

Invierte todos los bits del byte: 0 → 1, 1 → 0. En PIC18 con WREG:

MOVF    LATB, W
XORLW   B'11111111'     ; equivalente a NOT de W (0xFF)
MOVWF   temp            ; temp = complemento de LATB

O con COMF sobre un registro de archivo:

COMF    temp, F         ; temp = NOT temp

Rotaciones

Desplazan bits con o sin acarreo — la Practica 1 pide rotacion sin acarreo:

Instruccion	Direccion	Que hace
RLCF	Izquierda	MSB entra en C; bit que sale por la izquierda entra por la derecha (con acarreo)
RRCF	Derecha	LSB entra en C; rotacion hacia la derecha
RLNCF	Izquierda	Rota sin acarreo — el bit que sale vuelve por el otro extremo
RRNCF	Derecha	Rota sin acarreo hacia la derecha

Ejemplo — rotar temp a la izquierda sin acarreo:

RLNCF   temp, F

Nibble alto y nibble bajo

Muchos informes piden separar un byte en dos nibbles (util en displays, BCD, tablas):

; temp = 0xC3 → nibble_alto = 0xC0, nibble_bajo = 0x03
MOVF    temp, W
ANDLW   B'11110000'     ; 0xF0 — solo bits 7..4
MOVWF   nibble_alto

MOVF    temp, W
ANDLW   B'00001111'     ; 0x0F — solo bits 3..0
MOVWF   nibble_bajo

Para mover el nibble bajo al alto (shift de 4 posiciones):

SWAPF   temp, F         ; intercambia nibles alto ↔ bajo
; o bien cuatro rotaciones con RLNCF

Operaciones logicas y la Practica 1

El laboratorio UNEXPO exige rutinas de software para suma, resta, multiplicacion, division, mas OR, AND, XOR, complemento y rotacion usando la ALU del PIC18. Las logicas pasan casi siempre por WREG:

; AND entre PORTB y una mascara en W
MOVF    PORTB, W
ANDLW   B'00001111'     ; W = PORTB AND 0x0F

; OR entre LATC y W
MOVLW   B'10000000'
IORWF   LATC, F         ; LATC = LATC OR W

; XOR entre temp y W
MOVLW   B'10101010'
XORWF   temp, F

Relacion con Arquitectura — STATUS: despues de AND, OR o XOR, revisa Z (¿resultado cero?) y N (signo del bit 7).

Ejemplo integrado — configurar varios pines

Quieres RB0–RB3 como salidas y RB4–RB7 como entradas en un solo paso (mascara sobre TRISB: 1 = entrada):

MOVLW   B'11110000'     ; bits 4-7 = 1 (entrada); 0-3 = 0 (salida)
MOVWF   TRISB           ; escribe el byte completo

O bit a bit (mas claro en aprendizaje, mas largo en codigo):

; Salidas RB0-RB3
BCF     TRISB, 0
BCF     TRISB, 1
BCF     TRISB, 2
BCF     TRISB, 3
; Entradas RB4-RB7
BSF     TRISB, 4
BSF     TRISB, 5
BSF     TRISB, 6
BSF     TRISB, 7

Ejercicio · Parcial

Convierte 0xC3 a binario y explica BCF

0xC3 = 11000011 (decimal 195). Bits activos: 0, 1, 6 y 7.

Si PORTB valia 0xC3 y ejecutas BCF PORTB, 6:

• Solo el bit 6 pasa a 0; los demas no cambian.
• Resultado: 11000011 → 10000011 = 0xC3 con bit 6 apagado = 0x83 (decimal 131).

¿Por que conviene BCF en vez de escribir todo PORTB? Porque no arriesgas modificar pines que no querias tocar.

Errores comunes

• Confundir notacion: 0x0F = 0FH = 15, pero 0xF0 = F0H = 240 — el orden de los nibbles importa.
• Bit vs pin: el bit 3 de LATB es el pin RB3; la numeracion empieza en 0.
• AND vs OR: AND apaga bits donde la mascara es 0; OR enciende bits donde la mascara es 1.
• Mascara invertida en TRIS: en TRISx, 1 = entrada y 0 = salida — al disenar mascaras, piensa en que significa cada bit.
• Escribir PORTx para salidas: escribe LATx (o BSF/BCF sobre LATx); lee entradas con PORTx. Ver Registros — PORT vs LAT.
• Olvidar el sufijo -LW vs -WF: ANDLW opera con literal → WREG; ANDWF opera con registro → WREG o el registro (F).

Preguntas tipo parcial

¿Cuantos valores distintos representa un byte sin signo?

256 valores, del 0 al 255 (2⁸ combinaciones).

¿Que hace ANDLW 0x0F despues de MOVF PORTB, W?

Deja en WREG solo el nibble bajo de PORTB; los bits 4–7 quedan en 0.

¿Para que sirve una mascara con OR?

Para encender bits concretos sin apagar los que ya estaban en 1.

¿Como sabes si dos bytes son iguales usando XOR?

XORWF entre ellos; si el resultado es 0, la bandera Z de STATUS queda en 1.

Examen interactivo

Bits y hexadecimal

Basado en: Clase Tema 2 y 3 (1).pdf

0 de 0 respondidas

El valor hexadecimal 0x0F en binario es:

00001111 11110000 00011110 10101010

Para encender bits concretos sin apagar los que ya estan en 1 usas una operacion...

AND con mascara 0 OR (IOR) con bits en 1 XOR con 0x00 NOP

Un registro de 8 bits puede representar cuantos valores sin signo distintos?

8 (0 a 7) 16 (0 a 15) 255 (0 a 254) 256 (0 a 255)

El valor hexadecimal 0xC3 en binario es:

11000011 11001100 10000011 00110011

Despues de MOVF PORTB,W y ANDLW 0x0F, WREG contiene:

Solo el nibble bajo de PORTB Solo el nibble alto de PORTB PORTB con todos los bits invertidos PORTB sin ningun cambio en memoria

LATB vale 0xC3. Ejecutas BCF LATB, 6. LATB queda en:

0x83 0xC2 0x03 0xFF

Para encender SOLO el bit 0 de LATB sin tocar los demas, la instruccion mas directa es:

BSF LATB, 0 ANDLW 0xFE COMF LATB, F CLRF LATB

XORWF entre dos bytes iguales deja la bandera Z de STATUS en:

1 (activa — resultado cero) 0 (inactiva) Depende del banco BSR Solo si hay acarreo C=1

La instruccion SWAPF sobre un byte:

Intercambia el nibble alto y el bajo Rota a la izquierda sin acarreo Invierte todos los bits (NOT) Pone WREG en cero

En TRISB, escribir MOVLW B'11110000' y MOVWF TRISB configura:

RB0-RB3 salida; RB4-RB7 entrada RB0-RB3 entrada; RB4-RB7 salida Todos los pines como salida Todos los pines como entrada

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