Види органічних сполук, Детальна інформація

Объем ПЗУ зависит от марки PIC контроллера: от 512*12 бит для самых простых приложений и до 8К*16 бит для более сложных. Встроенное ОЗУ данных с 8-ми битной организацией варьируется по объему от 32 до 454 байт, как вариант 64*8 EERAM.

PIC контроллер может “заводиться” как от кварца, так и от обычной RC цепочки. При этом впечатляет диапазон тактовой частоты процессора - от 32 кГц до 20 МГц! Внешних RC цепей для формирования сигнала сброса вообще не требуется! Микропроцессор его вырабатывает сам автоматически при включении питания или при подаче внешнего сигнала MCLR. Напряжение питания может изменяться в пределах, от плюс 2,5 до 6,25 Вольт. Это делает его незаменимым для портативных приложений с питанием от батарей.

Ток потребления зависит от выбранной частоты генерации. Так, например, при наименьшей частоте в 32 кГц он очень мал и составляет всего 15 мкА (!). Далее, ток возрастает до 3 мА с ростом частоты до 4 МГц и в пределе может стать 20 мА на частоте 20 МГц. Для минимизации энергопотребления применяют импульсную работу PIC контроллера, т.е. он находится в “спячке” с полным сохранением содержимого памяти, пока внешнее событие не потребуется какого-то его действия. Кроме внешнего сигнала MCLR, другим событием, которое может “пробуждать” контроллер является сигнал от встроенного программируемого сторожевого таймера (watch dog), который не позволит процессору “заснуть” навсегда. Линий ввода/вывода от 12 до 33, в зависимости от корпуса. Все линии двунаправленные с произвольным программированием их на ввод/вывод. Некоторые модели имеют также и встроенный 8-ми битовый АЦП с системой прерываний, вырабатываемых этим АЦП и компараторами кодов на линиях ввода/вывода. Несмотря на К-МОП технологию, линии вывода достаточно мощны и в состоянии напрямую управлять сегментами светодиодного индикатора. Втекающий и вытекающий ток до 25 мА на всех линиях одновременно и до 50мА только на одной! Эта особенность линий вывода позволяет реализовать удивительно простое сопряжение со схемами пользователя.

Microchiр предоставляет пользователю широкую гамму PIC контроллеров, отличающихся друг от друга количественными характеристиками, встроенными аппаратными функциями и соответственно ценой. Широкий выбор позволяет достичь почти идеального соотношения между эффектом от применения того или иного PICa и затратами. Рассматриваемые изделия микроконтроллеры семейства выпускаются в различном исполнении: корпуса DIP, SOIC, SSOP, PQFP, PLSS, диапазон рабочих температур -40 С +125 С.Итак, вкратце - ЧТО ТАКОЕ PIC ?

PIC16CXX - это 8-разрядные микроконтроллеры с RISC архитектурой, производимые фирмой Microchiр Technology. Это семейство микроконтроллеров отличается низкой ценой, низким энергопотреблением и высокой скоростью. Микроконтроллеры имеют встроенное ЭППЗУ программы, ОЗУ данных и выпускаются в 18 , 28 и 40 выводных корпусах.

PIC OTP - это однократно программируемые пользователем контроллеры, предназначенные для полностью оттестированных и законченных изделий, в которых не будет происходить дальнейших изменений кода.

Для отладки программ и макетирования выпускается вариант контроллеров с ультрафиолетовым стиранием. Эти контроллеры допускают большое число циклов записи/стирания и имеют очень малое время стирания - обычно 1-2 минуты. Однако цена таких контроллеров существенно выше, чем однократно программируемых, поэтому их невыгодно устанавливать в серийную продукцию. Кроме того, они имеют малое (1-3 месяца) время хранения информации.

Для изделий, программа которых может меняться, либо содержит какие-либо переменные части, таблицы, параметры калибровки, ключи и т.д., выпускается электрически стираемый и перепрограммируемый контроллер PIC16C84. Он также содержит электрически перепрограммируемое ПЗУ данных.

Семейство PIC16CXX

Мы начнем детальное описание микросхем семейства PIC с тех особенностей и преимуществ, которые выделяют эти микроконтроллеры среди других. Для применений, связанных с защитой информации, каждый PIC имеет бит секретности, который может быть запрограммирован для запрещения считывания программного кода и ПЗУ данных. При программировании сначала записывается программный код, проверяется на правильность записи, а затем устанавливается бит секретности. Если попытаться прочитать микросхему с установленным битом секретности, то для PIC16C5X старшие 8 разрядов кода будут считываться как 0, а младшие 4 разряда будут представлять собой скремблированные 12 разрядов команды. Для PIC16C84 аналогично 7 старших разрядов будут считываться нулями, а 7 младших разрядов будут представлять скремблированные 14 разрядов команды. Электрически перепрограммируемое ПЗУ данных PIC16C84 при установке бита защиты не может быть считано.

Микроконтроллеры семейства PIC имеют очень эффективную систему команд, состоящую всего из 35 инструкций. Все инструкции выполняются за один цикл, за исключением условных переходов и команд, изменяющих программный счетчик, которые выполняются за 2 цикла. Один цикл выполнения инструкции состоит из 4 периодов тактовой частоты. Таким образом, при частоте 4 МГц, время выполнения инструкции составляет 1 мксек. Каждая инструкция состоит из 14 бит, делящихся на код операции и операнд (возможна манипуляция с регистрами, ячейками памяти и непосредственными данными).

Высокая скорость выполнения команд в PIC достигается за счет использования двухшинной Гарвардской архитектуры вместо традиционной одношинной Фон-Hеймановской. Гарвардская а архитектура основывается на наборе регистров с разделенными шинами и адресным пространством для команд и для данных. Hабор регистров означает, что все программные объекты, такие как порты ввода/вывода, ячейки памяти и таймер, представляют собой физически реализованные аппаратные регистры.

Память данных (ОЗУ) для PIC16CXX имеет разрядность 8 бит, память программ (ППЗУ) имеет разрядность 12 бит для PIC16C5X и 14 бит для PIC16CXX. Использование Гарвардской архитектуры позволяет достичь высокой скорости выполнения битовых, байтовых и регистровых операций. Кроме того, Гарвардская архитектура допускает конвейерное выполнение инструкций, когда одновременно выполняется текущая инструкция и считывается следующая. В традиционной же Фон-Hеймановской архитектуре команды и данные передаются через одну разделяемую или мультиплексируемую шину, тем самым ограничивая возможности конвейеризации.

Описание контроллера PIC16C84

PIC16C84 относится к семейству КМОП микроконтроллеров. Отличается тем, что имеет внутреннее 1K x 14 бит EEPROM для программ, 8-битовые данные и 64байт EEPROM памяти данных. При этом отличаются низкой стоимостью и высокой производительностью. Пользователи, которые знакомы с семейством PIC16C5X могут посмотреть подробный список отличий нового от производимых ранее контроллеров. Все команды состоят из одного слова (14 бит шириной) и исполняются за один цикл (400 нс при 10 МГц), кроме команд перехода, которые выполняются за два цикла (800 нс). PIC16C84 имеет прерывание, срабатывающее от четырех источников, и восьмиуровневый аппаратный стек. Периферия включает в себя 8-битный таймер/счетчик с 8-битным программируемым предварительным делителем (фактически 16 - битный таймер) и 13 линий двунаправленного ввода/вывода. Высокая нагрузочная способность (25 мА макс. втекающий ток, 20 мА макс. вытекающий ток) линий ввода/вывода упрощают внешние драйверы и, тем самым, уменьшается общая стоимость системы. Разработки на базе контроллеров PIC16C84 поддерживается ассемблером, программным симулятором, внутрисхемным эмулятором (только фирмы Microchiр) и программатором.

Серия PIC16C84 подходит для широкого спектра приложений от схем высокоскоростного управления автомобильными и электрическими двигателями до экономичных удаленных приемопередатчиков, показывающих приборов и связных процессоров. Наличие ПЗУ позволяет подстраивать параметры в прикладных программах (коды передатчика, скорости двигателя, частоты приемника и т.д.).

Малые размеры корпусов, как для обычного, так и для поверхностного монтажа, делает эту серию микроконтроллеров пригодной для портативных приложений. Низкая цена, экономичность, быстродействие, простота использования и гибкость ввода/вывода делает PIC16C84 привлекательным даже в тех областях, где ранее не применялись микроконтроллеры. Например, таймеры, замена жесткой логики в больших системах, сопроцессоры.

Cледует добавить, что встроенный автомат программирования EEPROM кристалла PIC16C84 позволяет легко подстраивать программу и данные под конкретные требования даже после завершения ассемблирования и тестирования. Эта возможность может быть использована как для тиражирования, так и для занесения калибровочных данных уже после окончательного тестирования.

Обзор характеристик

Высокоскоростной RISC процессор

только 35 простых команд;

все команды выполняются за один цикл(400ns), кроме команд перехода, выполняющихся за два цикла;

рабочая частота 0 Гц ... 10 МГц (min 400 нс цикл команды);

14- битовые команды;

8- битовые данные;

1024 х 14 электрически перепрограммируемой программной памяти на кристалле (EEPROM);

36х 8 регистров общего использования;

15 специальных аппаратных регистров SFR;

64 x 8 электрически перепрограммируемой EEPROM памяти для данных;

восьмиуровневый аппаратный стек;