naf-st.ru naf-st.ru naf-st.ru naf-st.ru
 
Поиск по сайту
 

Микроконтроллеры подгруппы PIC16F8X


репетитор,гдз,преподователь,учитель
Основные особенности микроконтроллеров PIC К содержанию Схема тактирования и цикл выполнения команды PIC16F8X. Организация памяти
Page copy protected against web site content infringement by Copyscape

Микроконтроллеры подгруппы PIC 16F8X относятся к семейству 8-разрядных КМОП микроконтроллеров группы PIC16CXXX, для которых характерны низкая стоимость, полностью статическая КМОП-технология и высокая производительность.

В состав подгруппы входят МК PIC16F83, PIC16CR83, PIC16F84 и PIC16CR84. Основные характеристики МК подгруппы PIC16F8X приведены в табл. 1.

Все микроконтроллеры подгруппы PIC16F8X используют гарвардскую архитектуру с RISC-процессором, обладающую следующими основными особенностями:

  • используются только 35 простых команд;
  • все команды выполняются за один цикл (400 не при частоте 10 МГц), кроме команд перехода, которые требуют 2 циклов;
  • рабочая частота 0 Гц - 10 МГц;
  • раздельные шины данных (8 бит) и команд (14 бит);
  • 512х14 или 1024х14 память программ, выполненная на ПЗУ или электрически перепрограммируемой Flash-памяти;
  • 15 восьмиразрядных регистров специальных функций (SFR);
  • восьмиуровневый аппаратный стек;
  • прямая, косвенная и относительная адресация данных и команд;
  • 36 или 68 восьмиразрядных регистров общего назначения (GPR) или ОЗУ;
  • четыре источника прерывания:
    • внешний вход RBO/INT;
    • переполнение таймера TMRO;
    • изменение сигналов на линиях порта В;
    • завершение записи данных в память EEPROM;
  • 64 х 8 электрически перепрограммируемая EEPROM память данных с возможностью выполнения 1 000 000 циклов стирания/записи;
  • сохранение данных в EEPROM в течение как минимум 40 лет.
Таблица 1
Параметр PIC16F83 PIC16CR83 PIC16F84 PIC16CR84
Максимальная частота, МГц 10 10 10 10
Flash-память программ, слов 512 - IK -
ПЗУ программ, слов - 512 - IK
Память данных, байт 36 36 68 68
Память данных в РПЗУ (EEPROM), байт 64 64 64 64
Таймеры TMRO TMRO TMRO TMRO
Число источников прерываний 4 4 4 4
Число линий ввода/вывода 13 13 13 13
Диапазон напряжений питания, В 2.0-6.0 2.0-6.0 2.0-6.0 2.0-6.0
Число выводов и тип корпуса 18 DIP, SOIC 18 DIP, SOIC 18 DIP, SOIC 18 DIP, SOIC

Микроконтроллеры подгруппы PIC16F8X обладают развитыми возможностями ввода/вывода:

  • 13 линий ввода-вывода с индивидуальной установкой направления обмена;
  • высокий втекающий/вытекающий ток, достаточный для управления светодиодами:
    • максимальный втекающий ток - 25 мА;
    • максимальный вытекающий ток - 20 мА;
  • 8-битный таймер/счетчик TMRO с 8-битным программируемым предварительным делителем.

Специализированные микроконтроллерные функции включают следующие возможности:

  • автоматический сброс при включении (Power-on-Reset);
  • таймер включения при сбросе (Power-up Timer);
  • таймер запуска генератора (Oscillator Start-up Timer);
  • сторожевой (Watchdog) таймер WDT с собственным встроенным генератором, обеспечивающим повышенную надежность;
  • EEPROM бит секретности для защиты кода;
  • экономичный режим SLEEP;
  • выбираемые пользователем биты для установки режима возбуждения встроенного генератора;
  • последовательное встроенное устройство программирования Flash/EEPROM памяти программ и данных с использованием только двух выводов.

КМОП технология обеспечивает МК подгруппы PIC16F8X дополнительные преимущества:

  • статический принцип работы;
  • широкий диапазон напряжений питания: 2,0-6,0 В;
  • низкое энергопотребление:
    • менее 2 мА при 5В и 4МГц;
    • порядка 15 мкА при 2В и 32КГц;
    • менее 1 мкА для SLEEP-режима при 2В.
  • Микроконтроллеры подгруппы PIC16F8X различаются между собой только объемом ОЗУ данных, а также объемом и типом памяти программ. Наличие в составе подгруппы МК с Flash-памятью программ облегчает создание и отладку прототипов промышленных образцов изделий.

    Особенности архитектуры

    Упрощенная архитектура PIC16F8X приведена на рисунке ниже


    Структурная схема МК подгруппы PIC16F8X

    Рис. 1 - Структурная схема МК подгруппы PIC16F8X

    Архитектура основана на концепции раздельных шин и областей памяти для данных и для команд (гарвардская архитектура). Шина данных и память данных (ОЗУ) - имеют ширину 8 бит, а программная шина и программная память (ПЗУ) имеют ширину 14 бит. Такая концепция обеспечивает простую, но мощную систему команд, разработанную так, что битовые, байтовые и регистровые операции работают с высокой скоростью и с перекрытием по времени выборок команд и циклов выполнения. 14-битовая ширина программной памяти обеспечивает выборку 14-битовой команды в один цикл. Двухступенчатый конвейер обеспечивает одновременную выборку и исполнение команды. Все команды выполняются за один цикл, исключая команды переходов.

    Микроконтроллеры PIC16F83 и PIC16CR83 адресуют 512x14 памяти программ, a PIC16F84 и PIC16CR84 - 1Кх14 памяти программ. Вся память программ является внутренней.

    Микроконтроллер может прямо или косвенно обращаться к регистрам или памяти данных. Все регистры специальных функций, включая счетчик команд, отображаются на память данных. Ортогональная (симметричная) система команд позволяет выполнять любую команду над любым регистром с использованием произвольного метода адресации. Ортогональная архитектура и отсутствие специальных исключений делает программирование МК группы PIC16F8X простым и эффективным.

    Таблица 2 - Назначение выводов МК подгруппы PIC16F8X
    Обозначение Тип Буфер Описание
    OSC1/CLKIN I ТШ/КМОП 3) Вход кристалла генератора, RC-цепочки или вход внешнего тактового сигнала
    OSC2/CLKOUT O - Выход кристалла генератора. В RC-режиме - выход 1/4 частоты OSC1
    /MCLR I/P ТШ Сигнал сброса/вход программирующего напряжения. Сброс низким уровнем
    RA0 I/O ТТЛ PORT A - двунаправленный порт ввода/вывода
    RA1 I/O ТТЛ
    RA2 I/O ТТЛ
    RA3 I/O ТТЛ
    RA4/TOCKI I/O ТТЛ RA4/TOCKI может быть выбран как тактовый вход таймера/счетчика TMRO. Выход с открытым стоком
    RB0/INT I/O ТТЛ/ТШ " PORT B - двунаправленный порт ввода/вывода. Может быть запрограммирован в режиме внутренних активных нагрузок на линию питания по всем выводам.
    Вывод RBO/INT может быть выбран как внешний вход прерывания.
    Выводы RB4...RB7 могут быть программно настроены как входы прерывания по изменению состояния на любом из входов.
    При программировании МК RB6 используется как тактовый, а RB7 как вход/выход данных
    RB1 I/O ТТЛ
    RB2 I/O ТТЛ
    RB3 I/O ТТЛ
    RB4 I/O ТТЛ
    RB5 I/O ТТЛ
    RB6 I/O ТТЛ/ТШ 2)
    RB7 I/O ТТЛ/ТШ 2)
    Vdd P - Положительное напряжение питания
    Vss P - Общий провод (земля)
    • I - вход;
    • О - выход;
    • I/O - вход/выход;
    • Р - питание;
    • - - не используется;
    • ТТЛ - ТТЛ вход;
    • ТШ - вход триггера Шмитта.
    • " - этот буфер имеет вход триггера Шмитта, когда конфигурируется в качестве входа внешнего прерывания.
    • 2) - этот буфер имеет вход триггера Шмитта, когда используется в режиме последовательного программирования.
    • 3) - этот буфер имеет вход триггера Шмитта, когда конфигурируется в режиме RC-генератора и КМОП-вход в остальных случаях.

    Микроконтроллер содержит 8-разрядное АЛУ и рабочий регистр W. АЛУ является арифметическим модулем общего назначения и выполняет арифметические и логические функции над содержимым рабочего регистра и любого из регистров контроллера. АЛУ может выполнять операции сложения, вычитания, сдвига и логические операции. Если не указано иное, то арифметические операции выполняются в дополнительном двоичном коде.

    В зависимости от результата операции, АЛУ может изменять значения бит регистра STATUS: С (Carry), DC (Digit carry) и Z (Zero).

    Page copy protected against web site content infringement by Copyscape
    Основные особенности микроконтроллеров PIC К содержанию Схема тактирования и цикл выполнения команды PIC16F8X. Организация памяти
Новости:




 

copyright © 2003-2017 naf-st.ru, info@naf-st.ru
При полном, либо частичном цитировании материалов сайта naf-st.ru ссылка (для интернет изданий гиперссылка) обязательна!!! Будьте взаимовежливы!

Хостинг «Джино»
Карта сайта
Поиск по сайту
Помощь
Новости
Обратная связь
Карта сайта
Поиск по сайту
Помощь
Новости
Обратная связь