Высокоскоростную RISC архитектуру:

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 5Следующая ⇒

• 35 инструкций;

• все команды выполняются за один цикл, кроме инструкций переходов, выполняемых за два цикла;

• тактовая частота: DC – 20 МГц, тактовый сигнал DC – 200 нс, один машинный цикл;

• до 8к х 14 слов FLASH памяти программ;           до 368 х 8 байт памяти данных (ОЗУ);           до 256 х 8 байт EEPROM памяти данных;

Систему прерываний (до14 источников):

• 8-уровневый аппаратный стек;

• сторожевой таймер WDT с собственным RC генератором;

• программируемая защита памяти программ;

• режим энергосбережения SLEEP;

• выбор параметров тактового генератора;

• высокоскоростная, энергосберегающая CMOS   FLASH/EEPROM технология;

• полностью статическая архитектура;

Рис 7. 6. Функциональная схема PIC16F

• программирование в готовом устройстве (используется два вывода микроконтроллера);

• низковольтный режим программирования;

• режим внутрисхемной отладки (используется два вывода микроконтроллера);

• широкий диапазон напряжений питания от 2,0 В до 5,5 В;

• повышенная нагрузочная способность портов ввода-вывода (25 mА малое энергопотребление: < 0,6 mА 

Характеристика перифирийных модулей:

• таймер 0: 8-разрядный таймер/счетчик с 8-разрядным программируемым предделителем;

• таймер 1: 16-разрядный таймер/счетчик с возможностью подключения внешнего резонатора;

• таймер 2: 8-разрядный таймер/счетчик с 8-разрядным программируемым предделителем и выходным делителем;

• два модуля сравнение/захват/ШИМ (ССР): 16-разрядный захват (максимальная разрешающая способность 12,5 нс); 16-разрядное сравнение

(максимальная разрешающая способность 200 нс); 10-разрядный ШИМ;

• многоканальное 10-разрядное АЦП;

• последовательный синхронный порт MSSP ведущий/ведомый режим SPI ведущий ведомый режим I²C;

• последовательный синхронно-асинхронный приемопередатчик USART с поддержкой детектирования адрес

• ведомый 8-разрядный параллельный порт PSP с поддержкой внешних сигналов RD, WR, CS (только в 40/44-выводных микроконтроллерах).

Рассмотрим особенности отдельных блоков схемы.

Регистры специального назначения. С помощью семи регистров специального назначения (POR, OST, PWRT, WDT, BOR, ICD, LVP) выполняется управление функциями ядра и периферийными модулями микроконтроллера. Регистры специального назначения реализованы как статическое ОЗУ.

Порты ввода-вывода. У микроконтроллеров PIC16F есть пять портов: PORT A, B, C, D E.Некоторые каналы портов ввода-вывода мультиплицированы с периферийными модулями микроконтроллера. Когда периферийный модуль включен, вывод не может использоваться как универсальный канал ввода-вывода. Работу портов рассмотрим на примере порта А, схема которого состоит из двунаправленного буферного усилителя и регистра TRISA. PORT A - 6-разрядный порт ввода вывода. Все каналы PORT A имеют соответствующие биты направления в регистре TRISA, позволяющие настраивать канал как вход или выход. Запись 1 в TRISA переводит соответствующий выходной буфер в 3-е состояние. Запись '0' в регистр TRISA определяет соответствующий канал как выход, и содержимое защелки PORTA передается на вывод микроконтроллера (если выходная защелка подключена к выводу микроконтроллера).

Чтение регистра PORT A возвращает состояние на выводах порта, а запись производится в защелку PORT A. Все операции записи в порт выполняются по принципу «чтение - модификация - запись», т. е. сначала производится чтение состояния выводов порта, затем изменение и запись в защелку. 

Каналы PORT A мультиплицированы с аналоговыми входами АЦП и аналоговым входом источника опорного напряжения VREF.  

Биты регистра TRISA управляют направлением каналов PORT A, даже когда они используются как аналоговые входы. Пользователь должен удостовериться, что соответствующие каналы PORT A настроены на вход при использовании их в качестве аналоговых входов.

Назначение выводов всех портов приведено в табл. 7.3

Организация памяти В микроконтроллерах PIC16F87X имеется три вида памяти. Память программ и память данных имеют раздельные шины данных и адреса, что позволяет выполнять параллельный доступ. 

Память программ микроконтроллера PIC16 имеет 13-разрядный счетчик команд PC, способный адресовать 8к х 14 слов памяти программ. Физически реализовано FLASH памяти программ 8к х 14 в PIC16F877/876 и 4к х 14 в PIC16F873/874. Обращение к физически не реализованной памяти программ приведет к адресации реализованной памяти Адрес вектора сброса - 0000h. Адрес вектора прерываний - 0004h.

Модули таймеров. У PIC16F имеется пять таймеров: TMR0, TMR1,

TMR2, CCP1, CCP2. Работу таймеров рассмотрим на примере TMR2.TMR2 -

8-разрядный таймер с программируемыми предделителем и выходным делителем, 8-разрядным регистром периода PR2. TMR2 может быть опорным таймером для ССР модуля в ШИМ режиме. Регистры TMR2 доступны для записи/чтения и очищаются при любом виде сброса. TMR2 считает, инкрементируя от 00h до значения в регистре PR2, затем сбрасывается в 00h на следующем машинном цикле. Регистр PR2 доступен для записи и чтения. После сброса значение регистра PR2 равно FFh.

  Назначение выводов микроконтроллеров PIC16F        Таблица 7.3

                                                       Окончание Таблица 7.3 

Обозначение вывода	номер вывод ов DIP	Тип I/O/P	Тип буфера	Описание
RC0/T1OSO/T1CKI RC1/T1OSI/CCP2 RC2/CCP1 RC3/SCK/SCL RC4/SDI/SDA RC5/SDO  RC6/TX/CK RC7/RX/DT	15 16  17  18          23 24 25 26		ST ST ST ST ST ST ST ST	Двунаправленный порт ввода-вывода PORTC. RC0 может использоваться в качестве выхода генератора TMR1 или входа внешнего тактового сигнала для TMR1. RC1 может использоваться в качестве входа генератора для TMR1 или вывода модуля ССР2. RC2 может использоваться в качестве вывода модуля ССР1. RC3 может использоваться в качестве входа-выхода тактового сигнала в режиме SPI и I2C. RC4 может использоваться в качестве входа данных в режиме SPI или вход-выход данных в режиме I2C. RC5 может использоваться в качестве выхода данных в режиме SPI. RC6 может использоваться в качестве вывода передатчика USART в асинхронном режиме или вывода синхронизации USART в синхронном режиме. RC7 может использоваться в качестве вывода приемника USART в асинхронном режиме или вывода данных USART в синхронном режиме.
RDO/PSPO RD1/PSP1 RD2/PSP2 RD3/PSP3 RD4/PSP4 RD5/PSP5 RD6/PSP6 RD7/PSP7	19 20 21 22 27 28 29 30			Двунаправленный порт ввода-вывода PORT D или ведомый параллельный порт для подключения к шине микропроцессора.
RE0/-RD/AN5 RE1/-WR/AN6 RE2/-CS/AN7	8  9 10	I/O I/O I/O	ST/TTL <3> ST/TTL <3) ST/TTL <3)	Двунаправленный порт ввода-вывода PORT E. RE0 может использоваться в качестве управляющего входа чтения PSP или аналогового канала 5; RE1 может использоваться в качестве управляющего входа записи PSP или аналогового канала 6; RE2 может использоваться в качестве управляющего входа выбора PSP или аналогового канала 7.

Обозначения. I – вход; О – выход; I/O – вход-выход; Р – питание; - - не используется; TTL - входной буфер ТТЛ; ST - вход с триггером Шмидта. 

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману