
- •Федеральное агентство по образованию
- •1. Основы электрических измерений
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Точностные характеристики средств измерений
- •1.3. Анализ статических погрешностей электронных схем
- •2. Простейшие электронные цепи и методы их анализа
- •2.1. Основные понятия и определения
- •2.2. Применение операторного метода к расчету электрических цепей
- •2.2.1. Прямое преобразование Лапласа
- •2.2.2. Обратное преобразование Лапласа
- •3. Типовые структуры электронных устройств и их свойства
- •3.1. Последовательная структура и ее свойства
- •3.2. Параллельная структура и ее свойства
- •3.3. Встречно-параллельное соединение
- •3.4. Задачи
- •4. Пассивные полупроводниковые компоненты электронных цепей
- •4.1. Полупроводниковые диоды и стабилитроны
- •4.2. Примеры применения полупроводниковых диодов
- •4.3. Светодиоды
- •4.4. Фотодиоды
- •5. Активные полупроводниковые компоненты электронных цепей
- •5.1. Биполярные транзисторы и их применение
- •5.1.1. Структура и принцип действия биполярных транзисторов
- •5.1.2. Характеристики и параметры биполярных транзисторов
- •5.1.3. Обеспечение усилительного режима бт в схемах
- •В результате получаем
- •5.1.4. Малосигнальные эквивалентные схемы и усилительные параметры бт
- •5.1.5. Амплитудно-частотные характеристики бт
- •5.1.6. Элементы транзисторной схемотехники
- •5.2. Полевые транзисторы и их применение
- •5.2.1. Классификация и общие особенности полевых транзисторов
- •5.2.2. Статические характеристики и дифференциальные параметры
- •5.2.3. Способы задания смещения в усилительных каскадах на пт
- •5.2.4. Малосигнальные эквивалентные схемы и усилительные параметры пт
- •5.2.5. Температурная стабильность параметров пт
- •5.2.6. Передаточная функция и динамические свойства пт Инерционные свойства пт описываются передаточной функцией вида
- •5.3. Задачи
- •6. Интегральные микросхемы и их классификация
- •7. Аналоговые интегральные микросхемы и их применение
- •7.1. Операционные усилители и их применение
- •7.1.1. Понятие идеального операционного усилителя
- •7.1.2. Принципы и примеры расчета схем с операционными усилителями
- •7.1.3. Динамические свойства устройств на операционных усилителях
- •7.1.4. Точностные характеристики устройств на операционных усилителях
- •7.1.5. Применение операционных усилителей
- •7.1.6. Задачи
- •7.2. Компараторы
- •7.3. Аналоговые ключи и коммутаторы
- •7.4. Устройства выборки-хранения
- •7.5. Интегральный таймер
- •7.5.1. Задачи
- •7.7. Справочные данные на оу
- •8. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи
- •8.1. Цифро-аналоговые преобразователи (цап)
- •8.2. Аналого-цифровые преобразователи (ацп)
- •9. Цифровые интегральные микросхемы и их применение
- •9.1. Элементы алгебры логики
- •9.2. Основные типы цифровых имс
- •9.3. Параметры цимс
- •9.4. Комбинационные логические цепи
- •9.4.1. Основные разновидности комбинационных логических цепей
- •9.4.2. Синтез комбинационных логических цепей
- •9.5. Последовательностные логические цепи
- •9.5.1. Классификация последовательностных логических цепей
- •9.5.2. Триггеры
- •9.5.3. Регистры
- •9.5.4. Счетчики импульсов
- •9.6. Применение цифровых имс в импульсных цепях
- •9.7. Задачи
- •10. Микросхемы полупроводниковых запоминающих устройств
- •10.1. Классификация полупроводниковых запоминающих устройств
- •10.2. Построение модулей памяти микропроцессорных систем
- •11. Элементы микропроцессорной техники
- •11.1. Общие сведения о микроконтроллерах семейства piCmicro
- •1. Ядро микроконтроллера
- •2. Периферийные модули
- •3. Специальные особенности микроконтроллеров
- •Ядро микроконтроллера
- •Порты ввода-вывода
- •Периферийные модули
- •11.2. Примеры применения микроконтроллеров piCmicro
- •11.2.1. Устройство управления четырьмя светодиодами
- •Incf portb, f ; включить крайний справа светодиод
- •11.2.2. Управление жки с помощью последовательного адаптера
- •11.2.3. Аналого-цифровое преобразование
- •11.3. Общие сведения о микроконтроллерах семейства avr
- •Режимы адресации программ и данных.
- •11.4. Примеры применения микроконтроллеров avr
- •11.4.1. Ик дальномер
- •Библиографический список
- •Оглавление
Порты ввода-вывода
Универсальные порты ввода/вывода могут рассматриваться как самые простые периферийные модули. Они позволяют микроконтроллерам PICmicro контролировать работу и управлять другими устройствами. С целью расширения функциональных возможностей некоторые каналы портов ввода/вывода мультиплицированы с другими периферийными модулями.
Набор дополнительных функций каналов портов ввода/вывода зависит от реализации периферийных модулей в микроконтроллере. Как правило, при включенном периферийном модуле соответствующий вывод микроконтроллера не может использоваться в качестве универсального канала ввода/вывода.
Для большинства каналов портов ввода/вывода регистры TRIS управляют направлением данных на выводе. Бит TRIS<x> управляет направлением данных на канале PORT<x>. Если бит TRIS установлен в "1", то соответствующий канал порта ввода/вывода работает как вход, а если бит TRIS сброшен в "0", то канал ввода/вывода работает как выход.
Регистр PORT – защелка данных, выводимых на порт ввода/вывода. При чтении регистра PORT возвращается состояние выводов порта. Это значит, что необходима некоторая осторожность при выполнении команд со структурой "чтение-модификация-запись" для изменения логического уровня на выходах порта.
Обратите внимание на операции "чтение-модификация-запись" (например, BSF и BCF). Сначала происходит чтение состояния выводов порта и изменение полученного значения, а затем выполняется запись в выходную защелку порта.
Когда периферийный модуль подключен к выводу порта, функциональные возможности канала порта ввода/вывода могут измениться в соответствии с требованиями периферийного модуля. Например, модули АЦП или LCD настраивают соответствующие каналы портов ввода/вывода для работы с периферийным модулем при сбросе микроконтроллера.
При включении некоторых периферийных модулей отменяется действие битов TRIS. Поэтому следует избегать команд "чтение-модификация-запись" с регистрами TRIS (например, BSF, BCF, XORWF и т.д.). Обратитесь к описанию соответствующего периферийного модуля для правильной настройки битов TRIS.
В табл. 11.1 приведено краткое описание функций, которые могут быть мультиплицированы к каналам портов ввода/вывода.
Таблица 11.1
Имя вывода |
Тип вывода |
Тип буфера |
Описание |
AN0 AN1 AN2 AN3 AN4 AN5 AN6 AN7 AN8 AN9 AN10 AN11 AN12 AN13 AN14 AN15 |
I I I I I I I I I I I I I I I I |
Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый Аналоговый |
Аналоговые входы. |
avdd |
Р |
Р |
Аналоговое питание. |
avss |
Р |
Р |
Аналоговый общий. |
С1 С2 |
I I |
Аналоговый Аналоговый |
Напряжение LCD. Напряжение LCD. |
ССР1 ССР2 |
I/O I/O |
ST ST |
Вывод Захват/Сравнение/ШИМ модуля ССР1 . Вывод Захват/Сравнение/ШИМ модуля ССР2. |
CDAC |
О |
Аналоговый |
Токовый вывод АЦП. Обычно используется для подключения внешнего конденсатора, чтобы формировать линейное уменьшение напряжения. |
СК |
I/O |
ST |
Тактовый сигнал USART в синхронном режиме. Всегда связан с функциями вывода ТХ (см. ТХ, RX, DT). |
CLKIN
CLKOUT |
I
О |
ST/CMOS |
Вход внешнего тактового сигнала. Всегда связан с функциями вывода OSC1 (см. OSC1/CLKIN, OSC2/CLKOUT). Вывод тактового генератора. Подключается кварцевый/керамический резонатор в HS,XT, LP режиме генератора. В RC режиме генератора на выводе OSC2 присутствует сигнал CLKOUT с 1/4 частоты OSC1 , равной циклам выполнения команд. Всегда связан с функциями вывода OSC2. |
СМРА СМРВ |
O O |
- - |
Выход компаратора А. Выход компаратора В. |
СОМ0 СОМ1 COM2 COM3 |
L L L L |
- - - - |
Общий драйвер 0 LCD. Общий драйвер 1 LCD. Общий драйвер 2 LCD. Общий драйвер 3 LCD. |
-CS |
I |
TTL |
Вход выбора микросхемы ведомого параллельного порта. |
DT |
I/O |
ST |
Сигнал данных USART в синхронном режиме. Всегда связан с функциями вывода RX. |
GP0
GP1
GP2 GP3 GP4 GP5 |
I/O
I/O
I/O I I/O I/O |
TTL/ST
TTL/ST
ST TTL TTL TTL |
TTL буфер в режиме порта ввода/вывода. Буфер с триггером Шмидта в режиме последовательного программирования. TTL буфер в режиме порта ввода/вывода. Буфер с триггером Шмитта в режиме последовательного программирования.
GP - двунаправленный порт ввода/вывода. На некоторых входах порта могут быть программно включены внутренние подтягивающие резисторы.
|
Продолжение табл. 11.1
Имя вывода |
Тип вывода |
Тип буфера |
Описание |
INT |
I |
ST |
Вход внешних прерываний. |
-mclr/vpp |
I/P |
ST |
Вход сброса микроконтроллера (активный низкий логический уровень) или вход напряжения программирования. |
NC |
- |
- |
Эти выводы должны быть оставлены не подключенными. |
OSC1 |
I |
ST/CMOS |
Вход тактового генератора или вход внешнего тактового сигнала. Входной буфер с триггером Шмидта в RC режиме генератора. КМОП буфер в остальных режимах. |
OSC2 |
О |
- |
Вывод тактового генератора. Подключается кварцевый/керамический резонатор в HS.XT, LP режиме генератора. В RC режиме генератора на выводе OSC2 присутствует сигнал CLKOUT с 1/4 частоты OSC1 , равной циклам выполнения команд. |
PBTN |
I |
ST |
Вход с внутренним подтягивающим резистором. Может использоваться для генерации прерываний. |
PSP0 PSP1 PSP2 PSP3 PSP4 PSP5 PSP6 PSP7 |
I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O |
TTL TTL TTL TTL TTL TTL TTL TTL |
Ведомый параллельный порт для связи с микропроцессором. Выводы имеют входной буфер TTL, когда модуль PSP включен. |
RA0 RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 |
I/O I/O I/O I/O I/O I/O |
TTL TTL TTL TTL ST TTL |
PORTA - двунаправленный порт ввода/вывода.
RA4 имеет выход с открытым стоком. |
RB0 RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6
RB7 |
I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O
I/O |
TTL TTL TTL TTL TTL TTL TTL/ST
TTL/ST |
PORTB - двунаправленный порт ввода/вывода. На входах порта могут быть программно включены внутренние подтягивающие резисторы.
Прерывание по изменению уровня сигнала на входе. Прерывание по изменению уровня сигнала на входе. Прерывание по изменению уровня сигнала на входе. Тактовый вход в режиме программирования. Буфер ТТЛ в нормальном режиме. Буфер с триггером Шмитта в режиме программирования. Прерывание по изменению уровня сигнала на входе. Вывод данных в режиме программирования. Буфер ТТЛ в нормальном режиме. Буфер с триггером Шмитта в режиме программировании. |
RC0 RC1 RC2 RC3 RC4 RC5 RC6 RC7 |
I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O |
ST ST ST ST ST ST ST ST |
PORTC - двунаправленный порт ввода/вывода. |
-RD |
I |
TTL |
Управление чтением ведомого параллельного порта |
Продолжение табл. 11.1
Имя вывода |
Тип вывода |
Тип буфера |
Описание |
RD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7 |
I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O |
ST ST ST ST ST ST ST ST |
PORTD - двунаправленный порт ввода/вывода. |
RE0 RE1 RE2 RE3 RE4 RE5 RE6 RE7 |
I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O |
ST ST ST ST ST ST ST ST |
PORTE - двунаправленный порт ввода/вывода. |
REFA REFB |
O O |
CMOS CMOS |
Выход А программируемого источника опорного напряжения. Выход В программируемого источника опорного напряжения. |
RF0 RF1 RF2 RF3 RF4 RF5 RF6 RF7 |
I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O |
ST ST ST ST ST ST ST ST |
PORTF - цифровые входы или порт драйвера сегментов LCD. |
RG0 RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 RG6 RG7 |
I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O |
ST ST ST ST ST ST ST ST |
PORTG - цифровые входы или порт драйвера сегментов LCD. |
RX |
I |
ST |
Вывод приемника в асинхронном режиме USART. |
SCL SCLA SCLB SDA SDAA SDAB |
I/O I/O I/O I/O I/O I/O |
ST ST ST ST ST ST |
Вывод тактового сигнала в режиме I2С. Вывод тактового сигнала интерфейса I2С. Вывод тактового сигнала интерфейса I2С. Вывод данных в режиме I2С. Вывод данных интерфейса I2С. Вывод данных интерфейса I2С. |
SCK SDI SDO -SS |
I/O I O I |
ST |
Вход/выход тактового сигнала в режиме SPI. Вывод приемника SPI. Вывод передатчика SPI. Вход выбора ведомого SPI. |
SEG00:SEG31 |
I/L |
ST |
Драйверы сегментов LCD от 00 до 31. |
SUM |
O |
AN |
AN1 подтверждение перехода. Можно подключить конденсатор. |
T0CKI |
I |
ST |
Вход внешнего тактового сигнала для TMR0. |
T1CKI T1OSO T1OSI |
I O I |
ST CMOS CMOS |
Вход внешнего тактового сигнала для TMR1. Выход генератора TMR1. Вход генератора TMR1. |
ТХ |
O |
- |
Выход передатчика USART в асинхронном режиме (см. RX). |
Окончание табл. 11.1
Имя вывода |
Тип вывода |
Тип буфера |
Описание |
VLCD1 VLCD2 VLCD3 |
Р Р Р |
- - - |
Напряжение LCD. Напряжение LCD. Напряжение LCD. |
VLCDADJ |
I |
Аналоговый |
Напряжение LCD. |
Vref |
I |
Аналоговый |
Вход верхнего опорного напряжения. Вывод входа опорного напряжения присутствует на микроконтроллерах с компараторами. |
Vref + |
I |
Аналоговый |
Вход верхнего опорного напряжения. Обычно мультиплицируется на аналоговый вход. |
Vref - |
I |
Аналоговый |
Вход нижнего опорного напряжения. Обычно мультиплицируется на аналоговый вход. |
VREG |
О |
- |
Вывод управления внешним компонентом N-FET для регулировки напряжения. |
Vss |
Р |
- |
Общий вывод для внутренней логики и портов ввода/вывода. |
VDD |
Р |
- |
Положительное напряжение питания для внутренней логики и портов ввода/вывода. |
-WR |
|
|
Управление записью в ведомый параллельный порт (см. -RD, -CS). |
Обозначения:
TTL – входной буфер ТТЛ;
CMOS – КМОП совместимый вход или выход;
I – вход;
L – драйвер LCD;
ST – входной буфер с триггером Шмита;
О – выход;
Р – питание.
Возможна ситуация, когда на один вывод мультиплицируется несколько функций. При использовании вывода периферийным модулем действие битов регистра TRIS может быть заблокировано (например, для АЦП или LCD модуля).