Спеціальна частина
2.1. Мікроконтролер pic 16c71. Призначення.
Основним призначенням мікроконтролерів сімейств PIC16С71, як випливає з абревіатури PIC (Peripheral Interface Controller), є виконання інтерфейсних функцій.
Мікроконтролер PIC16C71, виконаний за технологією HCMOS являє собою 8-розрядний мікроконтролер на основі RISC-процесора, виконаний за Гарвардською архітектурою. Має вмонтований ПЗП команд об'ємом від 0,5 до 4 Кслів (розрядність слова команд дорівнює 12 - 14 біт). Пам'ять даних PIC-контролера організована у виді реєстрового файлу об'ємом 32 - 128 байт, у якому від 7 до 16 регістрів відведено для управління системою та обміну даними з зовнішніми пристроями.
Одним з основних переваг цього пристрою є дуже широкий діапазон напруг живлення (2 - 6 В). Струм споживання на частоті 32768 Гц складає менше 15 мкА, на частоті 4 МГц - 1 - 2 мА, на частоті 20 МГц 5 - 7 мА і у режимі мікроспоживання (режим SLEEP) - 1 - 2 мкА. Випускаються модифікації для роботи в трьох температурних діапазонах: від 0 до +70°С, від -40 до +85°С та від -40 до +125°С.
Кожен з контролерів містить універсальні (від 1 до 3) сторожові таймери, а також надійно збудовану систему ініціалізації при увімкненні живлення. Частота внутрішнього тактового генератора задається або кварцовим резонатором, або RC-ланкою у діапазоні 0 - 25 Мгц. PIC-контролери мають від 12 до 33 ліній цифрового вводу-виводу, причому кожна з них може бути незалежно настроєна на ввід або вивід.
Прилад PIC16C71 містить вмонтований багатоканальний 8-розрядний АЦП із пристроєм вибірки-збереження.
Крім пам'яті програм у PIC передбачено декілька перемичок, що індивідуально пропалюються, за допомогою яких можна на етапі програмування кристалу вибрати тип тактового генератора, відключити сторожовий таймер або систему ініціалізації, увімкнути захист пам'яті програм від копіювання, а також записати серійний номер кристала (16 біт).
З
програмної точки зору PIC-контролер це
8-розрядний RISC-процесор з гарвардською
архітектурою. Кількість команд невелика
- від 33 до 35. Усі команди мають однакову
довжину і, крім команд розгалуження,
виконуються за чотири періоди тактової
частоти (на відмінність, наприклад, від
12 періодів для I87C51). Підтримуються
безпосередній, непрямий і відносний
методи адресації, можна ефективно
керувати окремими бітами в межах усього
реєстрового файлу. Стек реалізований
апаратно. Його максимальна глибина
складає два або вісім рівнів у залежності
від типу контролера. Майже у всіх
мікросхемах PIC є система переривань,
джерелами яких можуть бути таймер і
зовнішні сигнали. Система команд
практично симетрична і, як наслідок,
легка в освоєнні.
Застосування PIC-контролерів доцільне в нескладних приладах з обмеженим струмом споживання (автономні пристрої, прилади з живленням від телефонної лінії і т.п.). Завдяки малій кількості компонентів, використовуваних при побудові таких приладів, їхні розміри зменшуються, а надійність збільшується.
Рисунок 1 – умовне графічне зображення мікроконтролера PIC 16C71.
Таблиця
1 – Нумерація виводів мікросхеми PIC16C71
Назва вивода |
Призначення вивода |
RA4/RTCC |
Вхід через тригер Шмідта. Ніжка порту вводу/виводу з відкритим стоком або вхід частоти для таймера/лічильника RTCC. |
RA0/AIN0 |
Двонаправлена лінія вводу/виводу. Аналоговий вхід канала 0. Як цифровий вхід має рівні ТТЛ. |
RA1/AIN1 |
Двонаправлена лінія вводу/виводу. Аналоговий вхід канала 1. Як цифровий вхід має рівні ТТЛ. |
RA2/AIN2 |
Двонаправлена лінія вводу/виводу. Аналоговий вхід канала 2. Як цифровий вхід має рівні ТТЛ. |
RA3/AIN3/Vref |
Двонаправлена лінія вводу/виводу. Аналоговий вхід канала 3. Як цифровий вхід має рівні ТТЛ. |
RB0/INT |
Двонаправлена лінія порта виводу або зовнішній вхід переривання. Рівні ТТЛ. |
RB1-RB5 |
Двонаправлені лінії вводу/виводу. Рівні ТТЛ. |
RB6 |
Двонаправлені лінії вводу/виводу. Рівні ТТЛ. |
RB7 |
Двонаправлені лінії вводу/виводу. Рівні ТТЛ. |
/MCLR/Vpp |
Низький рівень на цьому вході генерує сигнал скидання для контролера. Активний низький. Вхід через тригер Шмідта. |
OSC1 |
Для підключення кварцу, RC або вхід зовнішньої тактової частоти. |
OSC2/CLKOUT |
Генератор, вихід тактової частоти в режимі RC генератора, в інших випадках - для підключення кварцу. |
Vdd |
Напруга живлення. |
Vss |
Заземлення. |