3 Обоснование выбора микроконтроллера

Для выбора микроконтроллера необходимо оценить объем выполняемых функции и требования быстродействия, предъявляемые к их выполнению.

Объем памяти непосредственно связан с количеством программируемых функций. Для устройства синтезатор частоты можно выделить следующие параметры, которые будут определять выполняемые функции:

- работа с двумя шинами I²C;

- опрос кнопок управления;

- режим сканирования;

- вычисление частоты по коду и значению ПЧ;

- запись частоты канала в память;

- запись значения промежуточной частоты в память;

Приведенные выше параметры занимают в памяти микроконтроллера от одного до четырёх байт. Можно прийти к выводу, что для данного устройства нет необходимости выбирать устройство с большим объемом перепрограммируемой постоянной памяти.

Большое значение для выбора микроконтроллера имеет возможность удобного и быстрого программирования. Это обусловлено тем, что в данном устройстве микроконтроллер должен выполнять достаточно сложные вычисления, связанные с коррекцией времени и линеаризацией характеристик терморезистора.

Микроконтроллер должен обеспечивать возможность программирования и отладки в готовом устройстве, это связано с тем, что может возникнуть необходимость изменения настроек устройства в процессе эксплуатации.

Время автономной работы устройства будет зависеть так же и от энергопотребления микроконтроллера. Следовательно, при выборе микроконтроллера следует уделить внимание его энергопотреблению.

Корпус микроконтроллера должен иметь малые размеры и иметь возможность для установки на поверхность печатной платы. Наиболее полно возможности установке на поверхность печатной платы отвечает корпус DIP.

Особенность популярных 8-бит МК PICmicro-семейства фирмы Microchip Technology - RISC-процессорное ядро. В семейство вхо­дят более 140 МК - от контроллеров серии PIC12 в восьмивыводных корпусах до последних моделей PIC18F, выполненных по NanoWatt технологии, позволяющей разработчикам полностью уп­равлять потребляемой системой мощностью, и серии rfPIC микро­контроллеров, объединенных с ВЧ - передатчиком на частоту 315/433 МГц.

МК серии PIC12 предоставляют разработчикам широкий выбор изделий - от чисто цифровых до устройств с 8/10-бит АЦП, ЭСРПЗУ, 8/16-бит таймером, ШИМ-генератором, сторожевым тай­мером с собственным RC-генератором, программируемой защитой кода, модулями USART/SCI-интерфейсов, подчиненным параллель­ным 8-бит портом, детектором понижения напряжения. Области их применения самые разнообразные - от зубочисток, фенов, пыле­сосов до промышленного автоматизированного оборудования и медицинской аппаратуры.

Новейшие МК PIC18FXX20 (шесть МК с флэш-памятью), входя­щие в серию PIC18, совместимы по коду и разводке выводов с МК фирмы в 18-, 28- и 40-выводных корпусах, что позволяет разработ­чикам аппаратуры использовать программные и аппаратные сред­ства уже имеющихся систем проектирования и, тем самым, снизить общие издержки проектирования и обеспечить своевремнный вы­ход на рынок. МК серии выполнены по усовершенствованной NanoWatt-технологии и содержат: 13-канальный 10-бит АЦП; ШИМ-модуль с одним, двумя и четырьмя выходами, автоматическим ос­тановом и перезапуском; USART-модуль, поддерживающий стан­дарты RS-485, RS-232; программируемый 16-уровневый модуль детектирования падения напряжения и выхода из режима пониженного потребления. Кроме того, МК серии содержат гибкую схему синхронизации с шестью "программно контролируемыми" режимами управления питанием. Схема обеспечивает выполнение команд в реальном времени, а также управление скоростью их вы­полнения, уменьшая тем самым уровень потребляемой системой мощности. И еще МК содержит сторожевой таймер на малый ток и блок обнаружения неисправностей внешнего генератора тактовых импульсов. Предусмотрена также возможность двухскоростного выхода из режима сброса или ожидания. Используются МК этой се­рии в разумных датчиках (дыма, утечки

газа, больничных иденти­фикационных бирках, системах безопасности, устройствах управле­ния напряжением), портативном оборудовании, ВЧ - управляемой аппаратуре, устройствах контроля работы батарей и контроля тем­пературы.

Таблица 1 – Характеристики микроконтроллеров PIC

МК	Кол-во выводов /портов	ПП, слов	ОЗУ, байт	FLASH ПД, Байт	Таймеры	Встроенные периферийные модули
PIC16F676	14/12	1К	64	128	TMR0, TMR1	аналоговый компаратор, 10-разр. АЦП
PIC16F684	14/12	2К	128	256	TMR0, TMR1, TMR2	аналоговый компаратор, 10-разр. АЦП, модуль захвата/сравнения/ШИМ
PIC16F688	14/12	4К	256	256	TMR0, TMR1, TMR2	аналоговый компаратор, 10-разр. АЦП, модуль захвата/сравнения/ШИМ, USART
PIC16F818	18/16	1К	128	128	TMR0, TMR1, TMR2	10-разр. АЦП, SPI(master/slave)/I2C(slave)модуль захвата/сравнения/ШИМ
PIC16F819	18/16	2К	256	256	TMR0, TMR1, TMR2	10-разр. АЦП, SPI(master/slave)/I2C(slave)модуль захвата/сравнения/ШИМ
PIC16F870	28/22	2К	128	64	TMR0, TMR1, TMR2	10-разр. АЦП, модуль захвата/сравнения/ШИМ, USART
PIC16F871	40/33	2К	128	64	TMR0, TMR1, TMR2	10-разр. АЦП, модуль захвата/сравнения/ШИМ, USART, PSP (parallel slave port)
PIC16F874	40/33	4К	192	128	TMR0, TMR1, TMR2	10-разр. АЦП, модуль захвата/сравнения/ШИМ, USART, MSSP SPI(master/slave)/I2C(master/slave), PSP(parallel slave port)
PIC16F876	28/22	8К	368	256	TMR0, TMR1, TMR2	10-разр. АЦП, модуль захвата/сравнения/ШИМ, USART, MSSP SPI(master/slave)/I2C(master/slave)

В таблице 1: USART - асинхронный последовательный интерфейс; POR – сброс по включению питания; BOR – сброс по снижению напряжения питания.

Все МК имеют