9.8 Таймеры
Таймеры используются для формирования временных интервалов и для счетча внешних импульсов.
В ОМЭВМ К1816ВЕ51 существенно расширены возможности таймеров – используются 16-разрядные счетчики T/C0 и T/C1, программируются режимы работы.
В режиме формирования заданного временного интервала в счетчик записывается код начального состояния, а после пуска счетчиков выполняется инкремент с частотой fT = fQ/12 . При переходе состояния счетчика из FFFFh в 0000h формируется сигнал прерывания TF0 и TF1 соответственно для счетчиков T/C0 и T/C1.
Пуск счетчиков выполняется сразу же после их загрузки . Режимы работы таймеров определяются регистром TMOD, а управление - регистром TCON. Значения разрядов регистра TCON следующие:
D7
D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1
TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
- TF1, TF0 – признаки переполнения счетчиков при переходе из состояния FFFFh в 0000h . Могут устанавливаться и сбрасываться программно;
- TR1, TR0 - биты выключения счетчиков – TR1(0)=0 – выключены;
- IE1, IE0 - признаки запроса по внешним входам - INT1, INT0. Могут устанавливаться и сбрасываться программно;
- IT1, IT0 - биты, определяющие вид прерывания по входам INT1, INT0: IT=0 – прерывание по уровню (низкому), IT=1 – прерывание по фронт (переход из лог.”1” в лог.”0” ). Устанавливаются и сбрасываются программно.
11 PIC-КОНТРОЛЛЕРЫ
PIC-контроллеры – это ОМЭВМ с последовательными портами ввода-вывода данных [18].
С
1990 г. фирма Microchip
(США) начала
выпускать 8-разрядные ОМЭВМ с
последовательными портами ввода-вывода
данных. Это позволило разместить ОМЭВМ
с достаточными для широкого практического
использования функциональными
возможностями в 8-выводном корпусе типа
DIP,
то есть в корпусе, предназначенном для
пайки в отверстия печатной платы.
PIC - это торговая марка. Выпущенные на рынок интегральных схем PIC-контроллеры сразу же приобрели широкую популярность у разработчиков микроконтроллеров, в которых не требуется высокое быстродействие для ввода-вывода данных, а требуются малые размеры и малое энергопотребление.
11.1 Семейство pic-контроллеров
Основные особенности PIC-контроллеров:
- последовательные порты ввода-вывода данных;
- корпус с малым числом выводов - DIP-8, SOIC-8 (рисунок 11.1) ;
- RISC-архитектура, обеспечивающая высокое быстродействие;
- низкая стоимость;
- малое энергопотребление;
- защита ПЗУ от несанкционированного чтения.
Основные особенности основных представителей семейства PIC-контроллеров:
a). PIC12C - 8-контактные с RISC архитектурой, 12-разрядные
команды, питание - +2,5 В;
б). PIC16C5 – 14 28 контактные корпусы, RISC архитектура,
14-разрядные команды, питание – +2,0 В,
встроенное АЦП;
c). PIC18C - 16- разрядные команды, RISC архитектура, АЦП.
11.2 PIC-контроллер на примере PIC12C508
Приведем конкретные технические характеристики PIC-контроллера типа PIC12C508:
- внутренняя шина данных – 8 разрядов;
- внутренняя шина адреса - 9 разрядов;
- ППЗУ - 512 х 12;
- ОЗУ - 25 х 8;
- число команд – 33;
- число последовательных портов – 6;
- RISC – архитектура с выполнением команды за 1 такт;
- команда – 12 разрядов;
- специальные регистры – 7;
- таймеры - 2;
- максимальная тактовая частота – 4 МГц;
- корпус – 8 выводов.
На рисунке 11.2.1 представлено условная графическая схема .
Рисунок 11.2.1 Условная графическая схема PIC12C508
Основное назначение выводов следующее:
- VDD – питание + 5В;
- VSS – общий потенциал;
- GP0/DP – последовательный порт ввода-вывода и порт для программирования;
- GP1/CLKP - последовательный порт ввода-вывода и тактовые импульсы программирования;
- GP2 - последовательный порт ввода-вывода;
- GP3/VPP/MCLR - последовательный порт ввода-вывода, а также напряжение программирования и сброс контроллера;
- GP4/OSC2 - последовательный порт ввода-вывода и выход тактового генератора;
- GP5/OSC1/CLKIN - последовательный порт ввода-вывода, а также выход внутреннего тактового генератора и вход внешнего ТГ.
Использование полевых транзисторов позволяет реализовывать двунаправленные совмещенные входы.
В состав PIC-контроллера входят следующие устройства:
- внутренний RC-генератор с возможностью подключения внешнего тактового генератора;
- устройство управления (УУ) для формирования адреса следующей команды при условных переходах. После снятия сброса УУ формирует адрес 000h;
- программный счетчик (PC), формирует последовательность адресов;
- ППЗУ – перпрограммируемое ПЗУ объемом 512 х 12 бит;
- стек – память с последовательным доступом магазинного типа;
- ОЗУ – объемом 25 х 8 бит;
- последовательные порты ввода-вывода данных – 6;
-спецрегистры, используются для управления внутренними устройствами и имеют следующие адреса:
00h – нет физического регистра;
01h – таймер;
02h – программный счетчик;
03h – регистр состояния;
04h – регистр конфигурации портов ввода-вывода;
05h – управление тактовым генератором;
06h – регистр ввода-вывода данных.