16. Мікроконтролери підгрупи ріс16f8x. Основні характеристики.

Мікроконтролери підгрупи PIC16F8X відносяться до сімейства 8-розрядних КМОН-мікроконтролерів групи PIC16, для яких характерні низька вартість, повністю статична КМОП-технологія і висока продуктивність.

Властивості:

• 35 простих команд;

• Всі команди виконуються за один машинний цикл;

• Команди переходу вимагають два машинних цикла;

• Робоча частота не більше 10 Мгц;

• Шина данних – 8-мирозрядна, шина команд – 14-тирозрядна;

• Пам’ять програм 1024х14 комірок;

• 15 8-мирозрядних регістрів;

• 8-мирівневий стек;

• Пряма, непряма, регістрова адресація;

• 36 або 68 регістрів загального призначення;

• Вектор переривань;

• 4 джерела переривань: зовнішній вхід, зміна сигналів на лініях порта В, переповнення таймера, при завершені запису данних у пам’ять;

• Пам’ять данних містить 64 команди по 8 розрядів;

• Мають розвинені можливості порта вводу-виводу (13 ліній з індивідуальним встановленням напряму обміну інформації, високий струм)

• 8-мирозрядний таймер-лічильник.

Спеціалізовані мікроконтролерні функції включають наступні можливості:

Автоматичне скидання при вмиканні живлення, таймер запуску генератора тактових імпульсів, пам’ять данних має спеціальний біт секретності, можливість вибору користувачем бітів для встановлення режиму збудження для вбудованого генератора тактових імпульсів, вбудований програматор

КМОН-технологія надає переваги:

Статичний принцип роботи, широкий діапазон напруг, низьке енергоспоживання

17. Мікроконтролери підгрупи ріс16f8x. Особливості архітектури.

Микроконтроллеры семейства PIC16CXXX, выполненные по технологии HCMOS представляют собой 8-разрядные микроконтроллеры на основе RISC-процессора, выполненные по гарвардской архитектуре. Имеют встроенное ПЗУ команд объемом от 0,5 до 4 Кслов (разрядность слова команд равна 12 – 14 бит). Память данных PIC-контроллеров организована в виде регистрового файла объемом 32 – 128 байт, в котором от 7 до 16 регистров отведено для управления системой и обмена данными с внешними устройствами.

Одним из основных достоинств этих устройств является очень широкий диапазон напряжений питания (2 – 6 В). Ток потребления на частоте 32768 Гц составляет менее 15 мкА, на частоте 4 МГц – 1 – 2 мА, на частоте 20 МГц 5 – 7 мА и в режиме микропотребления (режим SLEEP) – 1 – 2 мкА. Выпускаются модификации для работы в трех температурных диапазонах: от 0 до +70°С, от -40 до +85°С и от -40 до +125°С.

Каждый из контроллеров содержит универсальные (от 1 до 3) и сторожевой таймеры, а также надежную встроенную систему сброса при включении питания. Частота внутреннего тактового генератора задается либо кварцевым резонатором, либо RC-цепочкой в диапазоне 0 – 25 МГц. PIC-контроллеры имеют от 12 до 33 линий цифрового ввода-вывода, причем каждая из них может быть независимо настроена на ввод или вывод.

В устройство PIC16C64 входит широтно-импульсный модулятор, с помощью которого можно реализовать ЦАП с разрешением до 16 разрядов. Здесь есть и последовательный двунаправленный синхронно-асинхронный порт, обеспечивающий возможность организации шины I²C. Приборы PIC16C71 и PIC16C74 содержат встроенный многоканальный 8-разрядный АЦП с устройством выборки-хранения.

Помимо памяти программ в PIC предусмотрено несколько индивидуально прожигаемых перемычек, с помощью которых можно на этапе программирования кристалла выбрать тип тактового генератора, отключить сторожевой таймер или систему сброса, включить защиту памяти программ от копирования, а также записать серийный номер кристалла (16 бит).

С программной точки зрения PIC-контроллер представляет собой 8-разрядный RISC-процессор с гарвардской архитектурой. Число команд небольшое — от 33 до 35. Все команды имеют одинаковую длину и, кроме команд ветвления, выполняются за четыре периода тактовой частоты (в отличие, например, от 12 периодов для i87C51). Поддерживаются непосредственный, косвенный и относительный методы адресации, можно эффективно управлять отдельными битами в пределах всего регистрового файла. Стек реализован аппаратно. Его максимальная глубина составляет два или восемь уровней в зависимости от типа контроллера. Почти во всех микросхемах PIC есть система прерываний, источниками которых могут быть таймер и внешние сигналы. Система команд практически симметрична и, как следствие, легка в освоении.

Применение PIC-контроллеров целесообразно в несложных приборах с ограниченным током потребления (автономные устройства, приборы с питанием от телефонной линии и т.п.). Благодаря малому количеству компонентов, используемых при построении таких приборов, их размеры уменьшаются, а надежность увеличивается.

Типичным представителем микроконтроллеров семейства PIC16CXXX являются микроконтроллеры подгруппы PIC16F8X.