Основные характеристики микропроцессора pic17f873
Данные микроконтроллеры выполняются в 28-выводном корпусе типа PDIP или SOIC.
Основные характеристики микроконтроллеров.
Тактовая частота: до 20 МГц.
Сброс: по включению
по снижению питания
по переполнению сторожевого таймера
по сигналу на входе сброс (MCLR).
Архитектура: быстродействующая RISC – архитектура.
Память программ: FLASH 4К (8К для PIC16F876) 14-разрядных слов.
Память данных: RAM 192 (368) байт.
Память данных: EEPROM 128 (256) байт.
Число источников прерываний: 13.
Число уровней аппаратного стека: 8
Число инструкций (команд): 35
Число портов ввода/вывода 3.
Энергопотребление:
Диапазон питающего напряжения 2.0 – 5.5 В.
Ток потребления 0,6 мА
Ток в режиме энергосбережения (SLEEP) 1 мкА.
Нагрузочная способность портов 25 мА.
Периферийные модули:
Число таймеров 3.
Число каналов АЦП 5.
Число модулей ССР 2.
Синхронный последовательный порт(MSSP) 1.
Асинхронный последовательный порт(USART)1.
Низковольтный режим программирования - есть
Программирование в готовом устройстве - есть
Структурная схема микроконтроллера.
На рис.1.1 показаны структурные схемы микроконтроллеров PIC17F873 и PIC16F877.
Д
ля
связи с внешними устройствами
микроконтроллер PIC16F873
имеет три порта PORTA, PORTB,
PORTC
(микроконтроллеры типа PIC16F877
дополнительно имеют PORTD
и PORTE).
Ядро микроконтроллера имеет в своем
составе минимально необходимый набор
элементов для реализации микро-ЭВМ и
ряд законченных функциональных блоков
для реализации элементов управления
различными техническими устройствами.
К первой группе относятся:
- арифметико-логическое устройство – процессор – ALU,
- рабочий регистр W, играющий роль аккумулятора,
- порты связи с внешними устройствами (PORTA,....PORTE),
- регистр состояния процессора – STATUS,
- счетчик команд – PC,
- регистр косвенной адресации – FSR,
- 8-ми уровневый стек,
- память программ типа FLASH,
- память данных типа RAM,
- тактовый генератор импульсов,
- устройство сброса по включению питания – POR,
- устройство сброса по снижению питания – BOR,
- сторожевой таймер – WDT,
- таймер ожидания запуска тактового генератора,
- таймер сброса PWRT,
- устройство для внутрисхемной отладки программ – ICD,
- устройство низковольтного программирования – LVP.
Ко второй группе относятся:
- модуль 10-разрядного АЦП,
- модуль программируемого таймера TMR0,
- модуль программируемого таймера TMR1,
- модуль программируемого таймера TMR2,
- модуль электрически перепрограммируемого ПЗУ – EEPROM,
- многофункциональные модули CCP1 и CCP2,
- синхронный последовательный порт MSSP,
- универсальный асинхронно-синхронный порт USART.
В микроконтроллерах типа PIC16F877 имеется модуль параллельного порта.
Рассмотрим работу отдельных элементов и блоков микроконтроллера.
Блоки памяти.
Рис.1.3. Организация памяти программ в микроконтроллере PIC 16F873.
В рассматриваемом микроконтроллере есть два вида памяти трех типов. Первый вид – это память программ типа FLASH, объемом 4К четырнадцатиразрядных слов (в микроконтроллерах PIC16F876 – 8K). Организация памяти программ приведена на рис.1.3. Память предназначена для хранения программы работы микроконтроллера, управляется счетчиком команд – РС. В состав памяти входит восьмиуровневый аппаратный стек, недоступный для записи и чтения программистом, четыре вектора сброса (адреса 0000 -0003 h), и один вектор прерывания с адресом 0004h. Остальная область FLASH- памяти разделена на две (четыре для PIC16F876) страницы с адресами 0005h – 07FFh и 0800h – 0FFFh. Карта распределения памяти данных приведена на рис. 1.4. и 1.5.
Память данных разделена на четыре банка: банк 0, банк 1, банк 2, и банк 3. Первые два банка с адресами 00h – 7Fh и 80h – FFh представляют собой ОЗУ статического типа, т.е. при выключении питания информация разрушается. Вторые два банка с адресами 100h – 17Fh и 180h – 1FFh представляют собой ППЗУ типа EEPROM, поэтому после выключения питания информация сохраняется. Активизация (выбор) требуемого банка осуществляется установкой разрядов регистра специального назначения STATUS в соответствии с таблицей 1
Таблица 1.
-
Разряды: PR1:PR0
Банк
00
0
01
1
10
2
11
3
Ячейки всех банков памяти данных в верхней части адресов зарезервированы под регистры специального назначения, остальные ячейки представляют собой регистры общего назначения. Некоторые регистры специального назначения в зависимости от частоты использования могут отображаться в нескольких банках, например регистр STATUS отображается во всех четырех банках и т.п.
RA0/AN0
RA1/AN1
RA2/AN2/Vref-
RA3/AN3/Vref+ MCLR1
RA4/TOCK1 Vpp
RA5/AN5/SS
RC0/T1OCO/T1CK1 OSC1/CLK1N
RC1/T1OS1/CCP2
RC2/CCP1
RC3/SCK/SCL
RC4/SD1/SDA OSC2/CLKOUT
RC5/SD0
RC6/TX/CK
RC7/RX/DT Vdd
RB0/INT
RB1
RB2 Vss
RB3/PGM
RB4
RB5
RB6/PGC Vss
RB7/PGD
2 3 4 5 6 7
11 12 13 14 15 16 17 18
21 22 23 24 25 26 27 28
1
9
10
20
19
8
Рис.1.2. Назначение выводов микроконтроллеров PIC16F873, PIC16F876.
RA0/AN0
RA1/AN1
RA2/AN2/Vref-
RA3/AN3/Vref+ MCLR1
RA4/TOCK1 Vpp
RA5/AN5/SS
RC0/T1OCO/T1CK1 OSC1/CLK1N
RC1/T1OS1/CCP2
RC2/CCP1
RC3/SCK/SCL
RC4/SD1/SDA OSC2/CLKOUT
RC5/SD0
RC6/TX/CK
RC7/RX/DT Vdd
RB0/INT
RB1
RB2 Vss
RB3/PGM
RB4
RB5
RB6/PGC Vss
RB7/PGD
2 3 4 5 6 7
11 12 13 14 15 16 17 18
21 22 23 24 25 26 27 28
1
9
10
20
19
8
Рис.1.2. Назначение выводов микроконтроллеров PIC16F887.