Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Загальні відомості про ОМК PIC та їхня класифікація



 

У 1975 році фірма GI розробила периферійний контролер (Peripheral Interface Controller або PIC), призначений для підтримки вводу/виводу 16-роз-

рядного процесора. Від нього не вимагалася складна обробка інформації, тому його набір команд був сильно обмежений, але майже всі команди в ньому виконувалися за один машинний цикл. Цей контролер, що мав

RISC-архітектуру, став прообразом сьогоднішньої архітектури мікроконтролерів PIC [3 – 6], які випускаються з кінця 80-х років компанією Arizona Microchip Technology Ltd., дочірньою компанією GI Microelectronics Inc.

Мікроконтролери сімейства PIC по'єднують всі передові технології ОМК: одноразово або багаторазово електрично перепрограмовуємі користувачем ППЗП, мінімальне енергоспоживання, виключну продуктивність, потужну RISC-архітектуру і мінімальні розміри корпуса. Ці широкі можливості та низька вартість зробили серію мікроконтролерів PIC однією з кращих виборів для інженерних застосувань. Понад 250 мільйонів мікроконтролерів PIC використовується в декількох тисячах прикладень по всьому світу. Використовувати ці мікроконтролери рекомендується в усіх випадках, коли критичні енергозбереження, габарити і вартість пристрою.

Ось тільки деякі приклади застосування мікроконтролерів PIC:

· Комп'ютери і периферія: принтери, плотери, мережні картки,

модеми, мишки, сканери, накопичувачі на гнучких і жорстких магнітних дисках, CD ROM, мультимедійні пристрої тощо.

· Радіотехніка (ТНП): CD програвачі, аудіосистеми, системи синтезу мовних повідомлень, блоки дистанційного керування, модулі телетексту, відеоігри.

· Техніка зв'язку: модеми, радіомодеми, мікро-АТС, автовідповідачі, мобільні телефони, пейджери, факс-апарати та ін.

· Промислові контролери: інтелектуальні датчики, пристрої попередньої обробки даних та керування (наприклад, електродвигунами), промислові роботи, регулятори температури, вологості, тиску та ін.

· Автомобільна електроніка: системи керування запалюванням, мікрокліматом і вприском палива, панелі приладів, радарні детектори, автомобільні сигналізації, комбіновані вимірювальні пристрої.

· Побутова техніка: системи сигналізації, вимірювальні пристрої, лічильники води, газу та електроенергії, детектори іонізуючого випромінювання, іграшки і т.д.

В залежності від розрядності команд, архітектурних особливостей і функціональних можливостей, мікроконтролери PIC поділяються на чотири основні групи (сімейства):

1. Сімейство найпростіших ОМК (12-розрядні команди) – PIC 12CXX;

2. Базове сімейство (12-розрядні команди) – PIC 16 C5XX;

3. Розширене сімейство (14-розрядні команди) – PIC 16CXX;

4. Високопродуктивні сімейства (16-розрядні команди) – PIC 17CXX та PIC 18CXX.

Архітектура ОМК PIC основана на концепції роздільних шин та областей пам'яті для даних і команд (Гарвардська архітектура). Шина і пам'ять даних (ОЗП) має ширину 8 бітів, а програмна шина і пам'ять команд (ПЗП або ППЗП) має ширину 12, 14 або 16 бітів в залежності від сімейства ОМК. Така концепція забезпечує просту, але потужну систему команд, а двоступеневий конвеєр забезпечує їхню одночасну вибірку і виконання. Всі команди складаються з одного слова (шириною 12, 14 або 16 бітів) і виконуються за один цикл (200 нс при тактовій частоті 20 МГц), крім команд переходу, які виконуються за два цикли. Контрольні випробування показують, що застосування ОМК серії PIC дозволяють зменшити час налагодження в 1,5 – 2 рази у порівнянні із звичайними 8-розрядними мікроконтролерами.

Система команд ОМК PIC включає тільки 33/35/57 команд і може бути легко і швидко вивчена. В конструкцію PIC включено багато особливостей по енергозбереженню, що роблять їх на сьогоднішній день найбільш мікроспоживаючими (в режимі SLEEP струм, що споживається, менше

1 мкА), самими низьковольтними за напругою живлення (2 В), що програмуються користувачем, мікроконтролерами.

Найпростіші типи таких ОМК містять 8-бітний таймер-лічильник з

8-бітним програмуємим попереднім дільником (фактично 16-бітний таймер) і 6 – 20 ліній двонаправленого вводу-виводу. Корпус таких ОМК має 8 (18) виводів. Мікроконтролери розширеного і високопродуктивного сімейства містять окрім цього цілий ряд додаткових функціональних вузлів та блоків, таких, наприклад, як: багатоканальні аналого-цифрові перетворювачі, розгалужену систему переривань, блоки керування рідиннокристалічними індикаторами, компаратори, широтно-імпульсні модулятори, паралельні та послідовні інтерфейси типу I2C, RS-232 і т. д., цифрові помножувачі, додаткові таймери-лічильники, збільшену кількість портів вводу-виводу дискретних сигналів та інше.

Таким чином, ОМК PIC мають вагомі переваги у порівнянні з іншими типами мікроконтролерів того ж класу.

В нинішній час випускаються мікроконтролери з різною ємністю постійної і оперативної пам'яті, з різними типами тактових генераторів, з різною швидкодією і конструктивним виконанням, а також з різними функціональними можливостями. Конкретний тип мікроконтролера для вирішування певної задачі можна вибрати на підставі критеріїв, які були розглянуті в розділі 1, використовуючи відповідну інформацію, наведену в додатку А і в довідковій літературі [6 – 13].

В залежності від технології виготовлення ПЗП всі типи МК поділяються на п'ять груп:

1.Мікроконтролери, які можуть бути багаторазово запрограмовані

користувачем, що, в свою чергу можуть бути поділені також на дві наступні групи:

1) Мікроконтролери з ультрафіолетовим стиранням.

Ці МК оптимальні для експериментальних розробок і налагодження програм. Необхідну конфігурацію тактового генератора <RC>, <XT>, <HS> або <LP> встановлюють програмним шляхом. За замовчуванням встановлюється тип генератора <RS>. В залежності від вибраного типу генератора і частоти, напруга живлення повинна бути у тому ж діапазоні, що і для пристроїв OTP/QTP, розглянутих нижче.

2) Мікроконтролери, ПЗП програм і даних яких можуть бути бага- торазово електрично перепрограмовані користувачем (EEPROM).

Ці МК (такі наприклад, як PIC 16C84X чи 16F84X) дозволяють легко підстроювати програму і дані під конкретні вимоги навіть після завершення її відлагодження і тестування. Ця можливість може бути використана як для тиражування, так і для занесення калібровочних даних вже після остаточного тестування розробленого мікроконтролерного пристрою (МКП). Проте дані МК мають обмежену кількість циклів перепрограмування.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.