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

Режими роботи і спеціальні функції



Сімейство мікроконтролерів PIC16С5Х має набір спеціальних функцій, призначених для розширення можливостей системи, мінімізації вартості, виключення навісних компонентів, забезпечення мінімального енергоспоживання і захисту коду від зчитування. В PIC16С5Х реалізовані наступні спеціальні функції:

· вибір типу генератора;

· скид;

· схема скидання по включенню живлення (POR);

· таймер cкидання (DRT);

· сторожовий таймер (WDT), крім PIC16С52;

· режим пониженого енергоспоживання (SLEEP);

· захист коду від зчитування;

· біти ідентифікації.

Мікроконтролери сімейства PIC16С5Х, крім PIC16С52, мають вбудований сторожовий таймер WDT, що може бути вимкнутий тільки через біт конфігурації WDTE. Для підвищення надійності він працює від власного RC-генератора. Таймер скидання DRT призначений для підтримки контролера в скинутому стані протягом 18 мс після включення живлення для стабілізації роботи генератора. Присутність цих таймерів дозволяє в багатьох застосуваннях відмовитися від схеми зовнішнього скидання.

Режим пониженого енергоспоживання SLEEP призначений для забезпечення дуже малого струму споживання в очікуванні (менш 1 мкА при вимкнутому сторожовому таймері). Вихід з режиму SLEEP можливий за зовнішнім сигналом скиду або по закінченню витримки сторожового таймера.

Можливість вибору типу генератора дозволяє ефективно використовувати мікроконтролери сімейства в різних прикладеннях. Використання RC-генератора дозволяє зменшити вартість системи, a LP гене-

ратор зменшує енергоспоживання.

 

Біти конфігурації

Мікроконтролери сімейства PIC16С5Х мають чотири біти конфігурації, що встановлюються на етапі програмування кристала. Біти FOSC1 і FOSCO визначають тип генератора, біт WDTE дозволяє використання сторожового таймера WDT, а біт СР призначений для захисту програми від зчитування.

Слово конфігурації (CONFIG) розташовується за адресою 0FFh в пам'яті програм і має наступний зміст:

11 4
  CP WDTE FOSC1 FOSC0

 

CP – захист від зчитування програми (Code Protect):

1 – захист включено,

0 – захист виключено.

WDTE – дозвіл сторожового таймера:

1 – сторожовий таймер дозволений,

0 – сторожовий таймер заборонений.

 

FOSC1, FOSC0 – вибір типу генератора.

FOSC1, FOSC0 = 11: RC-генератор,

10: HS-генератор,

01: XT-генератор,

00: LP-генератор.

 

Типи генераторів

В мікроконтролерах сімейства PIC16С5Х передбачено декілька типів генераторів. Для PIC16С54А/58А користувач може запрограмувати два конфігураційних біти (FOSC1 і FOSCO) для вибору одного із чотирьох режимів: RC, LP, XT, HS. Для PIC16С52 допустимі два режими: RC, XT. Для інших мікроконтролерів сімейства PIC16С5Х тип генератора програмується на заводі-виготівнику. Для ОТР мікроконтролерів PIC16С54/С55/С56 /С57 тип генератора вказується в маркуванні: ХТ – стандартний кварцовий генератор, HS – високочастотний кварцовий генератор, LP – низькочастотний генератор для економічних прикладень з керамічним резонатором.

Кварцовий генератор. В режимах XT, LP і HS до виводів OSC1/CLKIN і OSC2/CLKOUT підключається кварцовий або керамічний резонатор (рис. 2.9). Схема генератора PIC 16С5Х передбачає використання резонаторів з паралельним резонансом. Використання резонаторів з послідовним резонансом може призвести до збудження резонатора на частоті, що виходить за межі параметрів резонатора. Для резонаторів з AT зрізом може використовуватися послідовний резистор Rs. В режимах XT, LP і HS генератор PIC16С5Х може також тактуватися від зовнішнього джерела, що підключається до виводу OSC1/CLKIN (рис. 2.10).

RC-генератор.Коли не пред’являються високі вимоги до точності та стабільності частоти генератора, використання RC-генератора дозволяє додатково зменшити вартість системи.

 
 

 

 


Рис. 2.9. Схема підключення кварцового і керамічного резонатора

 

Частота RC-генератора залежить від напруги живлення, значень резистора Rext, конденсатора Сext, робочої температури і незначно змінюється від розкидання характеристик кристалів. На частоту генерації при малих значеннях Сext також впливає власна ємність корпусу кристала. Крім того, потрібно враховувати також температурний дрейф резистора Rext і конденсатора Сext. На рис. 2.11 наведена схема включення RC-генератора.

 

 
 

 


Рис. 2.10. Схема підключення зовнішнього генератора

 

Для значень Rext, нижче 2.2 кОм, генератор може працювати не- стабільно або не запускатися. При дуже великих значеннях Rext (наприклад,

1 МОМ), генератор стає чутливим до завад, витоків і вологості. Рекомендований діапазон значень Rext від 3 до 100 кОм. Хоча генератор дієздатний і при відсутності зовнішнього конденсатора (Сext = 0), для збільшення стабільності роботи рекомендується використовувати конденсатор ємністю понад 20 пф. При малій ємності Сext, чи взагалі без цього конденсатора, частота генератора сильно залежить від монтажних ємностей. Розкид буде тим більший, чим більше величина резистора Rext (бо вплив струмів витоків на частоту RC генератора сильніший при більших значеннях Rext), і чим менша величина ємності Сext (бо в цьому випадку сильніше проявляється вплив монтажних ємностей).

 
 

 


Рис. 2.11. Схема включення RC-генератора

 

На виводі OSC2/CLKOUT в режимі RC присутній сигнал з частотою генератора, поділеною на чотири (Fosc/4),. котрий може бути використаний для синхронізації інших схем.

 

Скидання

Мікроконтролери PIC16С5Х мають наступні способи скидання:

– скидання по включенню живлення (POR);

– скидання по входу MCLR при звичайній роботі;

– скидання по входу MCLR в режимі пониженого енергоспоживання SLEEP;

– скидання по сторожовому таймеру WDT.

На рис. 2.12 наведена структурна схема вузла скидання.

При скиданні деякі регістри не змінюють свій стан. При включенні живлення вони мають невизначене значення, в інших випадках їхній стан не змінюється (див. табл. 2.3 і більш докладно в [3, 5]). Більшість інших регістрів встановлюються в певний стан у випадках скидання при включенні живлення, за входом MCLR або за сторожовим таймером. PIC16С5Х не розрізняє скидання по сторожовому таймеру при нормальній роботі та режимі SLEEP. Біти ТО і РD (STATUS <4:3>) встановлюються в залежності від причини скидання.

Під час дії сигналу «Скидання» стан кристала наступний:

– Генератор працює або готовий до запуску (включення або вихід із SLEEP).

– Всі виводи портів вводу-виводу кристала встановлюються в третій стан, шляхом установки регістрів "TRIS" в "одиницю" (що відповідає режиму вводу).

– Всі біти програмного лічильника встановлюються в “одиниці” (у випадку PIC16C54/55 програмний лічильник дорівнює 1FFh, для PIC16C56 програмний лічильник дорівнює 3FFh, PIC16C57 – програмний лічильник дорівнює 7FFh).

– Біти регістра OPTION встановлюються в “одиниці”.

– Watchdog таймер і його дільника обнуляються.

– Старші три біти статус-регістра (біти вибору сторінки) обнуляються.

– Сигнал CLKOUT на виводі OSC2 утримується в "0" (тільки для

RC-генераторів).

 

 
 

 

 


Рис. 2.12. Структурна схема вузла скидання

 

Таймер запуску.Генератор, побудований на кварцових або керамічних резонаторах, вимагає обов'язкової затримки після включення живлення для забезпечення стабільної генерації. Для цього вбудований таймер запуску генератора тримає пристрій в стані скидання приблизно 18 мс після того, як сигнал на /MCLR ніжці кристала досягне рівня логічної одиниці. Таким чином, зовнішній ланцюжок RC, зв'язаний з ніжкою /MCLR, в багатьох випадках не вимагається.

Wathdog Timer також використовує таймер запуску. Це важливо для випадків, де WDT використовується для автоматичного виведення PIC16C5X із режиму SLEEP. В кристалах з низькою частотою, де вимагається понад

18 мс для забезпечення стабільної генерації, використання вбудованого таймера запуску недостатньо.

Зовнішнє скидання при включенні живлення.Кристали PIC16C5X мають вбудовану схему скидання при включенні живлення. Щоб використати цю схему, треба просто підключити вивід /MCLR до напруги живлення Vdd. Таймер запуску починає відлік затримки часу тільки якщо /MCLR досяг високого рівня. По закінченні цієї затримки (в середньому 18 мс) процес внутрішнього скидання завершується.

Тут існує проблема, коли Vdd зростає надто повільно і затримка на запуск генератора завершилася, а живлення ще не досягло свого мінімального значення Vdd (min) дієздатності. Вбудована схема скидання забезпечує роботу, якщо швидкість зростання Vdd при включенні не нижче 0.05 В/мс. Необхідно також, щоб початковий рівень живлення дорівнював 0 В. Вбудована схема скидання також не буде працювати з низькочастотними кристалами, що вимагають затримку на запуск, значно більшу ніж 18 мс. У таких випадках рекомендується використати зовнішні RC ланцюжки для скидання по /MCLR. Нижче на рис. 2.13 наведено такий ланцюжок.

 
 

 

 


Рис. 2.13. Схема зовнішнього скидання

 

Тут можна застосувати діод для швидкого розряду конденсатора при виключенні живлення. На резисторі R < 40 кОМ не повинно падати більше 0.2 В. Резистор 100 Ом < R1 < 1 кОм обмежить струм в ніжку /MCLR.

 

Сторожовий таймер

Сторожовий таймер представляє собою повністю готовий вбудований RC-генератор. Він буде працювати, навіть якщо основний генератор зупинений, як це буває при виконанні команди SLEEP. Таймер виробляє сигнал скидання. Вироблення таких скидань може бути заборонене шляхом запису нуля в спеціальний біт, що розміщений поза програмною пам'яттю EPROM. Цю операцію виконують на етапі пропалювання мікросхем.

Затримка часу WDT. Номінальна затримка WDT становить 18 мс (без використання дільника). Вона залежить від температури, напруги живлення, від особливостей типу мікросхеми. Якщо вимагаються великі затримки, то до WDT може бути підключений дільник з коефіцієнтом ділення до 1:128, що програмується шляхом запису в регістр OPTION. Тут можуть бути реалізовані затримки до 2.5 секунд.

Команди CLRWDT і SLEEP обнуляють WDT і дільник, якщо він підключений до WDT. Це запускає затримку часу спочатку і запобігає на деякий час вироблення сигналу скидання. Якщо сигнал скидання від WDT все ж відбувся, то водночас обнуляється біт TO в регістрі статусу (f3).

Підключення попереднього дільника до виходу WDT показано вище на рис. 2.8 (див. п. 2.2.11).

 

 




Поиск по сайту:

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