logo
Ответы_МПС

1. Состав и назначение семейств pic-контроллеров

МК семейства объединяют все передовые технологии: электрически программируемые пользователем ППЗУ, минимальное энергопотребление, высокую производительность, хорошо развитую RISC-архитектуру, функциональную законченность и минимальные размеры. Номенклатура обеспечивает использование для разнообразных сфер применения. Первые МК PIC16C5x появились в конце 1980-х.

Высокая скорость выполнения команд в PIC-контроллерах достигается за счет использования 2шинной гарвардской архитектуры вместо традиционной 1шинной фон-неймановской. Основываясь на наборе регистров с разделенными шинами и адресными пространствами для команд и данных. Все ресурсы МК, такие как порты ввода/вывода, ячейки памяти и таймер, представляют собой физически реализованные аппаратные регистры. МК PIC содержат RISC-процессор с симметричной системой команд, позволяющей выполнять операции с любым регистром, используя произвольный метод адресации. Пользователь может сохранять результат операции в самом регистре-аккумуляторе или во втором регистре, используемом для операции.

В настоящее время компания выпускает пять основных семейств 8-разрядных RISC-МК, совместимых снизу вверх по программному коду:

PIC12CXXX - МК с 8-выводным исполнением. Эти МК выпускаются как с 12-разрядной (33 команды), так и с 14-разрядной (35 команд) системой команд. Содержат тактовый генератор, таймер/счетчик, сторожевой таймер, схему управления прерываниями. Есть МК с 8-разрядным 4канальным АЦП. Способны работать при U питания до 2,5 В;

PIC16C5X - МК с 12-разрядными командами (33 команды), в 18, 20 и 28-выводных корпусах. Представляют собой простые МК с минимальной периферией. Способность работать при малом напряжении питания (до 2 В). В состав семейства входят МК подгруппы PIC16HV5XX, способные работать от батареи в диапазоне до 15В;

PIC16CXXX – семейство МК среднего уровня с 14-разрядными командами (35 команд). Наиболее многочисленное семейство, объединяющее МК с разнообразными периферийными устройствами;

PIC17CXXX - семейство высокопроизводительных МК с расширенной системой команд 16 разрядного формата (58 команд), работающие на частоте до 33 МГц, с объемом памяти программ до 16К слов. Кроме обширной периферии, 16-уровневого аппаратного стека и векторной системы прерываний, почти все МК этого семейства имеют встроенный аппаратный умножитель 8x8, выполняющий операцию умножения за один машинный цикл. Являются одними из самых быстродействующих в классе 8-разрядных МК;

PIC18CXXX - семейство высокопроизводительных МК с расширенной системой команд 16-разрядного формата (75 команд) и встроенным 10-разрядным АЦП, работающие на частоте до 40 МГц. Содержат 31-уровневый аппаратный стек, встроенную память команд до 32К слов и способны адресовать до 4 Кбайт памяти данных и до 2 Мбайт внешней памяти программ. Расширенное RISC-ядро МК данного семейства оптимизировано под использование нового Си-компилятора.

Полный список выпускаемых модификаций PIC-контроллеров включает порядка пятисот наименований. Поэтому продукция компании перекрывает почти весь диапазон применений 8-разрядных МК.

Из программных средств отладки наиболее известны и доступны различные версии ассемблеров, а также интегрированная программная среда MPLAB. Российские производители программаторов и аппаратных отладочных средств также уделяют внимание PIC-контроллерам. Выпускаются как специализированные программаторы, такие как PICPROG, программирующие почти весь спектр PIC-МК, так и универсальные: UNIPRO и СТЕРХ, поддерживающие наиболее известные версии PIC-контроллеров.

Наиболее распространенными семействами являются Р1С16СХХХ и Р1С17СХХХ.

2,4. PIC16F84

Устройство

Память программ (слов)

Память данных ОЗУ

Память данных ЭСППЗУ

PIC16F84

1K FLASH

68 байт

64 байт

Высокопроизводительный RISC-процессор:

Периферия:

Особенности микроконтроллера:

Технология КМОП:

3,5. PIC16F676

Высокопроизводительный RISC-процессор:

Периферия:

Особенности микроконтроллера:

Технология КМОП:

Архитектура основана на концепции раздельных шин адреса и шина команды. ШД и память данных имеют ширину 8 бит, а память программ и шины команд имеют ширину 14 бит.

2-х ступенчатый конвейер обеспечивает одновременную выборку и исполнение команды с перекрытием во времени. Все команды исполняются за 1 цикл, кроме команд переходов (два цикла).

МК может прямо или косвенно обращаться к регистрам или памяти данных. Все спец. функции, включая Сч команд, отображаются на память данных.

МК содержит 8-разрядное АЛУ и рабочий регистр W. АЛУ явл. арифметическим модулем общего назначения и выполняет арифмет. и лог. функции над содержимым рабочего регистра W и любого из регистров МК. АЛУ выполняет операции +;-;сдвига и лог. операции (и,или,искл. или инверсия). В зависимости от результата операции АЛУ генерирует флаги операции:

Z-признак нулевого результата.

DC- признак десятичного переноса.

C- перенос.