4.1. Pic-контролери

Типовими представниками RISC-процесорів є PIC-контролери (Perife­rial Interface Controller – контролери периферійних інтерфейсів) вироб­ництва фірми MicroChip. PIC-контролери застосовуються у системах високошвидкісного керування автомобільними й електричними двигунами, приладах побутової електроніки, телефонних приставках з АВН, системах охорони із сповіщенням по телефонній лінії, міні-АТС. Окремі ВІС відрізняються розрядністю ПЗП: від 12 до 14 біт для серії PIC16Cxx, 16 біт – для серії PIC17Схх. Завдяки скороченій кількості команд (від 33 до 35) усі команди займають у пам’яті одне слово. Час виконання кожної команди, крім команд розгалуження, становить чотири такти – один цикл (200 нс на частоті 20 МГц). Оперативний запам’ятовувальний пристрій виконано за схемою з довільною вибіркою з можливістю безпосередньої адресації у коді команди до будь-якої комірки. Стек реалізовано апаратно з глибиною 2, 8 або 16 комірок. Майже в усіх PIC-контролерах є система переривань, джерелом яких може бути таймер, а також зміна станів сигналів на деяких входах. У PIC-контролерах передбачений біт захисту ПЗП, що запобігає нелегальному копіюванню.

Основні характеристики різних типів PIC-контролерів наведені в табл. 4.1.

Великі інтегральні схеми PIC16Cxx мають вбудовані ПЗП ємністю від 0,5 до 4 кілослів і ОЗП ємністю 32-256 байт. Основна частина контролерів має однократно програмовний ПЗП, однак деякі контролери містять ПЗП з ультрафіолетовим стиранням, а PIC 16C84 містить пам’ять програм і пам’ять даних на базі ПЗП з електричним стиранням. Крім того, контролери мають від одного до трьох таймерів, вбудовану систему скидання, watchdog таймер, внутрішній тактовий генератор, який може запускатися як від кварцового резонатора, так і від RC-ланцюга у широкому діапазоні частот – 0-25 МГц. Кількість розрядів портів – 12-33. Кожний розряд порту можна запрограмувати на введення або на виведення. Контролер PIC16С64 додатково має вихід з ШІМ, за допомогою якого можна реалізувати ЦАП з розрядністю до 16 розрядів, а також послідовний двонапрямлений синхронний порт з інтерфейсами SPI, I2C, SCI/UART. PIC 16С71 і PIC 16С74 мають внутрішній 8-розрядний АЦП із пристроєм вибирання/зберігання і вхідним аналоговим мультиплексором.

Контролери PIC17Cxx мають вбудований апаратний 8-розрядний помножувач, два виходи ШІМ з роздільною здатністю 1-10 біт, два виводи з відкритим колектором, чотири таймери/лічильники, 11 джерел переривань, у них передбачена можливість виконання програми із зовнішнього ПЗП.

Контролер PIC1400 має програмовний вибір генератора – вбудованого 4 МГц резонатора або зовнішнього кварцового чи керамічного резонатора, сторожевий таймер з окремим вбудованим RC-генератором, внутрішньо­схемним програмуванням через два виводи, два режими зниженого енергоспоживання (200 мкА при 3В при вимкненому генераторі й активних аналогових схемах і 5 мкА при 3 В при вимкненому генераторі і вимкнених аналогових схемах).

Процесор PIC1400 містить інтегральний АЦП на 8 каналів, діапазон напруги двох з яких може задаватися програмно. Час перетворення АЦП складає 16 мс при тактовій частоті 4 МГц і роздільній здатності 16 біт. Цей контролер містить також чотирирозрядний струмовий ЦАП, вбудований датчик температури з роздільною здатністю 0,10 В та вбудований детектор зниженої напруги живлення.