PIC - это Микроконтроллер периферийного интерфейса который был разработан в 1993 году компанией General Instruments Microcontrollers. Он управляется программным обеспечением и запрограммирован таким образом, чтобы выполнять различные задачи и управлять линией генерации. Микроконтроллеры PIC используются в различных новых приложениях, таких как смартфоны, аудио аксессуары и современные медицинские устройства.
Микроконтроллеры PIC
На рынке доступно множество PIC, от PIC16F84 до PIC16C84. Эти типы PIC представляют собой доступные флеш-карты. Компания Microchip недавно представила флеш-чипы различных типов, например 16F628, 16F877 и 18F452. 16F877 стоит вдвое дороже старого 16F84, но в восемь раз больше, чем размер кода, с большим объемом оперативной памяти и гораздо большим количеством контактов ввода-вывода, UART, аналого-цифровым преобразователем и многими другими функциями.
Архитектура микроконтроллеров PIC
В Микроконтроллер PIC основан на архитектуре RISC. Его архитектура памяти соответствует гарвардскому образцу раздельной памяти для программ и данных с отдельными шинами.
Архитектура микроконтроллера PIC
1. Структура памяти
Архитектура PIC состоит из двух запоминающих устройств: памяти программ и памяти данных.
Программная память: Это пространство памяти 4K * 14. Он используется для хранения 13-битных инструкций или программного кода. Доступ к данным памяти программ осуществляется регистром счетчика программ, который содержит адрес памяти программ. Адрес 0000H используется как область памяти сброса, а 0004H используется как область памяти прерываний.
Память данных: Память данных состоит из 368 байтов RAM и 256 байтов EEPROM. 368 байт ОЗУ состоит из нескольких банков. Каждый банк состоит из регистров общего назначения и регистров специальных функций.
Регистры специальных функций состоят из регистров управления для управления различными операциями с ресурсами микросхемы, такими как таймеры, Аналого-цифровые преобразователи , Последовательные порты, порты ввода / вывода и т. Д. Например, регистр TRISA, биты которого могут быть изменены для изменения операций ввода или вывода порта A.
Регистры общего назначения состоят из регистров, которые используются для хранения временных данных и результатов обработки данных. Эти регистры общего назначения представляют собой 8-битные регистры.
Рабочий регистр: Он состоит из области памяти, в которой хранятся операнды для каждой инструкции. Он также хранит результаты каждого выполнения.
Регистр статуса: Биты регистра состояния обозначают состояние ALU (арифметико-логического устройства) после каждого выполнения инструкции. Он также используется для выбора любого из 4 банков ОЗУ.
Регистр выбора файла: Он действует как указатель на любой другой регистр общего назначения. Он состоит из адреса регистрового файла и используется при косвенной адресации.
Другой регистр общего назначения - это регистр программного счетчика, который представляет собой 13-битный регистр. 5 старших битов используются как PCLATH (защелка программного счетчика) для независимой работы как любой другой регистр, а младшие 8 бит используются как биты счетчика программ. Счетчик программ действует как указатель на инструкции, хранящиеся в памяти программ.
EEPROM: Он состоит из 256 байт памяти. Это постоянная память, как и ПЗУ, но ее содержимое можно стирать и изменять во время работы микроконтроллера. Содержимое EEPROM можно читать или записывать с помощью специальных регистров функций, таких как EECON1, EECON и т. Д.
2. Порты ввода-вывода
Серия PIC16 состоит из пяти портов, таких как порт A, порт B, порт C, порт D и порт E.
Порт A: Это 16-битный порт, который можно использовать как порт ввода или вывода в зависимости от состояния регистра TRISA.
Порт B: Это 8-битный порт, который можно использовать как входной, так и выходной порт. 4 его бита, когда они используются в качестве входных, могут быть изменены при получении сигналов прерывания.
Порт C: Это 8-битный порт, работа которого (вход или выход) определяется состоянием регистра TRISC.
Порт D: Это 8-битный порт, который помимо того, что является портом ввода-вывода, действует как подчиненный порт для подключения к микропроцессор автобус.
Порт E: Это 3-битный порт, который выполняет дополнительную функцию сигналов управления для аналого-цифрового преобразователя.
3. Таймеры
Микроконтроллеры PIC состоят из 3 таймеры , из которых Timer 0 и Timer 2 являются 8-битными таймерами, а Time-1 - 16-битным таймером, который также может использоваться в качестве прилавок .
4. АЦП.
Микроконтроллер PIC состоит из 8-канального 10-битного аналого-цифрового преобразователя. Работа Аналого-цифровой преобразователь управляется этими регистрами специальных функций: ADCON0 и ADCON1. Младшие биты преобразователя хранятся в ADRESL (8 бит), а старшие биты хранятся в регистре ADRESH. Это требует аналогового опорного напряжения 5В для его работы.
5. Осцилляторы
Осцилляторы используются для генерации таймингов. Микроконтроллеры PIC состоят из внешних генераторов, таких как кристаллы или RC-генераторы. В случае кварцевых генераторов кристалл подключается между двумя выводами генератора, и величина конденсатора, подключенного к каждому выводу, определяет режим работы генератора. Различные режимы - это режим с низким энергопотреблением, режим кристалла и режим высокой скорости. В случае RC-генераторов значение резистора и конденсатора определяет тактовую частоту. Тактовая частота составляет от 30 кГц до 4 МГц.
6. Модуль ЦК:
Модуль CCP работает в следующих трех режимах:
Режим захвата: В этом режиме фиксируется время поступления сигнала, или, другими словами, фиксируется значение таймера 1, когда на выводе CCP устанавливается высокий уровень.
Режим сравнения: Он действует как аналоговый компаратор, который генерирует выходной сигнал, когда значение таймера 1 достигает определенного эталонного значения.
Режим ШИМ: Это обеспечивает с широтно-импульсной модуляцией вывод с 10-битным разрешением и программируемым рабочим циклом.
Другие специальные периферийные устройства включают сторожевой таймер, который сбрасывает микроконтроллер в случае какой-либо программной неисправности, и сброс неисправности, который сбрасывает микроконтроллер в случае каких-либо колебаний мощности и другие. Для лучшего понимания этого микроконтроллера PIC мы приводим один практический проект, который использует этот контроллер для своей работы.
Уличный свет, который загорается при обнаружении движения автомобиля
Этот Проект управления светодиодным уличным освещением предназначен для обнаружения движения транспортного средства по шоссе, включения впереди идущего блока уличных фонарей и выключения задних фонарей для экономии энергии. В этом проекте программирование микроконтроллера PIC выполняется с использованием встроенный C или язык ассемблера.
Уличный свет, который загорается при обнаружении движения автомобиля
Схема источника питания подает питание на всю схему за счет понижения, выпрямления, фильтрации и регулирования сетевого питания переменного тока. Когда на шоссе нет транспортных средств, все огни остаются выключенными, чтобы можно было сэкономить электроэнергию. Инфракрасные датчики размещаются по обе стороны дороги, поскольку они определяют движение транспортных средств и, в свою очередь, отправляют команды на микроконтроллер для включения или выключения светодиодов. Блок светодиодов будет гореть, когда транспортное средство приближается к нему, и как только транспортное средство уходит с этого маршрута, интенсивность света становится низкой или полностью выключается.
В Проекты микроконтроллеров PIC могут использоваться в различных приложениях, таких как периферийные устройства для видеоигр, аудио аксессуары и т. д. Кроме того, для получения любой помощи по любым проектам вы можете связаться с нами, оставив комментарий в разделе комментариев.
