PIC je a Mikrokontrolér periférneho rozhrania ktorý bol vyvinutý v roku 1993 mikroprocesormi spoločnosti General Instruments. Je riadený softvérom a programovaný tak, aby vykonával rôzne úlohy a ovládal generačnú linku. Mikrokontroléry PIC sa používajú v rôznych nových aplikáciách, ako sú smartphony, zvukové doplnky a pokročilé lekárske prístroje.
Mikrokontroléry PIC
Na trhu existuje veľa PIC, od PIC16F84 do PIC16C84. Tieto typy PIC sú cenovo dostupné bleskové PIC. Spoločnosť Microchip nedávno predstavila flash čipy rôznych typov, napríklad 16F628, 16F877 a 18F452. Model 16F877 stojí dvojnásobok ceny starého modelu 16F84, je však osemkrát väčší ako veľkosť kódu, má viac pamäte RAM a oveľa viac I / O pinov, UART, A / D prevodník a oveľa viac funkcií.
Architektúra mikrokontrolérov PIC
The Mikrokontrolér PIC je založená na architektúre RISC. Jeho pamäťová architektúra sleduje harvardský vzor samostatných pamätí pre program a dáta so samostatnými zbernicami.
Architektúra mikrokontroléra PIC
1. Štruktúra pamäte
Architektúra PIC sa skladá z dvoch pamätí: programovej pamäte a dátovej pamäte.
Programová pamäť: Toto je pamäťový priestor 4K * 14. Slúži na ukladanie 13-bitových pokynov alebo programového kódu. K dátam programovej pamäte pristupuje register počítadla programu, ktorý obsahuje adresu programovej pamäte. Adresa 0000H sa používa ako vynulovaný pamäťový priestor a 0004H sa používa ako priestor prerušenej pamäte.
Dátová pamäť: Dátová pamäť pozostáva z 368 bajtov RAM a 256 bajtov EEPROM. 368 bajtov RAM sa skladá z viacerých bánk. Každá banka pozostáva z registrov na všeobecné účely a registrov osobitných funkcií.
Registre špeciálnych funkcií pozostávajú z riadiacich registrov na riadenie rôznych operácií zdrojov čipov, ako sú časovače, Analógovo-digitálne prevodníky , Sériové porty, I / O porty atď. Napríklad register TRISA, ktorého bity je možné meniť, aby sa zmenili vstupné alebo výstupné operácie portu A.
Registre na všeobecné účely pozostávajú z registrov, ktoré sa používajú na ukladanie dočasných údajov a na spracovanie výsledkov údajov. Tieto univerzálne registre sú každý 8-bitové registre.
Pracovný register: Skladá sa z pamäťového priestoru, v ktorom sú uložené operandy pre každú inštrukciu. Ukladá tiež výsledky jednotlivých vykonaní.
Stavový register: Bity stavového registra označujú stav ALU (aritmetická logická jednotka) po každom vykonaní inštrukcie. Používa sa tiež na výber ktorejkoľvek zo 4 bánk pamäte RAM.
Register výberu súborov: Funguje ako ukazovateľ na akýkoľvek iný univerzálny register. Skladá sa z adresy súboru registra a používa sa pri nepriamom adresovaní.
Ďalším univerzálnym registrom je register počítadla programov, čo je 13-bitový register. 5 horných bitov sa používa ako PCLATH (Program Counter Latch) na nezávislé fungovanie ako akýkoľvek iný register a spodných 8 bitov sa používa ako programové bitov. Počítadlo programu slúži ako ukazovateľ na pokyny uložené v pamäti programu.
EEPROM: Skladá sa z 256 bajtov pamäťového priestoru. Je to permanentná pamäť ako ROM, ale jej obsah je možné počas činnosti mikrokontroléra vymazať a zmeniť. Obsah do EEPROM je možné čítať alebo do neho zapisovať pomocou registrov špeciálnych funkcií, ako sú EECON1, EECON atď.
2. I / O porty
Séria PIC16 sa skladá z piatich portov, napríklad Port A, Port B, Port C, Port D a Port E.
Prístav A: Jedná sa o 16-bitový port, ktorý je možné použiť ako vstupný alebo výstupný port na základe stavu registra TRISA.
Prístav B: Jedná sa o 8-bitový port, ktorý je možné použiť ako vstupný aj výstupný port. 4 z jeho bitov, ak sa použijú ako vstup, je možné zmeniť po prerušení signálu.
Prístav C: Jedná sa o 8-bitový port, ktorého činnosť (vstupná alebo výstupná) je určená stavom registra TRISC.
Prístav D: Jedná sa o 8-bitový port, ktorý okrem vstupno-výstupného portu funguje ako pomocný port pre pripojenie k mikroprocesor autobus.
Prístav E: Jedná sa o 3-bitový port, ktorý slúži na dodatočnú funkciu riadiacich signálov k A / D prevodníkovi.
3. Časovače
Mikrokontroléry PIC pozostávajú z 3 časovače , z ktorých sú časovač 0 a časovač 2 8-bitové časovače a Time-1 je 16-bitový časovač, ktorý je možné použiť aj ako pult .
4. A / D prevodník
Mikrokontrolér PIC sa skladá z 8-kanálových, 10-bitových analógovo-digitálnych prevodníkov. Prevádzka A / D prevodník je riadený týmito registrami špeciálnych funkcií: ADCON0 a ADCON1. Dolné bity prevodníka sú uložené v ADRESL (8 bitov) a horné bity sú uložené v registri ADRESH. Pre svoju činnosť vyžaduje analógové referenčné napätie 5V.
5. Oscilátory
Oscilátory sa používajú na generovanie časovania. Mikrokontroléry PIC pozostávajú z externých oscilátorov, ako sú kryštály alebo RC oscilátory. V prípade kryštálových oscilátorov je kryštál pripojený medzi dva kolíky oscilátora a hodnota kondenzátora pripojeného ku každému kolíku určuje prevádzkový režim oscilátora. Rôzne režimy sú režim nízkej spotreby, režim kryštálu a režim vysokej rýchlosti. V prípade RC oscilátorov určuje hodnota hodiny a rezistora hodnotu kondenzátora. Hodinová frekvencia sa pohybuje od 30 kHz do 4 MHz.
6. CCP modul:
Modul CCP pracuje v nasledujúcich troch režimoch:
Režim snímania: Tento režim zachytáva čas príchodu signálu alebo inými slovami zachytáva hodnotu časovača1, keď je CCP pin vysoký.
Režim porovnania: Funguje ako analógový komparátor, ktorý generuje výstup, keď hodnota časovača1 dosiahne určitú referenčnú hodnotu.
Režim PWM: To poskytuje šírka impulzu modulovaná výstup s 10-bitovým rozlíšením a programovateľným pracovným cyklom.
Medzi ďalšie špeciálne periférie patrí časovač Watchdog, ktorý resetuje mikrokontrolér v prípade akejkoľvek poruchy softvéru, a reset Brownout, ktorý resetuje mikrokontrolér v prípade kolísania výkonu a ďalšie. Pre lepšie pochopenie tohto mikrokontroléra PIC uvádzame jeden praktický projekt, ktorý tento ovládač využíva na svoju činnosť.
Pouličné svetlo, ktoré svieti pri detekcii pohybu vozidla
Toto Projekt riadenia pouličného osvetlenia LED je navrhnutý tak, aby detekoval pohyb vozidla po diaľnici, zapínal blok pouličných svetiel pred ním a vypínal obrysové svetlá z dôvodu úspory energie. V tomto projekte sa programovanie mikrokontroléra PIC vykonáva pomocou vložený C alebo montážny jazyk.
Pouličné svetlo, ktoré svieti pri detekcii pohybu vozidla
Obvod napájacieho zdroja dodáva energiu do celého obvodu postupným znižovaním, usmerňovaním, filtrovaním a reguláciou sieťového napájania. Ak na diaľnici nie sú žiadne vozidlá, všetky svetlá zostanú zhasnuté, aby bolo možné šetriť energiu. IR senzory sú umiestnené na oboch stranách vozovky, pretože snímajú pohyb vozidiel a následne odosielajú príkazy agentovi mikrokontrolér na zapnutie alebo vypnutie LED diód. Blok LED bude svietiť, keď sa vozidlo priblíži k jeho blízkosti a akonáhle vozidlo opustí túto trasu, intenzita sa zníži alebo úplne vypne.
The Projekty mikrokontrolérov PIC môžu byť použité v rôznych aplikáciách, ako sú periférie videohier, zvukové doplnky atď. Okrem toho nás môžete v prípade akýchkoľvek otázok týkajúcich sa akýchkoľvek projektov kontaktovať kontaktovaním komentárov v sekcii komentárov.
