Objasnite znanje o PIC mikrokontrolerima i njegovoj arhitekturi

Objasnite znanje o PIC mikrokontrolerima i njegovoj arhitekturi

PIC je a Mikrokontroler s perifernim sučeljem koju su 1993. godine razvili mikrokontroleri General Instruments. Njime se upravlja softverom i programira se na takav način da izvršava različite zadatke i kontrolira generacijsku liniju. PIC mikrokontroleri koriste se u različitim novim aplikacijama kao što su pametni telefoni, audio dodaci i napredni medicinski uređaji.



PIC mikrokontroleri

PIC mikrokontroleri

Na tržištu je dostupno mnogo PIC-a, u rasponu od PIC16F84 do PIC16C84. Ove su vrste PIC-a pristupačni flash PIC-ovi. Microchip je nedavno predstavio flash čipove različitih vrsta, poput 16F628, 16F877 i 18F452. 16F877 košta dvostruko više od starog 16F84, ali je osam puta više od veličine koda, s više RAM-a i puno više I / O pinova, UART-om, A / D pretvaračem i puno više značajki.






Arhitektura PIC mikrokontrolera

The PIC mikrokontroler temelji se na RISC arhitekturi. Njegova memorijska arhitektura slijedi harvardski obrazac zasebnih memorija za program i podatke, s odvojenim sabirnicama.

Arhitektura PIC mikrokontrolera

Arhitektura PIC mikrokontrolera



1. Struktura memorije

Arhitektura PIC sastoji se od dvije memorije: programske i podatkovne memorije.

Programska memorija: Ovo je 4K * 14 memorijski prostor. Koristi se za pohranu 13-bitnih uputa ili programskog koda. Podaci programske memorije pristupaju se registru brojača programa koji sadrži adresu programske memorije. Adresa 0000H koristi se kao reset memorijskog prostora, a 0004H koristi se kao memorijski prostor za prekide.

Memorija podataka: Memorija podataka sastoji se od 368 bajta RAM-a i 256 bajta EEPROM-a. 368 bajtova RAM-a sastoji se od više banaka. Svaka banka sastoji se od registara opće namjene i registara posebnih funkcija.


Registri s posebnom funkcijom sastoje se od kontrolnih registara za kontrolu različitih operacija resursa čipa poput Tajmera, Analogno-digitalni pretvarači , Serijski priključci, I / O priključci itd. Na primjer, TRISA registar čiji se bitovi mogu mijenjati kako bi se promijenile ulazne ili izlazne operacije porta A.

Registri opće namjene sastoje se od registara koji se koriste za pohranu privremenih podataka i obradu rezultata podataka. Ovi registri opće namjene su po 8-bitni registri.

Radni registar: Sastoji se od memorijskog prostora u kojem se pohranjuju operandi za svaku naredbu. Također pohranjuje rezultate svakog izvršenja.

Registar statusa: Bitovi statusnog registra označavaju status ALU (aritmetičke logičke jedinice) nakon svakog izvršavanja naredbe. Također se koristi za odabir bilo koje od 4 banke RAM-a.

Registar za odabir datoteke: Djeluje kao pokazivač na bilo koji drugi registar opće namjene. Sastoji se od adrese datoteke registra i koristi se u neizravnom adresiranju.

Drugi registar opće namjene je registar programskog brojača, koji je 13-bitni registar. 5 gornjih bitova koristi se kao PCLATH (zasun brojača programa) kako bi neovisno funkcionirao kao bilo koji drugi registar, a donji 8-bita koriste se kao bitovi programskog brojača. Programski brojač djeluje kao pokazivač na upute pohranjene u programskoj memoriji.

EEPROM: Sastoji se od 256 bajtova memorijskog prostora. To je trajna memorija poput ROM-a, ali njezin se sadržaj može izbrisati i mijenjati tijekom rada mikrokontrolera. Sadržaj u EEPROM-u može se čitati ili upisivati ​​pomoću posebnih registara funkcija poput EECON1, EECON itd.

2. Ulazno-izlazni priključci

Serija PIC16 sastoji se od pet priključaka, poput luka A, luke B, luke C, luke D i luke E.

Luka A: To je 16-bitni port, koji se može koristiti kao ulazni ili izlazni port na temelju statusa TRISA registra.

Luka B: To je 8-bitni port koji se može koristiti i kao ulazni i kao izlazni port. 4 njegova bita, kada se koriste kao ulaz, mogu se mijenjati nakon signala prekida.

Luka C: To je 8-bitni port čiji je rad (ulazni ili izlazni) određen statusom TRISC registra.

Luka D: To je 8-bitni port, koji osim što je I / O port, djeluje i kao slave port za spajanje na mikroprocesor autobus.

Luka E: To je 3-bitni priključak koji služi dodatnoj funkciji upravljačkih signala A / D pretvaraču.

3. Tajmeri

PIC mikrokontroleri sastoje se od 3 mjerači vremena , od kojih su Timer 0 i Timer 2 8-bitni timeri, a Time-1 je 16-bitni timer, koji se također može koristiti kao brojač .

4. A / D pretvarač

Mikrokontroler PIC sastoji se od 8-kanalnog 10-bitnog analogno-digitalnog pretvarača. Rad sustava A / D pretvarač kontroliraju ovi registri posebnih funkcija: ADCON0 i ADCON1. Donji bitovi pretvarača pohranjeni su u ADRESL (8 bitova), a gornji bitovi pohranjeni u ADRESH registar. Za svoj rad potreban je analogni referentni napon od 5V.

5. Oscilatori

Oscilatori koriste se za generiranje vremena. PIC mikrokontroleri sastoje se od vanjskih oscilatora poput kristala ili RC oscilatora. U slučaju kristalnih oscilatora, kristal je povezan između dva osovinska osovinica, a vrijednost kondenzatora spojenog na svaki zatik određuje način rada oscilatora. Različiti su načini rada male snage, kristalni način rada i način velike brzine. U slučaju RC oscilatora, vrijednost otpornika i kondenzatora određuje taktnu frekvenciju. Taktna frekvencija kreće se od 30 kHz do 4 MHz.

6. CCP modul:

CCP modul radi u sljedeća tri načina:

Način snimanja: Ovaj način bilježi vrijeme dolaska signala, ili drugim riječima, bilježi vrijednost Tajmera1 kada CCP pin postane visok.

Način usporedbe: Djeluje kao analogna usporednica koja generira izlaz kad vrijednost timer1 dosegne određenu referentnu vrijednost.

PWM način rada: Pruža modulirana širina impulsa izlaz s 10-bitnom razlučivosti i programibilnim radnim ciklusom.

Ostale posebne periferne jedinice uključuju Watchdog timer koji resetira mikrokontroler u slučaju bilo kakve neispravnosti softvera i Brownout reset koji resetira mikrokontroler u slučaju bilo kakvih fluktuacija snage i drugo. Za bolje razumijevanje ovog PIC mikrokontrolera dajemo jedan praktični projekt koji koristi ovaj kontroler za svoj rad.

Ulično svjetlo koje svijetli otkrivajući kretanje vozila

Ovaj Projekt LED ulične rasvjete dizajniran je za otkrivanje kretanja vozila na autocesti radi uključivanja bloka uličnih svjetala ispred njega i za isključivanje stražnjih svjetala radi uštede energije. U ovom se projektu programiranje PIC mikrokontrolera vrši pomoću ugrađeni C ili asemblerski jezik.

Ulično svjetlo koje svijetli otkrivajući kretanje vozila

Ulično svjetlo koje svijetli otkrivajući kretanje vozila

Krug napajanja daje snagu cijelom krugu povlačenjem, ispravljanjem, filtriranjem i reguliranjem mrežnog napajanja. Kad na autocesti nema vozila, sva svjetla ostaju ugašena kako bi se mogla uštedjeti energija. IR senzori postavljeni su s obje strane ceste dok osjećaju kretanje vozila i zauzvrat šalju naredbe na mikrokontroler za uključivanje ili isključivanje LED dioda. Blok LED-a bit će upaljen kad se vozilo približi blizu njega i kad vozilo prođe s ove rute, intenzitet postaje nizak ili je potpuno isključen.

The Projekti PIC mikrokontrolera mogu se koristiti u različitim aplikacijama, poput periferne opreme video igara, audio pribora itd. Osim toga, za bilo kakvu pomoć u vezi s bilo kojim projektom možete nas kontaktirati komentirajući u odjeljku za komentare.