PIC je a Mikrokontrolér periferního rozhraní který byl vyvinut v roce 1993 mikrořadiči General Instruments. Je řízen softwarem a naprogramován tak, aby vykonával různé úkoly a řídil generační linku. Mikrokontroléry PIC se používají v různých nových aplikacích, jako jsou smartphony, zvukové příslušenství a pokročilé lékařské přístroje.
Mikrokontroléry PIC
Na trhu je k dispozici mnoho PIC od PIC16F84 do PIC16C84. Tyto typy PIC jsou cenově dostupné flash PIC. Společnost Microchip nedávno představila flash čipy různých typů, například 16F628, 16F877 a 18F452. 16F877 stojí dvojnásobnou cenu než starý 16F84, ale je to osmkrát více než velikost kódu, s více RAM a mnohem více I / O pinů, UART, A / D převodníkem a mnoha dalšími funkcemi.
Architektura mikrokontrolérů PIC
The PIC mikrokontrolér je založen na architektuře RISC. Jeho paměťová architektura sleduje harvardský vzor samostatných pamětí pro program a data se samostatnými sběrnicemi.
Architektura mikrokontroléru PIC
1. Struktura paměti
Architektura PIC se skládá ze dvou pamětí: programové paměti a datové paměti.
Programová paměť: Jedná se o paměťový prostor 4K * 14. Slouží k ukládání 13bitových pokynů nebo programového kódu. K datům programové paměti přistupuje registr programového čítače, který obsahuje adresu programové paměti. Adresa 0000H se používá jako prostor pro reset paměti a 0004H se používá jako prostor pro přerušení paměti.
Datová paměť: Datová paměť se skládá z 368 bajtů RAM a 256 bajtů EEPROM. 368 bajtů RAM se skládá z několika bank. Každá banka se skládá z univerzálních registrů a registrů zvláštních funkcí.
Registry speciálních funkcí se skládají z řídicích registrů pro ovládání různých operací zdrojů čipu, jako jsou časovače, Analogově digitální převodníky , Sériové porty, I / O porty atd. Například registr TRISA, jehož bity lze změnit, aby se změnily vstupní nebo výstupní operace portu A.
Registry pro všeobecné účely se skládají z registrů, které se používají k ukládání dočasných dat a zpracování výsledků dat. Tyto registry pro všeobecné účely jsou každý 8bitové registry.
Pracovní registr: Skládá se z paměťového prostoru, který ukládá operandy pro každou instrukci. Také ukládá výsledky každého provedení.
Stavový registr: Bity stavového registru označují stav ALU (aritmetická logická jednotka) po každém provedení instrukce. Používá se také k výběru kterékoli ze 4 bank RAM.
Registr pro výběr souboru: Funguje jako ukazatel na jakýkoli jiný univerzální registr. Skládá se z adresy souboru registru a používá se k nepřímému adresování.
Dalším univerzálním registrem je registr čítače programu, což je 13bitový registr. 5 horních bitů se používá jako PCLATH (Program Counter Latch), aby nezávisle fungovaly jako jakýkoli jiný registr, a spodních 8 bitů se používá jako bity programových čítačů. Čítač programu funguje jako ukazatel na instrukce uložené v paměti programu.
EEPROM: Skládá se z 256 bajtů paměťového prostoru. Je to permanentní paměť jako ROM, ale její obsah lze během provozu mikrokontroléru vymazat a změnit. Obsah do EEPROM lze číst nebo zapisovat pomocí speciálních funkčních registrů, jako jsou EECON1, EECON atd.
2. I / O porty
Řada PIC16 se skládá z pěti portů, například Port A, Port B, Port C, Port D a Port E.
Přístav A: Jedná se o 16bitový port, který lze použít jako vstupní nebo výstupní port na základě stavu registru TRISA.
Přístav B: Jedná se o 8bitový port, který lze použít jako vstupní i výstupní port. 4 z jeho bitů, pokud jsou použity jako vstup, lze změnit při přerušení signálu.
Přístav C: Jedná se o 8bitový port, jehož provoz (vstup nebo výstup) je určen stavem registru TRISC.
Přístav D: Jedná se o 8bitový port, který kromě toho, že je I / O portem, funguje jako slave port pro připojení k mikroprocesor autobus.
Port E: Jedná se o 3-bitový port, který slouží další funkci řídicích signálů k A / D převodníku.
3. Časovače
Mikrokontroléry PIC se skládají ze 3 časovače , z nichž jsou Timer 0 a Timer 2 8bitové časovače a Time-1 je 16bitový časovač, který lze také použít jako čelit .
4. A / D převodník
Mikrokontrolér PIC se skládá z 8kanálového 10bitového analogově-digitálního převodníku. Provoz A / D převodník je řízen těmito speciálními registry funkcí: ADCON0 a ADCON1. Dolní bity převaděče jsou uloženy v ADRESL (8 bitů) a horní bity jsou uloženy v registru ADRESH. Pro svoji činnost vyžaduje analogové referenční napětí 5V.
5. Oscilátory
Oscilátory se používají pro generování časování. Mikrokontroléry PIC se skládají z externích oscilátorů, jako jsou krystaly nebo RC oscilátory. V případě krystalových oscilátorů je krystal spojen mezi dvěma kolíky oscilátoru a hodnota kondenzátoru připojeného ke každému kolíku určuje režim provozu oscilátoru. Různé režimy jsou režim nízké spotřeby, režim krystalu a režim vysoké rychlosti. V případě RC oscilátorů určuje hodnota hodinového odporu hodnotu rezistoru a kondenzátoru. Frekvence hodin se pohybuje od 30 kHz do 4 MHz.
6. CCP modul:
Modul CCP pracuje v následujících třech režimech:
Režim snímání: Tento režim zachycuje čas příjezdu signálu, nebo jinými slovy, zachycuje hodnotu Timer1, když je CCP pin vysoký.
Režim porovnání: Funguje jako analogový komparátor, který generuje výstup, když hodnota časovače1 dosáhne určité referenční hodnoty.
Režim PWM: Poskytuje modulovaná šířka impulsu výstup s 10bitovým rozlišením a programovatelným pracovním cyklem.
Mezi další speciální periferie patří časovač Watchdog, který resetuje mikrokontrolér v případě jakékoli poruchy softwaru, a reset Brownout, který resetuje mikrokontrolér v případě kolísání výkonu a další. Pro lepší pochopení tohoto mikrokontroléru PIC dáváme jeden praktický projekt, který tento ovladač pro svůj provoz využívá.
Pouliční osvětlení, které svítí při detekci pohybu vozidla
Tento Projekt řízení pouličního osvětlení LED je navržen tak, aby detekoval pohyb vozidla na dálnici, zapínal blok pouličních světel před ním a vypínal zadní světla, aby šetřil energii. V tomto projektu se programování mikrokontroléru PIC provádí pomocí vložený C. nebo montážní jazyk.
Pouliční osvětlení, které svítí při detekci pohybu vozidla
Napájecí obvod dodává energii do celého obvodu snížením, usměrněním, filtrováním a regulací síťového napájení. Pokud na dálnici nejsou žádná vozidla, všechna světla zůstanou zhasnutá, aby bylo možné ušetřit energii. Infračervené senzory jsou umístěny na obou stranách silnice, protože snímají pohyb vozidel a následně zasílají příkazy mikrokontrolér pro zapnutí nebo vypnutí LED. Blok LED diod se rozsvítí, když se vozidlo přiblíží k jeho blízkosti a jakmile vozidlo opustí tuto trasu, intenzita se sníží nebo úplně vypne.
The Projekty mikrokontroléru PIC lze použít v různých aplikacích, jako jsou periferní zařízení pro videohry, zvukové příslušenství atd. Kromě toho nás ohledně jakékoli pomoci týkající se jakýchkoli projektů můžete kontaktovat komentářem v sekci komentářů.
