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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Mikrocontroller PIC16C84. Kurzbeschreibung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Mikrocontroller Diese Beschreibung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und enthält eine Reihe von Fehlern und Tippfehlern. Die vollständige Dokumentation ist bei den Microchip-Händlern erhältlich, deren Adressen am Ende der Datei angegeben sind. Einführung PIC16C84 gehört zur Familie der CMOS-Mikrocontroller. Es unterscheidet sich dadurch, dass es ein internes 1K x 14-Bit-EEPROM für Programme, 8-Bit-Daten und 64 Byte EEPROM als Datenspeicher hat. Gleichzeitig zeichnen sie sich durch niedrige Kosten und hohe Leistung aus. Benutzer, die mit der PIC16C5X-Familie vertraut sind, können eine detaillierte Liste der Unterschiede zwischen den neuen und früher produzierten Controllern einsehen. Alle Befehle sind ein Wort (14 Bit breit) und werden in einem Zyklus (400 ns bei 10 MHz) ausgeführt, mit Ausnahme von Sprungbefehlen, die in zwei Zyklen (800 ns) ausgeführt werden. Der PIC16C84 hat einen Interrupt mit vier Quellen und einen Hardware-Stack mit acht Ebenen. Die Peripherie umfasst einen 8-Bit-Timer/Zähler mit einem programmierbaren 8-Bit-Prescaler (eigentlich ein 16-Bit-Timer) und 13 bidirektionale I/O-Leitungen. Die hohe Lastkapazität (25 mA max. Senke, 20 mA max. Senke) der E/A-Leitungen vereinfacht externe Treiber und reduziert somit die Gesamtsystemkosten. Die Entwicklung basierend auf PIC16C84-Controllern wird durch Assembler, Softwaresimulator, In-Circuit-Emulator (nur Microchip) und Programmierer unterstützt. Die PIC16C84-Serie eignet sich für eine breite Palette von Anwendungen, von Hochgeschwindigkeits-Automotive- und Elektromotor-Steuerschaltungen bis hin zu kostengünstigen Remote-Transceivern, Anzeigeinstrumenten und Kommunikationsprozessoren. Das Vorhandensein von ROM ermöglicht es Ihnen, die Parameter in Anwendungsprogrammen anzupassen (Sendercodes, Motordrehzahlen, Empfängerfrequenzen usw.). Die kleinen Gehäusegrößen, sowohl konventionell als auch oberflächenmontiert, machen diese Serie von Mikrocontrollern für tragbare Anwendungen geeignet. Der niedrige Preis, die Wirtschaftlichkeit, die Geschwindigkeit, die Benutzerfreundlichkeit und die I/O-Flexibilität machen den PIC16C84 auch in Bereichen attraktiv, in denen Mikrocontroller bisher nicht verwendet wurden. Zum Beispiel Timer, die harte Logik in großen Systemen ersetzen, Koprozessoren. Es sollte hinzugefügt werden, dass der eingebaute EEPROM-Programmierer des PIC16C84 es einfach macht, das Programm und die Daten für spezifische Anforderungen anzupassen, selbst nachdem der Zusammenbau und das Testen abgeschlossen sind. Diese Möglichkeit kann sowohl zur Replikation als auch zur Eingabe von Kalibrierdaten nach der Endprüfung genutzt werden. Funktionsübersicht - nur 35 einfache Befehle; - alle Befehle werden in einem Zyklus (400 ns) ausgeführt, mit Ausnahme von Übergangsbefehlen -2 Zyklen; - Betriebsfrequenz 0 Hz ... 10 MHz (min. 400 ns Befehlszyklus) - 14-Bit-Befehle; - 8-Bit-Daten; - 1024 x 14 elektrisch umprogrammierbarer Programmspeicher auf einem Chip (EEPROM); - 36 x 8 Universalregister; - 15 spezielle Hardwareregister SFR; - 64 x 8 elektrisch umprogrammierbarer EEPROM-Speicher für Daten; - Hardware-Stack mit acht Ebenen; - direkte, indirekte und relative Adressierung von Daten und Befehlen; - vier Interruptquellen: . externer Eingang INT . RTCC-Timer-Überlauf . Interrupt bei Signalwechsel auf den Leitungen von Port B . nach Abschluss des Schreibens von Daten in den EEPROM-Speicher Peripherie und I/O - 13 I/O-Leitungen mit individuellen Einstellungen; - Senken/Senken-Strom zum Ansteuern von LEDs . maximaler Eingangsstrom - 25 mA . maximal fließender Strom - 20 mA - 8-Bit-RTCC-Timer/Zähler mit programmierbarem 8-Bit-Prescaler; - automatischer Reset beim Einschalten; - der Timer des Einschlusses beim Reset; - Timer für Generatorstart; - Watchdog WDT-Timer mit eigenem eingebautem Generator für erhöhte Zuverlässigkeit; - EEPROM-Sicherheitsbit zum Schutz des Codes; - sparsamer SLEEP-Modus; - Vom Benutzer wählbare Bits zum Einstellen des Antriebsmodus des eingebauten Oszillators: - RC-Generator: RC - herkömmlicher Schwingquarz: XT - Hochfrequenz-Quarzresonator: HS - sparsamer Niederfrequenzquarz : LP - eingebautes EEPROM-Programmiergerät für Programm- und Datenspeicher; Es werden nur zwei Beine verwendet. CMOS-Technologie - wirtschaftliche Hochgeschwindigkeits-CMOS-EPROM-Technologie; - statisches Prinzip in der Architektur; - Breites Spektrum an Versorgungsspannungen und -temperaturen: . kommerziell: 2.0 ... 6.0 V, 0...+70C . Industrie: 2.0 ... 6.0 V, -40...+70С . Automotive: 2.0 ... 6.0 V, -40...+125С - geringer Konsum . 3 mA typisch für 5 V, 4 MHz . 50 µA typisch für 2 V, 32 kHz . 26 µA typisch für SLEEP-Modus bei 2 V. Strukturdiagramm PIC16C84
Die Architektur basiert auf dem Konzept getrennter Busse und Speicherbereiche für Daten und Befehle (Harvard-Architektur). Der Datenbus und der Datenspeicher (RAM) sind 8 Bit breit, und der Programmbus und der Programmspeicher (ROM) sind 14 Bit breit. Dieses Konzept bietet einen einfachen, aber leistungsfähigen Befehlssatz, der so ausgelegt ist, dass Bit-, Byte- und Registeroperationen mit hoher Geschwindigkeit ablaufen und sich in Befehlsabruf- und Ausführungszykluszeiten überschneiden. Die Programmspeicherbreite von 14 Bit ermöglicht das Abrufen eines 14-Bit-Befehls in einem Zyklus. Die zweistufige Pipeline stellt das gleichzeitige Abrufen und Ausführen eines Befehls bereit.Alle Befehle werden in einem Zyklus ausgeführt, mit Ausnahme von Sprungbefehlen. Der PIC16C84 hat 1K x 14 Programmspeicher auf dem Chip. Das ausführbare Programm kann sich nur im eingebauten ROM befinden. Unterschiede zwischen PIC16C84 und PIC16C5x 1. Befehlslänge auf 14 Bit erhöht. Dadurch können Sie ROM und RAM mit einer erhöhten Seitengröße organisieren: (2 KB statt 512 Byte), (128 Byte statt 32 Byte). 2. Das Programmzähler-Hochregister (PCLATH) steuert die Seitenumschaltung im Programmspeicher. Die Seitenauswahlbits PA2, PA1, PA0, die dafür im PIC16C5X-Kristall verwendet wurden, werden aus dem STATUS-Register entfernt. 3. Speicherseitenwechsel und STATUS-Register wurden geändert. 4. Vier neue Befehle hinzugefügt: RETURN, RETFIE, ADDLW, SUBLW. Die beiden Befehle TRIS und OPTION werden nicht mehr benötigt, bleiben aber für Software-Kompatibilität mit dem PIC16C5X erhalten. 5. Die OPTION- und TRIS-Register werden durch Nummern adressierbar gemacht. 6. Möglichkeit hinzugefügt, an Interrupts zu arbeiten. Vektor=0004h. 7. Stapelgröße auf acht Ebenen erhöht. 8. Power-On-Reset-Adresse auf 0000h geändert. 9. Fünf verschiedene Arten von Resets (Verlassen des SLEEP-Modus) werden erkannt. Registerinitialisierung geändert. Je nach Art des Resets werden sie unterschiedlich gesetzt. 10. Beenden des SLEEP-Modus über Interrupt hinzugefügt. 11. Für einen zuverlässigeren Start wurden die folgenden Hardwareverzögerungen hinzugefügt: Start-Up-Timer (OST) und Power-On-Timer (PWRT). Diese Timer können selektiv verwendet werden, um unnötige Verzögerungen sowohl beim Einschalten als auch beim Verlassen des SLEEP-Modus zu vermeiden. 12. Port B hat aktive Lasten und einen Interrupt, wenn sich Eingangssignale ändern. 13. Der RTCC-Zweig ist mit dem Backbord-Zweig (RA4) ausgerichtet. 14. Die Registeradresse 07h (Port C) existiert nicht und ist kein Mehrzweckregister. 15. Das Register FSR (f4), das den Zeiger bei indirekter Adressierung speichert, ist acht Bit breit geworden. 16. Implementierte eingebaute EEPROM-Programmiermaschine. Der Benutzer kann den PIC16C84 mit nur fünf Pins programmieren: Vdd, Vss, /MCLR/Vpp, RB6 (Uhr), RB7 (Daten ein/aus). Übergang von PIC16C5x zu PIC16C84 Um für PIC16C5X geschriebenen Code in Code für PIC16C84 zu konvertieren, muss der Benutzer die folgenden Schritte ausführen: 1. Ersetze Operationen zum Auswählen von Seiten des Programmspeichers (Bits PA2, PA1, PA0) durch CALL-, GOTO-Befehle. 2. Überprüfen Sie alle berechneten Sprungoperationen (zum PC schreiben oder zum PC hinzufügen usw.) und stellen Sie sicher, dass die Seitenbits auch für den neuen Chip richtig eingestellt sind. 3. Eliminieren Sie das Umschalten von Datenspeicherseiten. Definieren Sie Variablen neu und weisen Sie ihnen Speicher neu zu. 4. Überprüfen Sie den Eintrag in den Registern STATUS, OPTION, FSR, weil sie sind etwas modifiziert. 5. Ändern Sie den Power-On-Reset-Vektor auf 0000h. 6. Beachten Sie, dass Adresse 07h eine nicht existierende Datenspeicheradresse ist. Gehäusetypen und -versionen Verpackungsbezeichnungen für PIC16C8x-Kristalle. Der Gehäusetyp wird bei der Bestellung von Mikroschaltungen in der Kennzeichnung angegeben. Gehäuse werden mit nur 18 Pins geliefert. PDIP - Einfaches zweireihiges Kunststoffgehäuse. Wird für OTP-EPROM-Versionen von Kristallen verwendet. SOIC - Small DIP Surface Mount Package Chipdesigns gibt es in drei Typen: kommerziell, industriell und Automobil. Sie unterscheiden sich hauptsächlich im Temperaturbereich und in der Betriebsspannung. Kommerzielle Ausführung Betriebstemperatur 0 ... +70 C Betriebsspannung 3.0 ... 5.5 V Industrielle Ausführung Betriebstemperatur -40 .... +85 C Betriebsspannung 3.0 ... 5.5 V Fahrzeugversion Betriebstemperatur -40 ... +125 C Betriebsspannung 3.0 ... 5.5 V Kennzeichnung bei Bestellung Die Bezeichnung von Mikroschaltungen besteht aus folgenden Feldern: <Firmennummer>-<Generatorfrequenz><Temperaturbereich>/<Karosserie><Hinweis> <Firmennummer kann sein>: PIC16C84 - Vdd-Bereich 4...6 V PIC16LC84 Vdd-Bereich 2...6 V <Originator-Frequenz>: 04 ---> 4 mHz 10 ---> 10 MHz Der Temperaturbereich ist: - von 0С bis +70С Ich von -40С bis +85С E von -40С bis +125С Der Körper ist gekennzeichnet: P - normales Kunststoff-DIP SO-300 mil SOIC Beispiele: PIC16C84-04/Pxxx 4 mHz, kommerzielle Version im PDIP-Paket, Vdd-Normalbereich, Masken-ROM mit xxx-Programm PIC16LC84-04I/SO 4 mHz, Industrieversion, erweiterter Leistungsbereich, Gehäuse=SOIC PIC16C84-10E/P Pkw-Version, 10 mHz, PDIP, typ. Lebensmittel Beinlayout Zur Funktion der Pins siehe "Pin-Bezeichnungen" oder Blockschaltbild. Informationen zu PDIP-Gehäusetypen usw. finden Sie unter Gehäuse.
Der Zweck der Beine Bezeichnungen von Beinen und ihr funktioneller Zweck.
Maximalwerte der elektrischen Parameter Parameter außerhalb dieser Grenzen können den Chip beschädigen. Der Betrieb des Kristalls über einen längeren Zeitraum an seinen Grenzwerten beeinträchtigt seine Zuverlässigkeit.
Notes: 1. Die Gesamtverlustleistung darf 800 mW für jedes Gehäuse nicht überschreiten. Die Verlustleistung wird nach folgender Formel berechnet: Pdis= Vdd(Idd – Sum(Ioh)) + Sum ((Vdd – Voh)Ioh) + Sum (Vol Iol) 2. Ein Absinken der Spannung am /MCLR-Pin unter Vss (Masse) verursacht hohe Ströme von über 80 mA und kann diese Leitung beschädigen. Wir empfehlen daher, Signale über einen 50-100 Ohm Abschlusswiderstand an den /MCLR-Pin anzulegen. Übersicht über Register und RAM Der RAM-Bereich ist als 128 x 8 organisiert. Die RAM-Zellen können direkt oder indirekt über das FSR-Zeigerregister (04h) adressiert werden. Dies gilt auch für das EEPROM des Konstantdatenspeichers.
Das Statusregister (03h) enthält Seitenauswahlbits, die den Zugriff auf vier Seiten zukünftiger Revisionen dieses Chips ermöglichen. Beim PIC16C84 existiert der Datenspeicher jedoch nur bis Adresse 02Fh. Die ersten 12 Adressen werden verwendet, um Spezialregister zu platzieren. Register mit den Adressen 0Ch–2Fh können als Allzweckregister verwendet werden, die statische RAMs sind. Einige Spezialregister sind auf beiden Seiten dupliziert, andere befinden sich separat auf Seite 1. Wenn Seite 1 gesetzt ist, adressiert der Zugriff auf die Adressen 8Ch-AFh tatsächlich Seite 0. Register können direkt oder indirekt adressiert werden. In beiden Fällen können bis zu 512 Register adressiert werden. Direkte Adressierung Wenn eine direkte 9-Bit-Adressierung durchgeführt wird, werden die unteren 7 Bits als direkte Adresse aus dem Opcode und die zwei Seitenzeigerbits (RP1, RP0) aus dem Statusregister (03h) genommen.
indirekte Adressierung f4 - Indirekter Adresszeiger Jeder Befehl, der f0 (Adresse 00) als Register verwendet, greift tatsächlich auf einen Zeiger zu, der im FSR (04h) gespeichert ist. Das indirekte Lesen von f0 selbst ergibt 00h. Das Schreiben in Register f0 sieht implizit wie Nop aus, aber die Statusbits können geändert werden. Die erforderliche 9-Bit-Adresse wird gebildet, indem der Inhalt des 8-Bit-FSR-Registers und das IRP-Bit aus dem Statusregister kombiniert werden.
Beachten Sie, dass sich einige Sonderfunktionsregister auf Seite 1 befinden. Um sie anzusprechen, müssen Sie zusätzlich das RP0-Bit im Statusregister auf eins setzen. RTCC-Timer/Zähler Das Blockdiagramm der RTCC-Aktivierung ist unten dargestellt. Es enthält das Element "MUX" - das ist ein elektronischer Schalter.
Der Zeitgebermodus wird ausgewählt, indem das RTS-Bit im OPTION-Register auf Null zurückgesetzt wird. Im Timer-Modus wird die RTCC von der INTERNAL-Frequenzquelle inkrementiert – bei jedem Befehlszyklus (kein Prescaler). Nach dem Schreiben von Informationen in RTCC beginnt es nach zwei Befehlszyklen mit der Inkrementierung. Dies geschieht bei allen Befehlen, die f1 schreiben oder lesen-modifizieren-schreiben (z. B. MOVF f1, CLRF f1). Dies kann vermieden werden, indem ein angepasster Wert in RTCC geschrieben wird. Wenn RTCC auf Null geprüft werden muss, ohne die Zählung zu stoppen, verwenden Sie den MOVF f1,W-Befehl. Der Zählermodus wird ausgewählt, indem das RTS-Bit im OPTION-Register auf Eins gesetzt wird. In diesem Modus wird RTCC entweder durch eine steigende oder fallende Flanke am RA4/RTCC-Pin von EXT-Ereignissen inkrementiert. Die Richtung der Flanke wird durch das RTE-Steuerbit im OPTION-Register bestimmt. Bei RTE=0 wird eine steigende Flanke ausgewählt. Der Begrenzer kann entweder mit RTCC- oder Watchdog-Timer verwendet werden. Die Teilerverbindungsoption wird durch das PSA-Bit im OPTION-Register gesteuert. Bei PSA=0 wird der Teiler mit dem RTCC verbunden. Der Inhalt des Teilers steht dem Programm nicht zur Verfügung. Teilungsfaktor - programmierbar. Ein RTCC-Interrupt wird erzeugt, wenn der RTCC-Zeitgeber/Zähler beim Übergang von FFH auf 00h überläuft. Das RTIF-Anforderungsbit im INTCON<2>-Register wird dann gesetzt. Dieser Interrupt kann durch das RTIE-Bit im INTCON<5>-Register maskiert werden. Das RTIF-Anforderungsbit muss von der Software gelöscht werden, wenn der Interrupt behandelt wird. Ein RTCC-Interrupt kann den Prozessor nicht aus SLEEP aufwecken, da der Timer in diesem Modus nicht funktioniert. Timer-Probleme Beim Zählen externer Signale können Probleme auftreten. Diese Signale werden durch ein internes Taktsignal gesteuert, siehe SYNC-Diagramm. Es gibt eine gewisse Verzögerung zwischen der ansteigenden Flanke des Eingangssignals und der RTCC-Inkrementzeit. Das Gating erfolgt nach dem Limiter. Der Begrenzerausgang wird während jedes Befehlszyklus zweimal abgefragt, um die ansteigenden und abfallenden Flanken des Eingangssignals zu bestimmen. Daher muss das Psout-Signal für mindestens zwei Taktperioden hoch und niedrig sein. Wenn der Limiter nicht verwendet wird, wiederholt Psout das Eingangssignal, daher sind die Anforderungen dafür wie folgt: Trth= RTCC High-Zeit >= 2tosc+20ns Trtl= RTCC Low-Zeit >= 2tosc+20ns. Wenn der Begrenzer verwendet wird, wird der RTCC-Eingang durch die im Teilerzähler eingestellte Zahl geteilt. Das Signal nach dem Limiter ist immer symmetrisch. Psout hohe Zeit = Psout niedrige Zeit = NTrt/2, wobei Trt die RTCC-Eingabeperiode ist, N ist der Wert des Teilerzählers (2,4...256). In diesem Fall können die Anforderungen an das Eingangssignal wie folgt ausgedrückt werden: NTrt/2 >= 2tosc +20ns oder Trt >= (4tosc + 40ns)/N. Bei Verwendung eines Limiters müssen Low- und High-Signalpegel an seinem Eingang mindestens 10 ns betragen. Daher sind die allgemeinen Anforderungen an ein externes Signal bei Anschluss eines Teilers wie folgt: Trt= RTCC-Periode >= (4tosc + 40ns)/N Trth = RTCC High-Zeit >= 10 ns Trtl = RTCC Low-Zeit >= 10ns. Da der Limiter-Ausgang von der internen Uhr getaktet wird, gibt es eine leichte Verzögerung zwischen der ansteigenden Flanke der externen Uhr und der tatsächlichen RTCC-Inkrementzeit. Diese Verzögerung liegt zwischen 3tosc und 7tosc. Somit wird die Messung des Intervalls zwischen Ereignissen mit einer Genauigkeit von 4tosc (+-400ns bei 10 MHz Quarz) durchgeführt. Statusregister Das Register (f3) enthält die Arithmetik-Flags der ALU, den Controller-Rücksetzzustand und Seitenauswahlbits für den Datenspeicher. (f3) steht jedem Befehl wie jedem anderen Register zur Verfügung. Die TO- und PD-Bits werden jedoch durch Hardware gesetzt und können nicht durch Software in einen Status geschrieben werden. Dies sollte bei der Ausführung eines Befehls über das Statusregister beachtet werden. Zum Beispiel setzt der CLRF f3-Befehl alle Bits auf 1 außer den TO- und PD-Bits und setzt dann das Z=3-Bit. Nach Ausführung dieses Befehls darf das Statusregister keinen Nullwert haben (aufgrund der TO- und PD-Bits) f000=100??XNUMX. Daher wird empfohlen, nur BCF-, BSF- und MOVWF-Befehle zum Setzen von Bits zu verwenden, um das Statusregister zu ändern, die die restlichen Statusbits nicht ändern. Die Auswirkung aller Befehle auf die Statusbits ist der „Beschreibung der Befehle“ zu entnehmen. Software-Status-Flags Die Position der Flags im Statusregister ist wie folgt:
Für ADDWF- und SUBWF-Befehle. Dieses Bit wird gesetzt, wenn die höchstwertige Bitoperation zu einem Übertrag führt. Die Subtraktion erfolgt durch Addition des Zusatzcodes des zweiten Operanden. Bei der Ausführung von Schiebebefehlen wird dieses Bit immer vom LSB oder MSB der verschobenen Quelle geladen.
Für ADDWF- und SUBWF-Befehle. Dieses Bit wird gesetzt, wenn die vierte Bitoperation zu einem Übertrag führt. Der Mechanismus zum Setzen des dezimalen Übertragsbits "DC" ist derselbe, außer dass der Übertrag vom vierten Bit überwacht wird. Z - Null-Ergebnis-Flag: Gesetzt, wenn das Ergebnis einer arithmetischen oder logischen Operation Null ist. PD - Power Down (Datenspeichermodus): Beim Einschalten oder CLRWDT-Befehl auf "1" gesetzt. Zurücksetzen auf "0" durch den SLEEP-Befehl. TO - Auszeit. Watchdog-Timer-Aktivierungs-Flag: Beim Einschalten und bei den Befehlen CLRWDT und SLEEP auf „1“ gesetzt. Wird auf "0" zurückgesetzt, wenn der WDT-Timer abläuft. RP1, RP0 - Datenspeicherseiten-Auswahlbits für direkte Adressierung: RP1, RP0: 00= Seite 0 (00h-7Fh) 01= Seite 1 (80h-FFh) 10= Seite 2 (100h-17Fh) 11= Seite 3 (180h-1FFh) Jede Seite enthält 128 Bytes. Der PIC16C84-Chip verwendet nur RP0. In diesem Chip kann RP1 einfach als Allzweck-Lese-/Schreibbit verwendet werden. Es muss jedoch beachtet werden, dass es in späteren Entwicklungen verwendet wird. IRP - Datenspeicherseiten-Auswahlbit für indirekte Adressierung: IRP0: 0= Seiten 0,1 (00h-FFh) 1= Seite 2,3 (100h-1FFh) Dieses Bit im PIC16C84-Kristall ist nicht sinnvoll zu verwenden. Daher kann es als Allzweck-Lese-/Schreibbit verwendet werden. Wir müssen jedoch bedenken, dass es in späteren Entwicklungen verwendet wird. Hardware-Status-Flags Hardware-Statusbits TO (Time Out) und PD (Power Down). Der Zustand der Statusregisterbits „TO“ und „PD“ kann die Ursache des „Resets“ bestimmen: - durch einfaches Einschalten der Stromversorgung, - Aktivierung des Watchdog-Timers, - Verlassen des Schlafmodus durch Auslösen des Watchdog-Timers, - durch externes Signal /MCLR. Nur die folgenden Ereignisse können den Zustand dieser Bits beeinflussen:
Hinweis: Die TO- und PD-Bits bleiben aktuell, bis eines der in der Tabelle aufgeführten Ereignisse eintritt. "0" - Ein Low-Pegel-Impuls am Eingang des /MCLR-Kristalls ändert den Zustand der TO- und PD-Bits nicht. Organisation des integrierten ROM Der Programmzähler im PIC16C84 ist 13 Bit breit und kann 8Kx14 Bit Programmspeicher adressieren. Physikalisch befinden sich jedoch nur 1Kx14 Speicher auf dem Chip (Adressen 0000h-03FFh). Das Adressieren von Adressen über 3FFh adressiert tatsächlich dasselbe erste Kilobyte. Der Reset-Vektor befindet sich bei Adresse 0000h, der Interrupt-Vektor befindet sich bei Adresse 0004h. Das EEPROM des PIC16C84 ist für eine begrenzte Anzahl von Lösch-/Schreibzyklen ausgelegt. Um in den Programmspeicher zu schreiben, muss der Kristall in einen speziellen Modus versetzt werden, in dem die Programmierspannung Vprg an den /MCLR-Pin angelegt wird und die Stromversorgung Vdd im Bereich von 4.5 V ... 5.5 V liegen muss. Der PIC16C84 ist nicht für Anwendungen geeignet, bei denen das Programm häufig geändert wird. Das Schreiben in den Programmspeicher erfolgt Bit für Bit, sequentiell unter Verwendung von nur zwei Pins. PC- und ROM-Adressierung (f2). Programm zähler Die Breite des Programmzählers beträgt 13 Bit. Das Program Counter Low Byte (PCL) ist schreib-/lesbar und befindet sich in Register 02h. Das High Byte des Programmzählers (PCH) kann nicht direkt gelesen oder geschrieben werden. Das High-Byte des Programmzählers kann über das PCLATH-Register beschrieben werden, dessen Adresse 0Ah ist. Je nachdem, ob bei CALL-, GOTO-Befehlen ein neuer Wert in den Programmzähler geladen wird oder ob in das Low-Byte des Programmzählers (PCL) geschrieben wird, werden die High-Bits des Programmzählers auf unterschiedliche Weise aus PCLATH geladen, wie z in der Abbildung gezeigt. Fall von GOTO-, CALL-Befehlen
Stack und Returns von Subroutinen Der PIC16C84-Kristall hat einen achtstufigen 13-Bit breiten Hardware-Stack. Der Stapelbereich gehört weder zum Programmbereich noch zum Datenbereich, und der Stapelzeiger ist für den Benutzer nicht zugänglich. Der aktuelle Wert des Programmzählers wird auf den Stapel geschoben, wenn ein CALL-Befehl ausgeführt oder ein Interrupt verarbeitet wird. Wenn eine RETLW -, RETFIE - oder RETURN -Anweisung von einer Unterroutine ausgeführt wird, wird der Inhalt des Stapels in den Programmzähler eingefügt. Das PCLATH-Register (0Ah) wird durch Stapeloperationen nicht verändert. Daten im EEPROM Nichtflüchtiger EEPROM-Datenspeicher. Der EEPROM-Datenspeicher ermöglicht das Lesen und Schreiben eines Informationsbytes. Beim Schreiben eines Bytes wird automatisch der vorherige Wert gelöscht und neue Daten geschrieben (Löschen vor Schreiben). Alle diese Operationen werden vom eingebauten EEPROM-Schreiber durchgeführt. Der Inhalt dieses Speichers bleibt beim Ausschalten erhalten. Der PIC16C84-Quarz verfügt über einen 64x8-Bit-EEPROM-Datenspeicher, der das Schreiben und Lesen während des normalen Betriebs (über den gesamten Versorgungsspannungsbereich) ermöglicht. Dieser Speicher gehört nicht zum RAM-Registerbereich. Der Zugriff erfolgt über zwei Register: EEDATA <08h>, das 09-Bit-Daten zum Lesen/Schreiben enthält, und EEADR <1h>, das die Adresse der Zelle enthält, auf die zugegriffen wird. Zusätzlich gibt es zwei Steuerregister: EECON88 <2h> und EECON89 <XNUMXh>. Schreiben Sie beim Lesen von Daten aus dem EEPROM-Speicher die gewünschte Adresse in das EEADR-Register und setzen Sie dann das Bit RD EECON1<0> auf eins. Die Daten erscheinen im nächsten Befehlszyklus im EEDATA-Register und können gelesen werden. Die Daten im EEDATA-Register werden zwischengespeichert. Beim Schreiben in den EEPROM-Speicher müssen Sie zuerst die erforderliche Adresse in das EEADR-Register und Daten in das EEDATA-Register schreiben. Führen Sie dann eine spezielle Befehlsfolge aus, die eine direkte Aufnahme erzeugt: movlv 55h movwf EECON2 movlv AH movwf EECON2 bsf EECON1,WR ;WR-Bit setzen, Aufzeichnung starten Während der Ausführung dieses Abschnitts des Programms müssen alle Interrupts deaktiviert werden, um das Zeitdiagramm genau auszuführen. Aufnahmezeit - ungefähr 10 ms. Die tatsächliche Schreibzeit variiert je nach Spannung, Temperatur und individuellen Kristalleigenschaften. Am Ende des Schreibvorgangs wird das WR-Bit automatisch auf Null gesetzt, und das EEIF-Schreibabschluss-Flag, das auch eine Unterbrechungsanforderung ist, wird gesetzt. Um ein versehentliches Schreiben in den Datenspeicher zu verhindern, ist im EECON1-Register ein spezielles WREN-Bit vorgesehen. Es wird empfohlen, das WREN-Bit ausgeschaltet zu lassen, außer wenn der Datenspeicher aufgefrischt werden muss. Darüber hinaus sollten die Codesegmente, die das WREN-Bit setzen, und diejenigen, die den Schreibvorgang ausführen, an unterschiedlichen Adressen gespeichert werden, um zu vermeiden, dass sie versehentlich beide ausgeführt werden, wenn das Programm abstürzt. EEPROM-Steuerung Steuerregister für EEPROM
EECON1- und EECON2-Register Das EECON1-Register (Adresse 88h) ist ein fünf Bit breites Steuerregister. Die unteren fünf Bits sind physikalisch vorhanden, während die oberen drei Bits immer als "0" gelesen werden. Registrieren Sie die EECON1-Adresse 88h Zurücksetzen beim Einschalten - 0000X000
Die Steuerbits RD und WR beginnen mit dem Lesen bzw. Schreiben. Sie können nur programmgesteuert festgelegt werden. Wird von der Hardware gelöscht, wenn Lese-/Schreibvorgänge abgeschlossen sind. Das Deaktivieren des Software-Resets des WR-Bits verhindert, dass das Schreiben vorzeitig endet. RD - Bit lesen. RD =1 : Startet das Lesen des EEPROM-Datenspeichers. Das Lesen dauert einen Zyklus. Per Software installiert. Zurücksetzen durch Hardware. WR - Bit schreiben. WR =1 : Startet das Schreiben in den EEPROM-Datenspeicher. Per Software installiert. Zurücksetzen durch Hardware. WREN - EEPROM-Schreibfreigabebit. WREN = 1: Schreiben freigegeben. WREN = 0: Schreiben gesperrt. Nach dem Einschalten wird WREN auf Null zurückgesetzt. Das WRERR-Error-Flag wird gesetzt, wenn der Schreibvorgang durch das /MCLR-Reset-Signal oder das Reset-Signal des WDT-Timers unterbrochen wird. Wir empfehlen, dieses WRERR-Flag zu überprüfen und ggf. Daten zu überschreiben, deren Daten und Adresse in den Registern EEDATA und EEADR gespeichert sind. WRERR - Fehlerflag schreiben. WRERR = 1: Das Flag wird gesetzt, wenn eine Schreiboperation durch das /MCLR-Rücksetzsignal (während des Normalmodus oder SLEEP-Modus) oder durch das WDT-Rücksetzsignal während des Normalmodus abgebrochen wird. Das EEIF-Flag wird gesetzt, wenn der eingebettete Automat das Schreiben in den Datenspeicher abschließt. Es muss per Software zurückgesetzt werden. EEIF - Schreibabschluss-Flag. EEIF = 1: Das Flag wird gesetzt, wenn der Schreibvorgang abgeschlossen ist. Das entsprechende Interrupt-Freigabebit ist EEIE im INTCON-Register. Organisation von Unterbrechungen Interrupts im PIC16C84 können aus vier Quellen stammen: - externer Interrupt von Pin RB0/INT, - RTCC-Zähler/Timer-Überlaufunterbrechung, - Unterbrechung am Ende des Schreibens von Daten in das EEPROM - Unterbrechen Sie das Ändern der Signale an den Pins des Ports RB<7:4>. Alle Interrupts haben den gleichen Vektor/die gleiche Adresse - 0004h. In das Interrupt-Steuerregister INTCON wird jedoch geschrieben: - von welcher Quelle die Interrupt-Anforderung empfangen wurde. Geschrieben vom entsprechenden Bit-Flag. Ein solcher Interrupt kann einzeln oder durch ein gemeinsames Bit maskiert werden. Die einzige Ausnahme ist der EEPROM-Schreibende-Interrupt. Dieses Flag befindet sich in einem anderen EECON1-Register. Das GIE General Interrupt Enable/Disable Bit (INTCON <7>) aktiviert (falls = 1) alle einzeln demaskierten Interrupts oder deaktiviert (falls = 0) sie. Jeder Interrupt kann zusätzlich aktiviert/deaktiviert werden, indem das entsprechende Bit im INTCON-Register gesetzt/gelöscht wird. Das GIE-Bit wird beim Zurücksetzen auf Null gesetzt. Wenn ein Interrupt verarbeitet wird, wird das GIE-Bit auf Null gesetzt, um weitere Interrupts zu deaktivieren, die Rücksprungadresse wird auf den Stapel geschoben und die Adresse 0004h wird in den Programmzähler geladen. Die Interrupt-Antwortzeit für externe Ereignisse, wie z. B. ein Interrupt vom INT-Pin oder Port B, beträgt ungefähr fünf Zyklen. Dies ist ein Zyklus weniger als bei internen Ereignissen wie einem Überlauf-Interrupt vom RTCC-Timer. Die Reaktionszeit ist immer gleich. In einem Interrupt-Handler kann die Quelle des Interrupts durch das entsprechende Bit im Flags-Register bestimmt werden. Dieses Flag-Bit muss per Software innerhalb eines Unterprogramms gelöscht werden. Die Unterbrechungsanforderungs-Flags sind unabhängig von den entsprechenden Maskenbits und dem GIE-Allgemeinmaskenbit. Der Interrupt-Return-Befehl RETFIE beendet die Interrupt-Routine und setzt das GIE-Bit, um wieder Interrupts freizugeben. Register der Abfragen und Masken Interrupt-Steuerregister und seine Bits
Adresse: 0bh Wert bei Reset = 0000 000? RBIF - Interrupt-Flag am RB-Port ändern. Das Flag wird gesetzt, wenn sich das Signal am Eingang RB<7:4> ändert. Das Flag wird programmgesteuert zurückgesetzt. INTF - Interrupt-Flag INT. Das Flag wird gesetzt, wenn der INT-Pin ein Signal von einer externen Unterbrechungsquelle empfängt. Zurücksetzen per Software. RTIF – RTCC-Überlauf-Unterbrechungs-Flag. Das Flag wird gesetzt, wenn RTCC überläuft. Das Flag wird programmgesteuert zurückgesetzt. RBIE – RBIF-Interrupt-Freigabe-/Sperrbit. RBIE = 0 : RBIE-Interrupt deaktivieren RBIE = 1 : RBIE-Interrupt aktivieren INTE - Bit aktiviert/deaktiviert INT-Interrupt. INTE = 0 : INT-Interrupt deaktivieren INTE = 1 : INT-Interrupt aktivieren RTIE RTIF-Interrupt-Aktivierungs-/Deaktivierungsbit. RTIE = 0 : RTIE-Interrupt deaktivieren RTIE = 1 : RTIE-Interrupt aktivieren EEIE - EEPROM-Schreibunterbrechungs-Freigabe-/Sperrbit. EEIE = 0: EEIF-Interrupt deaktivieren EEIE = 1: EEIF-Interrupt aktivieren GIE Alle Interrupt-Freigabe-/Sperrbits. GIE = 0 : Interrupts deaktivieren GIE = 1 : Interrupts aktivieren Es wird unter folgenden Umständen automatisch zurückgesetzt: - ein. - durch externes Signal /MCLR im Normalbetrieb. - durch externes Signal /MCLR im SLEEP-Modus. - am Ende der WDT-Zeitverzögerung während des normalen Betriebs. - am Ende der WDT-Timer-Verzögerung im SLEEP-Modus. Externe Unterbrechung Ein externer Interrupt am RB0/INT-Pin wird entweder bei einer steigenden Flanke (wenn Bit6 INTEDG=1 im OPTION-Register) oder einer fallenden Flanke (wenn INTEDG=0) ausgelöst. Wenn eine steigende Flanke am INT-Pin erkannt wird, wird das INTF-Anforderungsbit gesetzt (INTCON <1>). Dieser Interrupt kann maskiert werden, indem das Steuerbit INTE auf Null gesetzt wird (INTCON <4>). Das INTF-Anforderungsbit muss vom Interrupt-Programm gelöscht werden, bevor der Interrupt wieder freigegeben werden kann. Ein INT-Interrupt kann den Prozessor aus dem SLEEP-Modus wecken, wenn das INTE-Bit vor dem Eintritt in diesen Modus auf Eins gesetzt wurde. Der Zustand des GIE-Bits bestimmt auch, ob der Prozessor nach dem Aufwachen aus dem SLEEP-Modus in die Unterbrechungsroutine springt. RTCC-Interrupt Ein RTCC-Zählerüberlauf (FFh->00h) setzt das RTIF-Anforderungsbit (INTCON<2>). Dieser Interrupt kann durch Setzen/Löschen des RTIE-Maskenbits (INTCON<5>) aktiviert/deaktiviert werden. Das Zurücksetzen des RTIF-Requests obliegt dem Verarbeitungsprogramm. RB-Port-Interrupt Jede Änderung an den Signalen an den vier Eingängen des Ports RB<7:4> setzt das RBIF-Bit (INTCON<0>). Dieser Interrupt kann durch Setzen/Löschen des RBIE-Maskenbits (INTCON<3>) aktiviert/deaktiviert werden. Das Zurücksetzen des RBIF-Requests obliegt dem Verarbeitungsprogramm. EEPROM-Unterbrechung Das EEPROM-Schreibende-Unterbrechungsanforderungsflag EEIF (EECON1<4>) wird gesetzt, wenn das automatische Datenschreiben in das EEPROM abgeschlossen ist. Dieser Interrupt kann maskiert werden, indem das EEIE-Bit (INTCON<6>) zurückgesetzt wird. Das Zurücksetzen der EEIF-Anforderung ist Sache des Handlers. Übersicht Register/Ports Der Kristall hat zwei Ports: einen 5-Bit-RA-Port und einen 8-Bit-RB-Port mit bitweiser individueller Einstellung für Eingang oder Ausgang. Anschluss A-Leitungsdiagramm Port A ist ein 5 Bit breiter Port, der den Pins des RA<4:0>-Chips entspricht. Die RA<3:0>-Leitungen sind bidirektional und die RA4-Leitung ist ein Open-Drain-Ausgang. Port-A-Registeradresse ist 05h. Das TRISA-Steuerregister von Port A befindet sich auf der ersten Registerseite bei Adresse 85h. TRISA<4:0> ist ein 5 Bit breites Register. Wenn ein Bit im TRISA-Steuerregister auf Eins gesetzt ist, wird die entsprechende Leitung auf Eingang gesetzt. Null schaltet die Leitung auf Ausgang und gibt gleichzeitig den Inhalt des entsprechenden Latch-Registers an sie aus. Unten ist das Diagramm der Ports RA0..RA3
Leitungsdiagramm von Anschluss B Port B ist ein bidirektionaler Port, acht Bit breit (Registeradresse 06h). In Bezug auf Port B befindet sich das TRISB-Steuerregister auf der ersten Registerseite bei Adresse 86h. Wenn das Steuer-TRISB-Bit des Registers auf Eins gesetzt ist, dann wird die entsprechende Leitung auf Eingang gesetzt. Null schaltet die Leitung auf Ausgang und gibt gleichzeitig den Inhalt des entsprechenden Latch-Registers an sie aus. Jeder Stift von Anschluss B hat eine kleine Widerstandslast (etwa 100 µA) auf der Stromleitung. Es wird automatisch deaktiviert, wenn dieser Pin als Ausgang programmiert ist. Darüber hinaus kann das Steuerbit RBPU OPTION<7> alle Lasten abschalten (RBPU = 1). Ein Power-On-Reset schaltet auch alle Lasten aus. Die vier Leitungen von Port B (RB<7:4>) haben die Fähigkeit, einen Interrupt zu verursachen, wenn sich der Signalwert auf einer von ihnen ändert. Wenn diese Leitungen für die Eingabe konfiguriert sind, werden sie abgefragt und in der Q1-Leseschleife zwischengespeichert. In jedem Befehlszyklus wird der neue Eingangssignalwert mit dem alten verglichen. Wenn der Wert des Signals auf dem Bein und im Latch nicht übereinstimmt, wird ein hoher Pegel erzeugt. Die Ausgänge der "Mismatch"-Detektoren RB4, RB5, RB6, RB7 werden ODER-verknüpft und erzeugen eine RBIF-Unterbrechung (gespeichert in INTCON<0>). Eine als Ausgang konfigurierte Leitung nimmt an diesem Vergleich nicht teil. Ein Interrupt kann den Quarz aus dem SLEEP-Modus wecken. Setzen Sie im Interrupt-Handler die Interrupt-Anforderung auf eine der folgenden Arten zurück: 1) Interrupts sperren durch Löschen des RBIE-Bits INTCON<3>. 2) Port B lesen. Dies beendet den Vergleichszustand. 3) Lösche das Bit RBIF INTCON<0>. Nicht übereinstimmende Interrupts und per Software einstellbare interne aktive Lasten auf diesen vier Leitungen können eine einfache Schnittstelle, wie z. B. eine Tastatur, mit Tastendruck-Weckfunktion aus dem SLEEP-Modus bereitstellen. Leg RB0 ist mit dem externen Interrupt-Eingang INT kombiniert. Name
Portprobleme Probleme beim Organisieren bidirektionaler Ports -Einige Befehle werden intern als Read+Write ausgeführt. Beispielsweise lesen die BCF- und BSF-Befehle den gesamten Port, ändern ein Bit und geben das Ergebnis zurück. Hier ist Vorsicht geboten. Beispielsweise liest der BSF-Befehl für Bit 5 des Registers f6 (Port B) zuerst alle acht Bits. Bit 5 wird dann manipuliert und der neue Wert des Bytes wird vollständig in die Ausgangslatches geschrieben. Wenn ein anderes Bit in Register f6 i als bidirektionalen I/O verwendet (z. B. Bit 0) und derzeit als Eingang definiert ist, wird der Eingang an diesem Pin gelesen und in den Ausgangslatch dieses Pins zurückgeschrieben, wodurch sein vorheriger Zustand überschrieben wird. Solange dieser Pin im Eingabemodus bleibt, treten keine Probleme auf. Wenn jedoch Zeile 0 später in den Ausgabemodus wechselt, ist ihr Zustand undefiniert. Externe Stromquellen ("Befestigung UND", "Befestigung ODER") sollten sich nicht auf das im Ausgangsmodus arbeitende Bein "lehnen". Die resultierenden großen Ströme können den Kristall beschädigen. Serieller Zugriff auf I/O-Ports Das Schreiben in den Ausgangsport erfolgt am Ende des Befehlszyklus. Aber beim Lesen müssen die Daten zu Beginn des Befehlszyklus stabil sein. Seien Sie vorsichtig mit Lesevorgängen, die unmittelbar auf Schreibvorgänge an denselben Port folgen. Hierbei ist die Trägheit des Spannungsaufbaus an den Klemmen zu berücksichtigen. Möglicherweise ist eine Softwareverzögerung erforderlich, damit sich die Spannung am Pin (je nach Last) stabilisieren kann, bevor der nächste Lesebefehl ausgeführt wird. Übersicht über Befehle und Symbole Jeder PIC16C84-Befehl ist ein 14-Bit-Wort, das nach Bedeutung in die folgenden Teile unterteilt ist: - 1. Operationscode, -2. ein Feld für einen oder mehrere Operanden, die an dieser Anweisung beteiligt sein können oder nicht. Der PIC16C84-Befehlssatz umfasst Byte-orientierte Befehle, Bit-orientierte Befehle, konstante Operationen und Steuerübertragungsbefehle. Bei byteorientierten Befehlen bezeichnet "f" das zu bearbeitende Register; "d" - Bit bestimmt, wo das Ergebnis abgelegt werden soll. Bei „d“=0 wird das Ergebnis in das W-Register abgelegt, bei „d“=1 wird das Ergebnis in das im Befehl genannte „f“ abgelegt. Bei bitorientierten Befehlen gibt "b" die Nummer des an dem Befehl beteiligten Bits an und "f" ist das Register, in dem sich dieses Bit befindet. Für Übertragungsbefehle und konstante Operationen bezeichnet "k" eine Acht- oder Elf-Bit-Konstante. Alle Befehle werden innerhalb eines Befehlszyklus ausgeführt. In zwei Fällen dauert die Ausführung des Befehls zwei Befehlszyklen: -1. Bedingung prüfen und springen, -2.dadurch Programmzähler ändern Befehlsausführung. Ein Befehlszyklus besteht aus vier Perioden des Generators. Somit beträgt die Ausführungszeit des Befehlszyklus für einen 4-MHz-Oszillator 1 µs. Byteorientierte Befehle
Bitorientierte Befehle
Übergänge
Hinweise und Erläuterungen Hinweis 1: Die Befehle TRIS und OPTION wurden zur Kompatibilität mit der PIC16C5X-Familie in die Befehlsliste aufgenommen. Ihre Verwendung wird nicht empfohlen. Auf dem PIC16C84 stehen die TRIS- und OPTION-Register zum Lesen und Schreiben wie normale nummerierte Register zur Verfügung. Beachten Sie, dass diese Befehle in zukünftigen PIC16CXX-Entwicklungen möglicherweise nicht unterstützt werden. Hinweis 2: Wenn ein E/A-Register geändert wird, wie z. B. MOVF 6,1, wird der für die Änderung verwendete Wert direkt von den Chip-Pins gelesen. Wenn der Ausgangs-Latch-Wert für einen zur Ausgabe programmierten Pin "1" ist, aber das externe Signal an diesem Pin "0" ist, weil es nach außen "ausgewölbt" ist, dann wird "0" gelesen. Hinweis 3: Wenn der Operand dieser Anweisung f1 ist (und d = 1, falls zulässig), dann wird der Divisor, wenn er mit RTCC verbunden ist, auf Null gesetzt. Bedingungen zurücksetzen In PIC16C84 gibt es Unterschiede zwischen den Reset-Optionen: 1) Einschalt-Reset. 2) Externer Reset /MCLR im Normalbetrieb. 3) Externer Reset /MCLR im SLEEP-Modus. 4) Zurücksetzen am Ende der WDT-Timer-Verzögerung während des normalen Betriebs. 5) Reset am Ende der WDT-Timer-Verzögerung im SLEEP-Modus. Einige der Spezialregister werden beim Zurücksetzen nicht initialisiert. Sie haben beim Einschalten einen zufälligen Zustand und ändern sich bei anderen Arten von Rücksetzungen nicht. Der andere Teil der Sonderregister wird für alle Arten von Rücksetzungen in den "Rücksetzzustand" initialisiert, mit Ausnahme der Rücksetzung am Ende der WDT-Zeitgeberverzögerung im SLEEP-Modus. Es ist nur so, dass dieses Zurücksetzen als vorübergehende Verzögerung im normalen Betrieb betrachtet wird. Es gibt noch ein paar Ausnahmen. Der Programmzähler wird immer auf Null (0000h) zurückgesetzt. Die Statusbits TO und PD werden je nach Rücksetzoption gesetzt oder gelöscht. Diese Bits werden von der Software verwendet, um die Art des Rücksetzens zu bestimmen. Ihre Werte nach dem Zurücksetzen sind in der Tabelle aufgeführt. Der Zustand der Register nach dem Zurücksetzen ist in der Tabelle dargestellt. Dort werden Schreibweisen akzeptiert: i-ändert sich nicht, x - unbekannt, - nicht ausgeführt, als `0` gelesen. ? - wird am Ende des Schreibens ins EEPROM gesetzt
Einschalt-Reset-Algorithmus Der Kristall PIC16C84 hat einen eingebauten Einschaltdetektor. Der Starttimer beginnt mit dem Zählen der Zeitverzögerung, nachdem die Versorgungsspannung den Pegel von etwa 1,2...1,8 Volt überschritten hat. Nach einer Verzögerung von etwa 72 ms wird davon ausgegangen, dass die Spannung ihren Nennwert erreicht hat, und eine weitere Halbzeitverzögerung wird gestartet, um den Quarzoszillator zu stabilisieren. Ein programmierbares Konfigurationsbit ermöglicht es Ihnen, die Verzögerung des eingebauten Start-Timers zu aktivieren oder zu deaktivieren. Die Startzeit variiert je nach Crystal-Instanzen, Leistung und Temperatur. Siehe DC-Spezifikationen. Der Timer für die Generatorstabilisierung zählt 1024 Impulse des Generators, der zu arbeiten begonnen hat. Es wird angenommen, dass der Quarzoszillator während dieser Zeit in den Modus eingetreten ist. Bei Verwendung von RC-Generatoren wird die Belichtung zur Stabilisierung nicht durchgeführt. Der externe Reset-Wartezeitgeber /MCLR wird dann freigegeben. Dies ist in den Fällen erforderlich, in denen es erforderlich ist, mehrere PIC-Controller über das für alle gemeinsame /MCLR-Signal synchron zu starten. Wenn kein solches Signal empfangen wird, wird nach der Tost-Zeit ein internes Rücksetzsignal erzeugt und die Steuerung beginnt mit der Ausführung des Programms. Die Tost-Zeit wird durch die Konfigurationsbits im EEPROM programmiert. Hier gibt es ein Problem, bei dem Vdd zu langsam ansteigt und alle Verzögerungen beim Start auftreten und die Leistung ihren minimalen Vdd(min)-Gesundheitswert noch nicht erreicht hat. In solchen Fällen empfehlen wir die Verwendung externer RC-Ketten zum Zurücksetzen auf /MCLR. Unten ist eine Kette
Hier können Sie eine Diode verwenden, um den Kondensator schnell zu entladen, wenn der Strom ausgeschaltet ist. Widerstand R < 40 kΩ wird empfohlen, dann fallen nicht mehr als 0,2 V darauf. 100 Ohm Widerstand Hunde-Timer ansehen Der Watchdog-Timer ist ein völlig unabhängiger eingebauter RC-Generator, der keine externen Schaltungen benötigt. Er läuft auch dann, wenn der Hauptoszillator gestoppt ist, wie es bei einem SLEEP-Befehl der Fall ist. Der Zeitgeber erzeugt ein Rücksetzsignal. Die Erzeugung solcher Rücksetzungen kann deaktiviert werden, indem eine Null in ein spezielles WDTE-Konfigurationsbit geschrieben wird. Dieser Vorgang wird in der Phase des Brennens von Mikroschaltkreisen durchgeführt. WDT verzögern Die nominelle WDT-Verzögerung beträgt 18 ms (ohne Verwendung eines Teilers). Dies hängt von der Temperatur, der Versorgungsspannung und den Merkmalen der Mikroschaltungstypen ab. Wenn große Verzögerungen erforderlich sind, kann ein eingebauter Teiler mit einem Teilungsverhältnis von bis zu 1:128 an den WDT angeschlossen werden; die durch Schreiben in das OPTION-Register programmiert wird. Hier können Belichtungen bis zu 2.5 Sekunden realisiert werden. Die Befehle "CLRWDT" und "SLEEP" setzen den WDT und den Teiler zurück, wenn er mit dem WDT verbunden ist. Dies startet die Verzögerung von Anfang an und verhindert für eine Weile, dass das Rücksetzsignal erzeugt wird. Kommt das Reset-Signal vom WDT, wird gleichzeitig das „TO“-Bit im Statusregister (f3) zurückgesetzt. Bei Anwendungen mit hohem Rauschen ist der Inhalt des OPTION-Registers fehleranfällig. Daher muss das OPTION-Register in regelmäßigen Abständen aktualisiert werden. Zu beachten ist, dass die schlechteste Kombination ist: Vdd=min, Temperatur=max und max Teilungsfaktor, dies führt zur längsten Zeitverzögerung, sie kann bis zu mehreren Sekunden betragen. Generatortypen PIC16C84-Kristalle können mit vier Arten von eingebauten Oszillatoren arbeiten. Der Benutzer kann zwei Konfigurationsbits (FOSC1 und FOSC0) programmieren, um einen von vier Modi auszuwählen: RC, LP, XT, HS. Die Quarze PIC16... können auch von externen Quellen getaktet werden. Ein auf Quarz- oder Keramikresonatoren aufgebauter Oszillator benötigt nach dem Einschalten eine Stabilisierungsphase. Zu diesem Zweck hält der eingebaute Oszillator-Start-Timer das Gerät für etwa 18 ms im Reset-Zustand, nachdem das Signal am /MCLR-Chip-Pin einen logischen Eins-Pegel erreicht hat. Daher ist in vielen Fällen eine mit /MCLR verknüpfte externe RC-Kette nicht erforderlich. Eingebaute Generatoren sind bei bestimmten Werten der Versorgungsspannung betreibbar:
AUFMERKSAMKEIT! Bei Frequenzen unter 500 kHz kann der interne Oszillator einen fehlerhaften harmonischen Impuls erzeugen, wenn Port A Bit 0 umgeschaltet wird. Dies passiert nicht, wenn ein externer Oszillator oder der eingebaute RC-Oszillator verwendet wird. Quarzgenerator PIC16C84-XT, -HS oder -LP erfordern einen Kristall- oder Keramikresonator, der an die OSC1- und OSC2-Pins angeschlossen werden muss.
Die Kennzeichnungen sind wie folgt: XT - Standard-Quarzoszillator, HS - Hochfrequenz-Quarzoszillator, LP - Niederfrequenz-Oszillator für wirtschaftliche Anwendungen. Der Rs-Widerstand kann für den "HS"-Oszillator erforderlich sein, insbesondere unter 20 MHz, um Oberwellen zu dämpfen. Es kann auch im XT-Modus mit einem AT-Streifenschnittresonator erforderlich sein. Die Wahl der Kondensatoren für einen Keramikresonator.
Eine höhere Kapazität erhöht die Stabilität des Generators, verlängert aber auch die Startzeit. Die Werte dienen nur zur Orientierung. Im HS- und XT-Modus kann ein Vorwiderstand Rs erforderlich sein, um Oberschwingungen zu vermeiden. RC-Generator. Wenn Geschwindigkeit und Zeitgenauigkeit nicht erforderlich sind, spart ein OTP-Quarz wie der PIC16C84-RC Geld und implementiert einen einfachen RC-Oszillator.
Die Frequenz ist eine Funktion der Versorgungsspannung, des Widerstands Rext, des Kondensators Cext und der Temperatur. Außerdem wird die Oszillatorfrequenz von Charge zu Charge leicht variieren. Die Erzeugungsfrequenz wird durch die Eigenkapazität des Quarzgehäuses beeinflusst, ihr Einfluss macht sich bei kleinen Werten von Cext bemerkbar. Auch die Drift der R- und C-Glieder muss berücksichtigt werden. Bei Rext-Werten unter 2.2 kΩ kann der Generator instabil sein oder nicht starten. Bei sehr hohen Werten von Rext (z. B. 1 MΩ) wird der Generator empfindlich gegenüber Störungen, Feuchtigkeit und Leckströmen der Installation. Der empfohlene Rext-Wert liegt zwischen 5 kΩ und 100 kΩ. Obwohl der Oszillator ohne externen Kondensator (Cext = 0) betrieben werden kann, empfehlen wir zur Erhöhung der Stabilität eine Kapazität von mehr als 20 pF zu verwenden. Bei wenig oder keinem Cext hängt die Oszillatorfrequenz stark von den Montagekapazitäten ab. Die Streuung ist umso größer, je größer der Wert von R (und je kleiner der Wert von C ist (da in diesem Fall der Effekt der Montagekapazitäten stärker ausgeprägt ist). Das durch 4 geteilte Signal der Oszillatorfrequenz ist am OSC2/CLKOUT-Pin vorhanden und kann für Test- oder Timing-Zwecke für andere Schaltungen verwendet werden. externe Erregung
OPTION-Register Das OPTION-Register (Adresse 81h) ist zum Lesen und Schreiben verfügbar und enthält verschiedene Steuerbits, die die Konfiguration des Begrenzers bestimmen, wo er angeschlossen ist: an RTCC oder WDT, das Vorzeichen der Flanke des externen Interrupts INT und das externe Signal für RTCC, die Verbindung einer aktiven Last am RB-Port. Registrieren Sie die OPTION-Adresse 81h Einschaltwert = FFH
PSA – Bit verbindet den Teiler mit: 0 – RTCC 1-WDT RTE - Flanke des externen RTCC-Signals: 0 – Inkrement der ansteigenden Flanke am RTCC-Stift 1 - Inkrement der negativen Flanke am RTCC-Pin RTS - Signalquelle für RTCC 0 - Signal vom internen Generator 1 - Externes Signal auf dem RTCC-Zweig INTEDG - Signalflanke INT: 0 - Unterbrechung bei einer negativen Flanke am INT-Pin 1 – Positiver Flanken-Interrupt am INT-Pin /RBPU - Invertiertes aktives Ladeverbindungsbit zu Port B. /RBPU = 0: Aktive Lasten werden gemäß dem RB-Port-Algorithmus verbunden /RBPU = 1: Aktive Lasten von Port B sind immer deaktiviert Frequenzteileranschlüsse Derselbe 0-Bit-Zähler kann entweder vor dem RTCC oder nach dem Watchdog-Timer aktiviert werden. Beachten Sie, dass der Teiler nur mit einem dieser Geräte funktioniert. Wir wiederholen, wenn der Teiler mit RTCC funktioniert, bedeutet dies, dass er im Moment nicht mit dem Watchdog-Timer funktioniert und umgekehrt. Zähleraktivierungsschema (siehe Abschnitt RTCC:RTCC}. Die PSA- und PS2-PS16-Bits im OPTION-Register bestimmen, mit welchem Gerät der Teiler arbeitet, und die Einstellung des Teilungsfaktors. Wenn der Teiler mit RTCC verbunden ist, werden alle Befehle, die an RTCC schreiben ( zum Beispiel , CLRF 1 MOVWF 1, BSF XNUMX,x... usw.) setzt den Teiler zurück.Wenn er mit dem Watchdog-Timer verbunden ist, setzt der Limiter zusammen mit dem Watchdog-Timer den CLRWDT-Befehl zurück Fragment des Programms zum Umschalten von RTCC auf WDT 1. MOVLW B`xx0x0xxx` ;wähle interne Uhr und einen neuen ;Wert für Divisor. Wenn der neue Wert von ; Divisor ist 2. OPTION ;`000` oder `001`, dann müssen Sie vorübergehend ;einen anderen Teilerwert auswählen. 3. CLRF 1. RTCC und Teiler zurücksetzen. 4. MOVLW B`xxxx1xxx` ; WDT auswählen ohne den Divisorwert zu ändern. 5.OPTION 6. CLRWDT : WDT und Teiler zurücksetzen. 7. MOVLW B`xxxx1xxx` ;Wählen Sie einen neuen Wert für den Divisor. 8.OPTION Die Punkte 1 und 2 werden nur benötigt, wenn eine externe Impulsquelle an das RTCC angeschlossen wurde. Die Punkte 7 und 8 sind erforderlich, wenn der Koeffizient Division sollte auf '000' oder '001' gesetzt werden. Umschalten des Splitters von WDT auf RTCC 1. CLRWDT : WDT und Teiler zurücksetzen. 2. MOVLW B`xxxx0xxx` ;wähle RTCC, neuer Wert für Divisor ;Signalquelle. 3. OPTION Diese Programme sollten auch dann verwendet werden, wenn WDT deaktiviert ist. Konfigurationswort Der PIC16C84-Kristall hat fünf Konfigurationsbits, die im EEPROM gespeichert und während der Chip-Programmierungsphase gesetzt werden. Diese Bits können programmiert (als „0“ gelesen) oder unprogrammiert (als „1“ gelesen) bleiben, um die entsprechende Gerätekonfigurationsoption auszuwählen. Diese Bits befinden sich im EEPROM-Speicher an der Adresse 2007h. Der Benutzer sollte bedenken, dass diese Adresse unterhalb des Codebereichs liegt und dem Programm nicht zur Verfügung steht. Konfiguration EEPROM-Zelle.
CP - Codeschutzbit. CP = 1: Sicherheitscode deaktiviert CP = 0: Sicherheitscode aktiviert Die restlichen Bits im Wort werden nicht verwendet und als Einsen gelesen. individuelles Etikett Der PIC16C84-Kristall hat vier Wörter, die sich bei (2000h-2003h) befinden. Diese werden verwendet, um den Benutzeridentifikationscode (ID), die Prüfsumme oder andere Informationen zu speichern. Sie können wie das Konfigurationswort nur vom Programmierer gelesen oder geschrieben werden. Es gibt keinen Programmzugriff auf sie. Wenn der Quarz geschützt ist, wird dem Benutzer empfohlen, nur die unteren sieben Bits jeder Wort-ID zur Identifizierung zu verwenden und "0" in das hohe Bit zu schreiben. Dann kann die Wort-ID auch in einer geschützten Version gelesen werden. Schutz von Programmen vor dem Lesen Programmcode, der auf den Chip geschrieben wird, kann lesegeschützt werden, indem das Schutzbit (CP) im Konfigurationswort auf Null gesetzt wird. Der Inhalt des Programms kann nicht so gelesen werden, dass damit gearbeitet werden könnte. Außerdem wird es unmöglich, das Programm zu ändern, wenn das Schutzbit gesetzt ist. Gleiches gilt für den Inhalt des EEPROM-Datenspeichers. Wenn der Schutz gesetzt ist, kann das CP-Bit nur zusammen mit dem Kristallinhalt gelöscht werden. EEPROM-Programmspeicher und Datenspeicher werden zuerst gelöscht und zuletzt das CP-Code-Schutzbit. Überprüfen eines Kristalls mit installiertem Schutz. Beim Lesen eines geschützten Chips ergibt das Lesen einer beliebigen Speicheradresse ein ähnliches Ergebnis wie 0000000XXXXXXX (binär), wobei X 0 oder 1 ist. Um die Integrität des Speichers in einem geschützten Chip zu überprüfen, befolgen Sie die Regeln: 1) Programmieren und überprüfen Sie den Betrieb eines Arbeitskristalls. 2) Setzen Sie den Schutz des Programmcodes und lesen Sie den Inhalt des Programmspeichers in die Referenzdatei. 3) Verifizieren Sie jeden geschützten Chip, indem Sie seinen Programmspeicher mit dem Inhalt dieses Benchmarks vergleichen. Der EEPROM-Datenspeicher kann nach Setzen des Sicherheitsbits nicht überprüft werden. Low-Power-Modus Der SLEEP-Modus wird durch den SLEEP-Befehl eingegeben. Wenn der WDT aktiviert ist, wird er mit diesem Befehl zurückgesetzt und beginnt mit der Zeitmessung, das "PD"-Bit im Statusregister (f3) wird zurückgesetzt, das "TO"-Bit wird gesetzt und der interne Oszillator wird ausgeschaltet. Die I/O-Ports behalten den Zustand bei, den sie vor dem Eintritt in den SLEEP-Modus hatten. Um den Stromverbrauch in diesem Modus zu reduzieren, sollten die Pins so eingestellt werden, dass kein Strom zwischen Quarz und externen Schaltungen fließt. Die Eingangspins müssen mit externen High- oder Low-Widerständen verbunden werden, um Schaltströme durch potentialfreie hochohmige Eingänge zu vermeiden. Dasselbe gilt für RTCC. Leg /MCLR muss von Vihmc mit Energie versorgt werden. Das Verlassen des SLEEP-Modus erfolgt durch folgende Ereignisse: 1. Externer Reset – Impuls mit niedrigem Pegel an Pin /MCLR. 2. Zurücksetzen, wenn WDT ausgelöst wird (falls aktiviert) 3. Unterbrechungen. (Interrupt vom INT-Pin, Interrupt, wenn sich Port B ändert, Interrupt, wenn das Schreiben von EEPROM-Daten abgeschlossen ist). Das erste Ereignis setzt das gesamte Gerät zurück. Die beiden anderen Ereignisse deuten darauf hin, dass das Programm weiter ausgeführt wird. Das "PD"-Bit im Statusregister (f3), das beim Einschalten gesetzt, aber durch den "SLEEP"-Befehl zurückgesetzt wird, kann verwendet werden, um den Zustand des Prozessors vor dem "Aufwachen" zu bestimmen: Entweder war der Prozessor in der "SLEEP" (Warmstart) Modus, oder es war nur ausgeschaltet (Kaltstart). Mit dem „TO“-Bit können Sie bestimmen, was das Verlassen des SLEEP-Modus verursacht hat: entweder ein externes Signal am /MCLR-Pin oder der Betrieb des WDT. Damit ein Gerät aus dem SLEEP-Modus über einen Interrupt aufwacht, muss der Interrupt aktiviert werden, indem die entsprechende Maske im INTCON-Register gesetzt wird. Beim Verlassen des SLEEP-Modus wird das Hintergrundprogramm ausgeführt, wenn die allgemeine Maske alle Interrupts deaktiviert (GIE=0). Wenn GIE = 1, dann wird die Unterbrechungsroutine ausgeführt. Maximalwerte der elektrischen Parameter Parameter außerhalb dieser Grenzen können den Chip beschädigen. Der Betrieb des Kristalls über einen längeren Zeitraum an seinen Grenzwerten beeinträchtigt seine Zuverlässigkeit.
Notes: 1. Die Gesamtverlustleistung darf 800 mW für jedes Gehäuse nicht überschreiten. Die Verlustleistung wird nach folgender Formel berechnet: Pdis= Vdd(Idd – Sum(Ioh)) + Sum ((Vdd – Voh)Ioh) + Sum (Vol Iol) 2. Ein Absinken der Spannung am /MCLR-Pin unter Vss (Masse) verursacht hohe Ströme von über 80 mA und kann diese Leitung beschädigen. Wir empfehlen daher, Signale über einen 50-100 Ohm Abschlusswiderstand an den /MCLR-Pin anzulegen. DC-Parameter DC-Spezifikationen: PIC16C84-04, PIC16C84-10. (Für kommerzielle, industrielle, automobile Leistung). MEMEC BALTIC Ltd. ist Mitglied der Memec International Components Group und der Raab Karcher Electronics Group. Diese Gruppe von Distributoren für elektronische Komponenten ist führend im Vertrieb der neuesten elektronischen Technologie und Halbleiterkomponenten. MEMEC BALTIC Ltd. vertritt die MEMEC-Unternehmensgruppe und ist der offizielle Distributor von Microchip und Raychem in Russland, der Ukraine, Weißrussland und den baltischen Ländern. MEMEC BALTIC Ltd. Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
Eine neue Möglichkeit, optische Signale zu steuern und zu manipulieren
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