Однокристальные микроконтроллеры PIC 16С71

Однокристальные микроконтроллеры PIC 16С71

 

Особенности структурной организации ОМК PIC 16С71

Микроконтроллеры PIC 16С71 относятся к расширенному семейству и имею целый ряд отличий от МК базового семейства PIC 16С5Х главным 0из которого… 1. Количество команд увеличено до 37‑и (вместо 33‑х в PIC16С5Х). … 2. Добавлены 4‑е новые команды:

Обозначение выводов и их функциональное назначение

PDIP, SOIC, CERDIP     RA2/AIN2 RA1/AIN1

Таблимца 3.1

  Обозначение Нормальный режим RA4/RTCC Вход через триггер Шмитта. Ножка порта ввода/вывода с открытым…

Организация памяти данных (ОЗУ)

Память данных также как и в PIC 16С5Х имеет страничную организацию, но состоит всего из 2-х страниц (рис.3.3). Причем, страницы в различных…       Страница 0 Страница 1   00 h IND0 (*) IND0 …

Описание специальных регистров PIC 16С71

Окончание таблицы 3.2   Адрес Имя Бит 7 Бит 6 Бит 5 …  

Модуль таймера (TMRO-RTCC)

Единственным отличием данного модуля от аналогичного в PIC 16С5Х является возможность формирования сигнала прерывания. Прерывание по RTCC вырабатывается тогда, когда происходит переполнение RTCC…  

Регистр статуса (STATUS)

Отличается от аналогичного регистра PIC 16С5Х лишь тем, что вместо трех бит выбора страниц памяти программ РА2, РА1, РА0 в соответствующих разрядах…     R/W R/W R/W R R R/W R/W R/W   …

Программный счетчик и организация памяти программ

Программный счетчик в PIC16C71 имеет ширину 13 бит и способен адресовать 8К х 14бит объема программной памяти. Однако, физически на кристалле… Организация памяти программ показана на рис.3.6. Ширина программного счетчика - 13 бит. Младший байт программного счетчика (PCL) доступен для чтения и записи и…

Стек

 

Микроконтроллер PIC16C71 имеет восьмиуровневый аппаратный стек шириной 13 бит. Область стека не принадлежит ни к программной области ни к области данных, а указатель стека пользователю недоступен. Текущее значение программного счетчика посылается в стек, когда выполняется команда CALL или производится обработка прерывания. При выполнении процедуры возврата из подпрограммы (команды RETLW, RETFIE или RETURN) в программный счетчик выгружается содержимое стека. Регистр PCLATH (0Ah) не изменяется при операциях со стеком.

 

Прерывания

Прерывания в PIC16C71 могут быть от четырех источников: - внешнее прерывание с ножки RB0/INT, - прерывание от переполнения счетчика/таймера RTCC,

Модуль аналого-цифрового преобразователя (АЦП)

Модуль АЦП (рис3.10) содержит четыре входных аналоговых канала AIN3, AIN1, AIN2 и AIN3, мультиплексируемых на одну схему выборки/хранения и далее на… Преобразователь использует принцип последовательного приближения.…  

Сброс

 

В PIC 16С71 существуют различия между вариантами сброса:

1) Сброс по включению питания.

2) Сброс по внешнему сигналу /MCLR при нормальной работе.

3) Сброс по внешнему сигналу /MCLR в режиме SLEEP.

4) Сброс по окончанию задержки таймера WDT при нормальной работе.

5) Сброс по окончанию задержки таймера WDT в режимеSLEEP.

Некоторые из специальных регистров при сбросе не инициализируются. Они имеют случайное состояние при включении питания и не изменяются при других видах сбросов. Другая часть специальных регистров инициализируются в «состояние сброса» при всех видах сброса, кроме сброса по окончанию задержки таймера WDT в режиме SLEEP. Просто этот сброс рассматривается как временная задержка в нормальной работе. Есть еще несколько исключений. Программный счетчик всегда сбрасывается в ноль (0000h). Биты статуса TO и PD устанавливаются или сбрасываются в зависимости от варианта сброса. Эти биты используются программой для определения природы сброса. Их значения после сброса приведены в табл. 3.5.

 

Таблица 3.5

Состояние специальных регистров после сброса

Окончание таблицы 3.5   Адрес Имя Сброс по включению питания …  

Регистр OPTION

Регистр конфигурации предделителя и таймера (OPTION) доступен для чтения и записи и содержит различные управляющие биты, которые определяют… Регистр OPTION (Адрес 81h. Значение при включении питания = FFH) имеет…  

Биты установки конфигураци

Кристалл PIC16C71 имеет пять битов конфигурации, которые хранятся в EPROM и устанавливаются на этапе программирования кристалла. Эти биты могут быть… Ячейка конфигурации (Адрес: 2007h) имеет следующее содержание:   13 5   CP PWRTE WDTE …

Режим пониженного энергопотребления

Вход в режим SLEEP осуществляется командой SLEEP. По этой команде, если WDT разрешен, то он сбрасывается и начинает счет времени, бит »в регистре… Для снижения потребляемого тока в этом режиме, ножки на вывод должны иметь… Выход из режима SLEEP осуществляется в результате следующих событий:

Система команд

Каждая команда PIC16C71 представляет собой 14‑разрядное слово, содержащее поле кода операции (OPCODE) и поле одного или более операндов,… Система команд PIC16С71 приведена в табл. 3.8 и включает в себя команды работы… Для команд работы с байтами "f" обозначает регистр, с которым производится действие, а бит "d"…

Рис. 3.13. Общий формат команды

 

Таблица 3.7

Описание полей команд PIC 16C71

 

Поле	Описание
f	Адрес регистра
w	Рабочий регистр
b	Номер бита в 8-ми разрядном регистре
k	Константа
x	Не используется, ассемблер формирует код с х=0

 

Окончание таблицы 3.7

 

Поле	Описание
d	Регистр назначения: D=0 результат в регистре W D=1 результат в регистре f По умолчанию d=1
Label	Имя метки
TOS	Вершина стека (Top Of Stack)
PC	Счетчик команд (Program Counter)
/TO	Тайм-аут (Time Out)
/PD	Выключение питания (Power Down)
Dest	Регистр назначения: рабочий регистр W или регистр, заданный в команде
[ ]	Необязательные параметры
( )	Содержание
?	Присвоение
< >	Битовое поле
Є	Из набора

 

Таблица 3.8

Система команд PIC 16C71

 

Мнемокод	Название команды	Циклы	Код команды (14 бит)	Биты сос- тоя- ния	При- меча- ния
Команды работы с байтами
ADDWF f,d	Сложение W с f		00 0001 11df ffff	C,DC, Z	2,3
ANDWF f,d	Логическое И W и f		00 0001 01df ffff	Z	2,3
CLRF f	Сброс регистра f		00 0000 011f ffff	Z
CLRW -	Сброс регистра W		00 0000 0100 0000	Z	-
COMF f,d	Инверсия регистра f		00 0010 01df ffff	Z	-
DECF f,d	Декремент регистра f		00 0000 11df ffff	Z	2,3
DECFSZ f,d	Декремент f, пропустить команду, если 0	1(2)	00 0010 11df ffff		2,3

Продолжение таблицы 3.8

 

Мнемокод	Название команды	Циклы	Код команды (14 бит)	Биты сос- тоя- ния	При- меча- ния
INCF f,d	Инкремент регистра f		00 0010 10df ffff	Z	2,3
INCFSZ f,d	Инкремент f, пропустить команду, если 0	1(2)	00 0011 11df ffff		2,3
IORWF f,d	Логическое ИЛИ W и f		00 0001 00df ffff	Z	2,3
MOVF f,d	Пересылка регистра f		00 0010 00df ffff	Z	2,3
MOVWF f	Пересылка W в f		00 0000 001f ffff
NOP -	Холостая команда		00 0000 0000 0000		-
RLF f,d	Сдвиг f влево через перенос		00 0011 01df ffff	C	2,3
RRF f,d	Сдвиг f вправо через перенос		00 0011 00df ffff	C	2,3
SUBWF f,d	Вычитание W из f		00 0000 10df ffff	C,DC,Z	2,3
SWAPF f,d	Обмен местами тетрад в f		00 0011 10df ffff		2,3
XORWF f,d	Исключающее ИЛИ W и f		00 0001 10df ffff	Z	2,3
Команды работы с битами
BCF f,b	Сброс бита в регистре f		01 0100 bbbf ffff		2,3
BSF f,b	Установка бита в регистре f		01 0101 bbbf ffff		2,3
BTFSC f,b	Пропустить команду, если бит в f равен нулю	1(2)	01 0110 bbbf ffff		-
BTFSS f,b	Пропустить команду, если бит в f равен единице	1(2)	01 0111 bbbf ffff		-
Команды передачи управления и операции с константами
ADDLW k	Сложение константы с W	1	11 111x kkkk kkkk	C,DC, Z	4
ANDLW k	Логическое И константы и W		11 1110 kkkk kkkk	Z
IORLW k	Логическое ИЛИ константы и W		11 1101 kkkk kkkk	Z	-
SUBLW k	Вычитание W из константы.	1	11 110x kkkk kkkk	C,DC, Z	4

Окончание таблицы 3.8

 

Мнемокод	Название команды	Циклы	Код команды (14 бит)	Биты сос- тоя- ния	При- меча- ния
CALL k	Вызов подпрограммы		10 1001 kkkk kkkk		-
CLRWDT	Сброс Watchdog таймера		00 0000 0000 0000	/TO, /PD	-
GOTO k	Переход по адресу		10 1010 kkkk kkkk		-
RETLW k	Возврат из подпрограммы с загрузкой константы в W		11 1000 kkkk kkkk		-
RETFIE	Возврат из прерывания.	2	00 0000 0000 1001		4
RETURN	Возврат из подпрограммы.	2	00 0000 0000 1000		4
SLEEP	Переход в режим SLEEP		00 0000 0000 0011	/TO, /PD	-
TRIS f	Загрузка TRIS регистра		00 0000 0000 0ffff
MOVLW k	Пересылка константы в W		11 1100 kkkk kkkk		-
XORLW k	Исключающее ИЛИ константы и W		1111 kkkk kkkk	Z	-
OPTION	Загрузка W в OPTION регистр		00 0000 0000 0000

 

Примечания:

1. Команды TRIS и OPTION помещены в перечень команд для совместимости с семейством PIC16C5X. Их использование не рекомендуется. В PIC16C71 регистры TRIS и OPTION доступны для чтения и записи как обычные регистры с номером. Эти команды могут не поддерживаться в дальнейших разработках PIC16CXX.

2. Когда модифицируется регистр ввода/вывода (например MOVF PORT, 1), используется значение, считываемое с выводов. Например, если в выходной защелке порта, включенного на ввод, находится "1", а внешнее устройство формирует на этом выводе "0", то в этом разряде данных будет записан "0".

3. Если операндом команды является регистр TMRO (и, если допустимо, d=1), то предварительный делитель, если он подключен к TMRO, будет обнулен.

4. Команды ADDLW, RETFIE, RETURN и SUBLW отсутствуют в системах команд PIC 12CXX и PIC 16C5X.

 

Более подробное описание команд с примерами их выполнения приведено в Приложении В (В1 и В2) пособия по разработке программ для ОМК PIC [8]. Данную систему команд имеют все микроконтроллеры расширенного семейства (PIC16CXX). Микроконтроллеры простейшего и базового семейств (PIC12CXX и PIC16C5X) имеют урезанную систему команд (Приложение В1). Микроконтроллеры высокопроизводительного семейства (PIC17CXX) имеют расширенную (по сравнению с PIC16CXX) систему команд, которая содержит до 57-ми команд [5,6].

 

Ообенности программирования

Разработка рабочих программ для микроконтроллеров PIC16C5X и PIC16C71 осуществляется по одной и той же методике с использованием одних и тех же… 1. Заменить операции по выбору страниц программной памяти (биты PA2, PA1, PA0)… 2. Пересмотреть все вычисляемые операции переходов( запись в PC или сложение с PC, и т.д.) и удостовериться, что биты…