WikiSort.ru - Не сортированное

8-битовые микроконтроллеры PIC10/12/16/18

Ядра 8-битовых микроконтроллеров PIC10/12/16 могут быть построены одной из двух архитектур: BASELINE и MID-RANGE.

8-битовые микроконтроллеры PIC18

Отличительные черты микроконтроллеров семейства PIC18F:

• разрядность: 8 бит;
• возможность подключения следующей периферии: 10-битовых АЦП, компараторов, ШИМ, захват/сравнение, драйверов, ЖКИ, периферии с интерфейсами USB, CAN, I²C, SPI, USART, Ethernet, TCP/IP, ZigBee и др.;
• производительность: до 16 MIPS;
• объём памяти программ: до 128 кБ;
• количество выводов: от 18 до 100;
• поддержка технологии NanoWatt;
• наличие программируемого генератора;
• поддерживаемые напряжения питания: 3 и 5 В;
• совместимость (программная, по выводам, по периферийным модулям) с другими контроллерами этого семейства и с 16-битовыми контроллерами других семейств.

16-битовые микроконтроллеры PIC24F и PIC24H

Основные особенности:

• выполнение команды за 2 такта генератора;
• гарантированное время отклика на прерывание — 5 командных тактов;
• доступ к памяти (в том числе инструкции чтения-модификации-записи) за 1 командный такт;
• аппаратный умножитель (за 1 такт);
• аппаратный делитель 32/16 и 16/16 чисел (17 командных тактов);
• диапазон питающих напряжений 1.8…3,6 В, один источник питания;
• внутрисхемное и самопрограммирование;
• встроенный генератор с PLL;
• расширенная периферия (до 3 SPI, до 3 I2C, до 4 UART (с поддержкой IrDA, LIN), CAN (и расширенный ECAN), USB OTG);
• модуль измерения времени заряда (CTMU), основное применение — управление ёмкостными сенсорами;
• ток портов ввода-вывода общего назначения — 18 мА;
• порты толерантны к устройствам с питанием 5 В;
• поддержка до девяти 16-битовых таймеров общего назначения;
• поддержка до восьми модулей захвата;
• поддержка нескольких энергосберегающих режимов;
• поддержка до двух АЦП (32 канала) с конфигурируемой разрядностью;
• поддержка до восьми 16-битовых модулей сравнения / генерации ШИМ;
• программное переназначение выводов (PPS);
• прямой доступ к памяти DMA (у PIC24H);
• расширенный набор инструкций;
• 16 ортогональных регистров общего назначения;
• векторная приоритетная система прерываний;
• и другие особенности (методы адресации, аппаратные циклы).

16-битовые микроконтроллеры представлены в двух модификациях — PIC24F и PIC24H, отличающихся технологией изготовления flash-памяти программ. Это определяет диапазон питающих напряжений — для PIC24F — 2,0…3,6 В, для PIC24H — 3,0…3,6 В.

Контроллеры первого семейства (PIC24F) производятся по более дешёвой технологии (0,25 мкм) и работают с максимальной производительностью ядра (16 MIPS, 32 МГц). Контроллеры второго семейства (PIC24H) производятся с использованием более сложного техпроцесса, что позволяет добиться большей скорости работы (40 MIPS, 80 МГц). Контроллеры обоих семейств поддерживают внутрисхемное программирование (ICSP) и самопрограммирование (RTSP).

Контроллеры цифровой обработки сигналов dsPIC30F и dsPIC33F

Компания Microchip предлагает два семейства 16-разрядных микроконтроллеров с flash-памятью и с поддержкой команд цифровой обработки сигналов — dsPIC30F и dsPIC33F. Быстродействие (30 MIPS для dsPIC30F, 40 MIPS для dsPIC33FJ, 70 MIPS для dsPIC33EP) и эффективная система команд позволяют использовать контроллеры в системах реального времени. Особенности:

• расширенная система команд, включающая специфические команды поддержки цифровой обработки сигналов (DSP);
• 24-разрядные инструкции выполняются за 4 периода тактовой частоты у dsPIC30F и за 2 — у dsPIC33FJ(EP), за исключением команд деления, команд переходов, команд пересылки данных из регистра в регистр и табличных команд;
• разрядность программного счётчика (24 бита) позволяет адресовать до 4 М слов программной памяти (4 М*24 бит);
• аппаратная поддержка циклов типа DO и REPEAT, выполнение которых не требует дополнительных издержек программной памяти и времени на анализ условий окончания. В то же время эти циклы могут быть прерваны событиями прерывания в любой момент;
• 16 рабочих регистров. В регистрах можно хранить данные, адрес или смещение адреса;
• два класса команд: микроконтроллерные инструкции (MCU) и команды цифровой обработки сигналов (DSP). Оба этих класса равноправно встроены в архитектуру контроллера и обрабатываются одним ядром;
• различные типы адресации;
• система команд оптимизирована для получения максимальной эффективности при программировании на языке высокого уровня Си.

Если о PIC24F можно говорить, как об усечённом доработанном варианте dsPIC30F (без ядра ЦОС, с трёхвольтовым питанием и переработанным конвейером), то PIC24H — это усечённый вариант dsPIC33F. Хотя в данном сравнении нарушены причинно-следственные связи, технически оно верно. Ядро dsPIC33F полностью аналогично ядру dsPIC30F, за исключением того, что в dsPIC33F команда выполняется за два такта генератора. Семейства полностью совместимы по набору инструкций, программной модели и способам адресации, что позволяет использовать библиотеки и исходные коды программ, написанные для dsPIC30F. Особо следует отметить переработанную по сравнению с dsPIC30F систему тактирования. dsPIC33F, как и семейство PIC24H, имеют PLL с дробным коэффициентом умножения (настраиваемым программно), что позволяет получить сетку частот от 12,5 МГц до 80 МГц с шагом 0,25 МГц при использовании 4 МГц кварцевого резонатора. Кроме того, контроллеры dsPIC33F и PIC24H имеют два внутренних высокостабильных RC-генератора с частотами 7,3728 МГц и 32,768 кГц. Отдельный делитель тактовой частоты ядра (модуль DOZE) присутствует во всех новых контроллерах 16-битовых семейств. Он позволяет уменьшить тактовую частоту, подаваемую на ядро, независимо от тактовой частоты периферийных модулей, что необходимо для уменьшения потребления в энергоограниченных приложениях. Большой выбор периферии.

Периферия общего назначения:

• календарь и часы реального времени RTCC;
• аппаратный подсчёт CRC;
• расширенная периферия (SPI, I2C, UART (с поддержкой IrDA, LIN), CAN (ECAN));
• 10- и 12-битовые АЦП;
• компараторы;
• 10- и 16-битовые ЦАП;
• прямой доступ к памяти (DMA);
• ведущий параллельный порт (PMP);
• программное переназначение выводов (PPS);
• многоуровневая система защиты кода (code guard).

Периферия, предназначенная для управления двигателями и преобразователями энергии:

• специализированный ШИМ для управления приводом (motor control PWM);
• интерфейс квадратурного энкодера.

Периферия для импульсных источников питания (SMPS):

• специализированный ШИМ с высоким разрешением (SMPS PWM);
• специализированные АЦП (SMPS ADC).

Периферия для работы со звуком:

• 12-битовый АЦП;
• 16-битовый ЦАП;
• специализированный ШИМ (output compare PWM);
• интерфейс кодирования данных DCI (I2S, AC97).

Периферия, предназначенная для управления графическими дисплеями:

• ведущий параллельный порт PMP (QVGA);
• модуль измерения времени заряда CTMU (сенсорные дисплеи touch-screen).

• Внешний вид корпусов DIP, CERDIP, PLCC и QFP и назначение выводов