Выбор микроконтроллера

Для реализации разрабатываемого устройства решено выбрать микроконтроллер PIC16C57. Семейство PIC16C5X представляет собой дешевые, высокопроизводительные, полностью статиче­ские, 8-битные, КМОП микроконтроллеры с RISC архитектурой. По сравнению с другими типами микроконтроллеров семейство PIC обеспечивает исключительную производительность. Архитектура RISC микроконтроллеров PIC устанавливает новый промышленный стандарт: 5 MIPS (миллионов операций в секунду), PIC имеют самое высокое быстродействие по сравнению с большинством наиболее распространенных 8-битовых микроконтроллеров аналогично­го класса.

Такая производительность позволяет реализовывать различные устройства, работающие в реа­льном масштабе времени, заменять устройства на жесткой логике, например: схемы управле­ния электродвигателями, видеоигры, дисковые накопители, всевозможные терминалы, кас­совые устройства и сканеры, высокоскоростные системы управления автомобильными и электрическими двигателями и компрессорами, связные процессоры и всевозможные устрой­ства ввода/вывода. PIC очень эффективны для достаточно простых предложений. Система команд семейства PIC16CXX имеет только 33/35 команд и может быть легко и быстро изучена.

В конструкцию микроконтроллеров PIC также включено много энер­госберегающих особенностей, делающих их микромощными в режиме ожидания (пот­ребляемый ток менее 1 мкА), низковольтными по напряжению питания (2 В) программи­руемыми пользователем микроконтроллерами.

Ø микропотребляющая, высокоскоростная КМОП технология;

Ø полностью статическое устройство;

Ø широкий диапазон питания:

§ контроллеры с ППЗУ: 2.5...6.25 В

§ контроллеры с ПЗУ: 2.0...6.25 В

Ø • низкое энергопотребление:

§ < 2 мА, (5 В, 4 МГц)

§ 15 мкА, (3 В, 32 кГц)

§ <1 мкА в режиме ожидания (3 В, 0...70°С)

Это открывает широкие возможности для разработки устройств с батарейным питанием, пита­нием от телефонной линии, солнечных батарей и удаленных от источников электроэнергии устройств, таких как, например, беспроволочные и мобильные телефоны, электронные сторожа и системы блокировки автомобилей, антирадары, различные системы дистанционного управле­ния, удаленные интеллектуальные сенсоры.

Микроконтроллеры PIC, выполненные в 28-выводных DIP и SOIC (для поверхностного монтажа) корпусах идеальны для использования во встроенных и ограниченных габаритами устройствах, таких как, например, карманные устройства, автомобильные модули, небольшие периферийные устройства для компьютеров, различные потребительские устройства.

Семейство микроконтроллеров имеет особенности, уменьшающие стоимость системы и требо­вания к питанию. Схема запуска по включению питания и таймер запуска генератора позволяют во многих случаях обойтись без внешних схем сброса. Возможен выбор одного из четырех типов тактовых генераторов, среди которых есть RC генератор и микропотребляющий генератор LP. Дополнительный режим пониженного энергопотребления SLEEP, сторожевой таймер WDT и возможность защиты программы от считывания позволяют эффективно использовать микроконт­роллеры этого семейства в широком спектре применений.

Высокая производительность семейства PIC16C5X обусловлена большим числом архитектурных особенностей, характерных для RISC микроконтроллеров. PIC16C5X используют Гарвардскую архитектуру, основанную на концепции раздельных шин и областей памяти для данных и команд. Это увеличивает скорость обмена по сравнению с традиционной Принстонской архитектурой, в которой команды и данные передаются по одной и той же шине. Разделение шин команд и данных позволяет увеличить разрядность команды по сравнению с разрядностью данных. Шина данных и память данных (ОЗУ) PIC16C5X имеют ширину 8 бит, а программная шина и программная память (ППЗУ или ПЗУ) имеют ширину 12 бит. Такая концепция позволяет использовать простую, но мощную систему однословных команд, разработанную так, что битовые, байтовые и регистровые операции выполняются с высокой скоростью и с перекрытием по времени выборок команд и циклов их выполнения. Двухступенчатый конвейер обеспечивает одновременную выборку и исполнение команды. Все команды, кроме команд переходов, выполняются за один цикл (200 не при тактовой частоте 20 Мгц)

Рисунок 2 – Структурная схема микроконтроллера

Рисунок 3 – Выводы микросхемы PIC16C57

Описание выводов микроконтроллера приведено в таблице 1.

Таблица 1 – Описание выводов PIC16C57

Обозначения:I - вход, О - выход, I/O - вход/выход, Р - питание, — не используется, TTL - вход ТТЛ, ST - вход с триггером Шмидта.

Общие характеристики микроконтроллера PIC16C57:

· Максимальная тактовая частота (МГц) 20

· Память программы (ППЗУ, слов) 2k

· Память данных (ОЗУ, байт) 72

· Модуль таймера TMR0

· Разряды ввода/вывода 20

· Диапазон напряжений питания (В) 2,5 – 6,25

· Число команд 33

· Типы корпусов DIP28, SOIC28, SSOP28

Электрические характеристики. Предельные эксплуатационные данные:

· Диапазон рабочих температур.................................... -55°С...+125°С

· Диапазон температуры хранения.................................. -65°С...+150°С

· Напряжение на выводе Vdd относительно Vss................. 0...+7.5 В

· Напряжение на выводе MCLR относительно Vss.............. 0...+14 В

· Напряжение на любом выводе относительно Vss, кроме Vdd и MCLR -0.6B...Vdd+0.6B

· Общая рассеиваемая мощность............................................. 800 мВт

· Макс, ток по выводу Vss....................................................... 150 мА

· Макс, ток по выводу Vdd........................................................ 50 мА

· Макс, ток по выводу Vdd........................................................ 100 мА

· Макс, ток по входу TOCKI............................................................±500 мкА

· Макс, втекающий ток по любому разряду порта................... ±20 мА

· Макс, вытекающий ток по любому разряду порта................... ±20 мА

· Макс, суммарный втекающий ток всех разрядов одного порта….50 мА

· Макс, суммарный вытекающий ток всех разрядов одного порта…40 мА

Отзыв

руководителя выпускной квалификационной работы

о деятельности студента в период практики

Студент: Мишанкин Андрей Александрович во время прохождения практики соблюдал план-график практики, тщательно проработал материалы по теме выпускной бакалаврской работы, подготовил обзорный раздел, разработал структурную схему проектируемого устройства.

За время практики проявил себя как ответственный и исполнительный работник. Замечаний не имеет. Программу практики выполнил в полном объёме.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: