- •Введение
- •1 Техническое задание
- •1.1 Назначение
- •1.2 Технические характеристики устройства
- •2 Описание схемы электрической принципиальной устройства
- •3 Обоснование выбора микропроцессора
- •4 Описание микропроцессора
- •4.1 Цоколевка корпуса
- •4.2 Структурная схема микропроцессора pic16f628
- •5 Разработка управляющей программы
- •Заключение
4 Описание микропроцессора
4.1 Цоколевка корпуса
Большинство портов МК имеют альтернативные функции. Для иллюстрации функций выводов микроконтроллеров рассмотрим цоколевку PIC16F628.
Рисунок 1 – Цоколевка корпуса
Альтернативные функции выводов OSC1, OSC2 и вывода -MCLR задаются в слове конфигурации, т.е. один раз на этапе программирования МК. Выводы, используемые при программировании или тестировании МК программатором, на соответствующие функции переводятся автоматически, при входе в режим программирования. Остальные выводы МК могут переключаться на свои альтернативные функции программно. Для правильной настройки периферийного модуля и, в частности, вывода МК на выполнение альтернативной функции, нужно в документации МК найти описание интересующего периферийного модуля, и выяснить какие регистры и как должны быть инициализированы, и реализовать эту инициализацию в программе.
Описание выводов микроконтроллера PIC16:
Таблица 2 – Описание выводов микроконтроллера PIC16F62X
Функция |
Описание |
RA2/AN2/VREF |
RA2/аналоговый вход_2 АЦП/вход “-” образцового напряжения для АЦП |
RA3/AN3/CMP1 |
RA3/аналоговый вход_3 АЦП |
RA4/TOCK1/CMP2 |
RA / вход внешнего сигнала для TMR0 |
RA5/MCLR/THV |
RA5/внешний сброс/тестируется МК программатором |
Vss |
Общий |
RB0/INT |
RB0/внешнее прерывание |
RB1/RX/DT |
RB1 / вход USART в асинхронном режиме / данные USART в синхронном режиме |
RB2/TX/CK |
RB2 / выход USART в асинхронном режиме / тактовый сигнал USART в синхронном режиме |
RB3/CCP1 |
RB3/вход АХВАТ/выход СРАВНЕНИЕ/выход ШИМ модуля CCP1 |
RA1/AN1 |
RA1/ аналоговый вход_1 АЦП |
RA0/AN0 |
RA0 / аналоговый вход_0 АЦП |
RA6/OSC2/CLKOUT |
Выход генератора для кристаллического или кварцевого резонатора / выход внешнего тактового сигнала. В режиме RC генератора выход ¼ Fosc |
Vdd |
Питание |
RB7/T1OSI |
Вход осциллятора TMR1 |
RB6/T1OSC/T1CKI |
Вход генератора для кристаллического, кварцевого или RC резонатора / вход внешнего сигнала TMR1 |
RB5 |
RB5 |
RB4/PGM |
RB3/вход разрешения низковольтного программирования |
По включению питания МК:
- Все порты настроены как входы. Это исключает непредусмотренные явления. Пример. Вывод МК по схеме используется как вход кнопки и закорочен на
питание кнопкой с нормально замкнутыми контактами. Если при инициализации МК этот вывод окажется в режиме выхода с низким уровнем, то, во-первых, выходной буфер может быть поврежден аномальным током, во-вторых, может произойти сброс МК из-за потери питания. Электролит в цепи блокировки питания не поможет.
- Если МК имеет аналоговые функции на каких-то входах, то эти входы настроены как аналоговые. Это сделано для того, чтобы избежать побочных эффектов. Когда аналоговый сигнал на цифровом входе имеет околопороговый уровень и не может перевести входной буфер в одно из логических состояний, оба транзистора буфера оказываются открытыми, пропуская значительный ток от шины питания на общую шину. При маломощном источнике питания возможна потеря питания и сброс МК.
После подачи питания на МК начинает выполняться его рабочая программа, которая первым делом осуществляет настройку портов, периферийных модулей, прерываний и инициализирует переменные.