Файл: Архитектура и основы программирования однокристальных микроконтроллеров.docx

при установленном бите защиты невозможно допрограммировать контроллер.

2. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   27

---

Структурная организация

СтруктурнаясхемаPIC16F84показананарис.1.1.Архитектурамикроконтроллера основана на концепции раздельных шин и областей памятидляданныхидляпрограмм(гарвардскаяархитектура).Этоувеличиваетскорость обмена по сравнению с традиционной принстонской архитектурой, вкоторой команды и данные передаются по одной и той же шине. Разделениешин команд и данных позволяет увеличить разрядность команды по сравнениюсразрядностьюданных.Шинаданныхипамятьданных(ОЗУ)имеютширину8бит,апрограммная шинаи программнаяпамять (ПЗУ)- ширину 14 бит.Такаяконцепцияобеспечиваетпростую,номощнуюсистемуоднословныхкоманд,разработаннуютак,чтобитовые, байтовыеирегистровыеоперации

---

работают с высокой скоростью и с перекрытием по времени выборок команд ицикловвыполнения.14-битоваяширинапрограммнойпамятиобеспечиваетвыборку14-битовойкомандызаодинцикл.Двухступенчатыйконвейеробеспечиваетодновременнуювыборкуследующейиисполнениетекущейкоманды.Всекомандывыполняютсязаодинмашинныйцикл,исключаякомандыпереходов,которыевыполняютсязадвацикла.ВPIC16F84программнаяпамятьобъемом1Кх14расположенавнутрикристалла.Исполняемаяпрограммаможетнаходитьсятолько во внутреннемПЗУ.РегистрыРIС16F84разделяютсянадвефункциональныегруппы:специальные и общего назначения. Специальные регистры используются дляуправления режимами работы функциональных блоков контроллера, регистрыобщегоназначения(памятьданных)-дляхраненияпеременных.Микроконтроллер РIС16F84 использует прямую и косвенную адресациювсех регистров и ячеек памяти. Все специальные регистры и счетчик командтакже адресуются как память данных. Ортогональная (симметричная) системакоманд позволяет выполнять любую операцию с любым регистром, используялюбойизназванныхвышеметодовадресации.Этооблегчаетпрограммирование для РIС16F84 и значительно уменьшает время, необходимоенаобучениеработесмикроконтроллером.ВмикроконтроллерахРIС16F84имеется8-разрядноеарифметико-логическое устройство (АЛУ) и рабочий регистр W. АЛУ выполняет сложение,вычитание,сдвиг,битовые

---

илогическиеоперации.Вкомандах,обрабатывающихдваоперанда,одинизоперандовсодержитсяврабочемрегистре W. Второй операнд может быть константой или содержимым любогорегистраОЗУ.Вкомандахсоднимоперандомоперандможетбытьсодержимым рабочего регистра илилюбого регистра ОЗУ. Длявыполнениявсех операций АЛУ используется рабочий регистр W, который не может бытьпрямоадресован.РезультатоперациивАЛУпомещаетсялибоврабочийрегистр W,либов регистр ОЗУ.В зависимости от результата выполнения операции изменяются значениябитов переноса (С), десятичного переноса (DC) и нулевого результата (Z) врегистре состояния STATUS. При вычитании биты С и DC работают как битызаемаидесятичногозаемасоответственно.Условноеграфическоеизображениемикроконтроллерапоказанонарис.1.2,аназначениевыводов приведено в табл.1.1.Таблица 1.1

Наименование	Номер	Тип	Логические уровни	Назначение
1	2	3	4	5
				PORTA является двунаправленным
				портом ввода/вывода
RA0	17	I/O	TTL
RA1	18	I/O	TTL
RA2	1	I/O	TTL
RАЗ	2	I/O	TTL
RA4/T0CKI	3	I/O	ST	Выход с открытым стоком/вход таймера
				TMR0
				PORTB является двунаправленным
				портом ввода/вывода. Имеет на всех
				выводах программно включаемые
				подтягивающие резисторы
RB0/INT	6	I/O	TTL/ST(1)	Вход внешних прерываний
RB1	7	I/O	TTL
RB2	8	I/O	TTL
RB3	9	I/O	TTL
RB4	10	I/O	TTL	Прерывание по изменению состояния
RB5	11	I/O	TTL	Прерывание по изменению состояния
RB6	12	I/O	TTL/ST(2)	Прерывание по изменению состояния, тактирование при программировании
RB7	13	I/O	TTL/ST(2)	Прерывание по изменению состояния, данные при программировании
MCLR/VPP	4	I	ST	Вход сброса/напряжение программирования. Сброс низким уровнем
OSC1/CLKIN	16	I	ST/CMOS(3)	Вход генератора/внешняя тактовая частота
OSC2/CLKOUT	15	0	___	Выход генератора. Подключается к резонатору. В режиме RC-генератора выход 1/4 тактовой частоты OSC1

---

Окончаниетабл. 1.1

1	2	3	4	5
VDD	14	Р	—	Положительное напряжение питания
VSS	5	Р	___	Общий вывод

Примечания:

1. 
   I - вход, О - выход, I/O - вход/выход, Р - питание, — - не используется, TTL - вход ТТЛ, ST - вход с триггером Шмитта.
   
2. 
   Буфер является триггером Шмитта при использовании в режиме внешних прерываний.
   
3. 
   Буфер является триггером Шмитта при использовании в режиме последовательного программирования.
   
4. 
   Буфер является триггером Шмитта при использовании в режиме RC-генератора и КМОП-входом — в остальных случаях.
   

---