Исполнитель:
Тутынин Максим Викторович
Кацель Дмитрий Алекандрович
Руководитель:
Русинов Владислав Леонидович
Управление роботом УР-4 с использованием микроконтроллера PIC16.
Характеристика RISC ядра:
• Тактовая частота от DC до 20МГц
• Поддержка прерываний
• 8-уровневый аппаратный стек
• Прямая, косвенная и относительная адресация
• 35 однословных команд
- все команды выполняются за один машинный цикл, кроме команд ветвления и условия с истинным результатом
Характеристики пониженного энергопотребления:
• Режим энергосбережения:
- 100нА @ 2.0В (тип.)
• Режимы работы:
- 12мкА @ 32кГц, 2.0В (тип.)
- 120мкА @ 1МГц, 2.0В (тип.)
• Генератор таймера TMR1:
- 1.2мкА, 32кГц, 2.0В (тип.)
• Сторожевой таймер:
- 1мкА @ 2.0В (тип.)
• Двухскоростной внутренний генератор:
- Выбор скорости старта 4МГц или 37кГц
- Время выхода из SLEEP режима 3мкс @ 3.0В (тип.)
Особенности микроконтроллеров:
• Внешний и внутренний режимы тактового генератора
- Прецизионный внутренний генератор 4МГц,
нестабильность +/- 1%
- Энергосберегающий внутренний генератор 37кГц
- Режим внешнего генератора для подключения кварцевого или керамического резонатора
• Режим энергосбережения SLEEP
• Программируемые подтягивающие резисторы на входах PORTB
• Сторожевой таймер WDT с отдельным генератором
• Режим низковольтного программирования
• Программирование на плате через последовательный порт (ICSP) (с использованием двух выводов)
• Защита кода программы
• Сброс по снижению напряжения питания BOR
• Сброс по включению питания POR
• Таймер включения питания PWRT и таймер запуска генератора OST
• Широкий диапазон напряжения питания от 2.0В до 5.5В
• Промышленный и расширенный температурный диапазон
• Высокая выносливость ячеек FLASH/EEPROM
- 100 000 циклов стирания /записи FLASH памяти программ
- 1 000 000 циклов стирания /записи EEPROM памяти данных
- Период хранения данных FLASH/EEPROM памяти > 100 лет
Периферия:
• 16 каналов ввода/вывода с индивидуальными битами направления
• Сильноточные схемы портов сток/исток, допускающих непосредственное подключение светодиодов
• Модуль аналоговых компараторов:
- Два аналоговых компаратора
- Внутренний программируемый источник опорного напряжения
- Внутренний или внешний источник опорного напряжения
- Выходы компараторов могут быть подключены на выводы микроконтроллера
• TMR0: 8-разрядный таймер/счетчик с программируемым предделителем
• TMR1: 16-разрядный таймер/счетчик с внешним генератором
• TMR2: 8-разрядный таймер/счетчик с программируемым предделителем и постделителем
• CCP модуль:
- разрешение захвата 16 бит
- разрешение сравнения 16 бит
- 10-разрядный ШИМ
• Адресуемый USART модуль
Общее описание
Микросхема PIC16F628A - это 8-pазpядный микроконтроллер с RISC-архитектурой, производимый фирмой Microchip Technology. Как и всякий микроконтроллер, он содержит на кристалле микропроцессор, устройства памяти и периферические устройства ввода-вывода.
Микропроцессор
Все микроконтроллеры PIC построены на основе архитектуры RISC (англ. Reduced Instruction Set Computer - процессор с сокращённым набором команд). Микроконтроллер управляется всего 35 командами, которые дополняются большим набором регистров. Двухуровневый конвейер команд позволяет выполнить любую команду за один машинный цикл, кроме команд ветвления, которые выполняются за два цикла.
Память.
Микроконтроллеры имеют так называемые гарвардскую архитектуру, т. е. память программ и память данных разделены. PIC16F628A включает три типа памяти: - перезаписываемое ПЗУ FLASH-память для хранения программ (память программ) с 2048 ячейками размером 14 бит каждая; - ОЗУ (регистры) для временного хранения оперативных данных с 224 ячейками размером 8 бит каждая; - ППЗУ (EEPROM) для хранения данных, которые нужно сохранить на длительный срок и которые не будут утеряны при выключении питания (настройки, калибровочные таблицы и т. п.) - 128 ячеек по 8 бит.
Периферические устройства.
Микроконтроллер содержит внутренний тактовый генератор на 4 МГц, также можно подключить внешний кварцевый резонатор с рабочей частотой до 20 МГц. Микроконтроллер оснащён двумя 8-разрядными портами ввода-вывода, двумя аналоговыми компараторами, тремя таймерами, а также модулями CCP и USART. Модуль CCP (Capture/Compare/PWM) предназначен для измерения и формирования импульсных сигналов (PWM - англ. pulse-width modulation, широтно-импульсная модуляция). Модуль USART (англ. Universal Synchronous / Asynchronous Receiver-Transmitter - универсальный синхронный/асинхронный приёмопередатчик) - модуль, предназначенный для организации связи с другими цифровыми устройствами. Преобразует передаваемые данные в последовательный вид так, чтобы было возможно передать их по цифровой линии другому аналогичному устройству. Микроконтроллеры выпускаются в корпусах с 18 выводами.
Схема расположения выводов:
Vdd -- питание.
Vss -- земля.