Режим пониженного энергопотребления - раздел Высокие технологии, Однокристальные микроконтроллеры ОМК позволяют существенно расширить интеллектуальные возможности различного рода устройств и систем
Вход В Режим Sleep Осуществляется Командой Sleep. По Этой...
Вход в режим SLEEP осуществляется командой SLEEP. По этой команде, если WDT разрешен, то он сбрасывается и начинает счет времени, бит »в регистре статуса (f3) сбрасывается, бит »устанавливается, а встроенный генератор выключается. Порты ввода/вывода сохраняют состояние, которое они имели до входа в режим SLEEP.
Для снижения потребляемого тока в этом режиме, ножки на вывод должны иметь такие значения, чтобы не протекал ток между кристаллом и внешними цепями. Ножки на ввод должны быть соединены внешними резисторами с высоким или низким уровнем, чтобы избежать токов переключения, вызываемых плавающими высокоомными входами. То же и про RTCC. Ножка /MCLR должна быть под напряжением Vihmc в этом режиме. Выводы OSC1, OSC2 следует подключить к Vss (Общий) через резистор 10 МОм.
Выход из режима SLEEP осуществляется в результате следующих событий:
1. Внешний сброс -импульс низкого уровня на на ножке /MCLR.
2. Сброс при срабатывании WDT (если он разрешен)
3. Прерывания. (Прерывание с ножки INT, прерывание при изменении порта B, прерывание при завершении аналого-цифрового преобразования).
При первом событии происходит сброс всего устройства. Два других события предполагают продолжение выполнения программы. Бит "PD" в регистре статуса (f3), который устанавливается при включении, но обнуляется командой "SLEEP", может быть использован для определения состояния процессора до "просыпания" если процессор был в режиме "SLEEP" (горячий старт), или было просто выключено питание (холодный старт). Бит »позволяет определить, чем был вызван выход из режима SLEEP: или внешним сигналом на ножке /MCLR, или срабатыванием WDT.
Чтобы устройство вышло из режима SLEEP через прерывание, это прерывание должно быть разрешено установкой соответствующей маски в регистре INTCON. При выходе из режима SLEEP будет выполняться фоновая программа, если общая маска запрещает все прерывания (GIE=0). Если GIE=1, то будет выполняться подпрограмма обработки прерываний.
Все темы данного раздела:
Формализация проектирования МК-систем и устройств
1.1.1. Блочно-иерархический подход
При проектировании микроконтроллерных устройств (МКУ) или систем (МКС) можно использовать блочно-иерархический под
Уровни и аспекты проектирования МКС
Уровни
Аспекты
Функциональ-
ный
Алгоритмичес-
кий
Конструкторс-
кий
Технологичес-
Типовые структуры МК-систем и устройств
Типовая структура МК-системы управления показана на рис. 1.3 и состоит из объекта управления, микроконтроллера и аппаратуры их взаимной связи (АВС).
Микроконтроллер путем п
Использование жесткой и программируемой логики
Существует два принципиально разных подхода к проектированию цифровых устройств: использование принципа схемной логики или использование принципа программируемой логики.
В
Проектируемых систем и устройств
На системном и архитектурном уровнях проектирования МКС и МКУ всегда необходимо решать задачу выбора ОМК. В настоящее время выпускается большое количество различных типов ОМК такими
Особенности разработки аппаратурных средств МК-систем
Применение однокристальных МК в устройствах управления объ-ектами привело к кардинальных изменениям в разработке аппаратурных средств устройств и систем. И дело здесь заключается в
МК-систем
Как уже отмечалось, при проектировании МК-систем прежде всего возникает необходимость решения задачи об оптимальном (по ряду критериев) распределении функций между аппаратурными средствами и програ
СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ОМК С RISC АРХИТЕКТУРОЙ
2.1. Общие сведения об ОМК PIC16/17 и их классификация
В 1975 году фирма GI разработала периферийный контроллер (Peripheral Interface Contr
Однокристальные микроконтроллеры семейства PIC16C5X
2.2.1. Структурная организация микроконтроллеров PIC16C5X
Особенности архитектуры и структурная схема. Структурная схема ОМК PIC16C5X показана на рис. 2.1. Основу структуры данного
FSR - Регистр косвенной адресации
RP1, RP0 – Биты 6 и 5 регистра FSR, соответственно
Рис. 2.6. Прямая и косвенная адресация
Существуют некоторые отличия при осущест
Окончание таблицы 2.7
Мнемокод
Название команды
Цик
лы
Код команды
(11-бит)
Биты
сос
тоя-
ния
При-
меча-
ния
Особенности структурной организации ОМК PIC 16С71
Микроконтроллеры PIC 16С71 относятся к расширенному семейству и имею целый ряд отличий от МК базового семейства PIC 16С5Х главным 0из которого является наличие встроенного четырехканального анал
Обозначение выводов и их функциональное назначение
PDIP, SOIC, CERDIP
Организация памяти данных (ОЗУ)
Память данных также как и в PIC 16С5Х имеет страничную организацию, но состоит всего из 2-х страниц (рис.3.3). Причем, страницы в различных модификациях данного МК имеют различные о
Описание специальных регистров PIC 16С71
Адрес
Имя
Бит 7
Бит 6
Бит 5
Бит 4
Бит 3
Бит 2
Бит 1
Модуль таймера (TMRO-RTCC)
Единственным отличием данного модуля от аналогичного в PIC 16С5Х является возможность формирования сигнала прерывания.
Прерывание по RTCC вырабатывается тогда, когда происх
Регистр статуса (STATUS)
Отличается от аналогичного регистра PIC 16С5Х лишь тем, что вместо трех бит выбора страниц памяти программ РА2, РА1, РА0 в соответствующих разрядах 7,6 и 5 размещаются биты выбора страницы памят
Программный счетчик и организация памяти программ
Программный счетчик в PIC16C71 имеет ширину 13 бит и способен адресовать 8К х 14бит объема программной памяти. Однако, физически на кристалле PIC16C71/711 имеется только 1К х 14
Прерывания
Прерывания в PIC16C71 могут быть от четырех источников:
- внешнее прерывание с ножки RB0/INT,
- прерывание от переполнения счетчика/таймера RTCC,
- прерыв
Модуль аналого-цифрового преобразователя (АЦП)
Модуль АЦП (рис. 3.10) содержит четыре входных аналоговых канала AIN3, AIN1, AIN2 и AIN3, мультиплексируемых на одну схему выборки/хранения и далее на АЦП. Опорное напряжение поступ
Состояние специальных регистров после сброса
Адрес
Имя
Сброс
по включению питания
Сброс
по MCLR и WDT
Банк 0
00h
Регистр OPTION
Регистр конфигурации предделителя и таймера (OPTION) доступен для чтения и записи и содержит различные управляющие биты, которые определяют конфигурацию предделителя, куда он подклю
Биты установки конфигурации
Кристалл PIC16C71 имеет пять битов конфигурации, которые хранятся в EPROM и устанавливаются на этапе программирования кристалла. Эти биты могут быть запрограммированы (читается как "0"
Система команд
Каждая команда PIC16C71 представляет собой 14‑разрядное слово, содержащее поле кода операции (OPCODE) и поле одного или более операндов, которые могут участвовать в этой команде. Формат ко
Особенности программирования
Разработка рабочих программ для микроконтроллеров PIC16C5X и PIC16C71 осуществляется по одной и той же методике с использованием одних и тех же инструментальных средств [7, 8, 10, 11]. Системы к
Особенности структурной организации PIC 16С84
Структурная схема ОМК PIC 16С84 (16F84) приведена на рис.4.1. Главным отличием данного МК от PIC 16С71 является наличие электрически перепрограммируемой памяти данных-констант EEPRO
Обозначение выводов и их функциональное назначение
Расположение и обозначение выводов ОМК PIC 16С84 полностью совпадает с PIC 16С71 за исключением того, что ножки RA0, RA1, RA2, RA3 в связи отсутствием АЦП представляют собой лишь дв
Долговременная память данных-констант EEPROM
Память данных-констант EEPROM позволяет прочитать и записать байт информации. При записи байта автоматически стирается предыдущее значение и записывается новое (стирание перед записью). Все эти
Описание специальных регистров PIC 16F84
Адрес
Имя
Бит 7
Бит 6
Бит 5
Бит 4
Бит 3
Бит 2
Бит 1
Организация прерываний
Прерывания в PIC 16С84 организованы точно также как и в PIC 16С71 (см. разд. 3.8). Но, вместо прерывания от АЦП (в связи с его отсутствием) введено прерывание по окончании записи да
Состояние специальных регистров после сброса
Адрес
Имя
Сброс по включению питания
Сброс по MCLR и WDT
Банк 0
00h
МЕТКА ОПЕРАЦИЯ ОПЕРАНД(Ы) КОММЕНТАРИЙ
Звенья (поля) могут отделяться друг от друга произвольным числом пробелов. Порядок и позиция полей важны. Так, метки должны начинаться в первом столбце. Операция (мнемоника команды)
Использование программы-транслятора MPASM
5.5.1. Запуск транслятора
Для того, чтобы запустить транслятор необходимо выбрать курсором MPASM.EXE и нажать "Ввод". На экране появится ме
Отладка рабочих программ
После получения объектоного кода рабочей программы неизбежно наступает этап отладки, то есть установления факта ее работоспособности, а также выявления (локализации) и устранения ош
Использование симулятора-отладчика MPSIM
5.7.1. Последовательность действий при запуске
Данный симулятор позволяет промоделировать работу рабочей программы и проверить выполнение соответству
Назначение команд
После запуска MPSIM необходимо выбрать контролируемые регистры в области просмотра на экране монитора. Для этого можновоспользоваться следующими командами:
AD - позволя
RS ; Перезагрузить процессор
Приведенный пример является стандартным и может быть использован в качестве INI-файла для вашей программы, адреса регистров для просмотра выберите соответственно своему приложению.
Назначение и основные функциональные возможности
Интегрированная среда разработки рабочих программ MPLAB 3.30 представляет собой набор программ, объединенных в единый пакет , который содержит:
- редактор (Editor Only);
- ассембл
Краткая характеристика основных программ
6.2.1. Ассемблер MPASM
Универсальный макроассемблер MPASM - это символьный ассемблер, который поддерживает разработку рабочих программ для всех семей
Интерфейс пользователя и главное меню интегрированной среды MPLAB 3.30
Интерфейс пользователя интегрированной среды MPLAB 3.30 представляет собой многоуровневую систему вложенных меню, позволяющих быстро и удобно задать нужный режим работы и сконфигури
Меню основного пакета программ.
Меню основного пакета программ содержит следующие пункты (подменю): File, Project, Edit, Debug, Picmaster, Option. Каждый пункт содержит ряд команд, которые выполня
Меню File
Команды (опции) меню File позволяют разработчику просматривать тексты программ, загружать и редактировать их, сохранять на носителе и распечатывать их, переименовывать, а также выйти из оболочки
MPLAB 3.30
6.7.1. Постановка задачи и алгоритм ее решения
Возьмем для примера следующую, достаточно часто встречающуюся на практике, задачу,
ВВОД ИНФОРМАЦИИ С ДАТЧИКОВ И ФОРМИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ
В технических системах различного назначения события в объекте управления фиксируются с помощью разнообразных датчиков цифрового и аналогового типов.
Наибольшее распростран
Импульсов заданной длительности.
Пусть, например, необходимо с помощью микроконтроллера PIC16F84 осуществить опрос двоичного датчика и, в зависимости от его состояния, либо организовать процедуру «ожидан
Ввод информации с группы взаимосвязанных двоичных датчиков
7.2.1. Ввод байта состояния одного датчика
Пусть, например, необходимо ввести байт состояния датчика дискретных сигналов (Di), сравнить его с уставкой, хр
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ИЗ ОДНОЙ ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ В ДРУГУЮ
Довольно часто в микроконтроллерных устройствах возникает необходимость преобразования информации из одной формы представления в другую. Это связано с тем, что обработка данных в ми
Преобразование кодов из одной системы счисления в другую
Преобразование кода из одной позиционной системы счисления в другую осуществляется делением исходного числа на основание новой системы счисления. При этом деление должно выполнятся
Статических сигналов
Рассмотрим пример, в котором необходимо ввести от 2-х независимых датчиков аналоговые сигналы постоянного тока (U1 и U2), выполнить сравнение их между собой и по результатам сравнения осуществит
ОТОБРАЖЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В МКУ.
Во многих случаях в микроконтроллерных устройствах требуется наличие только простой индикации типа ДА/НЕТ, ВКЛ/ВЫКЛ. Такая индикация реализуется на основе отдельных светодиодов.
Для отобра
Изучение пакета MPLAB
1. ЦЕЛЬ
На примере микроконтроллера PIC16C56 выучить режимы работы портов ввода/вывода, способы и особенности их инициализации. Рассмотреть ввод/вывод дискретных сигналов.
Режимы работы таймера. Сторожевой таймер (WDT)
1. ЦЕЛЬ
Выучить основные режимы функционирования таймера, способы и особенности его инициализации, варианты использования и настройки предыдущего делителя, функционирования сторожевого тай
Страничная организация памяти
1. ЦЕЛЬ
Выучить способы формирования временных интервалов разной длительности, организацию страничной памяти программ и данных.
2. ЗАДАНИЕ ПО ЛАБОР
Организация и использование памяти данных.
1. ЦЕЛЬ
Выучить страничную организацию памяти данных. Научиться использовать режим непрямой адресации ячейки памяти данных. Выучить организацию и способы доступа к енергоне
Собственные обработчики прерываний
1. ЦЕЛЬ
Выучить систему прерываний микроконтроллера PIC16F84, способы формирования прерываний, использования обработчиков нескольких прерываний.
2.
Формирование сигналов управления и индикации
1. ЦЕЛЬ
Приобрести навык составления функциональной схемы. Выучить способы формирования сигналов управления и индикации, научиться формировать звуковые и световые сигналы н
В мк семейства PIC16Cxx
1. ЦЕЛЬ
Выучить принцип работы аналого-цифрового преобразователя на примере микроконтроллера PIC16C71. Научиться вводить аналоговые сигналы. Рассмотреть способы вывода анал
Семейства PIC
Таблица А.1
Название
Память
программ
RAM/
EE
Fm
I/O
Таймер
CCP/
PWM
B1. Описание команд PIC 12CXX и PIC 16C5X
ADDWF Add Wand f
Сложение W с f
Синтаксис: ADDWF f,d
Операнды: 0<=3<=1, [0,1]
Операция: (W)+(f) -> (dest)
Биты с
Пропустить команду, если бит равен нулю
Синтаксис: BTFSC f,b
Операнды: 0<=31, 0<=Ь<=7
Операция: Пропустить, если f(b)=0.
Биты состояния: Не изменяются.
КОД: 0110 bbbf ffff
Описание: Е
Пропустить команду, если бит равен единице
Синтаксис: BTFSS f,b
Операнды: 0<=f<=31, 0<=b<=7
Операция: Пропустить, если f(b)=1.
Биты состояния: Не изменяются.
КОД: 0111 bbbf ffff
Описа
Вызов подпрограммы
Синтаксис: CALL k
Операнд: 0<=k<=255
Операция: (PC)+1->TOS, k->PC<7:0>, (STATUS<6:5>)->PC<10:9>, 0->PC<8>
Биты состояния: Не изм
Сброс сторожевого таймера WDT
Синтаксис: CLRWDT
Операнд: Нет.
Операция: 00h->WDT, 0->WDT prescaler, 1->TO, 1->PD
Биты состояния: ТО, PD
Код: 0000 0000 0100
Описание: Кома
Инверсия регистра f
Синтаксис: COMF f,d
Операнды: 0<=f<=31, [0,1]
Операция: (f)->(dest)
Биты состояния: Z
КОД: 0010 01df ffff
Описание: Содержимое регистра f инвер
Декремент регистра f
Синтаксис: DECF f,d
Операнды: 0<=f<=31, [0,1]
Операция: (f) - 1->(dest)
Биты состояния: Z
Код: 0000 11df ffff
Описание: Регистр f уменьшается н
Декремент f, пропустить команду, если 0
Синтаксис: DECFSZ f,d
Операнды: 0<=f<=31, [0,1 ]
Операция: (f)—1->(dest); пропустить, если (dest)=0
Биты состояния: Не изменяются.
КОД: 0010 11df ffff
Переход по адресу
Синтаксис: GOTO k
Операнд: 0<=k<=511
Операция: k->PC<8:0>, (STATUS<6:5>)->PC<8:9>
Биты состояния: Не изменяются.
Код: 101k kkkk kkk
Инкремент регистра f
Синтаксис: INCF f,d
Операнды: 0<=f<=31, [0,1]
Операция: (f)+1->(dest)
Биты состояния: Z
Код: 0010 10df ffff
Описание: Регистр f увеличивается н
Инкремент f, пропустить команду, если 0
Синтаксис: INCFSZ f,d
Операнды: 0<=f<=31, [0,1]
Операция: (f)+1->(dest); пропустить, если (dest)=0
Биты состояния: Не изменяются.
КОД: 0011 11df ffff
Логическое ИЛИ W и f
Синтаксис: IORWF f,d
Операнды: 0<=f<=31, [0,1]
Операция: (W).OR.(f)->(dest)
Биты состояния: Z
КОД: 0001 00df ffff
Описание: Содержимое регистра
Пересылка регистра f
Синтаксис: MOVF f,d
Операнды: 0<=f<=31, [0,1]
Операция: (f)->(dest)
Биты состояния: Z
КОД: 0010 00df ffff
Описание: Содержимое регистра f перес
Холостая команда
Синтаксис: NOP
Операнд: Нет.
Операция: Нет.
Биты состояния: Не изменяются
Код: 0000 0000 0000
Описание: Нет операции.
Циклов: 1
Пример
Сдвиг f влево через перенос
Синтаксис: RLF f,d
Операнды: 0<=f<=31, [0,1]
Операция: f<n>->d<n+1>, f<7>->C, C->d<0>
Биты состояния: С
КОД: 0011 01df fff
Сдвиг f вправо через перенос
Синтаксис: RRF f,d
Операнды: 0<=f<=31, [0,1]
Операция: t<n>->d<n-1>, f<0>->C, C->d<7>
Биты состояния: С
Код: 001111df ffff
Переход в режим SLEEP
Синтаксис: SLEEP
Операнд: Нет
Операция: 00h->WDT, 0->WDT prescaler, 1->TO, 0->PD
Биты состояния: ТО, PD
Код: 0000 0000 0011
Описание: Команд
Вычитание W из f
Синтаксис: SUBWF f,d
Операнды: 0<=f<=31, [0,1]
Операция: (f) - (W)->(dest)
Биты состояния: С, DC, Z
КОД: 0000 10df ffff
Описание: Содержимое ре
Обмен тетрад в f
Синтаксис: SWAPF f,d
Операнды: 0<=f<=31, [0,1]
Операция: f<0:3>->d<4:7>, f<4:7>->d<0:3>
Биты состояния: Не изменяются.
Код: 0
Загрузка регистра
Синтаксис: TRIS f
Операнд: 5<=f<=7
Операция: (W)->TRIS register f
Биты состояния: Не изменяются.
Код: 0000 0000 0fff
Описание: Содержимое регис
Исключающее ИЛИ константы и W
Синтаксис: XORLW k
Операнд: 0<=k<=255
Операция: (W).XOR.(k)->W
Биты состояния: Z
Код: 1111 kkkk kkkk
Описание: Содержимое регистра W поразрядно
B.2.Описание дополнительных команд для семейства PIC 16СХХ
RETFIE
Return from Interrupt
Возврат из прерывания
Синтаксис:
[label] RETFIE
Операн
Контрольные задачи
1. Предложите микроконтроллерное устройство позволяющее осуществить опрос двоичного датчика и, в зависимости от его состояния, либо организовать процедуру «ожидания события», либо сформировать и вы
И их отличия от микроконтроллеров PIC 16CХХ
Семейство однокристальных микроконтроллеров PIC 12CХХ состоит из самых простых МК с RISC архитектурой. Все микроконтроллеры данного семейства имеют только 33 12-ти разрядных команды
F2. Отличия ОМК PIC 17CХХ от PIC 16CХХ.
Микроконтроллеры PIC 12C67X и PIC 12F68X представляют собой упрощенные модификации PIC 16C71 и PIC 16F84 соответственно, но без механизма прерываний. Так микроконтроллеры PIC 12C6X
G2. Совместимость PIC 17CXX и PIC 16CXX.
Чтобы преобразовать текст программ PIC 16CXX для использования в PIC 17CXX, нужно выполнить следующее:
1. Удалить все команды OPTION и TRIS, заменив их эквивалентными.
2. Разделит
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
И УСТРОЙСТВ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРАХ……………………………
1.1. Формализация проектирования МК-систем и устройств…………………
1.1.1. Блочно-иерархический подход……………………………………………
СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ОМК С RISC-АРХИТЕКТУРОЙ
2.1. Общие сведения об ОМК PIC16/17 и их классификация……………………
2.2. Однокристальные микроконтроллеры семейства PIC16C5X……………….
2.2.1. Структурная организация микроконтроллеров PIC
ДЛЯ ОМК PIC
5.1. Правила записи программ на языке Ассемблера . . . . . . . . . . . . .
5.2. Структура рабочей программы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3. Пример н
ИНТЕГРИРОВАННАЯ СРЕДА РАЗРАБОТКИ РАБОЧИХ ПРОГРАММ MPLAB 3.30 ДЛЯ ОТЛАДКИ ОМК PIC
6.1. Назначение и функциональные возможности . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2. Краткая характеристика основных программ . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.1. Ассемблер MPA
Система прерываний МК PIC16F84. Собственные обработчики прерываний
10.6. Формирование сигналов управления и индикации
10.7. Ввод и вывод аналоговых сигналов в МК семейства pic16cxx
Приложение А. Сравнительные характеристики ОТР ми
Новости и инфо для студентов