пятница, 8 февраля 2013 г.

что означает напряжение vpp

Число выводов и тип корпуса. Различают PIC с 6,8,14,18,20, 28,32,40,44,64, 80, 100 выводами. Общая закономерность, чем больше число выводов, тем дороже МК. С другой стороны, чем меньше выводов, тем меньше доступных линий портов. Как компромисс, можно ограничиться модельным рядом 8-40 выводов. Немаловажно, чтобы МК имел DIP-корпус для оперативной установки в панель. В последующем его без труда можно использовать в других конструкциях.Следует отметить преемственность в расположении выводов у PIC-контроллеров снизу-вверх. То есть, 8-выводные МК можно поставить в панель для 14- и 20-выводных, при этом питание будет подаваться правильно и даже названия линий портов останутся прежними (рис.4). Фирма Microchip рекомендует при разводке печатной платы предусматривать лишние контактные площадки внизу от корпуса микросхемы, чтобы легче было модернизировать в дальнейшем изделие. Подобным подходом к унификации фирма Atmel похвалиться не может.Кроме того, новые модели PIC старшего подсемейства выпускаются "pin-to-pin" (вывод к выводу) совместимыми со средним подсемейством, что положительно сказывается при апгрейде. Аналогичная ситуация и при замене ОТР-контроллеров на FLASH. В частности, "старичок" PlC16C54 меняется один к одному на PlC16F54, при этом цена остается такой же (если не меньше). Вот основная причина "угасания" ОТР.Небольшая тонкость. При покупке МК надо обращать внимание на букву "А" в конце названия. Ее присутствие означает более качественную технологию и улучшенные параметры, несмотря на парадоксально меньшую стоимость. Отличить новые модели от старых легко по Datasheet, анализируя типовое число допустимых перезаписей FLASH-памяти (100 тысяч против 1-10 тысяч).Иногда за буквой "А" скрываются инженерные просчеты. Рассказывают, что в 1998 г. на семинаре, организованном фирмой Microchip в Москве, был продемонстрирован вполне легальный способ считывания защищенной прошивки PIC16F84 при помощи российского программатора. Как следствие, через 3 месяца разработчики эту брешь закрыли и выпустили PIC16F84A, одновременно переведя PIC16F84 в разряд устаревших.И еще одно наблюдение, чем больше цифр в названии PIC, тем, как правило, лучше параметры и больше возможностей. Видимо такие микросхемы были позже разработаны и в них учтены недостатки предшественников. Чтобы не ошибиться при выборе МК, рекомендуется посмотреть на сайте фирмы Microchip постоянно обновляемый перечень изделий, снятых с производства (EOL MCU) и не рекомендованных в новых разработках (Mature MCU).После всех отсечений остается несколько десятков разновидностей PIC (табл.5), достойных звания "первый изучаемый контроллер". Следуя принципу аналогии AVR-PIC, желательно подобрать МК, близкий по параметрам к ATmega8, тогда будет с чем сравнивать. , Итог

Классификация PICКак-то в Интернете встретилась фраза, вольный перевод которой гласит: "Если вы не можете разобраться в классификации PIC, знайте, что вы не одиноки". Действительно, обнаружить стройную систему, по которой из названия МК можно было бы однозначно судить о его технических параметрах, затруднительно. Начало путаницы очевидно идет с первых образцов PIC16С5х, в которых число "16" осталось как напоминание о славном прошлом процессора СР1600. А ведь в то время можно было четко выделить в названии, например, длину слова команды по образцу РIС12, РIС14, РIС16.Злую шутку сыграло стремление фирмы Microchip дать пользователю максимально широкий выбор продукции. На сайте в начале 2006 г. представлены 186 новых и 100 заменяемых 8-разрядных МК, не считая их разновидностей (в сумме более 500!). Для сравнения, фирма Atmel поддерживает в 2-3 раза меньшую номенклатуру изделий. Как тут не вспомнить о фольклоре: "Що занадто, то не здраво". Или может все дело в обычном маркетинговом трюке - анонсировать широкий спектр продукции (чтобы внушить уважение покупателю), а массово выпускать лишь наиболее ходовые и прибыльные модели?Как бы там ни было, но классифицировать РIС-контроллеры придется по совокупности разноплановых параметров.Уровень специализации. Различают МК универсальные и специализированные. В табл.1 к первым относятся только МК общего назначения. Ситуация схожа с AVR, когда отлаженное процессорное ядро дополняется обвязкой, после чего универсальный МК превращается в специально "заточенный" под выполнение конкретного круга задач. Для любительских целей предпочтительнее универсальные МК, которые можно использовать в разных конструкциях. Однако совсем отказываться от специализированных контроллеров - недальновидно. В частности, интерес представляют новые недорогие PIC18F2455, PIC18F2550, поддерживающие USB-шину. Это кандидаты на вторую очередь изучения.Способ программирования памяти. Каждый МК должен быть запрограммирован. В табл.2 показаны характеристики используемых типов памяти и примеры обозначения МК. Если раньше для отладки программ рекомендовали кристаллы с ультрафиолетовым стиранием JW, то сейчас нет альтернативы МК с многократной FLASH-памятью. Определить их легко по буквам "F", "LF" в названии, хотя в самых свежих моделях встречаются буквы "HJ".Фирма Microchip рекламирует типовое число циклов "запись-стирание" FLASH-памяти 100 тысяч. Однако, если внимательно вчитаться в Datasheet, то при повышенной температуре 85 и 125`С гарантируется соответственно 10000 и 1000 циклов. Поскольку любительские конструкции, как правило, эксплуатируются в комнатных условиях, то числу 100 тысяч можно верить. Таким образом, одного МК с лихвой хватит для отработки многих десятков проектов. Следует учитывать, что этот параметр у микросхем прежних лет разработки, например PlC 16F84A, на порядок меньше.Разрядность шины данных. Различают 8- и 16-разрядные МК (табл.3). Изучение надо начинать с простого, поэтому выбор 8-разрядных PIC однозначен. Строго говоря, этот параметр внутренний и характеризует ширину параллельного потока при вычислениях в процессоре. Наружу линии данных, как правило, не выводятся, за исключением режима подключения внешней памяти, который имеется в некоторых МК.Разрядность шины команд. Различают PIC с 12-, 14- и 16-разрядными командами (табл.4). Нельзя путать данный параметр с предыдущим. Переход с 12- на 16-разрядные команды дает приращение производительности гораздо меньше, чем переход с 8- на 16-битную шину данных.Все команды в PIC имеют одинаковую длину, в отличие от AVR, где встречаются команды с 16 и 32 битами. Насколько это выгодно? Все зависит от программного кода. В среднем заметного выигрыша ни одна из платформ не получает. Здесь большую роль играют алгоритмы оптимизации компилятора.Важное следствие. В технических параметрах РIС-контроллеров обычно указывается объем программной памяти в 12... 16-разрядных словах, в отличие от AVR, где измерение идет в байтах. Например, программа длиной в 1024 команды означает 1К слов у PIC и 2К байт у AVR. Физически в PIC-контроллере среднего подсемейства размещается 1024*14=14336 ячеек, против аналогичной памяти у AVR -2048*8=16384 ячеек. Иногда для PIC приводят сразу 2 числа - объем в байтах и словах. Разделив первое число на второе и умножив его на 8, можно узнать разрядность шины команд.Продуманной системы классификации в младшем и среднем подсемействах PIC не видно. Разве что первая цифра после буквы "F" может быть или 2-5, или 6-8. В старшем подсемействе набор из 3-4 цифр модификации модели похож на генератор случайных чисел, а ведь здесь легко было указать объем памяти, как сделано в AVR ATmega.Что выбрать для изучения? Конечно, хотелось бы сразу начать с многофункциональных PIC18 (они примерно соответствуют новым моделям ATmega), чтобы затем обобщить полученные знания на другие подсемейства. Однако сдерживающим фактором является высокая цена и проблемы с доступностью. Фирмы-дистрибуторы не имеют возможности держать в наличие всю линейку PIC-контроллеров, ограничиваясь только ходовыми. Вдобавок, отпускные цены, указанные на сайте фирмы Microchip, к отечественному покупателю приходят в среднем увеличенными в 1,5-2 раза..."Крошки"-МК младшего подсемейства (12-разрядов) имеют довольно урезанные возможности, но этот минус может оказаться для любительской практики плюсом. Например, 8-выводные PIC12F675 идеально подходят для малогабаритных интеллектуальных датчиков, использующих АЦП. Однако трудно начинать с них знакомство с PIC-контроллерами ввиду специфики подключения многовыводных внешних устройств (ЖКИ, 7-сегментные индикаторы, кнопочная клавиатура и т.д.).Остаются 14-разрядные модели среднего подсемейства. Они более солидные, чем младшие и менее "заумные" (дорогие), чем старшие собратья. Но в перспективе надо внимательно следить за развитием линейки PIC18, которая в будущем, скорее всего, станет базой для большинства разработок.

Микроконтроллеры PIC. Действие 1С.М. Рюмик, г. ЧерниговЧеловеку не хватает мудрости успокоиться на достигнутомДаниэль ДефоВ 2004-2005 гг. в журнале РА были опубликованы два цикла статей о микроконтроллерах (МК( фирмы Atmel. Нacтaл чepeд раcшиpить кpyг изгoтoвитeлeй и paccказать o популяр-ных в любительской среде PIC-кoнтpoллepax фиpмы Microchip Тechnology lnc.Рано или поздно у человека, составившего хотя бы пару проектов ДЛЯ ОДНОГО типа МК, появляется непреодолимое желание сравнить свою работу с аналогичной, выполненной на другом типе МК. Сравнить по быстродействию, мощности потребления, устойчивости функционирования и, наконец, по сложности программного обеспечения. Чтобы быть объективным, надо попробовать самому. Сказано - сделано.Предполагается, что читающий эти строки уже успешно преодолел 10 ступеней в программировании МК семейства AVR из предыдущего цикла статей. Поднявшись в своих знаниях на определенную высоту, можно оглядеться по сторонам и заметить невдалеке примерно такую же возвышенность с табличкой: "PIС-контроллеры". Чтобы не тратить время зря на спуск вниз и изучение платформы PIC с "нулевой строительной отметки", предлагается совершить ускоренное горизонтальное перемещение с одной вершины на другую. Навигатором в этом виртуальном полете будет метод аналогии AVR-PIC.Для тех, кто свободно ориентируется в составлении AVR-программ на языке Си, не составит большого труда адаптироваться в аналогичной языковой среде РIС-контроллеров. Такое стало возможным лишь в последние годы, по мере совершенствования диалектов Си-компиляторов и появления в их лице реальной альтернативы Ассемблеру. Главное в изучении - действовать последовательно, "торопясь, не спеша".История появления PICКак ни парадоксально, но первое знакомство с близкими собратьями PIC-контроллеров для многих состоялось в годы расцвета домашнего компьютера ZX-Spectrum-128. Применявшиеся в нем микросхемы музыкального сопроцессора AY-3-8910, AY-3-8912 были разработаны американской фирмой General Instrument Corporation (GI, рис.1), из части которой на рубеже 1990-х годов образовалась фирма Microchip Technology Incorporated (далее для краткости Microchip, рис.2).В 1965 г. на фирме GI было создано подразделение микроэлектроники Microelectronics Division. Ему поручалось направление разработки программируемых микросхем памяти и микрочипов (microchip) на их основе. Результаты не заставили себя ждать. Например, фирма GI выпустила одну из первых игровых БИС для телевизионных приставок со световым пистолетом. Ее аудиопроцессоры обеспечивали музыкальное сопровождение в игровых автоматах и компьютерах Yamaha-MSX.В начале 1970-х годов на фирме GI выпускался 16-разряд-ный процессор СР1600. В 1975 г. для расширения его возможностей был разработан 8-разрядный периферийный контроллер, получивший название PlC (Peripheral Interface Controller) и номер модели 1600. От контроллера не требовались сложные математические вычисления, главное - обеспечить корректное и быстрое обслуживание портов ввода-вывода. Набор команд был максимально сокращенным, и почти все из них выполнялись за один машинный цикл, указывая на RISC-архитектуру.В 1978 г. появились улучшенные микроконтроллеры модификаций 165х, выполненные, как и предшественники, по NMOS-технологии с заранее зашитой программой. Однако быстродействующие периферийные контроллеры опередили свое время, оставшись востребованными лишь для узкого круга потребителей, обслуживающих процессор СР1600.В 1985 г. фирма GI провела реструктуризацию, при которой подразделение микроэлектроники выделилось сначала в самостоятельный филиал GI Microelectronics Inc., а затем в 1989 г. было продано группе инвесторов. Новое руководство сосредоточило усилия на узком направлении разработок: параллельные и последовательные EPROM, а также обновленные Р1С-контроллеры.Новая фирма получила название "Arizona Microchip Technology", в котором явно указывалось географическое расположение штаб-квартиры (штат Аризона, США). В дальнейшем появились фирменные представительства в разных уголках мира и название было сокращено до нынешнего.В 1990 г. поступили в продажу первые современные PIC-контроллеры. Старая архитектура моделей PlC 165х была перепроектирована, на кристалле разместили память EPROM, технологию изготовления перевели на КМОП. Базовый представитель "новой волны" PIC16C54A-20 выпускался в 18-выводном корпусе, стоил около доллара и мог работать при пониженном напряжении 2 В, потребляя ток всего лишь 1 мА. Эти параметры сделали платформу PIC настолько популярной, что она стала серьезным конкурентом такой солидной фирме, как Motorola, с ее МС68НС05.Идеология PIC в корне отличалась от господствовавших в то время микропроцессоров и МК семейств MCS-48/51. Во-первых, RISC (а не CISC) архитектура, во-вторых, сокращенный в 3 раза набор команд, в-третьих, улучшенные нагрузочные параметры портов ввода-вывода и, в завершение, низкая стоимость однократно программируемых чипов. Постоянная длина команды PIC-контроллеров позволяла создавать очень компактный по длине прошивки код (рис.3).Миниатюрность корпуса, хорошее быстродействие, самодостаточность, низкий ток потребления - вот составляющие успеха. На программистов магически подействовала широкая рекламная кампания, пропагандировавшая простоту изучения системы команд (их в PIC всего лишь три десятка).Монопольное наращивание выпуска 8-разрядных контроллеров продолжалось до 1997 г., пока конкурирующая фирма Atmel не представила образцы своих МК семейства AVR с FLASH-памятью. Суть не в названии "FLASH" (термин известный), а в том, что уда-лось добиться внутрисхемного низковольтного программирования кристалла и значительно увеличить объем памяти на борту. Если добавить к этому чрезвычайно низкую стоимость продукции фирмы Atmel и ее новую RISC-платформу, становится ясно, что PIC-контроллерам пришлось на Олимпе потесниться.Однако "нет худа без добра". Осознав бесперспективность направления однократного программирования, фирма Microchip с 2001 г. полностью перешла на разработку МК с FLASH-памятью, заодно значительно расширив перечень встроенных периферийных узлов. Технологию изготовления улучши: ли, применив собственное "ноу-хау" под названием РЕЕС (PMOS Electrically Erasable Cell).После реальной оценки ситуации и сравнения параметров разных МК, было решено взять курс на низкопотребляющие (батарейные) устройства и добиваться в этой нише рекордной экономии энергии. Как следствие, были разработаны аппаратные, программные и производственные приемы, получившие комплексное название "Технология нановатт" (nanoWatt).В 2005 г. фирма Microchip представила первые в мире промышленные сверхминиатюрные Р1С-контрол-леры в корпусе SOT-23/6 для поверхностного монтажа. По размеру они ничем не отличаются от обычных SMD-транзисторов. Из последних новинок - МК с высокоскоростной (до 12 Мбит/с) шиной USB, с поддержкой протоколов CAN и Ethernet. Общее число проданных за 15 лет PIC-контроллеров превысило 3 млрд. Продолжение следует...

RadioSpec.Ru > III - Микроконтроллеры PIC. 10 Действий

Комментариев нет:

Отправить комментарий