Giáo trình hoàn chỉnh vi điều khiển PIC 2

GPUTILS là một kho mã nguồn mở các công cụ, được cung cấp theo công ước về bản quyền của GNU General Public License. GPUTILS bao gồm các trình dịch, trình liên kết, chạy trên nền Linux, Mac OS X, OS/2 và Microsoft Windows.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình hoàn chỉnh vi điều khiển PIC 2 CHÖÔNG 2 VI ÑIEÀU KHIEÅN PIC16F877A2.1 SÔ ÑOÀ CHAÂN VI ÑIEÀU KHIEÅN PIC16F877A Hình 2.1 Vi ñieàu khieån PIC16F877A/PIC16F874A vaø caùc daïng sô ñoà chaân2.2 MOÄT VAØI THOÂNG SOÁ VEÀ VI ÑIEÀU KHIEÅN PIC16F877A Ñaây laø vi ñieàu khieån thuoäc hoï PIC16Fxxx vôùi taäp leänh goàm 35 leänh coù ñoä daøi 14 bit.Moãi leänh ñeàu ñöôïc thöïc thi trong moät chu kì xung clock. Toác ñoä hoaït ñoäng toái ña cho pheùp laø20 MHz vôùi moät chu kì leänh laø 200ns. Boä nhôù chöông trình 8Kx14 bit, boä nhôù döõ lieäu 368x8byte RAM vaø boä nhôù döõ lieäu EEPROM vôùi dung löôïng 256x8 byte. Soá PORT I/O laø 5 vôùi 33pin I/O.Caùc ñaëc tính ngoaïi vi bao goàmcaùc khoái chöùc naêng sau: Timer0: boä ñeám 8 bit vôùi boä chia taàn soá 8 bit. Timer1: boä ñeám 16 bit vôùi boä chia taàn soá, coù theå thöïc hieän chöùc naêng ñeám döïa vaøoxung clock ngoaïi vi ngay khi vi ñieàu khieån hoaït ñoäng ôû cheá ñoä sleep. Timer2: boä ñeám 8 bit vôùi boä chia taàn soá, boä postcaler. Hai boä Capture/so saùnh/ñieàu cheá ñoä roâng xung. Caùc chuaån giao tieáp noái tieáp SSP (Synchronous Serial Port), SPI vaø I2C. Chuaån giao tieáp noái tieáp USART vôùi 9 bit ñòa chæ. Coång giao tieáp song song PSP (Parallel Slave Port) vôùi caùc chaân ñieàu khieån RD, WR,CS ôû beân ngoaøi.Caùc ñaëc tính Analog: 8 keânh chuyeån ñoåi ADC 10 bit. Hai boä so saùnh.Beân caïnh ñoù laø moät vaøi ñaëc tính khaùc cuûa vi ñieàu khieån nhö: Boä nhôù flash vôùi khaû naêng ghi xoùa ñöôïc 100.000 laàn. Boä nhôù EEPROM vôùi khaû naêng ghi xoùa ñöôïc 1.000.000 laàn. Döõ lieäu boä nhôù EEPROM coù theå löu tröõ treân 40 naêm. Khaû naêng töï naïp chöông trình vôùi söï ñieàu khieån cuûa phaàn meàm. Naïp ñöôïc chöông trình ngay treân maïch ñieän ICSP (In Circuit Serial Programming)thoâng qua 2 chaân. Watchdog Timer vôùi boä dao ñoäng trong. Chöùc naêng baûo maät maõ chöông trình. Cheá ñoä Sleep. Coù theå hoaït ñoäng vôùi nhieàu daïng Oscillator khaùc nhau.2.3 SÔ ÑOÀ KHOÁI VI ÑIEÀU KHIEÅN PIC16F877A Hình 2.2 Sô ñoà khoái vi ñieàu khieån PIC16F877A.2.4 TOÅ CHÖÙC BOÄ NHÔÙCaáu truùc boä nhôù cuûa vi ñieàu khieån PIC16F877A bao goàm boä nhôù chöông trình (Programmemory) vaø boä nhôù döõ lieäu (Data Memory).2.4.1 BOÄ NHÔÙ CHÖÔNG TRÌNHBoä nhôù chöông trình cuûa vi ñieàu khieånPIC16F877A laø boä nhôù flash, dung löôïng boänhôù 8K word (1 word = 14 bit) vaø ñöôïc phaânthaønh nhieàu trang (töø page0 ñeán page 3) .Nhö vaäy boä nhôù chöông trình coù khaû naêngchöùa ñöôïc 8*1024 = 8192 leänh (vì moät leänhsau khi maõ hoùa seõ coù dung löôïng 1 word (14bit). Ñeå maõ hoùa ñöôïc ñòa chæ cuûa 8K wordboä nhôù chöông trình, boä ñeám chöông trình coùdung löôïng 13 bit (PC). Khi vi ñieàu khieån ñöôïc reset, boä ñeámchöông trình seõ chæ ñeán ñòa chæ 0000h (Resetvector). Khi coù ngaét xaûy ra, boä ñeám chöôngtrình seõ chæ ñeán ñòa chæ 0004h (Interruptvector). Boä nhôù chöông trình khoâng bao goàmboä nhôù stack vaø khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bôûiboä ñeám chöông trình. Boä nhôù stack seõ ñöôïcñeà caäp cuï theå trong phaàn sau. Hình 2.3 Boä nhôù chöông trình PIC16F877A2.4.2 BOÄ NHÔÙ DÖÕ LIEÄUBoä nhôù döõ lieäu cuûa PIC laø boä nhôù EEPROM ñöôïc chia ra laøm nhieàu bank. Ñoái vôùiPIC16F877A boä nhôù döõ lieäu ñöôïc chia ra laøm 4 bank. Moãi bank coù dung löôïng 128 byte, baogoàm caùc thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät SFG (Special Function Register) naèm ôû caùc vuøngñòa chæ thaáp vaø caùc thanh ghi muïc ñích chung GPR (General Purpose Register) naèm ôû vuøngñòa chæ coøn laïi trong bank. Caùc thanh ghi SFR thöôøng xuyeân ñöôïc söû duïng (ví duï nhö thanhghi STATUS) seõ ñöôïc ñaët ôû taát caø caùc bank cuûa boä nhôù döõ lieäu giuùp thuaän tieän trong quaùtrình truy xuaát vaø laøm giaûm bôùt leänh cuûa chöông trình. Sô ñoà cuï theå cuûa boä nhôù döõ lieäuPIC16F877A nhö sau:Hình 2.4 Sô ñoà boä nhôù döõ lieäu PIC16F877A2.4.2.1 THANH GHI CHÖÙC NAÊNG ÑAËC BIEÄT SFRÑaây laø caùc thanh ghi ñöôïc söû duïng bôûi CPU hoaëc ñöôïc duøng ñeå thieát laäp vaø ñieàu khieån caùckhoái chöùc naêng ñöôïc tích hôïp beân trong vi ñieàu khieån. Coù theå phaân thanh ghi SFR laøm hailoïai: thanh ghi SFR lieân quan ñeán caùc chöùc naêng beân trong (CPU) vaø thanh ghi SRF duøng ñeåthieát laäp vaø ñieàu khieån caùc khoái chöùc naêng beân ngoaøi (ví duï nhö ADC, PWM, …). Phaàn naøy seõñeà caäp ñeán caùc thanh ghi lieân quan ñeán caùc chöùc naêng beân trong. Caùc thanh ghi duøng ñeå thieátlaäp vaø ñieàu khieån caùc khoái chöùc naêng seõ ñöôïc nhaéc ñeán khi ta ñeà caäp ñeán caùc khoái chöùc naêngñoù. Chi tieát veà caùc thanh ghi SFR seõ ñöôïc lieät keâ cuï theå trong baûng phuï luïc 2. Thanh ghi STATUS (03h, 83h, 103h, 183h):thanh ghi chöùa keát quaû thöï ...