Lịch sử phát triển của vi điều khiển PIC

PIC (Programmable Interlligent Computer) là một sản phNm của hãng General Intruments đặt cho dòng sản phNm đầu tiên của họ là PIC 1605. Vào thập kỷ 70 của thế kỷ 20, General Intruments và Honeywell kết hợp sản xuất ra bộ vi xử lý 16 bit CP1600. Đây là bộ vi xử lý khá mạnh vào thời điểm đó nhưng lại hạn chế về hoạt động vào/ra. PIC 1650 được sản xuất để hỗ trợ vi xử lý CP 1600 trong các máy tính sử dụng bộ vi xử lý này. PIC 1650 hoạt động với tập lệnh đơn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lịch sử phát triển của vi điều khiển PIC z  ĐỀ TÀI BÁO CÁO VI ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO KHOA ĐIỆN TỬ CÔNG NGHỆ ĐH HÀ NỘI [Type the document title] I.Lịch sử phát triển của vi điều khiển PIC PIC (Programmable Interlligent Computer) là một sản phNm của hãng General Intruments đặt cho dòng sản phNm đầu tiên của họ là PIC 1605. Vào thập kỷ 70 của thế kỷ 20, General Intruments và Honeywell kết hợp sản xuất ra bộ vi xử lý 16 bit CP1600. Đây là bộ vi xử lý khá mạnh vào thời điểm đó nhưng lại hạn chế về hoạt động vào/ra. PIC 1650 được sản xuất để hỗ trợ vi xử lý CP 1600 trong các máy tính sử dụng bộ vi xử lý này. PIC 1650 hoạt động với tập lệnh đơn giản nằm trong ROM. Vào thời điểm đó chưa có khái niệm về RISC(Reduced Intructions Set Code), tuy nhiên PIC 1650 thực sự là một bộ vi điều khiển được thiết kế theo kiểu kiến trúc RISC. Tập lệnh của PIC 1650 vơi khoảng 30 lệnh và độ dài của mỗi lệnh là 14 bit. Mỗi lệnh được PIC 1650 thực hiện trong 1 chu kỳ máy(4 chu kỳ của bộ dao động). Năm 1985 General Intruments bán bộ phận sản xuất vi điện tử của họ và chủ sở hữu mới hủy bỏ hầu hết các dự án liên quan( do các dự án lúc trước đó đã lỗi thời). Năm 1989 Microchip Technology tiếp tục phát triển PIC, bắt đầu bằng việc thêm bộ nhớ EEPROM để tạo thành một bộ điều khiển vào ra khả trình. Tiếp đến là tích hợp các tính năng như ngắt, ADC( Analog Digital Convertr) … để tạo thành cá bộ vi điều khiển( Micro Controller). Đến năm 1992 Microchip Technology đã cho ra đời 6 loại chip với 3 dòng khác nhau: Dòng chip có độ dài mã lệnh bằng 12 bit gồm 4 chip PIC 15C5x. Các - chip này có từ 12 đến 28 chân vào/ra. - Dòng chip độ dài mã lệnh băng 14 bit là PIC 16C71. Bộ vi điều khiển này đã được tích hợp thêm hai tài nguyên là ngắt ADC. - Dòng chip độ dài mã lệnh bằng 16 bit là PIC 17C41, tuy nhiên dòng chip này không được chú trọng phát triển vào thời điểm đó. Cùng thời gian này hàng loạt các công cụ hỗ trợ cũng được các công ty khác nhau cho ra đời. Điển hình là PICMASTER emulator, PIC Pro II programmer và cả trình dịch C( C Compiler). Các công cụ này cùng với việc thay bộ nhớ OTP (one – time programmable parts) bằng bộ nhớ EEP (Electically Erasable Parts) đã mang đến rắt nhiều tiện lợi cho người lập trình, ví dụ như: người lập trình có thể nạp chương trình mà không cần gỡ chip ra khỏi mạch. PIC 16C84 là bộ vi điều khiển đầu tiên có bộ nhớ kiểu EEP. Không lâu sau đó Microchip Technology tiếp tục đưa vào bộ vi điều khiển với mã lệnh dài 14 bit PIC16F877 tính năng gỡ rối(Flash debugging). Tính năng này cho phép KHOA ĐIỆN TỬ ĐHCN HÀ NỘI BÁO CÁO VĐK NÂNG CAO Page 1 [Type the document title] người lập trình có thể kiểm soát từng thanh ghi, từng câu lệnh trong chương trình. Nhờ những cải tiến liên tiếp, PIC16F87 trở thành bộ vi điều khiển bán chạy nhất vào thời điểm đó( năm 1995 đến 1998). Đến năm 2000, Microchip Technology tái phát triển lại dòng chip có độ dài mã lệnh bằng 16bit đã có trước đó 8 năm. Đại diện cho dòng chip này là PIC18F4520 với tốc độ mã lệnh bằng 16bit đã có trước đó 8 năm. Đại diện cho dòng chip này là PIC18F452 với tốc độ , dung lượng bộ nhớ được cải thiện và khá nhiều tính năng được bổ sung như các bộ định thời(timer), truyền thông nối tiếp…Dòng vi điều khiển PIC 8 bit đã dẫn đầu số lượng bộ bán ra mỗi năm liên tục từ năm 2002 đến nay. Trước nhu cầu về tốc độ xử lý cũng như các tính năng đặc biệt khác, Microchip Technology tiếp tục cho ra đời các dòng vi điều khiển tiên tiến hơn như: PIC24, PIC33, dsPIC.. Ngày nay đã có đến hàng chục dòng PIC với hàng trăm loại chip khác nhau. Tại Việt Nam cũng như trên thế giới, họ vi điều khiển này được sử dụng khá rộng rãi. Điều này tạo nhiều thuận lợi trong quá trình tìm hiểu và phát triển các ứng dụng như: số lượng tài liệu, số lượng các ứng dụng mở đã phát triển thành công, dễ dàng trao đổi, học tập, dễ dàng tìm được sự chỉ dẫn khi gặp khó khăn... KHOA ĐIỆN TỬ ĐHCN HÀ NỘI BÁO CÁO VĐK NÂNG CAO Page 2 [Type the document title] II. Kiến trúc phần cứng của vi điều khiển PIC 2.1. Sơ đồ khối Hình 2.1: Sơ đồ khối của PIC 18F4520 Các khối chính trên PIC 18F4520 bao gồm: • CPU: Tần số tối đa 40MHz, kiến trúc Havard, được sản xuất bằng công nghệ nano Watt. • Bộ nhớ: KHOA ĐIỆN TỬ ĐHCN HÀ NỘI BÁO CÁO VĐK NÂNG CAO Page 3 [Type the document title] Bộ nhớ chương trình FLASH: 32K RAM: 1536 bytes Bộ nhớ dữ liệu EEPROM: 256 bytes • Cổng vào ra: A,B,C,D,E Cổng A: RA0-RA7 Cổng B: RB0-RB7 Cổng C: RC0-RC7 Cổng D: RD0-RD7 Cổng E: RE0-RE3 • Định thời/đếm: 4 bộ (Timer2: 8bit; Timer0,1,3: 16 bit) • PWM: 2 bộ (CCP1:RC2; CCP2:RC1) • Truyền thông nối tiếp L2 module: MSSP và EUSART Module MSSP gồm 2 module: SPI(Serial Peripheral Interface) và IC (Intergrated Circuit) • ADC: 13 kênh ADC với độ phân giải 10bit 2.2.Sơ đồ chân Hình 2.2: Sơ đồ chân PIC 18F4520 dạng TQFP KHOA ĐIỆN TỬ ĐHCN HÀ NỘI BÁO CÁO VĐK NÂNG CAO Page 4 [Type the document title] Hình 2.3: Sơ đồ chân PIC 18F4520 dạng DIP Chân số Loại Loại Mô tả Tên chân chân bộ ...