Đặc điểm phần cứng và chức năng của PIC 16F877

Đặc điểm phần cứng của VĐK PIC 16F877

- 368 bytes bộ nhớ dữ liệu RAM. 8K Words bộ nhớ chương trình FLASH (trong đó mỗi word của dòng mid-range là 14 bit), 256 bytes EEPROM.
- Có 3 bộ định thời Timer0, Timer1, Timer2
- Có khả năng xử lý ngắt từ nhiều nguồn ngắt khác nhau như ngắt ngoài, ngắt tràn Timer, ngắt ngoại vi như ngắt ADC…

Chức năng của VĐK PIC 16F877

- Chức năng CCP gồm Comparator (Bộ so sánh), Capture và PWM (Điều biến độ rộng xung)
- Chức năng giao tiếp đồng bộ nối tiếp SSP (Synchnorous Serial Port) bao gồm 2 giao tiếp SPI và giao tiếp I2C
- Chức năng bộ truyền/phát không đồng bộ đa năng nối tiếp USART (Universal Serial Asynchnorous Receiver/Tranmitter) ở dạng mô đun phần cứng phục vụ cho giao tiếp theo chuẩn RS-232, do đó ta không cần quan tâm đến các thao tác cáp thấp sử dụng RS-232. Đây là chức năng hữu ích cho việc tiếp với PC của MC
- Bộ chuyển đổi ADC 10 bit chuyển đổi tín hiệu tương tụ thành tín hiệu số 10 bit. Nguồn điệp áp tham chiếu có thể cọn từ nguồn ngoài hoặc từ nguồn Vdd và Vss cấp cho PIC
- Chức năng giao tiếp song song PSP (Parralel Slave Port)
- Chức năng Watchdog Timer
1. Tổ chức bộ nhớ
2. Giao tiếp vào ra I/O
3. Sử dụng Timer
4. Ngắt 
5. Sử dụng EEPROM và FLASH để lưu tham số
6. Môđun CCP (Capture/Compare/PWM)
8. Giao tiếp không đồng bộ với máy tính qua chuẩn RS-232 bằng USART
9. Các giao tiếp nối tiếp đồng bộ SPI và I2C
10. Tóm gọn về tập lệnh
Để có thể có cách đọc dễ hiểu, trong quá trình giới thiệu chi tiết các chức năng tích hợp trong chip, ta sẽ giới thiệu luôn các lệnh cần thiết tương ứng cần dùng.

Trung tâm Actech chuyên đào tạo các khóa: điện tử cơ bản, thiết kế tủ điện, lập trình PLC S7 200, vi điều khiển pic....

XEM THÊM NGAY

Các dòng PIC và cách lựa chọn vi điều khiển PIC

Các kí hiệu của vi điều khiển PIC

PIC12xxxx: độ dài lệnh 12 bit
PIC16xxxx: độ dài lệnh 14 bit
PIC18xxxx: độ dài lệnh 16 bit

C: PIC có bộ nhớ EPROM (chỉ có 16C84 là EEPROM)
F: PIC có bộ nhớ flash
LF: PIC có bộ nhớ flash hoạt động ở điện áp thấp
LV: tương tụ như LF, đây là kí hiệu cũ

Bên cạnh đó một số vi điều khiển có kí hiệu xxFxxx là EEPROM, nếu có thêm chữ A ở cuối là flash (ví dụ PIC16F877 là EEPROM, còn PIC16F877A là flash).

Ngoài ra còn có thêm mọt dòng vi điều khiển PIC mới là dsPIC.

Ở Việt Nam phổ biến nhất là các họ vi điều khiển PIC do hãng Microchip sản xuất.

Cách lựa chọn một vi điều khiển PIC phù hợp

Trước hết cần chú ý đến số chân của vi điều khiển cần thiết cho ứng dụng. Có nhiều vi điều khiển PIC với số lượng chân khác nhau, thậm chí có vi điều khiển chỉ có 8 chân, ngoài ra còn có các vi điều khiển 28, 40, 44,…chân.

Cần chọn vi điều khiển PIC có bộ nhớ flash để có thể nạp xóa chương trình được nhiều lần hơn.

Tiếp theo cần chú ý đến các khối chức năng được tích hợp sẵn sàng trong vi điều khiển, các chuyển giao tiếp bên trong.

Sau cùng cần chú ý đến bộ nhớ chương trình mà vi điều khiển cho phép.

Ngoài ra mọi thông tin về cách lựa chọn vi điều khiển PIC có thể được tìm thấy trong cuốn sách “Select PIC guide” do nhà sản xuất Microchip cung cấp.

→→→ Khóa học vi điều khiển PIC ←←←

XEM THÊM NGAY

Tổng quan về vi điều khiển PIC

PIC là gì???

PIC là viết tắt của “Programable Intelligent Computer”, có thể tạm dịch là “máy tính thông minh khả trình” do hãng Genenral Instrument đặt tên cho vi điều khiển đầu tiên của họ: PIC1650 được thiết kế để dùng làm các thiết bị ngoại vi cho vi điều khiển CP1600. Vi điều khiển này sau đó được nghiên cứu phát triển thêm và từ đó hình thành dòng vi điều khiển PIC ngày nay.

TẠI SAO LÀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC MÀ KHÔNG PHẢI LÀ CÁC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN KHÁC???

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển như 8501, Mortola 68HC, AVR, ARM,… Ngoài ra họ 8051 được hướng dẫn một cách căn bản ở môi trường địa học. Lý do để mọi người lựa chọ họ vi điều khiển PIC để mở rộng vốn kiến thức và phát triển các ứng dụng trên công cụ này là vì các nguyên nhân sau:

- Họ vi điều khiển này có thể tìm mua dễ dàng trên thị trường Việt Nam

- Giá thành không quá đắt.

- Có đầy đủ các tính năng của một vi điều khiển khi hoạt động độc lập.

- Là một sự bổ sung kiến tốt về kiến thức cũng như về ứng dụng cho vi điều khiển mang tính truyền thống: họ vi điều khiển 8501.

- Số lượng người sử dụng vi điều khiển PIC. Hiện nay tại thị trường 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 được mở đã được phát triển thành công, dễ dàng trao đổi, học tập, dễ dàng tìm được sự chỉ dẫn khi gặp khó khăn….

- Sự hỗ trợ của các nhà sản xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình, nạp chowng trình từ đơn giản đến phức tạp,..

- Các tính năng đa dạng của vi điều khiển PIC, và các tính năng này không ngừng được phát triển.

Kiến trúc vi điều khiển PIC

Cấu trúc phần cứng của một vi điều khiển được thiết kế theo hai dạng kiến trúc: kiến trúc Von Neuman và kiến trúc Havard.

Tổ chức phần cứng của PIC được thiết kế theo kiến trúc Havard. Điểm khác biệt giữa kiến trúc Havard và kiến trúc Von – Neuman là cấu trúc bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình.

Đối với kiến trúc Von – Neuman, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình nằm chung trong một bộ nhớ, do đó ta có thể tổ chức, cân đối một cách linh hoạt bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu. Tuy nhiên điều này chỉ có ý nghĩa khi tốc độ xử lí của CPU phải rất cao, vì với cấu trúc đó, trong cùng một thời điểm CPU chỉ có thể tương tác với bộ nhớ dữ liệu hoặc bộ nhớ chương trình. Như vậy có thể nói kiến trúc Von – Neuman không thích hợp với cấu trúc của một vi điều khiển.

Đối với kiến trúc Havard, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình tách ra thành hai bộ nhớ riêng biệt. Do đó trong cùng một thời điểm CPU có thể tương tác với cả hai bộ nhớ, như vậy tốc độ xử lí của vi điều khiển được cải thiện đáng kể.

Một điểm cần chú ý nữa là tập lệnh trong kiến trúc Havard có thể được tối ưu tùy thuộc vào yêu cầu kiến trúc của vi điều khiển mà không phụ thuộc vào cấu trúc dữ liệu. Ví dụ, đối với vi điều khiển dòng 16F, độ dài lệch luôn là 14 bit (Trong khi dữ liệu được tổ chức thành từng byte), còn đối tượng kiến trúc Von – Neuman, độ dài lệch luôn là bộ số của 1 byte.

→→→ Khóa học vi điều khiển PIC ←←←

XEM THÊM NGAY