Адаптер для микроконтроллеров pic к прогамматору nm9215

December 15, 2010 by admin Комментировать »

набор NM9216/2

С помощью адаптера, собранного из набора NM9216/2, можно ожи­вить широко распространенные сегодня микроконтроллеры семейства Microchip. Это так называемые PIC^-контроллеры. Их невысокая стои­мость, удачное сочетание с хорошей функциональностью и удобством программирования объясняет популярность этих микроконтроллеров среди радиолюбителей, занимающихся микропроцессорной техникой.

Краткое описание адаптера для микроконтроллеров PIC

Внешний вид собранной платы адаптера и его монтажная схема по­казаны на Рис. 1 и Рис. 2.

Рис. 1. Внешний вид адаптера для микроконтроллеров PIC

" От англ. programmable interface controller — программируемый контроллер интер­фейса.

Рис. 2. Расположение элементов на плате адаптера для микроконтроллеров PIC

Адаптер для микроконтроллеров PIC предназначен для работы с микроконтроллерами фирмы Microchip следующих типов: Р1С12С50х (DDI), PI С 16×84 (PIC16Fxx, DD2), PIC16F87x (DD3).

Обозначениям DD1…DD3 соответствуют типы колодок, каждая из которых предназначена для подключения и программирования своего типа микросхем.

К разъему ХР1 подключается 10-контактный интерфейсный шлейф для соединения с базовым блоком NM9215. По нему осущест­вляется обмен данными между компьютером и микроконтроллером. Джампер JMP1 позволяет подключить внешний источник питания на­пряжением 9 В. Если его контакты 2—3 замкнуты, внешний источник будет включен в схему, а при замыкании контактов 1—2 источник бу­дет отключен.

Некоторые сведения и сравнительные характеристики микроконтроллеров фирмы Microchip

Микроконтроллеры серии Р1С12С50х

Микроконтроллеры серии Р1С12С50х (х — модификация микро­схемы) являются наиболее простыми. Наиболее популярны на сегод­няшний день микросхемы PIC12C508 и PIC12C509.

Обе модификации представляют собой 8-разрядные микроконт­роллеры, поскольку внутренняя шина данных, связывающая функцио­нально важные конструктивные части контроллера, является 8-раз­рядной.

Количество команд этих микроконтроллеров всего 33. Этого хватает для того, чтобы создавать несложные миниатюрные конструкции.

Основное отличие микроконтроллеров PIC12C508 от PIC12C509 Достоит в том, что у последних емкость памяти программ больше на 512 слов, а оперативной памяти — на 16 байт.

Благодаря применению в этих микроконтроллерах конвейерного принципа обработки команд, реализуется быстрое их выполнение при невысокой тактовой частоте работы микроконтроллеров, составля­ющей 4 МГц. Суть этого принципа в следующем. Во время выборки ко­манды «п» происходит выполнение команды «п – 1», затем, во время выборки команды «п + 1», происходит выполнение команды «п» и так далее. Поэтому получается, что каждая команда фактически выполня­ется за время одного цикла, хотя на самом деле в первом цикле коман­да считывается из памяти программ, а во втором — декодируется и вы­полняется. Длина цикла составляет 1 мкс.

Обмен данными с внешними периферийными устройствами может происходить по пяти независимым каналам ввода/вывода. Каждый та­кой канал представляет собой двунаправленную линию передачи дан- |ных. Работой этих линий управляет регистр порта ввода/вывода. Со­стояния выходных портов могут быть считаны при помощи команд считывания. И наоборот, можно записать в регистр некоторое значе­ние, определяющее состояние его выводов.

В микроконтроллерах Р1С12С50х имеющаяся память разделена на программную и память данных. В модификации PIC12C509 програм­мная память и память данных разделены на банки (области памяти), [переключением которых можно управлять, конфигурируя специаль­ный регистр.

Еще один мощный инструмент, которым обладают микроконтрол­леры Р1С12С50х, — таймер, но, к сожалению, только один. Однако про­граммист может в любой момент не только определить его текущее со­стояние, считав значение соответствующего регистра, но и записать ту­да новое значение, что бывает очень удобным при решении некоторых |3адач. Помимо этого, таймер может работать как 8-разрядный програм­мируемый делитель частоты. Наконец, с помощью этого таймера можно 1сообщить микросхеме, какой источник тактового сигнала нужно ис­пользовать для синхронизации ее работы: внутренний или внешний.

А теперь скажем несколько слов о нововведениях в структуре цент­рального процессорного устройства (ЦПУ) серии Р1С12С50х и о том, с какой целью они были сделаны.

Микроконтроллеры серии Р1С12С50х могут работать в одном из четырех возможных режимов задающего генератора тактовой частоты. Причем предоставляется возможность программно задать нужный ре­жим путем модификации соответствующего регистра. В общем случае можно конфигурировать работу микросхемы как от кварцевого резо­натора, когда необходима высокая температурная стабильность и точ­ность частоты задающего генератора, так и от внутренней или внешней КС-цепочки.

Процедура сброса Р1С12С50х может осуществляться не только при включении питания (например, как у АТ89С5х фирмы Atmel), но и прямо в дежурном режиме SLEEP, в котором ток потребления мик­росхемы очень мал. Это так называемый энергосберегающий режш Возможны еще и другие варианты перехода Р1С12С50х в режим сбро­са, связанные со сторожевым таймером WDT, призванного защищать микроконтроллер от сбоев. Аппаратно таймер WDT реализован на от­дельно встрос чом КС-генераторе, не требующем использования ка­ких-либо внешних компонентов. Конструктивно этот генератор отде­лен от встроенного генератора тактовых сигналов ЦПУ. Поэтому сто­рожевой таймер WDT может продолжать работать, даже если тактовые сигналы отключены, как в режиме SLEEP.

Для защиты программной памяти микроконтроллеров широко применяется метод защиты кода путем программирования специаль­ных битов защиты. Теперь, когда программный код защищен, ПЗУ программ не может быть прочитано ни при каких условиях.

Микроконтроллеры серии PIC16Fxx

А сейчас скажем несколько слов о системе команд семейств PIC12 и PIC16. Хотя эти семейства микроконтроллеров и имеют одинаковую архитектуру ЦПУ, а также используют схожие системы команд, гене­рируемые Ассемблером (или другим компилятором), коды при этом получаются разные для каждого семейства. Такое отличие можно объ­яснить разной разрядностью используемых определенным семейством команд. Сравните, к примеру, два семейства: Р1С12Схх и PIC16Fxx. В первом используется 12-разрядный набор команд, а во втором – 14-разрядный.

Заполнение ППЗУ PIC-контроллеров Р1С12С50х и PIC16Fxx программным кодом осуществляется по последовательному каналу. Возможность такого программирования реализована с помощью двух линий: тактового сигнала и сигнала данных. Кроме того, используются три вспомогательных линии: питание, «земля» и напряжение програм­мирования. Подобное устройство позволяет собирать платы с еще не- запрограммированными микроконтроллерами и программировать их прямо перед включением устройства. Помимо этого, можно снабжать конструкцию самым новым программным обеспечением или даже на­страивать программное обеспечение отдельно для каждого кристалла’

Семейство PIC16Fxx можно назвать более совершенным, по срав­нению с Р1С12С5хх. Прежде всего, это выражается в возможности их работы на более высоких частотах (до 10 МГц), большим количеством используемых команд (35 однословных команд), длина которых со­ставляет 14 разрядов (12 у Р1С12С5хх). Кроме того, при написании программы для микроконтроллеров семейства PIC16Fxx появилась возможность использовать как прямой, так и косвенный режимы адре­сации. Этот факт позволил создавать более гибкие и компактные про­граммы.

Большой интерес представляет возможность доступа к памяти дан­ных на лету, то есть в процессе нормальной работы микроконтроллера. Весь секрет в том что микросхема снабжена Flash-ПЗУ данных, до­ступное для многократного чтения и записи. Причем время записи ин­формации может изменяться в зависимости от напряжения питания и даже температуры!

В микроконтроллерах PIC16Fxx появилось целых четыре источни­ка прерывания, что сделало использование микросхем этого семейства довольно удобным при работе с внешними периферийными устрой­ствами, число которых теперь можно увеличить (у Р1С12С5хх за пре­рывания отвечает только один таймер). Помимо этого, семейство PIC16Fxx имеет 13 каналов ввода/вывода данных (вместо пяти в Р1С12С5хх) с индивидуальным управлением, распределенные по двум независимым портам различной разрядности. Порт А — пятиразряд­ный, а порт В — восьмиразрядный.

И еще одна интересная деталь: выходы способны выдерживать ток до 25 мА! Теперь к микроконтроллеру можно подключать светодиоды без токовых усилителей напрямую.

Обработка выполняемых команд микроконтроллерами семейства PIC16Fxx основана, как и у Р1С12С5хх, на конвейерном способе за один цикл. В остальном их можно считать довольно схожими. Более подробную информацию об этих PIC-контроллерах можно найти в со­ответствующих справочниках или на сайте фирмы-изготовителя.

Сборка адаптера для микроконтроллеров PIC

Перед сборкой адаптера для микроконтроллеров PIC внимательно ознакомьтесь с приведенными в начале этой книги рекомендациями по монтажу электронных схем. Это поможет избежать порчи печатной платы и отдельных элементов схемы. Перечень элементов набора при­веден в Табл. 1.

Места расположения элементов на плате адаптера для микроконт­роллеров PIC и линии его подключения к базовому блоку NM9215 пока-

Таблица 1. Перечень элементов набора NM9216/2

Позиция

Характеристика

Наименование и/или примечание

Кол-во

С1…С5

0.1 мкФ

Конденсатор, 104 — маркировка

5

DDI

DIP-8

Колодка узкая

1

DD2

DIP-18

Колодка узкая

1

DD3

DIP-28

Колодка узкая

1

Rl. R4, R5

1 кОм

Коричневый, черный, красный*

 

R2

2.2 кОм

Красный, красный, красный*

1

R3

100 кОм

Коричневый, черный, желтый*

1

R6

ЮкОм

Коричневый, черный, оранжевый*

1

R7

4.7 кОм

Желтый, фиолетовый, красный*

1

VD1

13V/0.5 Вт

Стабилитрон на 13 В

1

VT1, VT3

ВС547

Транзистор прп (ТО-92)

 

VT2

ВС557

Транзистор рпр (ТО-92)

1

9V

PLS-40

Разъем штыревой, 2 контакта

1

JMP1

PLS-40

Разъем штыревой, 3 контакта

1

ХР1

PLS-40R

Разъем штыревой, угловой, 10-контактный

1

 

 

Съемная перемычка

1

Л9216/2

73×27 мм

Плата печатная

1

* Цветовая маркировка на резисторах.

заны на Рис. 2. Отформуйте выводы элементов, установите элементы на плату и припаяйте их выводы; при этом установите сначала малогаба­ритные, затем все остальные элементы. Собранную плату лучше размес­тить в подходящем корпусе, который защитит плату от внешних воздейс­твий и придаст конструкции завершенный вид. Корпус можно подобрать в каталоге наборов МАСТЕР КИТ, помещенном в конце этой книги.

Перед самым первым включением собранного адаптера, необходи­мо произвести визуальную проверку монтажа и установить перемычки JMP1 в нужное положение. Далее запустите необходимую интерфейс­ную программу и следуйте инструкции по работе с ней. Возникающие проблемы при сборке адаптера можно обсудить на конференции сайта http://www.masterkit.ru, а вопросы можно задать по адресу e-mail: infomk@masterkit.ru.

Наборы NM9215 и NM9216/2, а также и другие наборы из каталога МАСТЕР КИТ можно приобрести в магазинах радиодеталей или на радиорынках.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты