Разработка и изготовление лабораторного блока для программирования микроконтроллеров
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
°торной установке можно программировать микроконтроллер для дальнейшего использования его в каких-либо устройствах, а так же демонстрировать программы (свечение светодиода и мигание светодиода с различной частотой)
Глава 1. Микроконтроллер PIC18F2550
.1 Характеристика микроконтроллера
Для изготовления программатора была выбрана серия PIC18Fxxxx микроконтроллеров и проанализирована. После анализа микроконтроллеров было принято решение остановиться на модели PIC18F2550.Так как этот микроконтроллер имеет 19 программируемых выводов, поддерживает USB режимы программирования и не очень сложен для изучения линейки микроконтроллеров поддерживающих USB режимы.
Основными достоинствами микроконтроллерf PIC18F2550 является функциональная наполненность и низкое энергопотребление на основе различных программируемых опций энергосбережения и фирменной технологии nanoWattтм.
Параметры модуля USB:
Совместимость с USB V2.0.
Поддержка низкоскоростного (1.5 Мбит/с) и высокоскоростного (12 Мбит/с) режимов.
Поддержка управляющей, по прерыванию, изохронной и пакетной передачи.
Поддержка до 32 конечных точек (16 двунаправленных). 1 кБ ОЗУ двойного доступа для нужд USB.
Встроенный трансивер USB.
Встроенный источник питания USB.
Возможность подключения внешнего трансивера USB.
Потоковый порт SPP для ввода-вывода потока параллельных данных через USB.
Режимы управления энергопотреблением:
Run: процессор включен, периферия включена.
Idle: процессор остановлен, периферия включена.
Sleep: процессор и периферия выключены.
Типовой потребляемый ток в режиме Idle до 5,8 мкА.
Типовой потребляемый ток в режиме Sleep до 0,1 мкА.
Генератор модуля Timer1: потребление до 1,1 мкА при 32кГц,2В.
Сторожевой таймер:до 2,1 мкА.
Гибкая структура генератора тактовых импульсов:
Четыре режима внешнего тактирования, до 48 МГц
Блок встроенного генератора:
8 выбираемых пользователем частот, от 31 кГц до 8 МГц;
возможность подстройки частоты для компенсации дрейфа.
Вторичный генератор, на основе генератора модуля Timer1, 32 кГц.
Возможность независимого тактирования процессора и модуля USB/
Мониторинг тактовых импульсов:
возможность безопасного останова при попадании импульсов основного тактового генератора.
Опции периферии:
Втекающий и вытекающий ток до 25 мА
Три внешних прерывания
Четыре модуля таймеров
До двух модулей захвата/сравнения /ШИМ:
- захват 16 бит, с разрешением до 6,25 нс (Tcy/16)
сравнение 16 бит,с разрешением до 100 нс (Tcy)
ШИМ с разрешением от 1 до 10 бит
Расширенный модуль захвата/сравнения/ШИМ (ЕССР):
- различные входные режимы;
полярность по выбору;
программируемая мертвая зона;
автоотключение и авторестарт;
Расширенный модуль USART (EUSART):
поддержка шины LIN.
Модуль ведущего синхронного последовательнго порта (MSSP) с поддержкой SPI (все четыре режима) и I2C (ведущий и ведомый).
До 13 модулей 10-разрядного АЦП с программируемым временем выборки.
Сдвоенный аналоговый компаратор с мультиплексированием входов.
Специальные опции микроконтроллера:
Структура, оптимизированная под компилятор С, с расширенным набором команд.
циклов перезаписи памяти программ.
циклов перезаписи памяти данных EEPROM.
Срок хранения памяти программ и данных более 40 лет.
Возможность самопрограммирования (смены прошивок).
Наличие приоритетов прерываний.
Аппаратный умножитель 8х8.
Расширенный сторожевой таймер:
программируемый период от 41 мс до 131 с
Программируемая защита кода
Внутрисхемное программирование по двум проводам
Одно напряжение программирования 5 В (ICSP)
Внутрисхемная отладка по двум проводам (ICD)
Широкий диапазон напряжений питания, от 2,0 до 5,5 В
1.2 Корпуса и выводы микроконтроллера
Для изготовления программатора понадобится не планарный тип корпуса т.к. плата будет двухсторонней. К таким видам относится тип корпуса PDIP. Рисунок такого типа корпуса представлен ниже.
Рис 1. Корпус PDIP28 выводов
Рис 2. Расположение и назначение выводов микроконтроллера
Назначение выводов PIC18F2550
Обозначение выводаНомерТипБуферОписаниеMCLR/Vpp/RE3 MCLR VPP RE31 I Р I ST STВход общего сброса или напряжения программирования Общий сброс низким уровнем Вход напряжения программирования Цифровой входOSC1/CLKI OSC1 CLKI9 I I A AПодключение резонатора или вход внешних тактов Кристалл резонатора или вход внешних тактов Только вход внешних тактов: всегда ассоциирован с функцией вывода OSC1 (см. также вывод OSC2)OSC2/CLKO/ RA6 OSC2 CLKO RA610 0 0 I/O - - TTLПодключение резонатора или выход тактовых импульсов Подключен к кварцу в режиме кварцевого генератора Выход импульсов частотой % от входной на OSC1 Порт ввода-вывода общего назначенияRAO/ANO RAO ANO2 I/O I TTL A Цифровой вход/выход Аналоговый вход 0RA1/AN1 RA1 AN13 I/O I TTL A Цифровой вход/выход Аналоговый вход 1RA2/AN2/Vref-/ CVREF RA2 AN2 Vref- CVref4 I/O I I 0 TTL A A A Цифровой вход/выход Аналоговый вход 2 Вход опорного напряжения АЦП (низкое) Выход опорного уровня компаратораRA3/AN3/VREF+ RA3 AN3 Vref-5 I/O I I TTL A A Цифровой вход/выход Аналоговый вход 3 Вход опорного напряжения АЦП (высокое)RA4/T0CKI/C1OUT /RCV RA4 TOCKI C10UT RCV6I/O I 0 IST ST - TTLЦифровой вход/выход Вход внешних счетных импульсов модуля Timer0 Выход компаратора 1 Вход RCV USB-трансивераRA5/AN4/SS/ HLVDIN/C20UT RA5 AN4 SS HLVDIN C20UT7 I/O I I I O TTL A TTL A - Цифровой вход/выход Аналоговый ?/p>