Устройства для тестирования аккумуляторов
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
держат RISC-процессор с симметричной системой команд, позволяющей выполнять операции с любым регистром, используя произвольный метод адресации. Пользователь может сохранять результат операции в самом регистре - аккумуляторе или во втором регистре, используемом для операции.
Основным назначением микроконтроллеров, как следует из аббревиатуры PIC (Peripheral Interface Controller), является выполнение интерфейсных функций.
В настоящее время компания Microchip выпускает пять основных семейств 8-разрядных RISC - микроконтроллеров: CXXX C5X FXXXCXXX CXXX
Представление о семействе можно получить, рассмотрев основу системы обозначений и примеры обозначений микроконтроллеров. После префикса PIC16, PIC12 или PIC18 следуют обозначение типа (технологии) памяти программ.
Варианты: - масочное ПЗУ; программируется один раз при изготовлении МК. - EPROM; программируется электрическим способом. Может быть запрограммирована только один раз.- FLASH ПЗУ (EEPROM); запрограммированная память может быть стерта "электрически" и вновь запрограммирована тысячи раз. FLASH микроконтроллеры обычно имеют также и DATA EEPROM - FLASH память данных (не путать с ОЗУ!) для хранения "неоперативных данных", таких, как настроечные параметры, изменяемые константы, тексты. - ПЗУ, стираемое ультрафиолетовым облучением. Корпус таких МК имеет специальное окошко из кварца (WINDOWED).
В дипломном проекте при разработке Устройства для тестирования аккумуляторов используется микроконтроллер типа PIC16F870 (подгруппы PIC16F87X) который относится к семейству 8-разрядных КМОП микроконтроллеров группы PIC16FXXX, для которых характерны высокая производительность и полностью статическая КМОП - технология с очень малым потреблением энергии и полностью статической архитектурой.
Основные характеристики микроконтроллера:
высокопроизводительный RISC-процессор;
все инструкции исполняются за один такт, кроме инструкций перехода, выполняемых за два такта;
скорость работы: тактовая частота до 20 МГц, минимальная длительность такта 200 нс;
FLASH память программ до 2K 14 слов;
память данных (ОЗУ) до 128 8 байт;
ЭСППЗУ память данных до 64 8 байт;
совместимость цоколёвки с PIC16CXXX c 28-ю и 40-а выводными корпусами;
механизм прерываний (до 11 внутренних/внешних источников прерываний);
восьмиуровневый аппаратный стек;
прямой, косвенный и относительный режимы адресации;
сброс при включении питания (POR);
таймер включения (PWRT) и таймер запуска генератора (OST);
сторожевой таймер (WDT) с собственным встроенным RC-генератором для повышения надежности работы;
программируемая защита кода;
режим экономии энергии (SLEEP);
выбираемые режимы тактового генератора;
экономичная, высокоскоростная технология КМОП FLASH/ЭСППЗУ;
полностью статическая архитектура;
программирование на плате через последовательный порт с использованием двух выводов;
для программирования требуется только единственный источник питания 5В;
отладка на плате с использованием двух выводов;
доступ процессора на чтение/запись памяти программ;
широкий диапазон рабочих напряжений питания: от 2,0В до 5,5В;
сильноточные линии ввода/вывода: 25 мА;
коммерческий и промышленный температурные диапазоны;
низкое потребление энергии:
< 1.6 мА при 5 В, 4 МГц;
мкА (типичное значение) при 3 В, 32 кГц;
< 1 мкА (типичное значение) в режиме STANDBY.
Характеристики периферийных модулей микроконтроллера:: 8-разрядный таймер/iетчик с 8-разрядным предварительным делителем;: 16-разрядный таймер/iетчик с предварительным делителем, может вести iёт во время спящего режима от внешнего генератора;: 8-разрядный таймер/iетчик с 8-разрядным регистром периода, предварительным и выходным делителем;
модуля захвата, сравнения, ШИМ;
захват 16-ти разрядов, максимальное разрешение 12,5 нс;
сравнение 16-ти разрядов, максимальное разрешение 200 нс;
ШИМ с максимальным разрешением 10 разрядов;
-битный многоканальный аналого-цифровой преобразователь;
универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик (USART/SCI) с обнаружением 9-разрядного адреса;
встроенный генератор опорного напряжения;
параллельный 8-битный Slave-порт (PSP) со внешними сигналами управления RD, WR и CS (только в 40/44-выводных корпусах);
программируемая схема сброса при падении напряжения питания (BOR).
Микроконтроллер содержит 8 - разрядное АЛУ и рабочий регистр W. АЛУ является арифметическим модулем общего назначения и выполняет арифметические и логические функции над содержимым рабочего регистра и любого из регистров контроллера.
АЛУ может выполнять операции сложения, вычитания, сдвига и логические операции. Если не указано иное, то арифметические операции выполняются в дополнительном двоичном коде. В зависимости от результата операции, АЛУ может изменять значения бит регистра STATUS: C (Carry), DC (Digit carry) и Z (Zero).
Рисунок 1.4 - Структурная схема микроконтроллера PIC16F870
- таймер 0: 8-разрядный таймер/iётчик с 8-разрядным программируемым предделителем;- таймер 1: 16-разрядный таймер/iётчик с возможностью подключения внешнего резонатора; - таймер 2: 8-разрядный таймер/iётчик с 8-разрядным программируемым предделителем и выходным делителем;- модуль сравнения/захвата/ШИМ 2: 16-разрядный захват и сравнение данных (максимальная разрешающая способность 12,5нс);- модуль сравнения/захвата/ШИМ 2: 16-разрядный захват и сравнение данных (максимальная разрешающая