PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

Кроме того, микроконтроллеры PIC можно тактировать от внешнего генератора. Эта возможность может быть полезна при работе нескольких устройств от одного тактового сигнала. В этом случае внешний генератор подключается к выводу OSC1 микроконтроллера, а вывод OSC2 оставляют неподключенным или заземляют через резистор, чтобы уменьшить уровень помех. Сигнал генератора должен удовлетворять следующим требованиям: напряжение НИЗКОГО уровня V_1L < 0.3 V_DD, а напряжение ВЫСОКОГО уровня V_1H > 0.7 V_DD[133]. При использовании внешнего генератора микроконтроллеры PIC должны работать в соответствующем по частоте режиме, рассчитанном на подключение резонатора.

Использование целых двух выводов для подключения времязадающих элементов слишком расточительно в случае 8-выводных устройств, особенно если учесть, что два вывода в любом случае используются для подачи питания! По этой причине в моделях с малым числом выводов обычно имеются дополнительные режимы схемы тактирования, предназначенные для высвобождения одного или даже обоих выводов под нужды ввода/вывода. В Табл. 10.2 для примера приведены режимы работы микроконтроллеров PIC12F629/675. В этих режимах используется генератор с внутренней RС-цепочкой, формирующий сигнал частотой 4 МГц. Как и в случае внешней RС-цепочки, реальное значение частоты можно определить только с известной долей приближения, однако для каждого конкретного экземпляра микроконтроллера программист может подстроить частоту, изменяя значение четырех младших битов регистра OSCAL (Oscillator CALibrate — калибровка генератора). За счет этого можно получить 16 слегка отличных друг от друга значений. Наилучшее из этих значений заносится при изготовлении микроконтроллера в последнюю ячейку памяти программ в виде команды retlw n. Таким образом, программист может в блоке инициализации программы выполнить эту команду с последующим копированием значения, возвращенного в W, в регистр OSCAL.

В режиме INTOSC2 на вывод OSC2 выдается тактовый сигнал для управления внешними узлами, как показано на Рис. 10.5, б. Остальные три режима высвобождают вывод OSC2 под нужды ввода/вывода. В частности, режим RC2 идентичен стандартному режиму RC (иногда называемому EXTRC), но не формирует выходного сигнала. Режим External Clock позволяет использовать внешний генератор, но, в отличие от обычного режима кварцевого генератора, также не препятствует использованию вывода OSC2 в качестве линии порта ввода/вывода.

Режим работы тактового генератора является всего лишь одной из опций, которые можно задавать в момент записи программы в память программ микроконтроллера. В принципе если вы не собираетесь разрабатывать собственный программатор, то вам будет совершенно неважно, каким образом осуществляется собственно процесс программирования. Но скорее всего вы будете использовать коммерческий программатор, например PICSTART®, выпускаемый компанией Microchip. Окно ИСР MPLAB при работе совместно с этим программатором показано на Рис. 17.4 (стр. 616).

Тем не менее для полноты изложения на Рис. 10.6, а приведена схема подключения микроконтроллера при так называемом высоковольтном программировании (High-Voltage Programming — HVP). Это специальное состояние микроконтроллера, используемое для его программирования и верификации, инициируется подачей на вход сброса  напряжения +13 В при НИЗКОМ уровне на выводах RB6 и RB7. После этого требуемые данные можно будет пересылать в микроконтроллер через вывод RB6 синхронно с внешним тактовым сигналом, подаваемым на вывод RB7. Такими данными могут быть команды режима программирования или же машинный код. Аналогично, можно будет считать содержимое незащищенных областей памяти программ и сравнить с оригинальным кодом.

Большинство новых микроконтроллеров PIC поддерживают также режим низковольтного программирования (Low-Voltage Programming — LVP), не требующий использования источника питания высокого напряжения. Этот режим особенно полезен для осуществления внутрисхемного последовательного программирования (ICSP™), при котором перепрограммирование микроконтроллера осуществляется непосредственно на печатной плате устройства. Для входа в данное состояние необходимо во время сброса удерживать на выводе RB3 НИЗКИЙ уровень. Затем, после подачи на него напряжения ВЫСОКОГО уровня, можно выполнять программирование через выводы RB7 и RB6. К сожалению, после разрешения этого режима программирования вывод RB3 нельзя будет использовать в качестве вывода порта.

Рис. 10.6.Конфигурирование некоторых моделей микроконтроллеров PIC