PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

Во включаемых файлах, предоставляемых компанией Microchip для всех моделей микроконтроллеров (см. Листинг 8.1 на стр. 241), определены константы для всех опций, доступных в конкретном устройстве. Для формирования значения слова конфигурации необходимо объединить эти константы по И. Например, строка:

__config _XT_OSC & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _CP_OFF & _BODEN_ON & _LVP_OFF

формирует тот же самый машинный код, но более понятна программисту, что уменьшает вероятность возникновения ошибок. Кроме того, такой код имеет большую переносимость, поскольку при замене процессора на другой (который может иметь совершенно иное расположение битов в слове конфигурации[136] достаточно будет поменять только название включаемого файла. Обращаю ваше внимание на то, что при включении некорректного заголовочного файла могут быть запрограммированы неправильные биты.

В компиляторах Си тоже имеется похожий механизм для задания значений битов слова конфигурации. Так, в компиляторе CCS для этого предусмотрена директива #fuses, размещаемая в начале файла. В нашем случае строка с данной директивой будет выглядеть следующим образом:

#fuses XT, NOWDT, PUT, NOPROTECT, BROWNOUT, NOLVP

Все последовательностные цифровые системы должны выходить из выключенного или какого-либо неисправного состояния строго определенным образом. Сброс микроконтроллеров PIC может быть осуществлен несколькими способами:

• Вручную, с помощью кнопки, подключенной к выводу , как показано на Рис. 10.8, а.

• При подаче питания на микроконтроллер, как показано на Рис. 10.10.

• При снижении напряжения питания ниже определенного значения во время работы микроконтроллера (см. Рис. 10.11).

• При наступлении тайм-аута сторожевого таймера (см. Рис. 13.1 на стр. 451), который может возникнуть из-за ошибки в программе или даже из-за выброса напряжения питания.

Рис. 10.8.Внешний сброс микроконтроллеров PIC

Мы рассмотрим все четыре механизма, а по традиции начнем с внешнего сброса. У всех микроконтроллеров PIC имеется, хотя бы как опция, вывод внешнего сброса . К этому выводу можно подключить кнопку или другую схему, как это показано на Рис. 10.8, а, посредством которых можно будет осуществлять перезапуск устройства, в результате чего программа снова начнет выполняться с команды, расположенной по адресу вектора сброса. До тех пор пока напряжение на выводе  не превышает 0.2 V_DD, устройство остается в состоянии сброса (фаза Q1 внутреннего цикла, см. Рис. 4.4 на стр. 92). Для предотвращения ложных срабатываний схемы сброса НИЗКИЙ уровень на выводе  должен удерживаться в течение не менее 2 мкс (см. Пример 10.2). Максимальное рекомендуемое сопротивление подтягивающего резистора составляет 33 кОм. Такое значение выбрано для того, чтобы ток утечки вывода при разомкнутой кнопке не вызвал появления на выводе напряжения ниже 0.8 V_DD. Максимальное значение тока утечки I_IL вывода  составляет ±5 мкА при напряжении на входе V_SS =<  =< V_DD. Резистор сопротивлением 100 Ом предназначен для ограничения тока при появлении на выводе отрицательного выброса напряжения, в результате которого один из защитных диодов откроется.

Когда на выводе  появляется лог. 1 (т. е. напряжение, больше или равное 0–8 V_DD), процессор начинает работать в нормальном режиме, при этом счетчик команд и регистр PCLATH обнуляются, указывая таким образом на команду с адресом h’000’ (вектор сброса). Биты выбора банка ОЗУ IRP, RP0 и RP1 регистра STATUS также обнуляются, так что при запуске процессор работает с 0-м банком. Если вывод  использовался для «пробуждения» микроконтроллера, то бит  будет установлен в 1 (не было тайм-аута сторожевого таймера), а бит  будет сброшен в 0 (процессор находился в «спящем» режиме), в противном случае состояние этих битов не изменяется. В любом случае состояние флагов арифметических операций регистра STATUS не изменится. Состояния всех РСН после сброса приведены в Приложении Б.

Помимо сброса, инициируемого подачей сигнала на вход , во всех микроконтроллерах PIC предусмотрен сброс по включению питания (Power-On Reset — POR). Эта внутренняя схема автоматически определяет готовность процессора к работе после подачи питания на микроконтроллер.

При сбросе по включению питания сбрасывается бит  регистра PCON[137], формат которого приведен на Рис. 10.9. Благодаря этому программа может определить наступление данного события (см. Табл. 10.4). При чтении бита  он не устанавливается автоматически в 1, это необходимо делать самостоятельно.

Рис. 10.9. Формат регистра PCON микроконтроллеров PIC16XXXX