Периферия и Ввод/Вывод

· - 12 ... 20 линий ввода-вывода с индивидуальной настройкой;

· - 8 - битный таймер/счетчик RTCC с 8-битным программируемым предварительным делителем;

· - автоматический сброс при включении;

· - таймер запуска генератора;

· - Watchdog таймер WDT с собственным встроенным генератором, обеспечивающим повышенную надежность;

· - EPROM бит секретности для защиты кода;

· - экономичный режим SLEEP;

· - программируемые EPROM биты для установки режима возбуждения встроенного генератора;

· - RC генератор - RC

· - обычный кварцевый резонатор - XT

· - высокочастотный кварцевый резонатор - HS

· - экономичный низкочастотный кристалл - LP

 КМОП технология:

· - экономичная высокоскоростная КМОП EPROM технология;

· - статический принцип в архитектуре;

· - широкий диапазон напряжений питания:

· - коммерческий:    2.5 ... 6.25 В

· - промышленный:    2.5 ... 6.25 В

· - автомобильный:   2.5 ... 6.0 В

· - низкое потребление 20 mA типично для 6В, 20МГц, 2 мА типично для 5В, 4МГц 15 мкА типично для 3В, 32КГц.

Структура Кристаллов Pic16c5x

Архитектура основана на концепции раздельных шин и областей памяти для данных и команд (Гарвардская архитектура). Шина данных и память данных (ОЗУ) - имеют ширину 8 бит, а программная шина и программная память (ПЗУ) имеют ширину 12 бит. Такая концепция обеспечивает простую, но мощную систему команд, разработанную так, что битовые, байтовые и регистровые операции работают с высокой скоростью и с перекрытием по времени выборок команд и циклов выполнения.

 8 - битовая шина данных соединяет два основных функциональных элемента вместе: набор регистров, который может быть длиной до 80 адресуемых 8-битовых регистров (включая порты) и 8-битное арифметическо-логическое устройство. Первые 32 байта ОЗУ адресуются прямо и называются "Банк 0". Если кристалл PICа имеет увеличенную память, то она наращивается банками по 16 байт в каждом. Данные могут адресоваться прямо или косвенно через регистр выбора банка (f4). Непосредственная адресация к константам организуется при помощи специальных команд, которые загружают в рабочий регистр W данные из программной памяти.

Таймер/счетчик.

В регистр RTCC можно загрузить данные или считать из него, как из любого другого регистра. Содержимое этого регистра может быть инкрементировано фронтом внешнего сигнала, поступающим на вход RTCC кристалла, или внутренним сигналом синхронизации (CLKOUT=Fosc/4).

Структурная схема содержит элемент "MUX"- это электронный переключатель.

Регистр статуса

Размещение флагов в регистре статуса следующее:

f3 =

b7	b6	b5	b4	b3	b2	b1	b0
PA2	PA1	PA0	TO	PD	Z	DC	C

Аппаратные Биты статуса TO (Time Out) и PD (Power Down).

Регистры ввода/вывода. ( Порты )

 Регистры ввода/вывода могут управляться, как любые другие регистры. Однако, команда "чтение" (например MOVF_6,W) всегда считывает фактический уровень сигнала на ножке порта, независимо от того, определен этот порт как ввод, как вывод или кто-то "навалился" снаружи. После сигнала "Сброс" все порты ввода/вывода устанавливаются на "ввод" (электрически эквивалентно третьему состоянию), а управляющие регистры ввода/вывода (TRISA, TRISB, TRISC) устанавливаются в единицы( конфигурация на ввод). Для того, чтобы конфигурировать некоторые ножки порта на вывод, необходимо установить соответствующие биты в нужном TRIS регистре в "0". Это можно делать командой "TRIS_f".

Организация встроенной памяти

Встроенная программная память (EPROM) имеет ширину слова 12 бит. Прямо адресованы могут быть до 512 слов программной памяти. Программная память большего объема адресуется постранично, путем выбора одной из четырех доступных страниц, длиной 512 слов каждая.

Стек

В кристаллах PIC16C5X используется двухуровневый аппаратный стек. Это означает, что он может хранить одновременно не более двух адресов возврата.

Организация внутреннего ОЗУ

8 - битовая шина данных соединяет два основных функциональных элемента вместе: набор регистров, который может быть длиной до 80 адресуемых 8-битовых регистров (включая порты) и 8-битное арифметическо-логическое устройство. Первые 32 байта ОЗУ адресуются прямо и называются "Банк 0". Если кристалл PICа имеет увеличенную память, то она наращивается банками по 16 байт в каждом. Данные могут адресоваться прямо или косвенно через регистр выбора банка (f4). Непосредственная адресация к константам организуется при помощи специальных команд, которые загружают в рабочий регистр W данные из программной памяти.

Система команд

 Каждая команда PIC16С5х - это 12-битовое слово, которое разделено по смыслу на части: - 1. код операции, -2. поле для одного или более операндов, которые участвуют или нет в этой команде. Система команд PIC16С5х включает в себя байт-ориентированные команды, бит-ориентированные, операции с константами и команды передачи управления.

 Для байт-ориентированных команд "f" обозначает собой регистр, с которым производится действия. "f" обозначает один из 32 регистров PICа, который будет использовать команда с учетом текущего номера банка. "d" - бит определяет, куда положить результат. Если "d" =0 результат будет находиться в W регистре, "d"=1 результат будет находиться в "f", упомянутом в команде.

 Для бит-ориентированных команд "b" обозначает номер бита, участвующего в команде, а "f" -это регистр текущего банка, в котором этот бит расположен.

Для команд передачи управления и операций с константами, "k" обозначает восьми или девятибитную константу.

 Все команды выполняются в течение одного командного цикла. В двух случаях исполнение команды занимает два командных цикла:

·  исполнение условной команды,

· проверка условия и переход.

 Один командный цикл состоит из четырех периодов генератора. Таким образом, для генератора с частотой 4 МГц время исполнения командного цикла будет 1 мкс.

Условия сброса

 "Сброс" может быть вызван включением питания, подачей сигнала на вводе /MCLR кристалла или при срабатывании Watchdog таймера. Устройство будет находиться в состоянии сброса все время, пока действует таймер запуска генератора или сигнал на /MCLR имеет низкий уровень.

Watchdog таймер

 Watchdog таймер представляет собой полностью готовый встроенный RC генератор. Он будет работать, даже если основной генератор остановлен, как это бывает при исполнении команды SLEEP. Таймер вырабатывает сигнал сброса.

 Выработка таких сбросов может быть запрещена путем записи нуля в специальный бит, который расположен вне программной памяти EPROM. Эту операцию производят на этапе прожига микросхем.

Номинальная выдержка WDT составляет 18 мс (без использования делителя). 

Типы генераторов

В продаже имеются ОТР кристаллы PIC16C5X с четырьмя различными встроенными генераторами. Наоборот, в UF перепрограммируемых кристаллах требуемая схема встроенного генератора задается путем программирования специальных EPROM бит.

Кристаллы PIC16... могут также тактироваться и от внешних источников.

RC генератор

Когда не предъявляются требования к быстродействию и к точности по времени, ОТР кристалл, например PIC16C5X-RC, позволяет сэкономить деньги и реализовать RC генератор.

Делитель

8 - битный счетчик используется или как пределитель перед RTCC или как делитель частоты после Watchdog таймера. Если делитель подсоединен к RTCC,то он не может быть подключен к watchdog таймеру и наоборот. Биты PSA и PS0- PS2 в регистре OPTION определяют коэффициент деления.

Код идентификации

Кристаллы PIC16C5X имеют отдельный 16-битный EPROM. Эти биты предназначены для хранения идентификационного кода (ID) пользователя, контрольной суммы или другой информации. К ним нет доступа по программе, они программируются -программатором.

Защита кода

Программный код, который записан в EPROM, может быть защищен от считывания при помощи установки бита защиты в ноль. Кроме того, при установленном бите защиты становится невозможным перепрограммировать адреса памяти, начинающиеся с 040h. Но остаются открытыми на перепрограммирование адреса 000h-03fh, код идентификации и биты конфигурации. Имейте в виду, что биты конфигурации и код идентификации может быть прочитан независимо от установки бита защиты кода.