Таблица 1 - Наименование линий ввода / вывода микроконтроллера
|
Датчики |
Исполнительный механизм |
Прочее |
Тип линии |
|
1 (температуры) |
- |
- |
Аналоговая |
|
1 (уровня) |
- |
- |
Цифровая |
|
- |
1 (нагреватель) |
- |
Цифровая |
|
- |
- |
9 (клавиатура) |
Цифровая |
|
- |
- |
1 (прерывание от клавиатуры) |
Цифровая |
|
- |
- |
2 (выводы тактового генератора таймера TMR1) |
Цифровая |
|
- |
- |
2 (I2C) |
Цифровая |
|
- |
- |
1 (индикация снижения уровня) |
Цифровая |
|
- |
- |
2 (USART) |
Цифровая |
Для обработки информации со всех датчиков и для управления всеми устройствами необходимо 20 линий ввода / вывода.
Контроллер должен иметь следующие периферийные модули:
1. Модуль АЦП для обработки сигнала от датчика температуры;
2. EEPROM память данных для хранения установок времени и температуры.
. Модуль USART для обеспечения возможности передачи данных из EEPROM во внешнее устройство.
. Модуль MSSP для управления индикаторами по шине I2С.
. Таймер TMR1 с отдельным генератором для формирования секундных импульсов.
. Таймер TMR2 для формирования временных задержек при опросе состояния кнопок.
В данной МПС используется микроконтроллер PIC16F873. Этот контроллер содержит все необходимые периферийные модули и имеет 22 линии ввода / вывода. Назначение выводов следующее:
RA0/AN0 - вход АЦП обработки сигнала от датчика температуры;
RC6/TX - выход передатчика USART;
RC7/RX - вход приемника USART;
RC0/T1OSO - выход генератора таймера TMR1;
RC1/T1OSI - вход генератора таймера TMR1;
RC3/SCL - шина синхронизации интерфейса I2C;
RC4/SDA - шина данных интерфейса I2C;
RB0/INT - вход прерываний по нажатию кнопок клавиатуры;
RA1 - RA5, RB1, RB4 - RB7 - цифровые порты ввода / вывода.
Микроконтроллеры семейства PIC имеют очень эффективную систему команд, состоящую всего из 35 инструкций. Все инструкции выполняются за один цикл, за исключением условных переходов и команд, изменяющих программный счетчик, которые выполняются за 2 цикла. Один цикл выполнения инструкции состоит из 4 периодов тактовой частоты. Каждая инструкция состоит из 14 бит, делящихся на код операции и операнд (возможна манипуляция с регистрами, ячейками памяти и непосредственными данными).
Высокая скорость выполнения команд в PIC-контроллерах достигается за счет использования двухшинной гарвардской архитектуры вместо традиционной одношинной Фон-Неймановской. Гарвардская архитектура основывается на наборе регистров с разделенными шинами и адресным пространством для команд и для данных. Набор регистров означает, что все программные объекты, такие как порты ввода / вывода, ячейки памяти и таймер, представляют собой физически реализованные аппаратные регистры.
Самое читаемое:
Генераторы пилообразного напряжения на дискретных элементах
Электроника является универсальным и исключительно
эффективным средством при решении самых различных проблем в области сбора и
преобразования информации, автоматического и автоматизированного управления,
выработки и преобразования энергии. Знания в области электроники становятся
необходимыми все более широкому кругу специалистов.
...