PIC microcontrollers

PIC Microcontrollers• Families

• Eigenschappen

• De PIC16C84• Eigenschappen

• Pinnen

• Interne structuur

• Instructieset

• De PIC16F877• Eigenschappen

• Interne structuur

De PIC controller• Families

– PIC 16C5x reeks

– PIC 16Cxxx reeks

– PIC 17Cxxx reeks

– PIC 18Cxxx reeks

• Met welke hebben wij te maken ?– PIC 16C84

– PIC 16F877

– 12 bit program word

– 14 bit program word

– 16 bit program word

– 16 bit program word

PIC Microcontrollers• Families

• Eigenschappen

• De PIC16C84• Eigenschappen

• Pinnen

• Interne structuur

• Instructieset

• De PIC16F877• Eigenschappen

• Interne structuur

Eigenschappen• Harvard Architectuur

– Program en Data Memory gebruiken verschillende bus

• Long Word instructions• Single Word instructions• Single Cycle instructions• Instruction Pipelining• Reduced Instruction Set• Register File Architecture:

– bv. 16C84 heeft 36 8-bits registers

• Orthogonal (symmetric) instructions– Alle instructies kunnen op elk register gebruikt worden

RISC eigenschappen

Harvard structuur

PIC Microcontrollers• Families

• Eigenschappen

• De PIC16C84• Eigenschappen

• Pinnen

• Interne structuur

• Instructieset

• De PIC16F877• Eigenschappen

• Interne structuur

De PIC 16C84 - eigenschappen• Eigenschappen

– 35 instructies– 1K-woord EEPROM– 36 8-bit interne registers– 64 bytes 8-bit RAM– Hardware stack met 8 levels voor jumps– 4 interrupt levels

– External INT op pin RB0– TMR0 overflow– Port B (pins 7:4) change– EEPROM write

– 15 special functions hardware registers– Directe, indirecte en relatieve adressering

De PIC 16C84 - pinning• Pinning

• – 13 I/O pinnen

– 20 mA current sink LEDs direct aan te sturen

– External interrupt op RB0

– Timer en oscillator pinnen

De PIC 16C84 - memory• 2 memory blockken

– Program memory

– Data memory

• Program memory– 13 bit 8K woorden

– Slechts 1K ingevuld

– Reset vector op 0000h

– Interrupt vector op 0004h

De PIC 16C84 - memory

• Data memory verdeeld in– Special functions register (SFR)

– General purpose SRAM

– EEPROM memory

• Banked SFR– Keuze via het status register

De PIC 16C84 – program counter• Addressering in het program memory

• Program counter (13 bits) = PCH (5bit) + PCL (8bit)• PCL is read/write • PCL heeft memory boundary van 256 bytes• PCH comes from PCLATH register• Vb. 16C84 heeft 1K CALL en GOTO hebben 11 bit address• Controleer of PAGE BITS juist staan !

PIC 16C84 – PORT A• Twee poorten : PORTA en PORTB

• Selectie van Input of Output door TRIS register– TRISA en TRISB

– TRISA bit = 1 INPUT

– TRISA bit = 0 OUTPUT

• Soorten pinnen– RA3:RA0 push-pull

– RA4 open collector

PIC 16C84 – PORT B• Selectie van Input of Output door TRISB register

– TRISA en TRISB

– TRISB bit = 1 High Z

– TRISB bit = 0 OUTPUT

• Soorten pinnen– RB7:RB4 geven interrupt

PIC 16C84 – Timer• Instelling gestuurd door OPTION register• Functies:

• 8 bit read/write

• 8 bit prescaler

• Select : internal or external clock

• Interrupt on overflow

PIC 16C84 – Speciale functies• EEPROM programmeerbaar in normale werking• In-circuit serial programming• Watchdog timer• Power-up timer• Code protection• SLEEP mode voor low-current operation• Clock met crystal of goedkoop RC circuit

PIC 16C84 – programmatie• Definities

– f : register file address, gaat van 0x00 tot 0x7f

– b : bit address within an 8-bit file register

– W: Working register (Accumulator)

– d : destination• Als d=0 : result in W

• Als d=1 : result in file register (default)

– k : constant or label

PIC 16C84 – instruction set• Algemeen

• Bit-oriented

PIC 16C84 – instruction set• Literal and Control

• Voorbeeld: wis geheugen van 0x20 tot 0x2Fmovlw 0x20 ; initialize W register B0010 0000movwf FSR ; put in FSR register

LOOP clrf INDF ; clear indirect with FSRincf FSR ; increment FSR registerbtfss FSR,7 ; bit 7 test, skip if setgoto LOOP ; if NO, goto LOOP

CONTINUE: ; if YES, continue:

PIC 16C84 – Vb. instructies• MOVF

reg7 equ 07hW equ 0

movf reg7,W

PIC 16C84 – Vb. instructies• MOVWF

PIC 16C84 – Vb. instructies• MOVLW

PIC 16C84 – Vb. gebruik• Verwissel inhoud van w met de inhoud van reg

• Kortere methode

movwf temp1 ;save wmovf reg,W ;save regmovwf temp2movf temp1,W ;old (w) -> regmovwf regmovf temp2,W ;old (reg) -> w

; w = 1010 1010 AA; reg = 0101 0101 55

xorwf reg,F ;w = AA, reg = FFxorwf reg,W ;w = 55, reg = FFxorwf reg,F ;w = 55, reg = AA

PIC 16C84 – toepassing 1: seriële poort

PIC 16C84 – toepassing 2: LCD display

PIC Microcontrollers• Families

• Eigenschappen

• De PIC16C84• Eigenschappen

• Pinnen

• Interne structuur

• Instructieset

• De PIC16F877• Eigenschappen

• Interne structuur

De PIC 16F877• Complexer• 40 pins IC• 8 K Woord (14 bit)

Program memory• 368 Bytes data memory• 256 Bytes EEPROM• Ook hier slechts 35

instructies.• Speciale functies:

– 10 kanaals 8-bit analog input– SPI seriële poort– USART seriële

communicatie– Brown-out detection– In-circuit programmable

PIC 16F877 - geheugen• Program Memory

• Banked memory: instelbaar met het STATUS register

PIC 16F877 - geheugen• Data Memory

PIC 16F877 – I/O poorten• 3 Input/Output poorten

– PORT A : • push-pull op RA3:RA0 en RA5

• Open collector op RA4

PIC 16F877 – I/O poorten• PORT B :

• High Z inputs

• RB7:RB4 aangesloten op de interrupt

PIC 16F877 – I/O poorten• PORT C :

• TRIS C=1 : INPUT

• TRIS C=0 : OUTPUT

• Meerdere functies. O.a. Schmitt trigger

PIC 16F877 – I/O poorten• Andere poorten:

– PORT D/TRIS D: Schmitt-trigger input buffer

– PORT E/TRIS E : Schmitt-trigger input buffers

– Analoge ingangen: verspreid over andere poorten