Лабораторная работа № 1
СИСТЕМА КОМАНД МИКРОКОНТРОЛЛЕРА PIC16С7Х
Цель работы: изучение системы команд микроконтроллера (МК)
PIC16С7Х; получение навыков программирования МК на языке Ас
семблер.
Краткие теоретические сведения и методические указания
PIC16CXX – это 8разрядные МК с RISCархитектурой, произво
димые фирмой Microchiр Technology. Это семейство МК отличается
низкой ценой, низким энергопотреблением и высокой скоростью.
Микроконтроллеры имеют встроенное ЭППЗУ программы, ОЗУ дан
ных и выпускаются в 18 и 28 выводных корпусах.
PIC OTP – это однократно программируемые пользователем кон
троллеры, предназначенные для полностью протестированных и за
конченных изделий, в которых не будет происходить дальнейших
изменений кода. Эти контроллеры выпускаются в дешевых пласти
ковых корпусах с предварительно заданным типом внешнего генера
тора – кварцевым или RC. Для отладки программ и макетирования
выпускается вариант контроллеров с ультрафиолетовым стиранием.
Эти контроллеры допускают большое число циклов записи/стира
ния и имеют очень малое время стирания (обычно 1–2 мин). Однако
цена таких контроллеров существенно выше, чем однократно про
граммируемых, поэтому их невыгодно устанавливать в серийную про
дукцию.
Для изделий, программа которых может меняться либо содержит
какиелибо переменные части, таблицы, параметры калибровки,
ключи и т. д., выпускается электрически стираемый и перепрограм
мируемый контроллер PIC16F84. Он также содержит электрически
перепрограммируемое ПЗУ даных.
Основным назначением МК PIC16/17, как следует из аббревиа
туры PIC (Periрheral Interface Controller), является выполнение ин
терфейсных функций. Этим объясняются особенности их архитек
туры:
– RISCсистема команд, характеризующаяся малым набором од
ноадресных инструкций (33, 35 или 55), каждая из которых имеет
длину в одно слово (12, 14 или 16 бит) и большинство выполняется
за один машинный цикл. В системе команд отсутствуют сложные
арифметические команды (умножение, деление), предельно сокращен
набор условных переходов;
– высокая скорость выполнения команд: при тактовой частоте
20 МГц время машинного цикла составляет 200 нс (быстродействие
равно 5 млн операций/с);
– наличие мощных драйверов (до 24 мА) на линиях портов ввода/
вывода;
– низкая потребляемая мощность;
– ориентация на ценовую нишу предельно низкой стоимости, оп
ределяющая использование дешевых корпусов с малым количеством
выводов (8, 14, 18, 28), отказ от внешних шин адреса и данных (кро
ме PIC17C4X), использование упрощенного механизма прерываний
и аппаратного (программно недоступного) стека.
Анализ архитектуры МК PIC с точки зрения их программирова
ния и отладки систем позволяет сделать следующие выводы.
RISCсистема команд обеспечивает высокую скорость выполнения
инструкций, но