Лабораторная работа № 2
Изучение основ программирования для микроконтроллеров
фирмы Microchip Technology
Цель работы: ознакомление с базовыми элементами архитектуры PICконтроллеров (на примере PIC16F84) и приемами программирования
простейших алгоритмов.
Методические указания
PIC16F877 I/P – 8-разрядный микроконтроллер, выпускаемый фирмой
Microchip Technology.
Это специализированный микропроцессор, предназначенный в основном для программного управления автоматизированными системами, автомобильными и электрическими
двигателями, устройствами передачи информации и измерительными
приборами. В отличие от универсальных процессоров, он имеет развитые
средства взаимодействия с внешними устройствами и более простую систему
команд.
PIC16F877 I/P представляет собой микросхему с 40 выводами, из
которых 32 предназначены для передачи информации от внешнего устройства
либо к внешнему устройству. Выполняемая программа хранится в
перепрограммируемом ПЗУ, куда она заносится специальным устройством –
программатором. Необходимые данные, переменные, результаты несложных
расчетов и счетчики циклов хранятся в ОЗУ и теряются при выключении
питания. Чтобы избежать потери данных при этом, можно использовать 256
ячеек энергонезависимой памяти данных.
Основные характеристики PIC16F877 I/P:
1. Объем ПЗУ – 8192 слова по 14 бит.
2. Объем ОЗУ – 368 байт.
3. Объем энергонезависимой памяти данных – 256 байт.
4. Рабочая частота – от 0 до 20 МГц.
5. Минимальное время выполнения одной команды – 200 нс.
6. Система команд содержит 35 простых команд (высокоскоростная
RISC-архитектура).
Обозначение выводов PIC16F877 I/P представлено на рис. 1. Для начала
работы контроллера достаточно выполнить следующее подключение его
выводов:
1. VDD подключается к источнику питания (+5В).
2. VSS подключается к общему проводу, имеющему нулевой
потенциал.
3. MCLR используется для внешнего сброса. В данной лабораторной
работе подсоединен к +5В, внешний сброс не предусмотрен.
4. к OSC1, OSC2 подключается внешний кварц, задающий тактовую
частоту внутреннего тактового генератора.
В данной работе кроме вышеописанного подключения используются
светодиоды портов В, С, D. Светодиоды подключаются к микроконтроллеру
через резисторы для ограничения тока через светодиоды. Для повышения
стабильности работы кварца, задающего тактовую частоту, служат
конденсаторы C1,C2.
В PIC16F877 программа и данные хранятся в разных областях памяти и
имеют раздельные шины адреса для доступа к ним (гарвардская архитектура).
Концепция разделения адресного пространства программ и данных
обеспечивает высокую скорость работы микроконтроллера за счет
одновременной выборки и исполнение команд. Все команды выполняются за
один машинный цикл, исключая команды переходов, выполняющееся за 2
цикла. Машинный цикл