Печать

Peripheral Interface Controller - 16-битные контроллеры

Опубликовано . Опубликовано в История создания микроконтроллеров

Рейтинг:   / 1
ПлохоОтлично 

    16-битные контроллеры

Компания Microchip Technology Inc. производит два семейства 16-и разрядных микроконтроллеров (MCU) и два семейства 16-и разрядных цифровых сигнальных контроллеров (DSC), которые дают разработчикам совместимые платформы с обширным выбором типов корпусов, периферийных модулей и быстродействия. Общие атрибуты всех 16-и разрядных семейств — это совместимость по выводам, общая система команд и, соответственно, общие компиляторы Си и средства разработки. Широкая линейка 16-битных контроллеров включает контроллеры от 18 до 100 выводов с объемом flash памяти от 6 Кб до 256 Кб.

    16-битные микроконтроллеры PIC24F и PIC24H

    Основные особенности:

 - выполнение команды за 2 такта генератора
 - гарантированное время отклика на прерывание — 5 командных тактов
 - доступ к памяти (в том числе инструкции чтения-модификации-записи) за 1 командный такт
 - аппаратный умножитель (за 1 такт)
 - аппаратный делитель 32/16 и 16/16 чисел (17 командных тактов)
 - диапазон питающих напряжений 2.0…3.6В, один источник питания.
 - внутрисхемное и само- программирование
 - встроенный генератор с PLL
 - расширенная периферия (до 3-х SPI, до 3-х I2C, до 4-х UART (с поддержкой IrDA, LIN), CAN (и расширенный ECAN), USB OTG)
 - модуль измерения времени заряда (CTMU), основное применение — управление емкостными сенсорами
 - ток портов ввода/вывода общего назначения — 18 мА
 - порты толерантны к устройствам с 5 В питанием
 - до девяти 16-битных таймеров общего назначения
 - до восьми модулей захвата
 - ряд энергосберегающих режимов
 - до двух АЦП (32 канала) с конфигурируемой разрядностью
 - до восьми 16-битных модулей сравнения / генерации ШИМ
 - расширенный набор инструкций, 16 ортогональных регистров общего назначения, векторная  - приоритетная система прерываний, и другие особенности (методы адресации, аппаратные циклы).

16-битные микроконтроллеры представлены в двух модификациях — PIC24F и PIC24H, которые отличаются технологией изготовления FLASH программной памяти. Это определяет диапазон питающих напряжений — для PIC24F — 2,0…3,6 В, для PIC24H — 3,0…3,6 В. Первое семейство (PIC24F) производится по более дешевой технологии (0,25 мкм) и работает с максимальной производительностью ядра 16MIPS@32МГц. Второе семейство (PIC24H) производится с использованием более сложного техпроцесса изготовления, что позволяет добиться большей скорости работы (40MIPS@80МГц). Оба семейства поддерживают внутрисхемное программирование (ICSP), а так же самопрограммирование (RTSP).

    Контроллеры цифровой обработки сигналов dsPIC30F и dsPIC33F

    Компания Microchip предлагает два семейства 16-ти разрядных Flash микроконтроллеров с поддержкой команд цифровой обработки сигналов — dsPIC30F и dsPIC33F. Высокое быстродействие в (30 MIPS для dsPIC30F и 40 MIPS для dsPIC33F) и эффективная система команд позволяет использовать контроллеры в сложных системах реального времени. Ключевые особенности:
расширенная система команд, включающяя специфические команды поддержки цифровой обработки сигналов (DSP).

 - 24-разрядные инструкции выполняются за 4 периода тактовой частоты у dsPIC30F и за 2 — у dsPIC33F, за исключением команд деления, переходов, команд пересылки данных из регистра в регистр и табличных команд.
 - разрядность программного счетчика (24 бита) позволяет адресовать до 4М слов программной памяти (4М*24бит).
 - аппаратная поддержка циклов типа DO и REPEAT, выполнение которых не требует дополнительных издержек программной памяти и времени на анализ условий окончания, в то же время эти циклы могут быть прерваны событиями прерывания в любой момент;
 - 16 рабочих регистров, каждый регистр массива может выступать как данные, адрес или смещение адреса
 - два класса команд: микроконтроллерные инструкции (MCU) и команды цифровой обработки сигналов (DSP). Оба этих класса равноправно интегрированы в архитектуру контроллера и обрабатываются одним ядром.
 - различные типы адресации;
 - система команд оптимизирована для получения максимальной эффективности при  - программировании на языке высокого уровня Си.

    Если о PIC24F можно говорить, как об усеченном доработанном варианте dsPIC30F (без ядра ЦОС, с трехвольтовым питанием и переработанным конвейером), то PIC24H — это усеченный вариант dsPIC33F. Хотя в данном сравнении нарушены причинно-следственные связи, технически оно верно. Ядро dsPIC33F полностью аналогично ядру dsPIC30F, за исключение того что в dsPIC33F команда выполняется за два такта генератора. Семейства полностью совместимы по набору инструкций, программной модели и способам адресации, что позволяет использовать библиотеки и исходные коды программ, написанные для dsPIC30F. Особо следует отметить переработанную по сравнению с dsPIC30F систему тактирования. dsPIC33F, как и семейство PIC24H, имеют PLL с дробным коэффициентом умножения (конфигурируемым программно), что позволяет получить сетку частот от 12,5 МГц до 80 МГц с шагом 0,25 МГц при использовании кварцевого резонатора 4 МГц. Кроме того, контроллеры dsPIC33F и PIC24H имеют два внутренних высокостабильных RC-генератора с частотами 7,3728 МГц и 32,768 кГц. Отдельный делитель тактовой частоты ядра (модуль DOZE) присутствует во всех новых 16-битных семействах. Он позволяет уменьшить тактовую частоту, подаваемую на ядро независимо от тактовой частоты периферийных модулей, что необходимо для уменьшения потребления в энергоограниченных приложениях. Большой выбор по периферии контроллеров ЦОС:
Общего назначения:

 - календарь и часы реального времени RTCC
 - аппаратный подсчет CRC
 - расширенная периферия (SPI, I2C, UART (с поддержкой IrDA, LIN), CAN (ECAN), USB OTG)
 - 10-и и 12-битные АЦП
 - компараторы
 - 10-и и 16-битные ЦАП
 - прямой доступ к памяти (DMA)
 - ведущий параллельный порт (PMP)
 - программное переназначение выводов (PPS)
 - многоуровневая система защиты кода (Code Guard)

    Для управления двигателями и преобразователями энергии
 - специализированный ШИМ для управления приводом (Motor Control PWM)
 - интерфейс квадратурного энкодера

    Для импульсных источников питания (SMPS)
 - Специализированный сверхбыстрый ШИМ с высоким разрешением (SMPS PWM)
 - Специализированные сверхбыстрые АЦП (SMPS ADC)

    Для работы со звуком:
 - 12-битный АЦП
 - 16-битный ЦАП
 - специализированный ШИМ (output compare PWM)
 - интерфейс кодирования данных DCI (I2S, AC97)

    Для управления графическими дисплеями:
 - ведущий параллельный порт PMP (QVGA)
 - модуль измерения времени заряда CTMU (сенсорные дисплеи touch-screen)

Кулинарные рецепты здоровой кухни. Сайт новостей ZpTown, зеленые технологии мира.