Microcontrolere

INTRODUCERE

CE ESTE UN MICROCONTROLLER?

UN CALCULATOR, DEOARECE:

TOATE CALCULATOARELE AU O UNITATE CENTRALA DE PROCESARE (CPU)

TOATE CALCULATOARELE AU MEMORII PENTRU PROGRAM SI PENTRU LUCRU

TOATE CALCULATOARELE COMUNICA CU EXTERIORUL PRIN PORTURI SPECIALIZATE I/O

UN MICROCALCULATOR INTR-UN SINGUR CIP, CU MEMORIE DE PROGRAM INCLUSA, SI INTERFETE I/O CARE POT FI PROGRAMATE PENTRU A EFECTUA DIFERITE FUNCTII DE CONTROL

UN CIP CU DENSITATE FOARTE MARE DE INTEGRARE, CARE INCLUDE TOATE COMPONENTELE NECESARE PENTRU O FUNCTIE DE CONTROLLER.

UZUAL INCLUDE:

CPU UNITATEA CENTRALA DE PROCESARE

RAM/ROM/EEPROM/FLASH MEMORII

INTERFETE I/O STANDARD SI CONFIGURABILE

TIMERE SI CONTROLLER DE INTRERUPERI

DE CE MICROCONTROLLERE?

PENTRU CA AU REVOLUTIONAT MODUL DE REZOLVARE A PROBLEMELOR DE CONTROL A PROCESELOR.

PENTRU CA INLOCUIESC DULAPURI INTREGI DE ECHIPAMENT CONVENTIONAL MECANIC, ELECTRIC, ELECTRONIC SAU ELECTROMECANIC

PENTRU CA SUNT MULT MAI FIABILE IN EXPLOATARE

PENTRU CA SUNT MULT MAI IEFTINE

PENTRU CA O SCHIMBARE A FLUXULUI TEHNOLOGIC NU IMPLICA SCHIMBAREA INTREGULUI ECHIPAMENT, CI NUMAI A PROGRAMULUIDOMENII DE APLICATIE

CONTROL INDUSTRIAL

CONTROLUL CUPTOARELOR

CONTROLUL ILUMINATULUI

CONTROLUL MAGAZIILOR DE SCULE ALE MASINILOR UNELTE

CONTROLUL ACCESULUI

CONTROLUL ECHIPAMENTELOR CU COMPLEXITATE MICA SI MEDIE AUTOMOTIVE

CONTROLUL MOTORULUI (ECU)

CONTROLUL SASIULUI (BODY CONTROL)

CONTROLUL ACTIONARII GEAMURILOR

CONTROLUL DEZABURIRII

CONTROLUL CLIMATIZARII

CONTROLUL FRANELOR (ABS)

CONTROLUL TRACTIUNII (ESP)

CONTROLUL ACCESULUI ELECTROCASNICE

CUPTOARE CU MICROUNDE

FIGIDERE

ARAGAZE

ASPIRATOARE

HOTE

CENTRALE TERMICE

TELEVIZOARE

COMUNICATII

TELEFOANE

CENTRALE TELEFONICE

INTERNET

WIRELESS

AUTOMATIZARI DIVERSE

SEMAFORIZARE

CONTROLUL ECHIPAMENTELOR DE TESTARE SI ANALIZA

ALTE 1001,1 APLICATII

STRUCTURA UNUI MICROCONTROLLER

UNITATEA CENTRALA (CPU)

CONTINE DISPOZITIVELE DE BAZA CARE SUNT CERUTE PENTRU FUNCTIONAREA UNUI MICROCONTROLLER. ACEASTA INCLUDE:

UNITATEA LOGICA SI ARITMETICA (ALU)

MEMORIA

OSCILATORUL

RESET

INTRERUPERI

SET DE INSTRUCTIUNI

PERIFERICE

SUNT DISPOZITIVE CERE ADAUGATE, FAC DIFERENTA FATA DE UN MICROPROCESOR

PORTURI I/O DE UZ GENERAL

TIMERE

CAPTURA, COMPARARE SI MODULATIA IMPULSURILOR IN DURATA (CCPWM)

INTERFETE SERIALE STANDARD

INTERFETE PARALELE

REFERINTE DE TENSIUNE

COMPARATOARE

CONVERTOARE ANALOG DIGITALE

AFISAJ LCD

FUNCTII SPECIALE

AJUTA LA CRESTEREA FLEXIBILITATII IN PROIECTARE, A REALIZARII UNUI SISTEM DE INCREDERE, CU UN COST MULT REDUS

CONFIGURARE

POWER ON RESET (POR)

BROWN OUT RESET (BOR)

WATCHDOG TIMER

SLEEP

OSCILATORUL INTERN

PROGRAMAREA IN CIRCUIT (ICSP)ARHITECTURA ARHITECTURA INFLUENTEAZA PERFORMANTELE GLOBALE

VITEZA OPERATIONALA

STRUCTURA MEMORIEI DISPONIBILE

SE UTILIZEAZA DOUA ARHITECTURI

VON NEUMANN

HARVARDARHITECTURA VON NEUMANN

INSTRUCTIUNILE SI DATELE SUNT ADUSE PE ACELASI BUS

BANDA LIMITATA

NUMAR MARE DE CICLI PROCESOR/ CICLU DE FETCH

ARHITECTURA HARVARD SPATIU DE MEMORIE SEPARAT PENTRU INSTRUCTIUNI SI DATE

SUNT POSIBILE LARGIMI DIFERITE PENTRU BUSURILE DE DATE SI INSTRUCTIUNI

NUMAR MINIM DE CICLI PROCESOR PENTRU UN CICLU DE FETCH

CRESTEREA REALA A THROUGHPUT-ULUI

ARHITECTURA TIPICA VON NEUMANN (PROCESOR PENTIUM)

ARHITECTURA TIPICA HARVARD (PROCESOR MICROCHIP)

UNITATEA CENTRALA

CPU POATE ASIMILATA CU CREIERUL MICROCONTROLLERULUI.

ESTE RESPOSABILA CU ADUCEREA INSTRUCTIUNII CORECTE PENTRU EXECUTIE, DECODAREA ACESTEI INSTRUCTIUNI SI APOI EXECUTIA ACESTEI INSTRUCTIUNI.

CPU LUCREAZA IN CONJUNCTIE CU ALU PENTRU A COMPLETA EXECUTIA INSTRUCTIUNII (IN OPERATII ARITMETICE SI LOGICE)CPU CPU CONTROLEAZA:

BUSUL ADRESELOR DE MEMORIE PROGRAM

BUSUL ADRESELOR DE MEMORIE DE DATE

ACCESUL LA STIVA

ALU

ALU ESTE O UNITATE ARITMETICA SI LOGICA DE UZ GENERAL

ALU EFECTUEAZA FUNCTII ARITMETICE SI LOGICE INTRE DATE DIN REGISTRUL DE LUCRU SI ORICARE ALT REGISTRU

MICROCONTROLERELE (MCU) PICmicro DE LA FIRMA MICROCHIP, CONTIN O UNITATE ALU DE 8 BITI SI UN REGISTRU DE LUCRU (W) DE 8 BITI

POATE EFECTUA URMATOARELE OPERATII:

INSUMARE

SCADERE

DEPLASARE (SHIFT)

OPERATII LOGICE

DACA NU SE MENTIONEAZA ALTFEL, OPERATIILE ARITMETICE SE FAC IN COMPLEMENT FATA DE DOI IN INSRUCTIUNI CU DOI OPERANZI, UZUAL UNUL DIN OPERANZI ESTE REGISTRUL DE LUCRU (W)

CELALALT OPERAND ESTE UN REGISTRU DE UZ GENERAL SAU O CONSTANTA

IN INSTRUCTIUNILE CU UN SINGUR OPERAND, OPERANDUL ESTE REGISTRUL DE LUCRU (W) SAU UN REGISTRU DE UZ GENERAL REGISTRUL W ESTE UN REGISTRU DE LUCRU DE 8 BITI, NEADRESABIL

IN FUNCTIE DE INSTRUCTIUNILE EXECUTATE, ALU POATE AFECTA VALORILE BITILOR CARRY (C), DIGIT CARRY (DC) SI ZERO (Z) DIN REGISTRUL STATUS

MEMORIA

ESTE COMPUSA DIN DOUA BLOCURI :

MEMORIA DE PROGRAM

MEMORIA DE DATE

FIECARE BLOC ARE PROPRIUL BUS

ACCESUL LA BLOCURILE DE MEMORIE POATE SA APARA IN ACELASI CICLU SISTEMORGANIZAREA MEMORIEI DE PROGRAM MCU DIN FAMILIA MICROCHIP MID-RANGE AU UN CONTOR DE PROGRAM DE 13 BITI => 213 = 8K SPATIU DE ADRESARE

INSTRUCTIUNILE SUNT ORGANIZATE PE 14 BITI SI SUNT SINGLE WORD

REZULTA UN SPATIU DE ADRESARE DE 8K * 14 BITI SPATIUL DE MEMORIE DE PROGRAM ESTE DIVIZATA IN PATRU PAGINI DE CATE 2K FIECARE

0h - 7FFh 800h - FFFh 1000h - 17FFh 1800h - 1FFFh

IN FIGURA DIN SLIDE-UL ANTERIOR SE POATE VEDEA SI STIVA HARDWARE CU 8 NIVELE DE ADANCIME

IN FUNCTIE DE TIPUL MCU SUNT IMPLEMENTATE NUMAI O PORTIUNE (PAGINA) DE MEMORIE PENTRU A SARI INTRE PAGINILE DE MEMORIE DE PROGRAM, TREBUIE MODIFICATI CEI MAI SEMNIFICATIVI BITI DIN CONTORUL DE PROGRAM (PC)

ACEASTA SE FACE PRIN MODIFICAREA VALORII UNUI REGISTRU SPECIAL SFR NUMIT PROGRAM COUNTER LATCH HIGH (PCLATCH) DACA SE EXECUTA INSTRUCTIUNI CONSECUTIVE, CONTORUL DE PROGRAM VA TRECE DE GRANITELE PAGINII FARA INTERVENTIA UTILIZATORULUI

PENTRU DISPOZITIVE CARE AU IMPLEMENTAT MAI PUTIN DE 8K DE MEMORIE DE PROGRAM, ACCESAREA UNEI LOCATII PESTE CEA FIZICA VA CAUZA ACCESAREA ADRESEI DIN PAGINA FIZICA, IGNORAND BITUL SAU BITII DIN PCLATCH

VECTORUL DE RESET

UN RESET VA FORTA CONTORUL DE PROGRAM LA VALOAREA 0h

VOM NUMI ACEASTA ADRESA ADRESA VECTORULUI DE RESET

ORICE RESET VA STERGE CONTINUTUL REGISTRULUI PCLATCH

VECTORUL DE INTRERUPERE

CAND O INTRERUPERE ESTE RECUNOSCUTA, PC ESTE FORTAT LA ADRESA 0004h.

VOM DENUMI ACEASTA ADRESA :

ADRESA VECTORULUI DE INTRERUPERE

NU SE MODIFICA REGISTRUL PCLATCH

TREBUIE AVUT GRIJA DACA ADRESA DE SALT DIN INTRERUPERE ESTE IN ALT BANK DE MEMORIE

INAINTE DE A FI MODIFICAT DE ISR, CONTINUTUL PCLATCH TREBUIE SALVAT, ASTFEL INCAT DUPA REVENIREA DIN RUTINA DE INTRERUPERE, CONTINUTUL SAU SA POATA FI RESTAURATCONTORUL DE PROGRAM (PC)

CONTORUL DE PROGRAM (PC) SPECIFICA ADRESA INSTRUCTIUNII CARE TREBUIE ADUSA PENTRU EXECUTIE

ARE DIMENSIUNEA DE 13 BITI

ESTE COMPUS DIN DOI BYTE, UNUL MAI SEMNIFICATIV (PCH), ALTUL MAI PUTIN SEMNIFICATIV (PCL) BYTE UL CEL MAI PUTIN SEMNIFICATIV ESTE DENUMIT REGISTRUL PCL ESTE UN REGISTRU CARE POATE FI ATAT CITIT CAT SI SCRIS

BYTE-UL CEL MAI SEMNIFICATIV ESTE DENUMIT REGISTRUL PCH

PCH CONTINE BITII DIN PC SI NU POATE FI DIRECT CITIT SI SCRIS, CI NUMAI PRIN INTERMEDIUL REGISTRULUI PCLATCH

SITUATIA 1 ARATA CUM PC ESTE INCARCAT PRIN SCRIEREA PCL (PCLATH PCH).

SITUATIA 2 ARATA CUM PC ESTE INCARCAT IN TIMPUL UNEI INSTRUCTIUNI GOTO (PCLATH PCH).

SITUATIA 3 ARATA CUN PC ESTE INARCAT IN TIMPUL UNEI INSTRUCTIUNI CALL (PCLATH PCH), CU PC INCARCAT (PUSHed) IN VARFUL STIVEI

SITUATIA 4 ARATA CUM ESTE INCARCAT PC IN TIMPUL UNEI INSTRUCTIUNI IN CARE PC ESTE INCARCAT (POPed) DIN VRFUL STIVEI

STIVA

STIVA ESTE O MEMORIE DE TIP LIFO (LAST IN FIRST OUT)

STIVA PERMITE APARITIA A UNOR COMBINATII DE PANA LA 8 APELURI DE SUBRUTINE SAU INTRERUPERI

STIVA CONTINE ADRESA DE REINTOARCERE DIN RAMURA DE PROGRAM ACTIVA IN EXECUTIA PROGRAMULUI MICROCONTROLLERELE DIN GAMA DE MIJLOC AU O STIVA CU 8 NIVELE x 13 BITI

SPATIUL STIVEI NU SE POATE CITI SAU SCRIE

SPATIUL STIVEI NU FACE PARTE DIN SPATIUL DE MEMORIE PROGRAM SAU MEMORIE DE DATE CONTORUL DE PROGRAM ESTE IMPINS (PUSHed) IN STIVA LA EXECUTIA UNEI INSTRUCTIUNI CALL SAU CAND O INTRERUPERE PROVOACA O RAMIFICARE A PROGRAMULUI

STIVA ESTE GOLITA (POPed) IN CAZUL APARITIEI UNEIA DIN INSTRUCTIUNILE RETURN, RETLW SAU RETFIE

PCLATCH NU ESTE MODIFICAT CAND SE EXECUTA OPERATII CU STIVA

NU EXISTA INDICATOARE DE DEPASIRE A NUMARULUI MAXIM DE PUSH-URI IN STIVA

ORGANIZAREA MEMORIEI DE DATE

MEMORIA DE DATE ESTE FORMATA DIN ZONA REGISTRILOR CU FUNCTII SPECIALE (SFR) SI DIN ZONA REGISTRILOR PENTRU OPERATII GENERALE (GPR)

SFR CONTROLEAZA OPERAREA DISPOZITIVULUI

GPR ZONA PENTRU MEMORARE DATE GENERALE MEMORIA DE DATE ESTE IMPARTITA IN BANCURI DE MEMORIE ATAT PENTRU ZONA GPR CAT SI PENTRU ZONA SFR

ZONA GPR ESTE IMPARTITA IN BANCURI PENTRU A PUTEA PERMITE ADRESAREA A MAI MULT DE 96 BITI DE MEMORIE RAM

REGISTRII PENTRU FUNCTII SPECIALE (SFRs) UTILIZATI PENTRU CONTROLUL MODULELOR PERIFERICE SI A FUNCTIUNILOR CENTRALE. PENTRU A PUTEA FACE SELECTIA BANCURILOR DE MEMORIE AVEM NEVOIE DE BITI DE CONTROL

ACESTIA SUNT LOCALIZATI IN REGISTRUL STATUS (STATUS)

ORGANIZAREA BANCURILOR DIFERA DE LA DISPOZITIV LA DISPOZITIV

PENTRU A MUTA CONTINUTUL UNUI REGISTRU IN ALTUL, VALOAREA TREBUIE SA TREACA PRIN REGISTRUL W

REZULTA DOUA CICLURI MASINA PENTRU MUTARI REGISTRU-REGISTRU

INTREAGA MEMORIE POATE FI ACCESATA DIRECT SAU INDIRECT

ADRESAREA DIRECTA POATE NECESITA UTILIZAREA BITILOR RP1:RP0 ADRESAREA INDIRECTA NECESITA UTILIZAREA REGISTRULUI DE SELECTARE A BANCURILOR (FSR)ADRESAREA INDIRECTA UTILIZEAZA BITUL REGISTRULUI POINTER INDIRECT (IRP) DIN REGISTRUL STATUS PENTRU ACCESAREA ZONELOR BANK0/BANK1 SAU BANK2/BANK3 ALE MEMORIEI DE DATE

ADRESAREA DIRECTA

EXEMPLU DE INSTRUCTIUNE

ADRESAREA INDIRECTA

ADRESAREA INDIRECTA ESTE UN MOD DE ADRESARE A MEMORIEI DE DATE, IN CARE ADRESA MEMORIEI DE DATE DIN INSTRUCTIUNE NU ESTE FIXATA

ESTE UTILIZAT UN REGISTRU SFR CA POINTER LA LOCATIA DIN MEMORIA DE DATE CARE TREBUIE CITITA SAU SCRISA

DEOARECE ACEST PIONTER ESTE IN RAM, CONTINUTUL SAU POATE FI MODIFICAT DE CATRE PROGRAM

EXEMPLU:

UTILIZAREA ADRESARII INDIRECTE SIMPLE PENTRU A STERGE RAM (LOCATIILE 20h 2Fh) INTR-UN NUMAR MINIM DE INSTRUCTIUNI

BCF STATUS, IRP ; Indirect addressing Bank0/1

MOVLW 0x20

; Initialize pointer to RAM

MOVWF FSR

;

NEXT CLRF INDF

; Clear INDF register

INCF FSR,F

; Inc pointer

BTFSS FSR,4

; All done?

GOTO NEXT

; NO, clear next

CONTINUE

;

:

; YES, continue

INTRERUPERI MICROCUNTROLLERELE POT AVEA MULTE SURSE DE INTRERUPERI

INCLUDE IN GENERAL O SURSA DE INTRERUPERE PENTRU FIECARE MODUL PERIFERIC

ANUMITE MODULE POT GENERA INTRERUPERI MULTIPLE (EX. USART) INTRERUPERILE CURENTE POT SA APARA DE LA:

PINUL DE INTRERUPERE INT (INTRERUPERE EXTERNA)

INTRERUPEREA LA DEPASIREA VALORII MAXIME A REGISTRULUI TMR0

INTRERUPERE LA SCHIMBAREA STARII PINILOR RB7:RB4 AI PORTULUI B INTRERUPERE LA SCHIMBAREA STARII COMPARATORULUI

INTRERUPERILE CURENTE POT SA APARA DE LA:

INTRERUPERE DE LA PORTUL PARALEL

INTRERUPERI DE LA PORTUL SERIAL USART:

INTRERUPERE DE RECEPTIE

INTRERUPERE DE TRANSMISIE

INTRERUPERE LA EROARE

INTRERUPERE LA TERMINAREA CICLULUI DE CONVERSIE ANALOG-NUMERICA

INTRERUPERILE CURENTE POT SA APARA DE LA:

INTRERUPERE DE LA AFISAJ LCD

INTRERUPERE LA TERMINAREA SCRIERII DATELOR IN MEMORIA EEPROM

INTRERUPERE DE DEPASIRE TIMER1

INTRERUPERE DE DEPASIRE TIMER2

INTRERUPERE CCP

INTRERUPERE SSP EXISTA CEL PUTIN UN REGISTRU UTILIZAT IN CONTROLUL SI STAREA INTRERUPERILOR: INTCON DACA MCU ESTE PREVAZUT CU INTRERUPERI DE LA DISPOZITIVELE PERIFERICE, ACESTA ARE SI PERECHI DE REGISTRII PIR SI PIESCHEMA LOGICA PENTRU INTRERUPERI

REGISTRUL INTCON

BIT7

GIE:GLOBAL INTERRUPT ENABLE BIT

1 = VALIDEAZA TOATE INTRERUPERILE NEMASCATE

0 = INVALIDEAZA TOATE INTRERUPERILE

BIT6

PEIE: PERIPHERAL INTERRUPT ENABLE BIT 1 = VALIDEAZA TOATE INTRERUPERILE NEMASCATE DE LA PERIFERICE

0 = INVALIDEAZA TOATE INTRERUPERILE DE LA PERIFERICE

BIT5

TOIE: TMR0 OVERFLOW INTERRUPT ENABLE BIT 1 = VALIDEAZA INTRERUPEREA DE DEPASIRE TMR0 0 = INVALIDEAZA INTRERUPEREA DE DEPASIRE TMR0

BIT4

INTE:INT EXTERNAL INTERRUPT ENABLE BIT

1 = VALIDEAZA INTRERUPEREA PE PINUL EXTERN INT

0 = INVALIDEAZA INTRERUPEREA PE PINUL EXTERN INT

BIT3

RBIE:RB PORT CHANGE INTERRUPT ENABLE BIT

1 = VALIDEAZA INTRERUPEREA LA SCHIMBAREA VALORILOR IN REGISTRUL PORTULUI B

0 = INVALIDEAZA INTRERUPEREA LA SCHIMBAREA VALORILOR IN REGISTRUL PORTULUI B

BIT2

TOIF:TMR0 OVERFLOW INTERRUPT FLAG BIT

1 = VALOARE DEPASITA A REGISTRULUI TMR0

0 = VALOARE NEDEPASITA A REGISTRULUI TMR0

BIT1

INTF:INT EXTERNAL INTERRUPT FLAG BIT

1 = INTRERUPEREA EXTERNA A APARUT

0 = INTRERUPEREA EXTERNA NU A APARUT

BIT0

RBIF:RB PORT CHANGE INTERRUPT FLAG BIT

1 = CEL PUTIN UNUL DIN PINI RB7:RB4 SI-A SCHIMBAT STAREA

0 = NICI UNUL DIN PINI RB7:RB4 NU SI-A SCHIMBAT STAREA BITUL GIE (INTCON) ESTE STERS LA RESET

INSTRUCTIUNEA RETFIE, (REINTOARCERE DIN INTRERUPERE), LA IESIREA DIN RUTINA DE INTRERUPERE SETEAZA BITUL GIE, CARE PERMITE EXECUTIA ORICAREI INTRERUPERI CARE POATE APAREALATENTA INTRERUPERII LATENTA INTRERUPERII ESTE DEFINITA CA TIMPUL SCURS DIN MOMENTUL APARITIEI EVENIMENTULUI CARE GENEREAZA INTRERUPEREA, PANA IN MOMENTUL IN CARE INSTRUCTIUNEA DE LA ADRESA 0004h ESTE EXECUTATA.

PENTRU INTRERUPERI SINCRONE (TIPIC INTERNE) LATENTA ESTE DE 3TCY

PENTRU INTRERUPERI ASINCRONE (TIPIC EXTERNE) CUM AR FI INT SAU SCHIMBAREA STARII PORTULUI B, LATENTA ESTE TIPIC 3 3.75 TCY

INTRERUPERI INT SI EXTERNE INTRERUPEREA EXTERNA PE PINUL INT ESTE ACTIVATA PE FRONT

DACA BITUL INTEDG (OPTION) ESTE SETAT, TRIGERAREA SE FACE PE FRONTUL CRESCATOR

DACA BITUL INTEDG (OPTION) ESTE STERS, TRIGERAREA SE FACE PE FRONTUL DESCRESCATOR POATE FI VALIDATA SAU INVALIDATA PRIN SETAREA SAU STERGEREA BITULUI INTE ENABLE (INTCON)

BITUL INTF TREBUIE STERS PRIN PROGRAM IN CADRUL RUTINEI DE TRATARE A INTRERUPERII, INAINTEA REVALIDARII ACESTEI INTRERUPERI

INTRERUPEREA INT POATE TREZI PROCESORUL DIN STAREA SLEEP, DACA ANTERIOR INTRARII IN STAREA SLEEP BITUL INTE A FOST SETATSALVAREA CONTEXTULUI IN INTRERUPERI IN INTRERUPERI, ESTE AUTOMAT SALVATA IN STIVA NUMAI VALOAREA CONTORULUI DE PROGRAM PC

PENTRU SALVAREA SI A VALORILOR DIN ALTI REGISTRII, CUM AR FI REGISTRUL W SAU SATATUS, TREBUIE SCRIS UN PROGRAM

ACTIUNEA DE SALVARE A INFORMATIILOR ESTE CUNOSCUTA SUB DENUMIREA GENERICA DE PUSH-ING IAR ACTIUNEAA DE RESTAURARE A INFORMATIILOR INAINTE DE REINTOARCEREA DIN RUTINA DE INTRERUPERI ESTE CUNOSCUTA SUB DENUMIREA DE POP-ING ACTIUNILE PUSH SI POP NU AU MNEMONICI SPECIALE, ELE SUNT NUMAI ACTIUNI CONCEPTUALE

ACTIUNILE PUSH SI POP POT FI IMPLEMENTATE CA O SECVENTA DE PROGRAM

UZUAL SE FOLOSESC MACRO-URIEXEMPLU PASI DE URMAT PENTRU REALIZAREA UNUI PROGRAM PUSH / POP

1. MEMOREAZA CONTINUTUL REGISTRULUI W IN BANCUL DE MEMORIE CURENT

2. MEMOREAZA REGISTRUL STATUS IN BANK0

3. EXECUTA CODUL RUTINEI DE INTRERUPERE (ISR)

4. REFACE STAREA REGISTRULUI STATUS SI A BITILOR DE SELECTIE A BANCULUI DE MEMORIE

5. REFACE STAREA REGISTRULUI WEXEMPLU 1MOVWF

W_TEMP ; Copy W to a Temporary Register

; regardless of current bank

SWAPF

STATUS,W ; Swap STATUS nibbles and place

; into W register

MOVWF

STATUS_TEMP ; Save STATUS to a Temporary register

; in Bank0

:

: (Interrupt Service Routine (ISR) )

:

SWAPF

STATUS_TEMP,W ; Swap original STATUS register value

; into W (restores original bank)

MOVWF

STATUS

; Restore STATUS register from

; W register

SWAPF W_TEMP,F ; Swap W_Temp nibbles and return

; value to W_Temp

SWAPF

W_TEMP,W ; Swap W_Temp to W to restore original

; W value without affecting STATUSEXEMPLU 2MOVWF

W_TEMP ; Copy W to a Temporary Register

; regardless of current bank

SWAPF

STATUS,W ; Swap STATUS nibbles and place

; into W register

BCF

STATUS,RP0 ; Change to Bank0 regardless of current bankMOVWF

STATUS_TEMP ; Save STATUS to a Temporary register in Bank0

:

: (Interrupt Service Routine (ISR) )

:

SWAPF

STATUS_TEMP,W ; Swap original STATUS register value

; into W (restores original bank)

MOVWF

STATUS

; Restore STATUS register from W registerSWAPF

W_TEMP,F ; Swap W_Temp nibbles and return

; value to W_Temp

SWAPF

W_TEMP,W ; Swap W_Temp to W to restore original

; W value without affecting STATUS

PORTURI I/O PINUL I/O DE UZ GENERAL POATE FI CONSIDERAT CA CEL MAI SIMPLU PERIFERIC

PINI I/O PERMIT MICROCONTROLLERULUI SA MONITORIZEZE SI SA CONTROLEZE ALTE DISPOZITIVE

PENTRU FLEXIBILITATE SI FUNCTIONALITATE, PINI I/O POT AVEA MAI MULTE FUNCTIUNI ALTERNATIVE

TIPUL FUNCTIUNII ESTE DAT DE TIPUL DISPOZITIVULUI SI DE NECESITATILE I/O DIRECTIA IN SAU OUT A UNUI PIN ESTE CONTROLATA DE REGISTRUL DE DIRECTIE A DATELOR NOTAT TRIS TRIS CONTROLEAZA DIRECTIA PORTULUI x.

UN 1 PE BITUL CORESPUNZATOR UNUI PIN, IL DESEMNEAZA CA PIN DE INTRARE

UN 0 PE BITUL CORESPUNZATOR UNUI PIN, IL DESEMNEAZA CA PIN DE IESIRE

MEMORARE: 1 INPUT ; 0 OUTPUT REGISTRUL PORT ESTE UN LATCH PENTRU DATELE DE IESIRE

CAND REGISTRUL PORT ESTE CITIT, SE CITESTE STAREA PREZENTA A PINILOR I/O SI NU LATCH-UL!

INSTRUCTIUNILE CARE SE REFERA LA PORTURI SUNT DE TIP CITESTE-MODIFICA-SCRIE

CAND MAI MULTE FUNCTIUNI PERIFERICE SUNT MULTIPLEXATE IN ACELASI PORT, FUNCTIONALITATEA PINULUI I/O RESPECTIV TREBUIE SCHIMBATA ASTFEL INCAT SA FIE IN CONCORDANTA CU CERINTELE FUNCTIUNII RESPECTIVE

UN EXEMPLU ESTE CONVERTORUL ANALOG DIGITAL (A/D) SAU MODULUL DRIVER LCD

LA RESET, ACESTI PINI SUNT FORTATI CA PINI DE I/O DE UZ GENERAL SI TREBUIE PROGRAMATI CA PINI DE INTRARE ANALOGICA, CONTROLATI DE REGISTRUL ADCON1 CITIREA PINILOR CONFIGURATI CA INTRARI ANALOGICE VA DUCE LA REZULTATUL 0REGISTRUL TRIS

BITII DIN REGISTRUL TRIS SUNT SUPRASCRISI IN CAZUL ANUMITOR PERIFERICE, CAND ACESTEA SUNT VALIDATE

TREBUIE EVITATE INSTRUCTIUNI DE TIP CITESTE-MODIFICA-SCRIE (BSF, BCF, XORWF) CARE AU CA DESTINATIE REGISTRUL TRIS

REGISTRUL TRIS CONTROLEAZA DIRECTIA PINILOR PORTULUI, CHIAR CAND ACESTIA SUNT UTILIZATI CA INTRARI ANALOGICE

UTILIZATORUL TERBUIE SA SE ASIGURE CA BITII TRIS SE MENTIN SETATI TOT TIMPUL CAND SE UTILIZEAZA ACESTI PINI CA INTRARI ANALOGICEPORTURI I/O. NOTE

1. DACA PINI SUNT MULTIPLEXATI CU INTRARI ANALOGICE, LA UN POR, ACESTI PINI SUNT CONFIGURATI CA INTRARI ANALOGICE, CA SI CUM AR FI CONTROLATI DE REGISTRUL ADCON1. CITIREA PINILOR CONFIGURATI CA INTRARI ANALOGICE DA CA REZULTAT 0

2. DACA PINI SUNT MULTIPLEXATI CU INTRARI DE COMPARATOR, LA UN POR, ACESTI PINI SUNT CONFIGURATI CA INTRARI ANALOGICE, CA SI CUM AR FI CONTROLATI DE REGISTRUL CMCON. CITIREA PINILOR CONFIGURATI CA INTRARI ANALOGICE DA CA REZULTAT 0

3. DACA PINI SUNT MULTIPLEXATI CU DRIVERE LCD, LA UN POR, ACESTI PINI SUNT CONFIGURATI CA DRIVERE LCD, CA SI CUM AR FI CONTROLATI DE REGISTRUL LCDSE. PENTRU A CONFIGURA ACESTI PINI CA PORT DIGITAL, BITI CORESPONDENTI DIN REGISTRUL LCDSE TREBUIE STERSI. ORICE BIT SETAT IN REGISTRUL LCDSE SUPRASCRIE ORICE BIT CORESPONDENT SETAT IN REGISTRUL TRIS4. PINI POT FI MULTIPLEXATI CU PORTUL PARALEL (PSP). PENTRU FUNCTIONAREA PORTULUI PSP, PINI I/O TREBUIE CONFIGURATI CA INTRARI DIGITALE SI TREBUIE SETAT BITUL PSPMODE

5. PORTUL PARALEL PSP ESTE MULTIPLEXAT NUMAI LA PORTURILA PORTD SI PORTE. PORTUL ESTE VALIDFAT NUMAI LA SETAREA BITULUI PSPMODE. IN ACEST MOD, USERUL TREBIUE SA SE ASIGURE CA BITI TRISE SUNT SETATI (PINI CONFIGURATI CA INTRARI DIGITALE) SI CA PORTE ESTE CONFIGURAT CA I/O DIGITAL. PORTD VA SUPRASCRIE VALORILE IN REGISTRUL TRISD. IN ACEST MOD BUFFERELE INTRARILOR CORESPUNZATOARE PORTD SI PORTE SUNT TTL. BITI DE CONTROL PENTRU OPERATII PSP SUNT SITUATI IN REGISTRUL TRISEINITIALIZAREA PORTURILOR

EXEMPLU DE INITIALIZARE A PORTULUI B:

CLRF STATUS

; Bank0

CLRF PORTB

; Initialize PORTB by clearing

; output data latches

BSF STATUS, RP0 ; Select Bank1

MOVLW 0xCF

; Value used to initialize data

; direction

MOVWF TRISB

; PORTB = inputs,

; PORTB = outputs

; PORTB = inputs

CONSIDERATII DE PROGRAMARE PENTRU PORTURI I/O BIDIRECTIONALE ORICE INSTRUCTIUNE CARE EFECTUEAZA O OPERATIE DE SCRIERE, EFECTUEAZA DE FAPT O OPERATIE DE CITIRE URMATA DE O OPERATIE DE SCRIERE. INSTRUCTIUNILE BCF SI BSF, DE EXEMPLU, CITESC REGISTRUL IN CPU, EXECUTA OPERATIILE PE BIT SI SCRIU REZULTATUL INAPOI IN REGISTRU

TREBUIE AVUT GRIJA CAND SE LUCREAZA CU ACESTE INSTRUCTIUNI DACA PORTUL ESTE SETAT PE UNII PINI CA INTRARE, IAR PE ALTII CA IESIRE

EXEMPLU: O OPERATIE TIP BSF A BITULUI5 APARTINAND PORTULUI B, VA CAUZA CITIREA TUTUROR CELOR 8 BITI PORTB IN CPU. APOI, INSTRUCTIUNEA BSF VA MODIFICA VALOAREA BITULUI 5 SI VALOAREA PORTB ESTE SCRISA IN LATCH-UL DE PORT. DACA UN ALT BIT AL PORTB ESTE UTILIZAT CA PIN BIDIRECTIONAL I/O SI ESTE DEFINIT CA INTRARE IN ACEST TIMP, SEMNALUL DE INTRARE PREZENT LA PIN VA FI CITIT DE CPU SI RESCRIS IN LATCH-UL DE DATE A ACESTUI PIN. ATAT TIMP CAT PINUL STA IN STAREA DE INTRARE, NU APARE NICI O PROBLEMA. DAR DACA BITUL ESTE COMUTATA CA IESIRE, CONTINUTUL LATCH-ULUI DE DATE POATE FI NECUNOSCUT. ; Initial PORT settings: PORTB Inputs

;

PORTB Outputs

; PORTB have external pull-ups and are not connected to other circuitry

;

;

PORT latch PORT pins

;

---------------------------- BCF PORTB, 7 ; 01pp pppp 11pp pppp

BCF PORTB, 6 ; 10pp pppp 11pp pppp

BSF STATUS, RP0 ;

BCF TRISB, 7 ; 10pp pppp 11pp pppp

BCF TRISB, 6 ; 10pp pppp 10pp pppp

;

; Note that the user may have expected the pin values to be 00pp ppp.

; The 2nd BCF caused RB7 to be latched as the pin value (high).

CONSIDERATII DE PROGRAMARE. OPERATII SUCCESIVE LA UN PORT I/O

SCRIEREA ACTUALA LA UN PORT I/O LA SFARSITUL CICLULUI DE INSTRUCTIUNE, LA FEL CA IN CAZUL CITIRII, DATELE TREBUIE SA FIE VALIDE LA INCEPUTUL CICLULUI DE INSTRUCTIUNE

TREBUIE AVUT GRIJA CAND APAR INSTRUCTIUNI DE SCRIERE URMATE DE OPERATIUNI DE CITIRE, PE ACELASI PORT

SECVENTA DE PROGRAM TREBUIE SA PERMITA STABILIZAREA VALORII TENSIUNII LA PIN, INAINTE CA URMATOAREA INSTRUCTIUNE CARE CAUZEAZA CITIREA DE LA PORT SA FIE EXECUTATA, ALTFEL S-AR PUTEA CITI VECHEA STARE A PORTULUI IN LOC DE CEA CURENTA

EXEMPLU DE MODEL I/O CARE POATE CAUZA O ASTFEL DE SITUATIE:

DACA FRECVENTA I/O CRESTE, CRESTE PERICOLUL DESCRIS ANTERIOR

CEA MAI BUNA SOLUTIE ESTE INSERIEREA CU PINUL RESPECTIV A UNUI REZISTOR

O SOLUTIE MULT MAI IEFTINA ESTE INSERAREA IN PROGRAM AUNUI CICLU NOP

PORTURI I/O

ESTE RECOMANDAT CA LA INITIALIZAREA UNUI PORT I/O SA SE RESPECTE URMATOAREA SUCCESIUNE:

1. INITIALIZAREA REGISTRULUI PORTx

2. INITIALIZAREA REGISTRULUI TRISx

RESPECTAREA SUCCESIUNII, ELIMINA POSIBILITATEA APARITIEI GLITCH-ULUI LA NIVELUL PINULUI, IN TIMP CE VALORILE DIN LATCH-UL DE DATE AL PORTULUI SUNT INTR-O STARE ALEATOAREPORTURILE IN / OUT

INTRODUCERE

PINII I/O DE UZ GENERAL POT FI CONSIDERATI CELE MAI SIMPLE ECHIPAMENTE PERIFERICE

PENTRU A ADUGA FLEXIBILITATE SI FUNCTIONALITATE UNUI DISPOZITIV, UNII PINI SUNT PREVAZUTI CU MAI MULTE FUNCTIUNI

ACEST LUCRU SE REALIZEAZA PRIN MULTIPLEXARE, ALOCAREA FUNCTIUNILOR FACANDU-SE DINAMIC, PRIN PROGRAM PINII SUNT GRUPATI IN PORTURI DE MAXIM 8 BITI

DENUMIREA GENERICA PENTRU ACESTE PORTURI ESTE PORTA, PORTB, PANA LA NUMARUL MAXIM DE PORTURI IMPLEMENTATE PE MICROCONTROLLERUL UTILIZAT

PENTRU CELE MAI MULTE PORTURI, DIRECTIA PINILOR (INTRARE SAU IESIRE) ESTE CONTROLATA DE REGISTRUL DE DIRECTIE AL PORTULUI RESPECTIV, DENUMIT REGISTRUL TRIS

UN 1 IN BITUL REGISTRULUI TRIS CORESPONDENT PINULUI, SETEAZA PINUL CA INTRARE

UN 0 IN BITUL REGISTRULUI TRIS CORESPONDENT PINULUI, SETEAZA PINUL CA IESIRE

REGISTRUL PORT ESTE LATCH PENTRU DATELE DE IESIRE

CAND ESTE CITIT REGISTRUL PORT, SE VA CITI NIVELELE LOGICE PREZENTE PE PINI DE I/O SI NU CONTINUTUL REGISTRULUI PORT!!!

TREBUIE AVUT GRIJA CU COMENZI DE TIPUL CITESTE-MODIFICA-SCRIE, CAND ACESTEA SUNT ADRESATE PORTURILOR

PORT I/O TIPIC

TOATE OPERATIILE DE SCRIERE (CA DE EXEMPLU INSTRUCTIUNILE BCF SI BSF) SUNT OPERATII DE TIP CITIRE-MODIFICARE-SCRIERE

O SCRIERE INTR-UN PORT IMPLICA FAPTUL CA ACEL PORT ESTE CITIT, SE MODIFICA VALOAREA SI ESTE SCRISA IN LATCHUL DE DATE DACA PE UN PIN ESTE MULTIPLEXATA O FUNCTIE PERIFERICA CU UN PIN GENERAL DE I/O, FUNCTIONALITATEA RESPECTIVULUI PIN SE SCHIMBA ASTFEL INCAT SA SE POTRIVEASCA CERINTELOR MODULULUI PERIFERIC

IN ANUMITE CAZURI, BITI DIN REGISTRUL TRIS SUNT SUPRASCRISI CAND ESTE VALIDAT PERIFERICUL

TREBUIE EVITATE INSTRUCTIUNI DE CITIRE-MODIFICARE-SCRIERE CARE AU CA DESTINATIE REGISTRUL TRIS

SCRIEREA CORECTA A REGISTRULUI TRIS SE VA FACE CONFORM SETARILOR PENTRU PERIFERICELE UTILIZATE

PINII UNUI PORT POT FI MULTIPLEXATI CU INTRARI ANALOGICE SI INTRARI ANALOGICE VREF.

OPERATIA PRIN CARE FIECARE DIN ACESTI ESTE SELECTAT CA FIIND INTRARE ANALOGICA SAU PIN I/O DIGITAL ESTE SETAREA/STERGEREA BITILOR DE CONTROL DIN REGISTRUL ADCON1 (A/D CONTROL REGISTER)

CAND SUNT SELECTATI CA INTRARI ANALOGICE, ACESTI PINI SUNT CITITI CA 0

REGISTRUL TRIS CONTROLEAZA DIRECTIA PINILOR PORTULUI CHIAR SI CAND SUNT UTILIZATI CA INTRARI ANALOGICE

UTILIZATORUL TREBUIE SA SE ASIGURE CA BITI DIN RGISTRUL TRIS RAMAN SETATI CAND UTILIZAM ACESTI PINI CA PINI DE INTRARE ANALOGICA

NOTA1

DACA PINI SUNT MULTIPLEXATI CU INTRARI ANALOGICE, LA UN POWER-ON RESET, ACESTIA SUNT CONFIGURATI CA INTRARI ANALOGICE, CA SI CUM AR FI CONTROLATI DE REGISTRUL ADCON1

CITIREA PINILOR UNUI PORT CONFIGURAT CA INTRARE ANALOGICA INTOARCE VALOAREA 0

NOTA2

DACA PINI SUNT MULTIPLEXATI CU INTRARI DE COMPARATOR, LA UN POWER-ON RESET, ACESTIA SUNT CONFIGURATI CA INTRARI ANALOGICE, CA SI CUM AR FI CONTROLATI DE REGISTRUL CMCON

CITIREA PINILOR UNUI PORT CONFIGURAT CA INTRARE ANALOGICA INTOARCE VALOAREA 0

NOTA3

DACA PINI SUNT MULTIPLEXATI CU IESIRI PENTRU AFISAJ LCD, LA UN POWER-ON RESET, ACESTIA SUNT CONFIGURATI CA IESIRI PENTRU AFISAJ LCD, CA SI CUM AR FI CONTROLATI DE REGISTRUL LCDSE

PENTRU A CONFIGURA ACESTI PINI CA PORT DIGITAL, BITI CORESPONDENTI DIN REGISTRUL LCDSE TREBUIE STERSI

ORICE BIT SETAT IN REGISTRUL LCDSE SUPRASCRIE BITII SETATI IN REGISTRUL CORESPONDENT TRIS

NOTA4

PINII POT FI MULTIPLEXATI CU PORTUL PARALEL (PSP)

PENTRU CA PSP SA FUNCTIONEZE, PINII I/O TREBUIE CONFIGURATI CA INTRARI DIGITALE IAR BITUL PSPMODE TREBUIE SETAT

PORTUL A

ESTE UN PORT BIDIRECTIONAL STANDARD DE 8 BITI, CU REGISTRUL DE DATE PORTA

PORT I/O STANDARD CU EXCEPTIA RA4

REGISTRUL DE DIRECTIE A DATELOR ESTE TRISA

SCHEMA INTERNA PENTRU RA7-RA0 EXCEPTIE RA4

EXCEPTIA RA4

INITIALIZAREA PORTULUI A

CLRF STATUS ; Bank0

CLRF PORTA

; Initialize PORTA by clearing output data latches

BSF STATUS, RP0 ; Select Bank1

MOVLW 0xCF

; Value used to initialize data direction

MOVWF TRISA

; PORTA = inputs PORTA = outputs

; TRISA always read as '0'

PORTUL B

ESTE UN PORT BIDIRECTIONAL DE 8 BITI, CU REGISTRUL DE DATE PORTB

REGISTRUL DE DIRECTIE A DATELOR ESTE TRISB

FIECARE PIN ARE UN PULL-UP SLAB CONTROLAT DE UN SINGUR BIT, NUMIT RBPU SI SITUAT IN REGISTRUL (OPTION)

ESTE DEZACTIVAT CAND PORTUL ESTE CONFIGURAT CA IESIRE

ESTE DEZACTIVAT LA POWER-ON RESET

SCHEMA INTERNA PENTRU RB3-RB0

PATRU PINI AI PORTULUI B, RB7:RB4 AU FACILITATEA DE A GENERA INTRERUPERE LA SCHIMBAREA STARII

ESTE DISPONIBILA DOAR LA SETAREA PINILOR PORTULUI CA INTRARI

SE GENEREAZA O INTRERUPERE PENTRU PORTUL B CU BITUL FLAG RBIF (INTCON)

INTRERUPEREA POATE TREZI DIN STAREA DE SLEEP CONTROLLERUL

SCHEMA INTERNA PENTRU RB7-RB4

PORTURI I/O

ESTE RECOMANDAT CA LA INITIALIZAREA UNUI PORT I/O SA SE RESPECTE URMATOAREA SUCCESIUNE:

1. INITIALIZAREA REGISTRULUI PORTx

2. INITIALIZAREA REGISTRULUI TRISx

RESPECTAREA SUCCESIUNII, ELIMINA POSIBILITATEA APARITIEI GLITCH-ULUI LA NIVELUL PINULUI, IN TIMP CE VALORILE DIN LATCH-UL DE DATE AL PORTULUI SUNT INTR-O STARE ALEATOARE