الموافقة المسبقة عن علم هو متحكم الواجهة المحيطية التي تم تطويرها في عام 1993 بواسطة General Instruments Microcontrollers. يتم التحكم فيه بواسطة برنامج ومبرمج بطريقة تؤدي مهام مختلفة وتتحكم في خط التوليد. تستخدم متحكمات PIC في تطبيقات جديدة مختلفة مثل الهواتف الذكية وملحقات الصوت والأجهزة الطبية المتقدمة.
ميكروكنترولر الموافقة المسبقة عن علم
هناك العديد من بلدان جزر المحيط الهادئ المتاحة في السوق تتراوح من PIC16F84 إلى PIC16C84. هذه الأنواع من بلدان جزر المحيط الهادئ هي صور فلاش PICs ميسورة التكلفة. أدخلت Microchip مؤخرًا شرائح فلاش بأنواع مختلفة ، مثل 16F628 و 16F877 و 18F452. يكلف 16F877 ضعف سعر 16F84 القديم ، لكنه يزيد ثماني مرات عن حجم الكود ، مع المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي ودبابيس الإدخال / الإخراج ، ومحول UART ، ومحول A / D والمزيد من الميزات.
هندسة الميكروكونترولر PIC
ال متحكم الموافقة المسبقة عن علم يعتمد على بنية RISC. تتبع بنية الذاكرة الخاصة بها نمط هارفارد للذاكرة المنفصلة للبرنامج والبيانات ، مع حافلات منفصلة.
هندسة الميكروكونترولر PIC
1. هيكل الذاكرة
تتكون بنية الموافقة المسبقة عن علم من ذاكرتين: ذاكرة البرنامج وذاكرة البيانات.
ذاكرة البرنامج: هذه مساحة ذاكرة 4K * 14. يتم استخدامه لتخزين تعليمات 13 بت أو رمز البرنامج. يتم الوصول إلى بيانات ذاكرة البرنامج من خلال سجل عداد البرنامج الذي يحتوي على عنوان ذاكرة البرنامج. يتم استخدام العنوان 0000H كمساحة ذاكرة إعادة تعيين ويستخدم 0004H كمساحة ذاكرة للمقاطعة.
ذاكرة البيانات: تتكون ذاكرة البيانات من 368 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي و 256 بايت من EEPROM. تتكون ذاكرة الوصول العشوائي البالغة 368 بايت من عدة بنوك. يتكون كل بنك من سجلات الأغراض العامة وسجلات الوظائف الخاصة.
تتكون سجلات الوظائف الخاصة من سجلات التحكم للتحكم في العمليات المختلفة لموارد الشريحة مثل Timers ، التناظرية إلى المحولات الرقمية ، المنافذ التسلسلية ، منافذ الإدخال / الإخراج ، إلخ. على سبيل المثال ، سجل TRISA الذي يمكن تغيير وحدات البت الخاصة به لتغيير عمليات الإدخال أو الإخراج للمنفذ A.
تتكون سجلات الأغراض العامة من سجلات تُستخدم لتخزين البيانات المؤقتة ونتائج معالجة البيانات. كل تسجيلات الأغراض العامة هذه عبارة عن سجلات 8 بت.
سجل العمل: يتكون من مساحة ذاكرة تخزن المعاملات لكل تعليمات. كما أنه يخزن نتائج كل عملية إعدام.
تسجيل الحالة: تشير بتات سجل الحالة إلى حالة ALU (وحدة المنطق الحسابي) بعد كل تنفيذ للتعليمات. يتم استخدامه أيضًا لتحديد أي من البنوك الأربعة لذاكرة الوصول العشوائي.
سجل اختيار الملف: يعمل كمؤشر لأي سجل آخر للأغراض العامة. يتكون من عنوان ملف السجل ، ويتم استخدامه في العنونة غير المباشرة.
سجل آخر للأغراض العامة هو سجل عداد البرنامج ، وهو سجل 13 بت. تُستخدم البتات الخمس العلوية على أنها PCLATH (مزلاج عداد البرنامج) لتعمل بشكل مستقل مثل أي سجل آخر ، وتستخدم البتات الثمانية السفلية كبتات عداد البرنامج. يعمل عداد البرنامج كمؤشر للإرشادات المخزنة في ذاكرة البرنامج.
إيبروم: يتكون من 256 بايت من مساحة الذاكرة. إنها ذاكرة دائمة مثل ROM ، ولكن يمكن مسح محتوياتها وتغييرها أثناء تشغيل الميكروكونترولر. يمكن قراءة المحتويات الموجودة في EEPROM أو الكتابة إليها باستخدام سجلات الوظائف الخاصة مثل EECON1 و EECON وما إلى ذلك.
2. منافذ الإدخال / الإخراج
تتكون سلسلة PIC16 من خمسة منافذ ، مثل المنفذ A و Port B و Port C و Port D و Port E.
المنفذ أ: إنه منفذ 16 بت ، والذي يمكن استخدامه كمنفذ إدخال أو إخراج بناءً على حالة سجل TRISA.
المنفذ ب: وهو عبارة عن منفذ 8 بت ، يمكن استخدامه كمنفذ إدخال وإخراج. يمكن تغيير 4 بتات عند استخدامها كمدخلات عند إشارات المقاطعة.
المنفذ C: وهو منفذ 8 بت يتم تحديد تشغيله (الإدخال أو الإخراج) من خلال حالة سجل TRISC.
المنفذ D: إنه منفذ 8 بت ، وبصرف النظر عن كونه منفذ إدخال / إخراج ، يعمل كمنفذ تابع للاتصال بـ معالج دقيق أوتوبيس.
المنفذ E: وهو منفذ 3 بت يخدم الوظيفة الإضافية لإشارات التحكم لمحول A / D.
3. الموقتات
تتكون الميكروكونترولر PIC من 3 توقيت ، منها Timer 0 و Timer 2 عبارة عن مؤقتات 8 بت و Time-1 هو مؤقت 16 بت ، والذي يمكن استخدامه أيضًا يعداد .
4. محول A / D
يتكون الميكروكونترولر PIC من 8 قنوات ، 10 بت محول تناظري إلى رقمي. تشغيل محول A / D يتم التحكم من خلال سجلات الوظائف الخاصة هذه: ADCON0 و ADCON1. يتم تخزين البتات السفلية للمحول في ADRESL (8 بتات) ، ويتم تخزين البتات العلوية في سجل ADRESH. يتطلب جهد مرجعي تناظري 5 فولت لتشغيله.
5. المذبذبات
المذبذبات تستخدم لتوليد التوقيت. تتكون الميكروكونترولر PIC من مذبذبات خارجية مثل البلورات أو مذبذبات RC. في حالة المذبذبات البلورية ، يتم توصيل البلورة بين دبابيس مذبذب ، وتحدد قيمة المكثف المتصل بكل دبوس طريقة تشغيل المذبذب. الأوضاع المختلفة هي وضع الطاقة المنخفضة ، ووضع الكريستال ، ووضع السرعة العالية. في حالة مذبذبات RC ، تحدد قيمة المقاوم والمكثف تردد الساعة. تردد الساعة يتراوح من 30 كيلو هرتز إلى 4 ميجا هرتز.
6. وحدة CCP:
تعمل وحدة CCP في الأوضاع الثلاثة التالية:
وضع الالتقاط: يلتقط هذا الوضع وقت وصول الإشارة ، أو بعبارة أخرى ، يلتقط قيمة Timer1 عندما يرتفع دبوس CCP.
وضع المقارنة: يعمل كمقارن تناظري يولد مخرجات عندما تصل قيمة timer1 إلى قيمة مرجعية معينة.
وضع PWM: أنه يوفر عرض النبضة معدّل الإخراج بدقة 10 بت ودورة عمل قابلة للبرمجة.
تشتمل الأجهزة الطرفية الخاصة الأخرى على جهاز توقيت Watchdog الذي يعيد ضبط وحدة التحكم الدقيقة في حالة حدوث أي عطل في البرنامج وإعادة ضبط Brownout التي تعيد تعيين وحدة التحكم الدقيقة في حالة حدوث أي تذبذب في الطاقة وغيرها. من أجل فهم أفضل لميكروكونترولر PIC ، نقدم مشروعًا عمليًا واحدًا يستخدم وحدة التحكم هذه لتشغيله.
ضوء الشارع الذي يضيء في رصد حركة المركبات
هذه مشروع التحكم في ضوء الشارع LED تم تصميمه لاكتشاف حركة السيارة على الطريق السريع لتشغيل مجموعة من أضواء الشوارع أمامها ، ولإطفاء المصابيح الخلفية لتوفير الطاقة. في هذا المشروع ، تتم برمجة متحكم PIC باستخدام جزءا لا يتجزأ من C أو لغة التجميع.
ضوء الشارع الذي يضيء في رصد حركة المركبات
تمنح دائرة إمداد الطاقة الطاقة لدائرة كاملة عن طريق التنحي ، والتصحيح ، والتصفية ، وتنظيم مصدر التيار المتردد. في حالة عدم وجود مركبات على الطريق السريع ، تظل جميع الأضواء مطفأة لتوفير الطاقة. يتم وضع مستشعرات الأشعة تحت الحمراء على جانبي الطريق لأنها تستشعر حركة المركبات ، وبالتالي ترسل الأوامر إلى متحكم لتشغيل أو إيقاف تشغيل مصابيح LED. سيتم تشغيل كتلة من مصابيح LED عند اقتراب مركبة منها وبمجرد مرور السيارة بعيدًا عن هذا الطريق ، تصبح الكثافة منخفضة أو متوقفة تمامًا.
ال مشاريع الميكروكونترولر PIC يمكن استخدامها في تطبيقات مختلفة ، مثل الأجهزة الطرفية لألعاب الفيديو ، وملحقات الصوت ، وما إلى ذلك ، وبصرف النظر عن ذلك ، للحصول على أي مساعدة بخصوص أي مشاريع ، يمكنك الاتصال بنا من خلال التعليق في قسم التعليقات.
