Проектирование радиоприемного устройства. Расчет структурной схемы линейного тракта, страница 12

3.  контроллер типа PIC16-84 состоит не только из процессорного ядра, но и из встроенных в него периферийных устройств – ПЗУ размерностью 64 байт, ОЗУ, а если применять 580 серию, то необходим микропроцессорный комплект в который входят несколько ИМС.

Выбранная ИМС микроконтроллера может полностью обеспечить работу ИМС синтезатора частоты.

Микроконтроллер PIC-16-F84 имеет внутреннюю архитектуру типа RISC, когда память программ и память данных с которыми программа оперирует разделены не только физически, но ещё имеют разные шины связи с ядром – гарвардская архитектура в отличие от SISC архитектуры (К580) – неймановская, когда и программа и данные хранятся в одной и той же памяти, но в разных ячейках. RISC архитектура позволяет организовать конвейризацию – она позволяет одновременно выполнять команду и готовить следующую.

PIC-16-F84 имеет 14и разрядное ядро. При этом имеет 2 банка памяти в каждом из которых находится 128 программно доступных регистра. Машинный цикл PIC-16-F84 состоит из 4 тактов задающего генератора, при этом за один цикл выполняются практически все команды кроме команд условного и безусловного перехода – требуют 2 машинных цикла. Структурная схема выбранного микроконтроллера приведена на рис.4.5. Структурная схема состоит из следующих узлов:

АЛУ – арифметикологическое устройство – выполняет различные операции над данными.

ПРОГРАММНЫЙ СЧЁТЧИК – необходим для выполнения последовательности программы, записанной в ИМС микроконтроллера.

СТЕК – вспомогательный узел программного счётчика (сохраняет адреса при обработке прерывания).

ПАМЯТЬ ПРОГРАММ – предназначена для хранения программы.

ПАМЯТЬ ДАННЫХ – предназначена для хранения данных, которыми оперирует программа.

РЕГИСТРОВЫЙ ФАЙЛ – ОЗУ.

ТАЙМЕР TMR_0 – встроенный таймер.

Рисунок 4.5, структурная схема микроконтроллера PIC16F84

WDT-ТАЙМЕР – “сторожевой” таймер.

ПРЕДДЕЛИТЕЛЬ – устройство, предназначенное для деления частоты задающего генератора, установка предделителя и его подключение к WDT или к TMR_0 осуществляются программно.

ОСНОВНЫЕ РЕГИСТРЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ (FSR):

W- рабочий регистр (аналог регистра аккумулятора)

STATUS – регистр состояния, отражает результаты выполнения арифметических операций

OPTION – регистр управления и настройки

PORT_A, TRIS_A – соответственно регистр порта А и регистр настройки порта А

PORT_B, TRIS_B - соответственно регистр порта В и регистр настройки порта В.

Имеющиеся порты могут программно настраиваться, как на ввод информации, так и на вывод. Более подробное описание архитектуры содержится в [1 – 3].

Регистры специального назначения:

STATUS

b7    b6    b5    b4   b3  b2   b1  b0

------T-----T-----T----T----T---T----T---¬

f3 =    ¦ IRP ¦ RP1 ¦ RP0 ¦ TO ¦ PD ¦ Z ¦ DC ¦ C ¦

L-----+-----+-----+----+----+---+----+---¦ C ¦ -  Флаг переноса/заема:

¦ DC ¦ -  Флаг десятичного переноса/заема

¦ Z ¦ - Флаг нулевого результата:

Устанавливается,  если  результатом   арифметической   или  логической             

операции является ноль.

¦ PD ¦ - Power Down ( режим хранения данных)

¦ TO ¦ - Time Out. Флаг срабатывания Watchdog таймера

¦ RP1, RP0¦ - Биты выбора страницы памяти данных при прямой адресации

¦  IRP ¦ - Бит выбора страницы памяти данных при косвенной адресации

OPTION

7      6                                   1     0

-------T------T------T------T------T------T------T------¬

¦ /RBPU¦INTEDG¦  RTS ¦  RTE ¦  PSA ¦  PS2 ¦  PS1 ¦  PS0 ¦

L------+------+------+------+------+------+------+------/       /     /

/------------------------/-------/-----/

/  настройки пределителя

/

---------------------T---Коэффициенты  деления -----¬

¦    PS2...PS0       ¦      RTCC     ¦    WDR       ¦

+--------------------+---------------+--------------+

¦     0 0 0          ¦   1 : 2       ¦   1 : 1      ¦

¦     0 0 1          ¦   1 : 4       ¦   1 : 2      ¦

¦     0 1 0          ¦   1 : 8       ¦   1 : 4      ¦