Размещено на http://www.allbest.ru/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ ФИРМЫ MICROCHIP

Компания Microchip Technology Inc. специализируется на выпуске электронных компонентов для построения систем контроля и управления. Основные виды выпускаемой продукции:

· 8 - разрядные универсальные микроконтроллеры (PICmicroTM MCU);

· Специализированные микросхемы энергонезависимой памяти;

· Устройства ограничения доступа (KeeLoq);

· Программное обеспечение и инструментальные средства проектирования.

Ранее в традиционных 8-разрядных микроконтроллерах требовалось использовать ROM технологию памяти. Компания Microchip была лидером в изменении этого установившегося правила, доказав, что OTP микросхемы имеют более низкую стоимость и больший срок эксплуатации по сравнению с ROM версиями.

Компания Microchip применяет EPROM технологию для организации памяти программ в микроконтроллерах

PICmicro MCU. Microchip минимизировал разницу в стоимости между микросхемами, выполненными по EPROM и ROM технологии, что естественно положительно сказывается на доходах наших заказчиков. В прайс-листах других производителей были замечены существенные различия в стоимости микросхем, выполненных по технологии EPROM и ROM. Завоевание доли рынка 8-разрядных MCU фирма Microchip завершила разработкой микроконтроллеров PICmicro, способных удовлетворить требования разработчиков для большинства приложений. Архитектура микроконтроллеров PICmicro является одной из трех наиболее распространенных архитектур, доступных на сегодняшний день на мировом рынке электронных компонентов. Широкому распространению использования PICmicro способствовало предвидение компанией Microchip выгоды от применения не дорогостоящего решения OTP. Можно отметить несколько основных преимуществ применения микроконтроллеров PICmicro:

· Малое время проектирования устройства;

· Возможность изменение кода программы на этапе выпуска изделий;

· Низкая стоимость изменение программы (не требуется изменять маску);

· Простая возможность последовательно присваивать номера изделиям;

· Возможность сохранения калибровочной информации без дополнительных аппаратных решений;

· Меньший риск разработок, т.к. одна и та же микросхема может использоваться при проектировании и в готовом устройстве.

8-разрядные микроконтроллеры PICmicro имеют наилучшее соотношение цена-качество, позволяя их использовать в традиционных 8-разрядных приложениях, в некоторых 4-разрядных приложениях (базовое семейство), замена специализированных логических элементов, DSP приложения (высококачественное семейство). Эти особенности, совместно с ценовой эффективностью, делают микроконтроллеры PICmicro привлекательными для большинства приложений.

Все микроконтроллеры PICmicro разделены на три группы по разрядности команд:

· Базовое семейство: 12-разрядные команды.

· Среднее семейство: 14-разрядные команды.

· Высококачественное семейство: 16-разрядные команды.

Каждая часть микроконтроллера может быть отнесена к одной из трех групп:

· Ядро микроконтроллера;

· Периферийные модули;

· Специальные особенности микроконтроллеров.

Ядро относится к основным особенностям, оно заставляет микроконтроллер работать. В состав этой группы входит:

· Тактовый генератор.

· Логика сброса.

· Центральный процессор (CPU).

· Арифметико-логическое устройство (АЛУ).

· Организация памяти.

· Прерывания.

· Система команд.

Периферийные модули - особенности, которые добавляются независимо от центрального процессора.

Периферийные модули позволяют организовать интерфейс связи с внешней схемой (например, универсальные порты ввода/вывода, драйверы ЖКИ, входы АЦП, выходы ШИМ) и выполнять отсчет временных интервалов (таймеры).

Периферийные модули, рассматриваемые в этом курсе:

· Универсальные порты ввода/вывода.

· Таймер TMR0.

· Таймер TMR1.

· Таймер TMR2.

· Захват/Сравнение/ШИМ (CCP).

· Синхронный последовательный порт (SSP).

· Основной синхронный последовательный порт (SSP).

· Ведущий синхронный последовательный порт (MSSP).

· USART.

· Источник опорного напряжения.

· Компараторы.

· 8-разрядный АЦП.

· Основное 8-разрядное АЦП.

· 10-разрядное АЦП.

· Интегрирующее АЦП.

· Драйвер ЖКИ.

· Ведомый параллельный порт (PSP).

Microchip предлагает широкую номенклатуру инструментальных средств проектирования, позволяющие, проектировщикам эффективно разрабатывать и отлаживать код программы. Инструментальные средства Microchip условно можно разделить на четыре категории:

· Генерация объектного кода;

· Отладчики программы;

· Программаторы;

· Демонстрационные платы.

Все инструментальные средства, разработанные компаний Microchip, работают под управлением интегрированной среды проектирования MPLAB IDE, кроме некоторых инструментальных средств других производителей.

Состав инструментальных средств генерации объектного кода:

· ?MPASM;

· ?MPLAB-C;

· ?MP-DriveWayTM.

В состав этих программ входят дополнительные файлы для каждого микроконтроллера. В этих файлах определяются названия регистров (в соответствии с технической документацией на микроконтроллер) с указанием адреса или номера бита. Дополнительные файлы предназначены для упрощения написание программы, исключения необходимость запоминать адреса регистров и позицию битов в регистре.

Рекомендуется использовать дополнительные файлы при написании исходного текста программы. Это упрощает написание программы и значительно увеличивает качество технической поддержки, которую может предоставить компания Microchip.

Состав инструментальных средств отладки программы:

· ?Внутрисхемный эмулятор PICMASTER;

· ?Внутрисхемный эмулятор ICEPIC;

· ?Программный симулятор MPLAB-SIM.

После отладки кода программы необходимо запрограммировать микроконтроллер. Microchip предлагает два программатора разного уровня:

· ?PICSTART;

· ?PROMATE II.

Демонстрационные платы позволяют разработчикам произвести оценку возможности использованиямикроконтроллеров для конкретного приложения.

Предлагаемые демонстрационные платы:

· ?PICDEM-1;

· ?PICDEM-2;

· ?PICDEM-3;

· ?PICDEM-14A.

После определения функциональных требований к микроконтроллеру необходимо выбрать следующие параметры:

· ?Технология памяти;

· ?Рабочий диапазон напряжения питания;

· ?Рабочий температурный диапазон;

· ?Тактовая частота;

· ?Тип корпуса.

Микроконтроллеры Microchip имеют большое количество параметров и их комбинаций, одна из них должна удовлетворять Вашим требованиям.

Технология памяти

Технология, по которой выполнена память, не влияет на логические операции микроконтроллеров. Из-за различной последовательности изготовления кристалла некоторые электрические параметры могут отличаться для микроконтроллеров с разной технологией памяти. Например, электрический параметр VIL (входное напряжение низкого уровня) может отличаться в типовом микроконтроллере с EPROM памятью и типовым микроконтроллером с ROM памятью.

Каждый микроконтроллер имеет ряд диапазонов тактовой частоты и доступных упаковочных параметров. В зависимости от приложения и требований параметры микроконтроллера могут быть определены, используя систему обозначений размещенной на последней странице каждой технической документации. При размещении заказов на микроконтроллеры воспользуйтесь пожалуйста правилами системы обозначений, размещенной на последней странице каждой технической документации, чтобы правильно определить тип микроконтроллера. При выборе функциональных возможностей микроконтроллера технология памяти и диапазон напряжения питания не имеют значения. Microchip предлагает три типа памяти программ. Код типа памяти программ обозначен символами в наименовании микроконтроллера после цифр семейства микроконтроллеров.

1. C, как в PIC16CXXX - EPROM память программ;

2. CR, как в PIC16CRXXX - ROM память программ;

3. F, как в PIC16FXXX - FLASH память программ.

EPROM

Microchip ориентируется на технологию однократно программируемой памяти программ (EPROM), чтобы дать заказчикам дополнительную гибкость проектирования устройств на любом этапе разработок. Для микроконтроллеров с EPROM технологией памяти Microchip предлагает различные упаковочные параметры и сервис.

ROM

Компания Microchip предоставляет возможность заказывать микроконтроллеры с масочной памятью. Они обеспечивают минимальную стоимость при крупносерийных заказах. Микроконтроллеры с ROM памятью не позволяют дописать информацию в память программ по последовательному интерфейсу. Для получения информации о передачи кода ROM обратитесь к региональному представителю Microchip.

FLASH

Электрически перепрограммируемые микроконтроллеры, выпускаемые в недорогом пластмассовом корпусе. Память программ этих микроконтроллеров может быть стерта и повторно запрограммирована без удаления со схемы. Микроконтроллеры будут иметь одинаковые параметры для опытного образца, экспериментальной партии и выпуска продукции.

Рабочий диапазон напряжения питания

Все микроконтроллеры среднего семейства PICmicro MCU работают в стандартном диапазоне напряжения питания. Некоторые микроконтроллеры могут работать в расширенном диапазоне напряжений питания (с уменьшением тактовой частоты). В таблице 1 показаны все возможные типы памяти и рабочий диапазон напряжения питания для PIC16CXXX.

Указатели выделены полужирным шрифтом.

Таблица 1. Тип памяти программ и рабочий диапазон напряжения питания

Примечание. Не все типы памяти могут быть доступны для конкретного микроконтроллера.

В таблице 2 Вы можете увидеть, что если не известны точные параметры устройства, то минимальное напряжение питания для расширенного диапазона несколько ограничено. Для выполнения спецификации необходимо точно определить параметры устройства.

Примечания:

1. Микроконтроллеры, выполненные по технологии Microchip 120K, имеют максимальное напряжение питания VDD = 5.5В. В новой технической документации на микроконтроллеры учтена технология изготовления Microchip.

2. Этот диапазон напряжения питания зависит от параметров устройства.

Тип корпуса

В зависимости от стадии проектирования устройства может использоваться микроконтроллер в одном из следующих корпусов:

1. Корпус с окном для стирания памяти. Обычно используется керамический корпус. Микроконтроллеры в таком корпусе как правило используются на этапе проектирования, т.к. память программ может быть стерта и повторно запрограммирована много раз.

2. Недорогой пластмассовый корпус. Этот тип корпуса применяется в готовом устройстве, с целью минимизировать его стоимость.

3. DIE - проверенный, не упакованный кристалл. DIE применяется для недорогих приложений, в которых необходимо минимизировать размер печатной платы.

Тип корпуса Типовое применение

С окном для стирания памяти Разработка проекта

Пластмассовый Выпуск продукции

DIE Специальные приложения, требующие минимальные размеры печатной платы

microchip technology микроконтроллер flash

Микроконтроллеры с УФ стираемой EPROM памятью программ оптимальны для подготовки опытного образца устройства и экспериментальных программ. Эти микроконтроллеры могут быть стерты и повторно запрограммированы в любой конфигурации. Допускается использовать программаторы других производителей для программирования микроконтроллеров с УФ стиранием.

Интервал времени, необходимый для стирания памяти, зависит от следующих параметров: длина волны излучаемого УФ света, мощность источника, расстояние от источника до микроконтроллера, технология изготовления кристалла (размер ячейки памяти).

Примечание. Флуоресцентные лампы и солнечный свет излучают УФ лучи с длиной волны стирания памяти. Если окно для стирания оставлено раскрытым, то через некоторое время ячейки памяти программ могут быть стерты. Ориентировочное время стирания для флуоресцентной лампы три года, а для солнечного света около одной недели. Для предотвращения стирания ячеек памяти необходимо закрыть окно на микроконтроллере непрозрачным материалом.

Однократно программируемые микроконтроллеры OTP

OTP микроконтроллеры выпускаются в пластмассовых корпусах с однократно программируемой EPROM памятью программ. Вместе с памятью программ должны быть запрограммированы биты конфигурации. Эти микроконтроллеры предназначены для изделий, выпускаемых небольшими партиями с возможным изменением текста программы.

FLASH микроконтроллеры

FLASH микроконтроллеры позволяют выполнять электрическое перепрограммирование памяти. Устройство может быть разработано таким образом, что микроконтроллер программируется после установки его на плату. В корпусе данного вида микроконтроллеров не требуется делать окно для стирания, что позволяет их упаковывать в недорогой пластмассовый корпус.

EEPROM микроконтроллеры

EEPROM микроконтроллеры позволяют выполнять электрическое стирание памяти. Устройство может быть разработано таким образом, что микроконтроллер программируется после установки его на плату. В корпусе данного вида микроконтроллеров не требуется делать окно для стирания, что позволяет их упаковывать в недорогой пластмассовый корпус.

ROM микроконтроллеры

Код программы в память программ ROM микроконтроллеров заносится на этапе изготовления кристалла. Память программ этих микроконтроллеров не может быть изменена. ROM микроконтроллеры могут быть упакованы в недорогой пластмассовый корпус.

Специальные услуги

Для OTP микроконтроллеров Microchip предлагает две специализированные услуги, позволяющие заказчикам сокращать их производственные циклы: микроконтроллеры, программируемые производителем; серийный выпуск продукции.

Микроконтроллеры, программируемые производителем QTP

Компания Microchip предоставляет возможность заказать запрограммированные микроконтроллеры заранее предоставленным кодом. Данный сервис следует использовать при средних и больших объемах закупок микроконтроллеров и отработанном программном обеспечении. Поставляемые микроконтроллеры полностью соответствуют параметрам стандартных EPROM микроконтроллеров, за исключением того, что код программы и биты конфигурации были записаны на заводе изготовителе. Прежде чем микроконтроллеры будут поставлены заказчику, они пройдут серию испытаний на заводе изготовителе. Для получения дополнительной информации обратитесь к региональному представителю Microchip.

Серийный выпуск продукции SQTP SM

Компания Microchip предоставляет уникальную возможность заказывать запрограммированные микроконтроллеры, в которых пользователь может определить место размещения уникального серийного номера, генерируемого случайным, псевдослучайным и последовательным методом. Запрограммированный уникальный серийный номер может служить: кодом доступа, паролем или идентификационным номером устройства.

Размещено на Allbest.ru