Is sceallóga beaga iad micrea-rialaitheoirí PIC a rialaíonn go leor ciorcaid i dtáirgí simplí agus chun cinn. Míníonn an t-alt seo a stair, ailtireacht Harvard, calafoirt agus pinout, teaghlaigh 8-, 16-, agus 32-giotán, cineálacha cuimhne, lasc ama, briseadh, modhanna cumhachta, agus naisc chumarsáide. Clúdaíonn sé uirlisí, dearadh PCB, rogha feiste, agus botúin go mion freisin.
Micrea-rialaitheoirí PIC Bunúsach
Is sliseanna ríomhaireachta beaga iad micrea-rialaitheoirí PIC ar féidir leo go leor cineálacha ciorcaid leictreonacha a rialú. Thosaigh siad mar sceallóga cúnta simplí a rinne General Instrument. Níos déanaí, ghlac Microchip Technology an dearadh agus d'iompaigh PIC ina theaghlach iomlán micrea-rialaitheoirí. Ciallaíonn PIC microcontrollers 8-giotán, 16-giotán, agus 32-giotán Microchip a úsáidtear i go leor táirgí leictreonacha.
Bhí na chéad fheistí PIC le feiceáil sna 1970idí mar sliseanna forimeallacha ríomhchláraithe. Go luath sna 1990idí, athsheoladh iad mar mhicrea-rialaitheoirí neamhspleácha a d'fhéadfadh cláir a stóráil agus córais iomlána a rialú leo féin. Díríonn micrea-rialaitheoirí PIC nua-aimseartha ar chlárú éasca, forimeallaigh ionsuite úsáideacha, agus ar chostas íseal, rud a fhágann gur rogha iad do go leor dearadh leabaithe
Ailtireacht Harvard Taobh istigh de mhicrea-rialaitheoirí PIC
Úsáideann micrea-rialaitheoirí PIC ailtireacht Harvard, rud a chiallaíonn go stóráiltear treoracha agus sonraí cláir i limistéir chuimhne ar leithligh agus taisteal ar chosáin inmheánacha éagsúla. Mar gheall air seo, is féidir leis an LAP an chéad treoir eile a fháil agus sonraí á léamh nó á scríobh. Cuidíonn an gníomh comhthreomhar seo leis an PIC rith níos réidh agus coinníonn sé uainiú níos éasca a rialú ná i go leor dearaí bus aonair.
I go leor teaghlaigh PIC, tá an chuimhne treoracha níos leithne ná an chuimhne sonraí, mar shampla focail treoracha 14-giotán le sonraí 8-giotán. Ligeann an leithead breise seo do gach treoir faisnéis úsáideach cosúil le huimhreacha agus seoltaí a choinneáil go díreach. Mar thoradh air sin, is féidir le cláir a bheith níos giorra, rith níos tapúla, agus fós suí ar chrua-earraí a fhanann simplí taobh istigh.
Micrea-rialaitheoirí PIC Calafoirt agus Pinout
Tá bioráin mhicrea-rialaitheoir PIC eagraithe timpeall an phacáiste chun feidhmeanna gaolmhara a ghrúpáil, rud a fhágann go bhfuil sé níos éasca crua-earraí seachtracha a nascadh. Soláthraíonn bioráin chumhachta voltas oibriúcháin, agus láimhseálann bioráin oscillator ionchur clog le haghaidh uainiúcháin. Soláthraíonn roinnt calafoirt (RA, RB, RC, RD, agus RE) I / O digiteach agus tacaíonn siad le róil mhalartacha cosúil le briseadh, ionchuir analógacha, feidhmeanna gabhála / comparáide, agus comhéadain chumarsáide. Tá go leor bioráin ilphléacsáilte, rud a ligeann do ghnéithe cosúil le UART, SPI, agus I²C na línte fisiceacha céanna a roinnt ag brath ar chumraíocht. Tacaíonn cainéil analógacha tiomnaithe le hoibríochtaí ADC, agus bainistíonn bioráin shonracha athshocrú, comharthaí tagartha, agus feidhmeanna rialaithe speisialta. Cuidíonn solúbthacht gach bioráin leis an bhfeiste a oiriúnú do raon leathan feidhmchlár, ó thascanna rialaithe simplí go dearaí leabaithe chun cinn.
Teaghlaigh Micrea-rialaitheoir PIC ó 8-Giotán go 32-Giotán
Tá micrea-rialaitheoirí PIC grúpáilte i roinnt teaghlach, mar sin tá sé níos éasca an sliseanna a mheaitseáil leis an luas, an chuimhne agus na gnéithe atá ag teastáil. Is é an príomhdhifríocht idir na teaghlaigh seo ná cé mhéad giotán a láimhseálann siad ag an am, agus cé mhéad crua-earraí ionsuite a chuimsíonn siad le haghaidh tascanna rialaithe éagsúla.
• Teaghlaigh 8-giotán (PIC10, PIC12, PIC16, PIC18)
Oibríonn na micrea-rialaitheoirí PIC seo le sonraí 8-giotán. Oireann siad i bpacáistí an-bheaga agus is minic a roghnaítear iad le haghaidh tascanna rialaithe simplí agus tionscadail ar chostas íseal.
• Teaghlaigh 16-giotán (PIC24 agus dsPIC33)
Láimhseálann na gléasanna seo sonraí 16-giotán, tá níos mó cuimhne acu, agus úsáideann siad cláir níos leithne. Is féidir leo oibríochtaí níos casta a phróiseáil agus gnéithe rialaithe comhartha digiteacha a áireamh le haghaidh matamaitice agus uainiú níos tapúla.
• Teaghlach 32-giotán (PIC32)
Úsáideann na micrea-rialaitheoirí PIC seo croí MIPS 32-giotán, rud a chuireann ar chumas feidhmíocht níos airde. Tacaíonn siad le forimeallaigh níos airde agus gnéithe cumarsáide le haghaidh obair leabaithe éilitheach.
Cuimhne Taobh istigh de mhicrea-rialaitheoirí PIC
Cuimhne an chláir (Flash)
Is é cuimhne an chláir an áit a stóráiltear príomhchód an PIC. D'úsáid feistí PIC níos sine EPROM nó cuimhne ríomhchláraithe aonuaire, ach úsáideann an chuid is mó de mhicrea-rialaitheoirí PIC níos nuaí cuimhne flash. Is féidir Flash a scriosadh agus a athscríobh go leor uaireanta, ionas gur féidir an clár a nuashonrú gan an sliseanna a athsholáthar.
Cuimhne sonraí (RAM)
Is é cuimhne sonraí RAM, agus ní choinníonn sé faisnéis ach amháin fad is atá an PIC faoi thiomáint. Stórálann sé athróga, luachanna sealadacha, agus an stack le linn forghníomhú an chláir. Roinneann go leor micrea-rialaitheoirí PIC 8-giotán RAM i mbancanna nó leathanaigh, agus is minic a sholáthraíonn feistí PIC 16-giotán agus 32-giotán limistéar RAM níos mó, níos leanúnacha.
Cuimhne sonraí neamh-luaineach (EEPROM nó splanc sonraí)
Coinníonn an cineál cuimhne seo sonraí fiú nuair a bhíonn an chumhacht múchta. Úsáideann micrea-rialaitheoirí PIC EEPROM nó splanc sonraí chun luachanna calabraithe, faisnéis chumraíochta, agus socruithe eile a stóráil a chaithfidh fanacht mar an gcéanna tar éis athshocruithe agus timthriallta cumhachta.
Uaineadóirí, Interrupts, agus Rialú Cumhachta i Micrea-rialaitheoirí PIC
Úsáideann micrea-rialaitheoirí PIC lasc ama chun imeachtaí a rianú, agus nuair a sháraíonn lasc ama, socraítear bratach briseadh chun aird LAP a iarraidh. Cuireann an LAP a chuid oibre reatha ar sos, ritheann sé an Gnáthamh Seirbhíse Idirbhriste, agus ansin atosaíonn sé gnáthfhorghníomhú. Ligeann gnéithe rialaithe cumhachta don fheiste dul isteach i mód codlata ísealchumhachta agus leanann lasc ama nó an lasc ama watchdog ag feidhmiú sa chúlra. Filleann teagmhas múscailte, mar shampla athshocrú nó briseadh madra faire, an LAP ar ais go mód gníomhach. Cuidíonn an idirghníomhaíocht seo idir lasc ama, briseadh agus modhanna cumhachta le húsáid fuinnimh a laghdú agus uainiú cruinn agus freagairtí iontaofa an chórais a choinneáil.
Comhéadain Chumarsáide i Micrea-rialaitheoirí PIC
Ceanglaíonn micrea-rialaitheoirí PIC le raon leathan feistí seachtracha trí chomhéadain chumarsáide iolracha. Gabhann braiteoirí analógacha, mar shampla ionchur teochta nó solais, a gcuid comharthaí tríd an ADC, agus roinneann braiteoirí digiteacha sonraí thar an mbus I²C. Faigheann actuators cosúil le mótair, soilse, agus athsheachadáin comharthaí rialaithe trí aschuir GPIO nó PWM. Tarlaíonn cumarsáid le ríomhaire trí USB nó UART, rud a cheadaíonn malartú sonraí nó dífhabhtú. Comhéadan micrea-rialaitheoirí agus forimeallacha eile ag baint úsáide as SPI, UART, nó I²C, rud a chuireann ar chumas oibriú comhordaithe i gcórais leabaithe níos mó. Tacaíonn na naisc seo le dearadh córais solúbtha agus ligeann siad don mhicrea-rialaitheoir idirghníomhú le braiteoirí, eilimintí rialaithe, agus próiseálaithe seachtracha go héifeachtach.
Uirlisí Forbartha do Mhicrea-rialaitheoirí PIC
MPLAB X IDE
Is clár saor in aisce é MPLAB X a úsáidtear chun cód a chruthú agus a thástáil do mhicrea-rialaitheoirí PIC. Ritheann sé ar Windows, macOS, agus Linux. I bhfuinneog amháin, ligeann sé duit tionscadail a dhéanamh, cód a scríobh, an clár a thógáil, agus dífhabhtú a dhéanamh ar an gcaoi a ritheann sé ar an PIC.
Tiomsaitheoirí MPLAB XC
Casann tiomsaitheoirí MPLAB XC cód C nó C ++ i gcód meaisín do mhicrea-rialaitheoirí PIC. Déantar iad chun feistí PIC a mheaitseáil go maith, mar sin ritheann an cód i gceart agus go héifeachtúil. Tá leaganacha saor in aisce agus leaganacha íoctha le gnéithe breise.
Crua-earraí Dífhabhtaithe agus Ríomhchlárúcháin
Úsáidtear uirlisí cosúil le PICkit, MPLAB ICD, agus MPLAB REAL ICE chun cláir a luchtú i micrea-rialaitheoirí PIC agus iad a dhífhabhtú ar an gclár ciorcad. Ligeann siad duit an sliseanna a chlárú, an cód a chur ar sos, céim tríd líne ar líne, agus féachaint ar an gcaoi a n-athraíonn luachanna agus an PIC ag rith.
Feidhmchláir Micrea-rialaitheoirí PIC
Leictreonaic tomhaltóra le micrea-rialaitheoirí PIC
Is minic a thógtar micrea-rialaitheoirí PIC i dtáirgí leictreonacha laethúla. Is féidir leo fearais bheaga, cianrialtáin, soilsiú stiúir, luchtairí ceallraí, agus bréagáin a rialú trí loighic shimplí, uainiú, agus rialú ar / as taobh istigh den fheiste a láimhseáil.
Rialú feithicleach agus tionsclaíoch le PIC
I ngluaisteáin agus i meaisíní tionsclaíocha, cuidíonn micrea-rialaitheoirí PIC le mótair, soláthairtí cumhachta, braiteoirí, agus córais HVAC a bhainistiú. Léann siad comharthaí, déanann siad cinntí, agus coigeartaíonn siad aschuir ionas go ritheann an córas go sábháilte agus go hiontaofa.
PIC i bhfeistí IoT agus imeall
Úsáidtear micrea-rialaitheoirí PIC i go leor nóid IoT agus imeall nuair a bhíonn cumhacht íseal ag teastáil. Ritheann siad braiteoirí faoi thiomáint ceallraí, geataí simplí, agus monatóirí comhshaoil a bhailíonn sonraí bunúsacha agus a sheolann chuig córais eile iad.
Uirlisí leighis agus tomhais ag baint úsáide as PIC
Braitheann roinnt ionstraimí leighis agus saotharlainne ar mhicrea-rialaitheoirí PIC freisin. Is féidir leo uirlisí diagnóiseacha ríomhaire boise, caidéil agus feistí tomhais beaga a rialú trí shonraí braiteora a léamh agus gnáthaimh rialaithe simplí a bhainistiú.
Micrea-rialaitheoir PIC a roghnú
• Pioc leithead giotán agus luas - Bain úsáid as 8-giotán PIC10/12/16/18 le haghaidh rialú simplí, ar chostas íseal. Roghnaigh 16-giotán PIC24 / dsPIC33 le haghaidh níos mó cuimhne agus matamaitice. Bog go 32-giotán PIC32 le haghaidh cód níos mó agus próiseáil níos troime.
• Seiceáil cuimhne agus forimeallaigh - Ráta méid an chláir agus RAM atá ag teastáil, ansin cuir corrlach éigin. Liostaigh cainéil ADC riachtanacha, UARTanna, calafoirt SPI / I²C, lasc ama, aschuir PWM, agus aon extras cosúil le CAN, USB, nó crypto, agus iad a mheaitseáil le PIC a bhfuil iad.
• Deimhnigh cumhacht agus pacáiste - Athbhreithniú a dhéanamh ar reatha gníomhach agus codlata le haghaidh dearaí faoi thiomáint ceallraí. Roghnaigh méid pacáiste agus líon bioráin a oireann do do PCB. Déan cinnte go gcomhlíonann an PIC an grád teochta agus iontaofachta ceart.
Botúin Choitianta le Micrea-rialaitheoirí PIC
| Leid | Cad atá le déanamh agus cén fáth? |
|---|---|
| Tosaigh socruithe ag an tús | Socraigh na bioráin I / O go léir, múch forimeallaigh neamhúsáidte, agus socraigh an clog agus an madra faire ag tús main() chun iompar randamach a sheachaint. |
| Coinnigh briseadh simplí | Déan gnáthaimh bhriseadh gearr, seachain obair throm taobh istigh díobh, agus cosaint sonraí comhroinnte ionas nach n-athraítear luachanna ar bhealaí neamhshábháilte. |
| Athúsáid samplaí PIC cruthaithe | Bain úsáid as leabharlanna micrishlise, samplaí cód, agus nótaí app le haghaidh UART, SPI, ADC, agus bloic eile chun socruithe cearta clár a leanúint. |
| Ceadaigh nuashonruithe in-chórais | Pleanáil crua-earraí agus cód ionas gur féidir an PIC a athchlárú trí bootloader nó nasc nuashonraithe in ionad an sliseanna a athrú. |
| Seiceáil cumhacht agus uainiú go luath | Tomhais sruth iarbhír agus uainiú ar an mbord, go háirithe le haghaidh dearaí ísealchumhachta nó uainiú daingean, seachas muinín a bheith agat as meastacháin amháin. |
Conclúid
Tugann micrea-rialaitheoirí PIC bloic crua-earraí simplí, bealaí clár agus sonraí ar leithligh, calafoirt solúbtha, cineálacha cuimhne éagsúla, agus go leor lasc ama agus comhéadain le chéile. Leis na huirlisí cearta agus leagan amach PCB, agus trí giotáin, modhanna cumhachta, agus briseadh a shocrú i gceart, is féidir le dearadh bunaithe ar PIC fanacht soiléir, iontaofa, agus níos éasca a chothabháil le himeacht ama.
Ceisteanna Coitianta [Ceisteanna Coitianta]
Cad iad giotán cumraíochta i micrea-rialaitheoir PIC?
Is socruithe neamh-luaineacha iad giotán cumraíochta a shainmhíníonn an chaoi a dtosaíonn agus a ritheann an PIC, mar shampla foinse clog, lasc ama faire, athshocrú donn, agus cosaint cód.
Conas is féidir liom firmware PIC a nuashonrú gan ríomhchláraitheoir crua-earraí gach uair?
Bain úsáid as bootloader a fhaigheann an firmware nua thar UART, USB, CAN, nó comhéadan eile agus a scríobhann é i gcuimhne flash an PIC.
Cad ba chóir dom a sheiceáil mura ritheann mo PIC tar éis ríomhchlárú?
Seiceáil cumhacht agus talamh, leibhéal athshocraithe / MCLR, agus foinse clog, ansin fíoraigh na giotán cumraíochta agus deimhnigh go sroicheann an cód.
Cathain ba chóir dom dsPIC a úsáid in ionad PIC16 nó PIC18?
Bain úsáid as dsPIC nuair a theastaíonn tascanna tapa matamaitice agus próiseála comhartha uait, mar shampla rialú mótair, comhshó cumhachta digiteach, nó scagadh.
Conas is féidir liom firmware PIC a chosaint ó chóipeáil?
Cumasaigh giotán cosanta cód agus cosanta cuimhne ionas nach féidir le huirlisí seachtracha an clár agus na sonraí stóráilte a léamh nó a chlónáil.
Conas is féidir liom tomhaltas cumhachta a laghdú i ndearadh bunaithe ar PIC?
Ísligh an luas clog, díchumasaigh forimeallaigh neamhúsáidte, úsáid modhanna codlata nó díomhaoin, agus gníomhaíocht bioráin agus sruthanna ualaigh gan ghá a íoslaghdú.
