Организация памяти микроконтроллера PIC16F877.

Структура памяти команд показана на рис.3.

Микроконтроллеры PIC16F877 имеет 13-разрядный программный счетчик ПС, способный адресовать 8К х 14 бит памяти программ.

Адрес вектора сброса - 0000h.

Адрес вектора прерываний - 0004h.

Рис.3. Структура памяти программ и стека

Организация памяти данных

Структура памяти данных показана на рис.4.

Память данных разделена на четыре банка, которые содержат регистры общего и специального (SFR) назначения. Биты RP1 (STATUS<6>) и RP0 (STATUS<5>) предназначены для управления банками данных. В таблице 1 показано состояние управляющих битов при обращении к банкам памяти данных.

Таблица 1. Обращение к банкам памяти данных

Объем банков памяти данных до 128 байт (7Fh). В начале банка размещаются регистры специального назначения, затем регистры общего назначения выполненные как статическое ОЗУ. Все банки содержат регистры специального назначения. Часто используемые регистры специального назначения отображаться в других банках памяти. Старшие 16 байт памяти данных в банках 1, 2 и 3 отображены в банке 0.

Рис.4. Структура памяти данных

Использование тактового генератора для микроконтроллера PIC16F877.

   Тактовый сигнал необходим для выполнения команд контроллера и работы периферийных устройств. Режим работы тактового генератора определяется битами в слове конфигурации, расположенными в энергонезависимой памяти. Настроить/изменить биты конфигурации можно толькопри программировании контроллера.

Для контроллеров PIC16F876/876A/877/877A предусмотрено 4 режима тактового генератора:
LP — низкочастотный кварцевый резонатор (пониженное энергопотребление);
XT — стандартный кварцевый/керамический резонатор;
HS — высокочастотный кварцевый резонатор;
RC — внешний резистор/конденсатор.

В своей практике я использовал только 2 режима HS и RC, поэтому рассмотрим их поподробнее.

HS — высокочастотный кварцевый резонатор.

Для кварцевого резонатора (например hc49) значения конденсаторов будут следующие:

Для предотвращения возбуждения резонатора на низких частотах последовательно устанавливают резистор Rs. Обычно ставлю резистор 510-560 Ом.

RC — внешний резистор/конденсатор.

Там где не требуется стабильная частота и точные временные задержки в работе устройства можно использовать в качестве генератора RC-цепочку. В этом режиме частота генератора будет зависеть от напряжения питания, сопротивления Rext, емкости Cext, рабочей температуры и технологических разбросов компонентов и контроллера.

Рекомендуемое значение Rext от 3кОм до 100кОм, при других значениях генератор будет нестабильным. Для стабильной работы генератора рекомендуется подключать конденсатор Cext с емкостью более 20пФ. В режиме RC-генератора на выходе OSC2 генерируется тактовый сигнал Fosc/4.

Пример частоты RC-генератора.

Для примерного подбора значений Rext и Cext была собрана тестовая схемка — Rext переменный многооборотный резистор 20кОм, Cext = 30pF. В качестве результата использовался выход OSC2, с которого снималась частота работы контроллера (Fosc/4). Результаты опыта представлены в таблице.

Как видно из графика зависимость частоты от резистора Rext не совсем линейная.

36.

37.

38-39. Количество цифр (символов) применяемых в системе называют ее основанием. Минимальный объем информации, который можно записать на носителе информации называютбит. Восемь носителей информации объединили в одну ячейку памяти, и назвали байт.

Т а б л и ц а Б.1 - Запись чисел в различных системах счислений

Примеры записи чисел в программе:

- D’07’ – десятичное число;

- B’0111’ – двоичное число;

- H’07’или 0х07 или 07h – шестнадцатеричное число.

Алгоритм перевода чисел из двоичной системы в шестнадцатеричную систему: сначала двоичное число разбиваем на четверки чисел справа налево, затем для каждой четверки записываем его эквивалент из приведенной таблицы А1. П р и м е р. 0101 1011 1101₂ = 5ВD₁₆.

Обратный перевод чисел очевиден, необходимо только аккуратно писать именно четверки двоичных чисел, дописывая при необходимости нули слева: 1₁₆.= 0001₂, 2₁₆ = 0010₂. П р и м е р. 415С₁₆==0100 0001 0101 1100₂.

    В двоично-десятичной системе каждый десятичный знак отображается четырьмя двоичными числами.

40.

41,42,43

Таблица2. Команды микроконтроллера PIC16F877.