PIC24FJ128GB106
2.1 LỊCH SỬ RA ĐỜI VI ĐIỀU KHIỂN PIC
PIC là một họ vi điều khiển RISC được sản xuất bởi công ty Microchip Technology. Dòng PIC đầu tiên là PIC1650 được phát triển bởi Microelectronics
Division thuộc General Instrument.
Hình 2. 1 Công ty Microchip Technology .
PIC bắt nguồn là chữ viết tắt của "Programmable Intelligent Computer" (Máy tính khả trình thông minh) là một sản phẩm của hãng General Instrument đặt cho dòng sản phẩm đầu tiên của họ là PIC1650. Lúc này, PIC1650 được dùng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi cho máy chủ 16bit CP1600, vì vậy, người ta cũng gọi PIC với cái tên "Peripheral Interface Controller" (Bộ điều khiển giao tiếp ngoại vi). CP1600 là một CPU tốt, nhưng lại kém về các hoạt động xuất nhập, và vì vậy PIC 8-bit được phát triển vào khoảng năm 1975 để hỗ trợ hoạt động xuất nhập cho CP1600. PIC sử dụng microcode đơn giản đặt trong ROM, và mặc dù, cụm từ RISC chưa được sử dụng thời bây giờ, nhưng PIC thực sự là một vi điều khiển với kiến trúc RISC, chạy một lệnh một chu kỳ máy (4 chu kỳ của bộ dao động).
Năm 1985 General Instrument bán bộ phận vi điện tử của họ, và chủ sở hữu mới hủy bỏ hầu hết các dự án - lúc đó đã quá lỗi thời. Tuy nhiên PIC được bổ sung EEPROM
20
để tạo thành 1 bộ điều khiển vào ra khả trình. Ngày nay rất nhiều dòng PIC được xuất xưởng với hàng loạt các module ngoại vi tích hợp sẵn (như USART, PWM, ADC...), với bộ nhớ chương trình từ 512 Word đến 32K Word.
Hiện nay, tại Việt Nam, đã có một cộng đồng nghiên cứu và phát triển PIC, dsPIC và PIC32.
2.2 CÁC ĐẶT TÍNH CỦA VI ĐIỀU KHIỂN PIC
Hiện nay có khá nhiều dòng PIC và có rất nhiều khác biệt về phần cứng, nhưng chúng ta có thể điểm qua một vài nét như sau :
- 8/16 bit CPU, xây dựng theo kiến trúc Harvard có sửa đổi. - FLASH và ROM có thể tuỳ chọn từ 256 byte đến 256 Kbyte.
- Các cổng Xuất/Nhập (I/O ports) (mức logic thường từ 0V đến 5.5V, ứng với logic 0 và logic 1).
- 8/16 Bit Timer. - Công nghệ Nanowatt.
- Các chuẩn Giao Tiếp Ngoại Vi Nối tiếp Đồng bộ/Không đồng bộ USART, AUSART, EUSARTs
- Bộ chuyển đổi ADC Analog-to-digital converters, 10/12 bit. - Bộ so sánh điện áp (Voltage Comparators).
- Các module Capture/Compare/PWM/LCD.
- MSSP Peripheral dùng cho các giao tiếp I²C, SPI, và I²S. - Bộ nhớ nội EEPROM - có thể ghi/xoá lên tới 1 triệu lần.
- FLASH (dùng cho bộ nhớ chương trình) có thể ghi/xóa 10.000 lần. - Module Điều khiển động cơ, đọc encoder.
- Hỗ trợ giao tiếp USB. - Hỗ trợ điều khiển Ethernet. - Hỗ trợ giao tiếp CAN. - Hỗ trợ giao tiếp LIN. - Hỗ trợ giao tiếp IrDA.
- Một số dòng có tích hợp bộ RF (PIC16F639, và rfPIC). - KEELOQ Mã hoá và giải mã.
21
2.3 VI ĐIỀU KHIỂN PIC24FJ128GB106 2.3.1 Tổng quan về thiết bị 2.3.1 Tổng quan về thiết bị
Lý tưởng cho công suất thấp (dòng dự phòng <100nA) và các ứng dụng kết nối được hưởng lợi từ sự sẵn có của nhiều cổng nối tiếp (3xI2C, 3xSPI), 4xUARTS và 23 bộ hẹn giờ độc lập. Một lượng lớn bộ nhớ RAM (16kB) cho bộ đệm và bộ nhớ chương trình Flash nâng cao (lên đến 256kB) làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng điều khiển và giám sát nhúng.
2.3.2 Tính năng bổ sung
CPU :
- Hiệu suất lên đến 16 MIPS.
- 16 x 16 Phần cứng Nhân, Thực hiện Chu trình Đơn. - Bộ chia phần cứng 12 bit x 16 bit.
- Bộ biên dịch tối ưu hóa trình biên dịch C. - Các chế độ quản lý năng lượng nanoWatt. - Các chế độ Run, Idle và Sleep.
- Nhiều chế độ đồng hồ có thể chuyển đổi cho hiệu suất tối ưu và quản lý nguồn điện.
- Chế độ chạy: 1 mA / MIPS, 2.0V điển hình. - Chế độ ngủ hiện tại Xuống đến 100 Na.
- Dòng dự phòng với bộ dao động 32 kHz: 2.5 uA, 2.0V điển hình. - Bộ nhớ chương trình flash.
- Tự lập trình lại trong phần mềm điều khiển. - 10.000 chu kỳ xóa / ghi.
- Lưu giữ dữ liệu 20 năm. - Khả năng mô phỏng Eeprom.
Hệ thống:
- Hỗ trợ bộ dao động bên trong - 31 kHz đến 8 MHz, lên đến 32 MHz với 4X PLL.
- Điều chỉnh điện áp LDO trên chip.
- Hỗ trợ chương trình quét Flash và ranh giới JTAG.
Tính năng tương tự :
22
- Ba bộ so sánh tương tự.
Tính năng Universal Serial Bus:
- Tương thích với USB v2.0 On-the-Go (OTG).
- Tốc độ thấp (1.5Mb / s) và tốc độ tối đa (12 Mb / s) hoạt động ở chế độ máy chủ.
- Hoạt động USB tốc độ tối đa ở chế độ Thiết bị. - Bộ thu phát USB trên chip.
Thiết bị ngoại vi :
- CTMU hỗ trợ các ứng dụng cảm ứng điện dung.
- Các mô-đun 4xUART có hỗ trợ LIN và IrDA, 4 Deep FIFO. - Mô-đun 3xSPI ™ với 8 Deep FIFO.
- Các mô-đun 3xI2C ™ với chế độ Master và Slave. - Năm mô-đun bộ định thời 16 bit.
- RTCC phần cứng, lịch đồng hồ thời gian thực với báo thức.
23
Bảng 2. 1 Thông tin kỹ thuật PIC24FJ108GB106.
Parametrics
Name Value
Architecture 16-bit
Max CPU Speed (MHz) 32
CPU Speed (MIPS/DMIPS) 16
Program Memory Size (KB) 128
SRAM (KB) 16
Temperature Range (C) -40 to 85
Operating Voltage Range (V) 2 to 3.6
Pin Count 64
Comparators 3
Analog Peripherals 1-A/D 16x10-bit @ 500(ksps)
UART 4
SPI 3
I2C 3
Timers 23 x 16-bit 11 x 32-bit
Input Capture 9
Max PWM outputs (including complementary) 9
Number of PWM Time Bases 9
Output Compare Channels 9
USB Interface FS Device/Host/OTG
Peripheral Pin Select / Pin Muxing Yes
Supported in MPLAB Code Configurator Yes
24