Изучение архитектуры однокристального микроконтроллера pic16f84

Цель работы

1 Изучить назначение, структурную схему, организацию памяти программ и памяти данных, а также систему команд микроконтроллера PIC16F84.

2 Изучить назначение и программирование регистров общего назначения и специальных регистров микроконтроллера PIC16F84.

3 Изучить порты ввода/вывода и специальные функции микроконтроллера PIC16F84.

4 Получить практические навыки работы со справочной литературой.

Подготовка к выполнению работы

1 Повторить по [1] или [4] назначение, структурную схему, организацию памяти программ и памяти данных, а также систему команд микроконтроллера PIC16F84.

2 Повторить по [1] или [4] назначение выводов микроконтроллера PIC16F84.

Вопросы для самоконтроля

1 Укажите особенности микроконтроллеров по сравнению с универсальными микропроцессорными системами.

2 Поясните суть и достоинства гарвардской архитектуры, использованной в микроконтроллере PIC16F84.

3 Укажите емкость памяти программ и разрядность команд в микроконтроллере PIC16F84.

4 Поясните процесс считывания и выполнения команд в микроконтроллере PIC16F84.

5 Поясните принцип организации и укажите емкость памяти данных в микроконтроллере PIC16F84.

6 Укажите назначение программного счетчика PC, регистра команд, рабочего регистра W, регистра состояния STATUS в микроконтроллере PIC16F84.

7 Укажите какие операции выполняет микроконтроллер PIC16F84 и их общее количество.

8 Укажите форматы команд работы с байтами, битами и константами.

9 Укажите, какие операции выполняют следующие команды: MOVWF TMRO; BCF STATUS,RPO; ADDLW 08h.

Порядок выполнения работы

1 Проверка подготовки учащихся к занятию по вопросам для самоконтроля.

2 Выполнить индивидуальное задание (таблица 84). Изучить назначение и программирование заданных узлов либо режимов работы микроконтроллера PIC16F84 (номер варианта определяется номером учащегося в списке учебного журнала).

Таблица 84 – Исходные данные для индивидуального задания

Номер варианта	Наименование узла микроконтроллера или режима работы	Команды
	Регистр состояния STATUS. Режим пониженного энергопотребления SLEEP	BSF STATUS, RPO
	Регистр OPTION	BCF OPTION, PSA
	Регистр INTCON	BCF INTCON, INTE
	Счетчик команд PC, стек и косвенная адресация данных	MOVLW 0Fh; ADDWF PCL
	PORT A	MOVLW 0Ch; MOVWF TRISA
	PORT B	MOVLW F0h; MOVWF TRISB
	Модуль таймера	MOVLW 20h; MOVWF OPTION
	Регистр CONFIG и генераторы	BCF STATUS, PRO
	Регистр CONFIG и схемы сброса-запуска	CLRWDT; SLEEP
	Сторожевой таймер WDT. Прерывания	BSF INTCON,TOIE

2.1 Выбрать из таблицы 84 узел либо режим работы микроконтроллера PIC16F84 для заданного варианта.

2.2 Изучить по [4] заданный узел микроконтроллера PIC16F84, указать его назначение. Зарисовать формат регистра либо другого узла и указать назначение разрядов.

2.3 Изучить по [4] и описать назначение и реализацию заданного режима. Указать назначение входных и выходных сигналов.

2.4 Расшифровать заданные в таблице 84 команды. Указать их тип и выполняемую операцию.

3 Ответить на контрольные вопросы.

4 Оформить отчет и сдать зачет.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1 Наименование и цель работы.

2 Выполненное индивидуальное задание (условие в виде таблицы и ответы на пункты 2.2 …2.4).

3 Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1 Поясните последовательность включения питания микроконтроллера PIC16F84.

2 Укажите в каком случае разряды порта ввода-вывода программируются как входы?

3 Поясните, как обратиться к странице 0 памяти данных.

4 Поясните, когда происходит прерывание от таймера/счетчика TMRO и как это прерывание может быть запрещено.

5 Поясните, как происходит вход в режим пониженного энергопотребления SLEEP и какие события приводят к выходу из этого режима.

6 Поясните назначение и принцип работы сторожевого таймера WDT.

Требования к знаниям и умениям учащихся

В результате выполнения лабораторной работы учащиеся должны знать назначение, принцип построения и функционирования однокристальных микроконтроллеров семейства PIC16.

Должны уметь:

- составлять последовательность команд для программирования регистров специальных функций;

- составлять программы для инициализации портов.

ЛИТЕРАТУРА

1 Дружинин, А. А. PIC и его команда. / А. А. Дружинин. – Рига : MEMEX BALTIC, 1996. – 129 с.

2 Калабеков, Б. А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы : учеб. для техникумов связи / Б. А. Калабеков. – М. : Горячая линия – Телеком, 2002. – 336с.

3 Угрюмов, Е. П. Цифровая схемотехника : учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. / Е. П. Угрюмов. – Спб. : БХВ – Петербург, 2005. – 800с.

4 Цифровые и микропроцессорные устройства : конспект лекций для учащихся специальностей 2-45 01 03 – Сети телекоммуникации, 2-45 01 02 – Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения. В 5 ч. Ч. 4: Основы микропроцессорной техники; Ч.5: Принципы организации однокристальных микроконтроллеров. Организация памяти микропроцессорных систем / сост. В. И. Богородов. – Минск : ВГКС, 2009. – Ч.4 – 63с; Ч5 – 85с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ НА СИМУЛЯТОРЕ SIM8085 MICROPROCESSOR SIMULATOR

Эмулятор Sim8085 Microprocessor Simulator предназначен для симуляции работы микропроцессора Intel 8085A (отечественным аналогом является микропроцессор К1821BM85A). Рассмотрим работу эмулятора Sim8085 Microprocessor Simulator.

После запуска программы следует выбрать вкладку File-New, и на экране появится рабочая область или окно программы (рисунок А 1):