EEPROM PIC16C84 рассчитан на ограниченное число циклов стирания/записи. Чтобы записать в программную память, кристалл должен быть переведен в специальный режим при котором на ножку /MCLR подается напряжение программирования Vрrg, а питание Vdd должно находиться в пределах 4.5 В ... 5.5В. PIC16C84 непригоден для применений, в которых часто модифицируется программа. Запись в программную память осуществляется побитно, последовательно с использованием только двух ножек.
Стек и возвраты из подпрограмм:
Кристалл PIC16C84 имеет восьмиуровневый аппаратный стек шириной 13 бит. Область стека не принадлежит ни к программной области ни к области данных, а указатель стека пользователю недоступен. Текущее значение программного счетчика посылается в стек, когда выполняется команда CALL или производится обработка прерывания. При выполнении процедуры возврата из подпрограммы команды RETLW , RETFIE или RETURN, в программный счетчик выгружается содержимое стека. Регистр PCLATH (0Ah) не изменяется при операциях со стеком.
Долговременная Память данных EEPROM:
Память данных EEPROM позволяет прочитать и записать байт информации. При записи байта автоматически стирается предыдущее значение и записываются новые данные (стирание перед записью). Все эти операции производит встроенный автомат записи EEPROM. Содержимое ячеек этой памяти сохраняется при выключении питания. Кристалл PIC16C84 имеет память данных 64х8 EEPROM бит, которая позволяет запись и чтение во время нормальной работы (во всем диапазоне питающих напряжений). Эта память не принадлежит области регистров ОЗУ. Доступ к ней осуществляется через два регистра: EEDATA <08h>, который содержит в себе восьмибитовые данные для чтения/записи и EEADR <09h>, который содержит в себе адрес ячейки к которой идет обращение. Дополнительно имеется два управляющих регистра: EECON1 <88h> и EECON2 <89h>.
При считывании данных из памяти EEPROM необходимо записать требуемый адрес в EEADR регистр и затем установить бит RD EECON1<0> в единицу. Данные появятся в следующем командном цикле в регистре EEDATA и могут быть прочитаны. Данные в регистре EEDATA защелкиваются.
При записи в память EEPROM, необходимо сначала записать требуемы адрес в EEADR регистр и данные в EEDATA регистр. Затем выполнить специальную последовательность команд, производящую непосредственную запись:
movlv 55h
movwf EECON2
movlv AAh
movwf EECON2
bsf EECON1,WR ;установить WR бит, начать запись
Во время выполнения этого участка программы, все прерывания должны быть запрещены для точного выполнения временной диаграммы. Время записи - примерно 10мс. Фактическое время записи будет изменяться в зависимости от напряжения, температуры и индивидуальных свойств кристалла. В конце записи бит WR автоматически обнуляется, а флаг завершения записи EEIF, он же запрос на прерывание, устанавливается.
Для предотвращения случайных записей в память данных предусмотрен специальный бит WREN в регистре EECON1. Рекомендуется держать бит WREN выключенным, кроме тех случаев, когда нужно обновить память данных. Более того, кодовые сегменты, которые устанавливают бит WREN и те, которые выполняют запись должны храниться на различных адресах, чтобы избежать случайного выполнения их обоих при сбое программы.[1]
Обзор команд и обозначения.
Каждая команда PIC16C84 – это 14-битовое слово, которое разделено по смыслу на следующие части: - 1. код операции, -2. поле для одного и более операндов, которые могут участвовать или нет в этой команде. Система команд PIC16C84 включает в себя байт-ориентированные команды, бит-ориентированные, операции с константами и команды передачи управления.
Для байт-ориентированных команд «f» обозначает собой регистр, с которым производится действие; «d» – бит определяет, куда положить результат. Если «d» =0, то результат будет помещен в W регистр, при «d»=1 результат будет помещен в «f», упомянутом в команде. Для бит-ориентированных команд «b» обозначает номер бита, участвующего в команде, а «f» –это регистр , в котором этот бит расположен.
Для команд передачи управления и опреаций с константами, «k» обозначает восьми или одиннадцатибитную константу.
Все команды выполняются в течение одного командного цикла. В двух случаях исполнение команды занимает два командных цикла: -1. проверка условия и переход, -2.изменение программного счетчика как результат выполнения команды. Один командный цикл состоит из четырех периодов генератора. Таким образом, для генератора с частотой 4 МГц время исполнения командного цикла будет 1 мкс.[1]
Дополнительные режимы работы:
Конфигурационное слово:
Кристалл PIC16C84 имеет пять битов конфигурации, которые хранятся в EEPROM и устанавливаются на этапе программирования кристалла. Эти биты могут быть запрограммированы (читается как `0`) или оставлены не- запрограммироваными (читается `1`) для выбора подходящего варианта конфигурации устройства. Эти биты расположены в EEPROM памяти по адресу 2007h. Пользователю следует помнить, что этот адрес находится ниже области кодов и недоступен программе. Ячейка EEPROM конфигурации.
CP - Бит защиты кода.
CP = 1: Код защиты выключен
CP = 0: Код защиты включен
Остальные биты в слове не используются и читаются как единицы.
Индивидуальная метка:
Кристалл PIC16C84 имеет четыре слова, расположенные по адресу (2000h-2003h) Они предназначены для хранения идентификационного кода (ID) пользователя, контрольной суммы или другой информации. Как и слово конфигурации, они могут быть прочитаны или записаны только с помощью программатора. Доступа по программе к ним нет. Если кристалл защищен, пользователю рекомендуется использовать для идентификации только младшие семь бит каждого ID слова, а в старший бит записывать `0`. Тогда ID слова можно будет прочитать даже в защищенном варианте.
Защита программ от считывания:
Программный код, который записан в кристалл, может быть защищен от считывания при помощи установки бита защиты (CP) в слове конфигурации в ноль. Содержимое программы не может быть прочитано так, что с ним можно было бы работать. Кроме того, при установленном бите защиты становится невозможным изменять программу. То-же относится и к содержимому памяти данных EEPROM.
Если установлена защита, то бит CP можно стереть только вместе с содержимым кристалла. Сначала будет стерта EEPROM программная память и память данных и в последнюю очередь бит защиты кода CP.
Проверка кристалла с установленной защитой. При считывании защищенного кристалла, чтение любого адреса памяти даст результат, похожий на 0000000XXXXXXX(двоичный код), где X- это 0 или 1. Чтобы проверить сохранность памяти в защищенном кристалле, следуйте правилам:
1) запрограммируйте и проверьте работу исправного кристалла.
2) установите защиту кода программы и считайте содержимое программной памяти в файл-эталон.
3) проверяйте любой защищенный кристалл путем сравнения его программной памяти с содержимым этого эталона.
Память данных EEPROM не может быть проверена после установки бита защиты.
Режим пониженного энергопотребления:
Вход в режим SLEEP осуществляется командой SLEEP. По этой команде, если WDT разрешен, то он сбрасывается и начинает счет времени, бит "PD" в регистре статуса (f3) сбрасывается, бит "TO" устанавливается, а встроенный генератор выключается. Порты ввода/вывода сохраняют состояние, которое он имели до входа в режим SLEEP. Для снижения потребляемого тока в этом режиме, ножки на вывод должны иметь такие значения, чтобы не протекал ток между кристаллом и внешними цепями. Ножки на ввод должны быть соединены внешними резисторами с высоким или низким уровнем, чтобы избежать токов переключения, вызываемых плавающими высокоомными входами. То же и про RTCC. Ножка /MCLR должна быть под напряжением Vihmc.
Выход из режима SLEEP осуществляется в результате следующих событий:
1. Внешний сброс - импульс низкого уровня на на ножке /MCLR.
2. Сброс при срабатывании WDT(если он разрешен)
3. Прерывания. (Прерывание с ножки INT, прерывание при изменении порта B, прерывание при завершении записи данных EEPROM).
При первом событии происходит сброс всего устройства. Два других события предполагают продолжение выполнения программы. Бит "PD" в регистре статуса (f3), который устанавливается при включении, но обнуляется командой "SLEEP", может быть использован для определения состояния процессора до "просыпания": или процессор был в режиме "SLEEP"(горячий старт), или было просто выключено питание (холодный старт). Бит "TO" позволяет определить, чем был вызван выход из режима SLEEP: или внешним сигналом на ножке /MCLR, или срабатыванием WDT.
Чтобы устройство вышло из режима SLEEP через прерывание, это прерывание должно быть разрешено установкой соответствующей маски в регистре INTCON. При выходе из режима SLEEP будет выполняться фоновая программа, если общая маска запрещает все прерывания (GIE=0). Если GIE=1, то будет выполняться подпрограмма обработки прерываний.[1]
3. Многофункциональный частотомер на PIC16F84A
Основные технические характеристики описываемого частотомера следующие: диапазон измерения частоты — 0,1 Гц...60 МГц (реально верхняя граница выше); порог чувствительности по входному напряжению — 0,08...0,15 В (амплитудное значение); минимальное надежно фиксируемое прибором значение частоты синусоидального сигнала — 2 Гц (амплитудой 0,15 В); максимальная амплитуда входного сигнала — 3 В. Питается прибор от батареи типа "Крона" (возможно использование внешнего источника напряжением 7...16 В), потребляемый ток — 10... 12 мА. Предусмотрено изменение времени измерения (0,1; 1 и 10 с), умножение показаний на 1000 (при применении внешнего делителя частоты), удержание показаний, запись одного значения частоты в энергонезависимую память и возможность последующего считывания.
Принципиальная схема частотомера изображена на рис. 3.1.