Wykład 4. Przegląd mikrokontrolerów 16-bit: - PIC24 - dspic - MSP430

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wykład 4. Przegląd mikrokontrolerów 16-bit: - PIC24 - dspic - MSP430"

Konrad Pietrzyk
5 lat temu
Przeglądów:

1 Wykład 4 Przegląd mikrokontrolerów 16-bit: - PIC24 - dspic - MSP430

2 Mikrokontrolery PIC

3 Mikrokontrolery PIC24

4 Mikrokontrolery PIC24 Rodzina 16-bitowych kontrolerów RISC Podział na dwie podrodziny: PIC24F mała moc, do 16 MIPS PIC24H wysoka wydajność, do 40 MIPS Funkcja PPS (Peripheral Pin Setting) pozwalająca na swobodny dobór rozkładu pinów Duży nacisk na precyzyjną kontrolę czasu wykonania: łatwość manipulacji bitami (jeden cykl) szybka odpowiedź na przerwania (5 cykli) instrukcje wykonywane w jednym cyklu włącznie z mnożeniem

5 Mikrokontrolery PIC24 Główne cechy: Zmodyfikowana architektura Harvardzka 16-bit jednostka ALU 16 x 16 bit rejestrów ogólnego przeznaczenia do 256kB wewnętrznej pamięci Flash do 16kB wewnętrznej pamięci RAM do 512B pamięci EEPROM do 8 kanałów DMA liczniki 16 bitowe z możliwością połączenia w 32-bitowe technologia nanowatt obudowy od 14 do 100 pinów

6 PIC24F Schemat blokowy

8 PIC24HJ32GP302 Główne cechy (CPU): Wydajność do 40 MIPS Lista rozkazów optymalizowana pod kątem języka C 16-bitowa magistrala danych 24-bitowa magistrala adresowa 71 instrukcji Programowy stos Mnożenie sprzętowe 16 x 16 bitów Dzielenie 32/16 oraz 16/16 bitów Przesuwnik danych 40 bitowych

9 PIC24HJ32GP302 Główne cechy (Timery): Do 5 timerów 16-bitowych lub do dwóch 32-bitowych 16-bitowe funkcje Input Capture z cztero-poziomowym FIFO 4-kanałowe, 16-bitowe Output Compare (PWM) Sprzętowy Zegar Czasu Rzeczywistego (RTCC) Główne cechy (Przerwania): 45 źródeł przerwań opóźnienie wywołania przerwań 5 cykli 7 programowalnych poziomów priorytetów

10 PIC24HJ32GP302 Główne cechy (Komunikacja): 2 x SPI wsparcie komunikacji 8- oraz 16- bitowej 1 x I 2 C pełny standard 2 x UART cztero-poziomowe FIFO na TX oraz RX, sprzętowe wsparcie IrDA ECAN 2.0B m.in. Tryb FIFO wykorzystujący DMA port równoległy PMP/EPSP szerokość danych 8- lub 16- bitów, adresów do 16-bitów Sprzętowy generator kodu CRC (do 16 bitów)

11 PIC24HJ32GP302 Główne cechy (Pozostałe): dwa lub cztery 10/12-bitowe przetworniki o dużej prędkości przetwarzania (1.1Mb/s) dwa komparatory analogowe zintegrowany stabilizator napięcia 2.5V Watchdog funkcja Peripheral Pin Setting 8-kanałowe DMA obudowy 28- lub 44-piny

15 Mikrokontrolery dspic Rodzina 16-bitowych kontrolerów RISC/DSP Podział na dwie podrodziny: dspic30f mniejsze, trochę wolniejsze dspic33f większe i bardziej wydajne (ok. 33%) Pomyślane jako połączenie szybkiego mikrokontrolera 16-bitowego oraz bloku DSP Jedyny na rynku mikrokontroler oferujący instrukcje DSP w obudowach QFN-28 (nawet SOIC-18) przy cenach w granicach 3$!!!

16 Mikrokontrolery dspic Główne cechy: Zmodyfikowana architektura Harvardzka, optymalizowana pod kątem kompilatorów C 2 akumulatory 40-bitowe z opcją zaokrąglania 16 x 16 bit rejestrów ogólnego przeznaczenia do 256kB wewnętrznej pamięci Flash do 16kB wewnętrznej pamięci RAM BRAK pamięci EEPROM do 8 kanałów DMA wielorakie operacje arytmetyczne w tym MAC realizowane w jednym cyklu obudowy od 18 do 110 pinów

17 dspic33fj32gp302

18 Główne cechy (CPU): dspic33fj32gp302 Wydajność do 40 MIPS Lista rozkazów optymalizowana pod kątem języka C 16-bitowa magistrala danych 24-bitowa magistrala adresowa 83 instrukcje Liniowa przestrzeń adresowa do 4 MB Programowy stos Dwa akumulatory 40-bitowe Mnożenie sprzętowe 16 x 16 bitów zarówno całkowite, jak i ułamkowe Dzielenie 32/16 oraz 16/16 bitów Przesuwnik danych 40 bitowych Instrukcje MAC wykonywane w jednym cyklu Dual data fetch

19 dspic33fj32gp302 Główne cechy (Timery): Do 5 timerów 16-bitowych lub do dwóch 32-bitowych 16-bitowe funkcje Input Capture z cztero-poziomowym FIFO 4-kanałowe, 16-bitowe Output Compare (PWM) Sprzętowy Zegar Czasu Rzeczywistego (RTCC) Główne cechy (Przerwania): 49 źródeł przerwań opóźnienie wywołania przerwań 5 cykli 7 programowalnych poziomów priorytetów

20 dspic33fj32gp302 Główne cechy (Komunikacja): 2 x SPI wsparcie komunikacji 8- oraz 16- bitowej 1 x I 2 C pełny standard 2 x UART cztero-poziomowe FIFO na TX oraz RX, sprzętowe wsparcie IrDA ECAN 2.0B m.in. Tryb FIFO wykorzystujący DMA port równoległy PMP/EPSP szerokość danych 8- lub 16- bitów, adresów do 16-bitów Sprzętowy generator kodu CRC (do 16 bitów)

21 dspic33fj32gp302 Główne cechy (Pozostałe): interfejs do CODECów wsparcie AC 97 oraz I 2 S dwa lub cztery 10/12-bitowe przetworniki o dużej prędkości przetwarzania (1.1Mb/s) dwa komparatory analogowe 16-bitowy DAC, 100ksps zintegrowany stabilizator napięcia 2.5V Watchdog funkcja Peripheral Pin Setting 8-kanałowe DMA obudowy 28- lub 44-piny

23 dspic33fj32gp302 - CPU Wspierane typy mnożeń 16-bit x 16-bit signed 16-bit x 16-bit unsigned 16-bit signed x 5-bit (literal) unsigned 16-bit unsigned x 16-bit unsigned 16-bit unsigned x 5-bit (literal) unsigned 16-bit unsigned x 16-bit signed 8-bit unsigned x 8-bit unsigned Wspierane typy dzieleń bit signed/16-bit signed divide bit unsigned/16-bit unsigned divide bit signed/16-bit signed divide bit unsigned/16-bit unsigned divide

24 dspic33fj32gp302 DSP engine

25 dspic33fj32gp302 DSP engine Skomplikowane operacje wykonywane w jednym cyklu

26 dspic33fj32gp302 DSP engine Operacje DSP wykonywane w jednym cyklu Operacje dzielenia wykonywane w 18 cyklach!!!

27 dspic33fj32gp302 - PMP PMP Parallel Master Port 8-bitowy moduł równoległy przewidziany do komunikacji z urządzeniami typu LCD, zewnętrzne pamięci, mikrokontrolery, itd.

28 dspic33fj32gp302 - DCI DCI Data Converter Interface moduł interfejsowy do CODECów, przetworników ADC oraz DAC

29 Dziękuję za uwagę

30 MSP430

31 MSP430 Główne cechy: 16-bitowe procesory RISC w architekturze von Neumanna! Ultra mały pobór mocy (<0.25 ma/mips) Wiele sposobów sterowania zegarem Bardzo krótki czas wybudzania procesora Sporo dobrej klasy peryferiów Do 256 kb FLASH Do 16 kb RAM Wydajność do 25 MIPS Obudowy od 13 do 114 pinów

32 MSP430 Pobór mocy

33 MSP430 Pobór mocy

34 PIC24F16 Pobór mocy

35 ATTiny11 Pobór mocy

36 PIC16F1826 Pobór mocy

37 Pobór mocy - podsumowanie Pobór mocy układów MSP430 jest bardzo niski Pobór mocy MSP430 jest podobny do poboru rodzin 8-bitowych PIC10/12/16 Procesory serii PIC24 mają pobór prądu prawie dwukrotnie większy od MSP430 Również procesory AVR mają większy pobór prądu od MSP430

38 MSP430F5435 Główne cechy: Zegar do 18MHz 192kB wewnętrznej pamięci Flash 16 kb wewnętrznej pamięci RAM BRAK pamięci EEPROM pobór mocy w trybie aktywnym: 312µA/MHz przy wykonaniu programu z FLASH 140µA/MHz przy wykonaniu programu z RAM pobór mocy w trybach Stand-by <3µA mnożnik sprzętowy wspierający operacje 32-bitowe 3-kanałowe DMA bardzo szybkie wybudzanie procesora z trybu stand-by

39 MSP430F5435

40 MSP430F5435 MPY32 Mnożnik sprzętowy 16x16 Operacje MAC znakowe i bezznakowe Operacje stałoprzecinkowe oraz ułamkowe

41 MSP430 USB

42 MSP430 - USB Główne cechy: Moduł zgodny z USB2.0 Full Speed (12 Mb/s) Do 8 endpointów Wewnętrzny zegar USB 48MHz (PLL) Niezależne zasilanie od reszty procesora 1904 B RAM-u dla USB, możliwego do użycia w programie głównym

43 Dziękuję za uwagę

Podobne dokumenty

Wykład 2. Przegląd mikrokontrolerów 8-bit: -AVR -PIC

Wykład 2. Przegląd mikrokontrolerów 8-bit: -AVR -PIC Wykład 2 Przegląd mikrokontrolerów 8-bit: -AVR -PIC Mikrokontrolery AVR Mikrokontrolery AVR ATTiny Główne cechy Procesory RISC mało instrukcji, duża częstotliwość zegara Procesory 8-bitowe o uproszczonej