М. Еременко

Новые FLASH-микроконтроллеры фирмы Microchip

С момента своего создания фирма Microchip ориентировалась на разработку и производство недорогих однократно программируемых микроконтроллеров. Несколько лет назад спектр выпускаемых микроконтроллеров был значительно расширен несколькими моделями с FLASH-памятью программ, хотя попрежнему делался упор на однократно программируемые модели. И вот, осенью 2001 года компания представила свою новую технологию производства FLASH-микроконтроллеров - PEEC, сообщив при этом, что отныне все новые модели будут разрабатываться на е╦ основе. Первыми были выпущены модели PIC16F73 и PIC18F452. Кроме того, в течение 2002 года выпущено целое созвездие FLASH-микроконтроллеров на любой вкус - от деш╦вых PIC12F629/675 (8 pin) до многофункцио-нальных PIC18F8720 (80 pin). Прежде чем подробнее рассмотреть новые модели, остановимся на достоинствах технологии PEEC.

Применение новейшей FLASH-технологии PEEC позволяет получить отличные характеристики - невысокую цену, отличную над╦жность, малое время записи ячейки. Программирование микроконтроллеров, выпускаемых по этой технологии, оптимизировано так, что массив данных размером в 1 Мбит (128 Кбайт) может быть ст╦рт и запрограммирован менее чем за 2 с. Отдельное слово в памяти программ может быть ст╦рто и вновь запрограммировано менее чем за 3 мс. Число гарантированных циклов стирание/запись EEPROM-памяти данных более 1000000, а FLASH-памяти программ - более 100000 циклов. Длительность хранения данных - более 40 лет. Это позволяет хранить огромные массивы данных непосредственно во FLASH программной памяти и оперативно работать с ними, используя команды табличного чтения/записи. Применение технологии PEEC существенно улучшило частотные показатели микроконтроллеров, что позволило отказаться от разбраковки изделий по максимальной тактовой частоте. Поэтому на маркировке новых микроконтроллеров не указана тактовая частота - подразумевается, что она максимальна для данного семейства.

8-pin FLASH-микроконтроллеры PIC12F629, PIC12F675 со встроенными компаратором и 10-бит АЦП по супернизкой цене!

Самый недорогой и маленький микроконтроллер фирмы Microchip - это PIC12C508. Теперь у него есть два FLASH "собрата" по семейству - это PIC12F629 (встроенный компаратор) и PIC12F675 (встроенные компаратор и 10-бит АЦП). Но самое интересное, что при всех достоинствах новых микроконтроллеров, цена на них осталась практически такая же, как и на PIC12C508!

Новые микроконтроллеры pin-to-pin и программно совместимы со всем семейством PIC12CXXX. При этом они имеют 14-бит ядро (35 команд, 20 МГц) и встроенную систему прерываний. Встроенная FLASH-память имеет объ╦м 1K программных слов, а наличие ОЗУ 64 байт и EEPROM 128 байт делают PIC12F629 и PIC12F675 лучшими на рынке 8-pin микроконтроллеров по цене менее 1 доллара!

Благодаря совместимости с PIC12C, новые микроконтроллеры можно рекомендовать для замены старых с целью модернизации изделия, улучшения функциональности приборов с уменьшением при этом числа внешних элементов и себестоимости. Новые FLASH-контроллеры можно уверенно рекомендовать и для новых над╦жных, малогабаритных приборов с низким потреблением и высокой функциональностью. Благодаря высокой над╦жности и низкой цене, их можно использовать в игрушках, пожарно-охранной технике, реле времени, электронных метках, системах защиты и криптографии, кодерах/декодерах, удал╦нных датчиках и др. А низкое потребление и малые габариты (помимо традиционных DIP и SOIC, доступен миниатюрный MLF) делают новые контроллеры идеальными для применения в переносной аппаратуре с батарейным питанием. Основные характеристики микроконтроллеров приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные характеристики микроконтроллеров PIC12F629/675 e PIC16F630/676

Недорогие 14-pin FLASH-микроконтроллеры PIC16F630, PIC16F676 со встроенными компаратором и 10-бит АЦП

Дополнительно к суперпопулярному 14-pin микроконтроллеру PIC16C505 выпущены два новых FLASH-контроллера PIC16F630 (встроенный компаратор) и PIC16F676 (встроены компаратор и 10-бит АЦП). Микроконтроллеры pin-to-pin совместимы с PIC16C505 и могут быть рекомендованы как для их замены в старых разработках с целью минимизации внешних компонентов, так и для использования в новых конструкциях, где важнейшим критерием является цена.

Новые контроллеры PIC16F630 и PIC16F676 построены на основе 14-бит ядра (в отличие от более простого 12-бит PIC16C505), имеют систему команд из 35 инструкций и чрезвычайно просты в освоении. Объ╦м FLASH программной памяти составляет 1К команд, а энергонезависимой памяти данных EEPROM - 128 байт (табл. 1). Микроконтроллеры работают как с внешним, так и с внутренним генератором. Встроена аналоговая периферия (компаратор и АЦП), а также, помимо 8-разрядного, ещ╦ и 16-бит таймер-сч╦тчик. Встроенная система прерываний и низкая цена позволяют использовать микроконтроллеры в качестве электронных реле времени, системах сбора информации и удал╦нных датчиках. А FLASH программная память программ облегчает отладку изделий.

Отличные характеристики при чрезвычайно низкой цене позволяют использовать новые микроконтроллеры в высокосерийных изделиях. Малые размеры, низкое потребление, встроенная аналоговая периферия позволяют применять эти микроконтроллеры в приборах с батарейным питанием. А благодаря высокой над╦жности работы микроконт-роллеров, PIC16F630 и PIC16F676 привлекательны для устройств автомобильной электроники и промышленной автоматики.

FLASH-микроконтроллеры PIC18F6X20, PIC18F8X20 с объемом программной памяти до 1 Мбит

В продаже появилось новое семей- ство мощных микроконтроллеров PIC18F6720/6620 (64-pin) и PIC18F8620/8720 (80-pin). На сегодняшний день они самые мощные и функциональные. Семейство объединяет в себе все лучшие достоинства микроконтроллеров Microchip - над╦жность, функциональность, удобство программирования на Си - с огромным объ╦мом внутренней FLASH-памяти программ - до 128 Кбайт (табл. 2). Имеется возможность подключения дополнительной внешней программной памяти.

Таблица 2. Основные характеристики микроконтроллеров PIC18F6x20/8x20

Микроконтроллеры имеют режимы самопрограммирования и внутрисхемного программирования, a 100 тыс. гарантированных перезаписей позволяет хранить огромные массивы данных в FLASH-памяти программ. Встроена разнообразнейшая периферия: 2 модуля AUSART, 10-бит АЦП, I2C, SPI, 5 модулей ШИМ, 2 компаратора и многое другое. Встроенная функция аппаратного умножения за один такт существенно экономит время вычислений, а встроенный ICD-протокол упрощает внутрисхемное программирование и отладку.

Микроконтроллеры идеальны для применения в задачах, требующих обработки и хранения больших объ╦мов данных, таких как кассовые аппараты, системы сбора и хранения данных, пожарно-охранные пульты. Уникальные функции микроконтроллеров пригодятся при создании любых терминальных устройств и пользовательских интерфейсов, а вычислительные мощности - в измерительном оборудовании и промышленной автоматике.

FLASH-микроконтроллеры PIC18FXX20 с дополнительными режимами энергосбережения

Не секрет, что помимо быстродействия и функциональности, к современным микроконтроллерам предъявляются ж╦-сткие требования по потребляемой мощности. Прич╦м, чем выше тактовая частота, тем выше производительность, а также энергопотребление. Улучшение экономичности при высокой производительности достигается тремя способами: совершенствованием технологии и минимизацией токов утечки, снижением напряжения питания (кристаллы по технологии PEEC работают при напряжениях 2,0┘5,5 В) и специальными раздельными режимами тактирования ядра и периферии. Последний способ позволяет более гибко использовать ресурсы микроконтроллера, затрачивая при этом минимум энергии.

В новое семейство экономичных PICmicro входят 6 модификаций: PIC18F1220/1320 (18 pin), PIC18F2220/2320 (28 pin) и PIC18F4220/4320 (40 pin) (табл. 3). Их основным отличием от других семейств PIC18F являются: наличие нескольких встроенных генераторов с возможностью выбора частоты из 8 вариантов, раздельное тактирование ядра и периферии с возможностью раздельного перевода в режим "sleep", возможность ступенчато изменять тактовую частоту ядра и периферии в зависимости от режима работы. Кроме того, предусмотрен режим защиты от сбоя в основном тактовом генераторе. В этом случае система автоматически распознает аварийную ситуацию, переключится на резервный генератор и выставит запрос на выполнение прерывания. Столь гибкие возможности и сочетание режимов работы позволяют использовать микроконтроллеры семейства PIC18FXX20 в приборах с низким потреблением и батарейным питанием. Встроенные системы защиты от сбоев дополнительно увеличивают над╦жность работы устройств.

Таблица 3. Основные характеристики нового семейства экономичных PICmicro

Все рассмотренные микроконтроллеры позволяют осуществлять внутрисхемную отладку на базе встроенного модуля ICD. О внутрисхемном программаторе-отладчике MPLAB-ICD2 (DV164007) мы рассказывали в прошлых номерах журнала. В микроконтроллеры PIC18F1220/1320 встроены дополнительные возможности отладки - поддержка нескольких точек останова и останов по достижению результата какой-либо ячейки ОЗУ.