У всех микросхем подсемейства PIC16 имеются два вывода, предназначенные для тактирования их работы: OSC1 (CLKIN) и OSC2 (CLKOUT). Для тактирования могут использоваться генераторы нескольких типов.

В версиях микросхем PIC16 с ультрафиолетовым и электрическим стиранием тип тактового генератора задается программированием соответствующих битов конфигурационного слова (особого регистра, доступного только во время программирования микросхемы). Для одной и той же микросхемы может быть задан или кварцевый, или RC-генератор.

Что касается однократно программируемых (ОТР - One-Time-Programmable) версий микросхем, то для них тип тактового генератора выбирается при заказе или покупке.

В зависимости от типа тактового генератора выделяют следующие версии PIC 16CXX:

♦ XT - с внутренним генератором на стандартном кварцевом резонаторе (согласно терминологии фирмы Microchip). Эта версия работает до максимальной частоты 4 МГц;

♦ HS - высокоскоростная версия (High Speed), которая также тактируется внутренним генератором с кварцевым резонатором, но способна работать на частотах до 20 МГц;

♦ RG - тактируется внутренним RC-генератором и способна работать на частотах до 4 МГц, но с меньшей стабильностью по частоте, чем версии с кварцевыми генераторами;

♦ LP - версия с малым потреблением (Low Power), тактирующаяся низкочастотным кварцевым генератором. У этой версии максимальная рабочая частота не превышает 200 кГц.

Для стабилизации частоты наряду с кварцевыми резонаторами возможно использование керамических резонаторов.

Существуют три схемы тактирования PIC-микроконтроллеров (рис. 2).

Для версий с кварцевым или керамическим резонатором используют схему, изображенную на рис. 2а. Значение конденсаторов С1 и С2 выбирается в зависимости от типа резонатора (кварцевый или керамический) и частоты (табл. 2). Для версии XT резистор R1 не нужен, однако иногда он требуется для микроконтроллеров версии HS. Только точное знание характеристик кварцевого резонатора позволяет определить, есть ли необходимость в резисторе R1 и каким должно быть его значение.

Схема на рис 2 b представляет реализацию RC-генератора.

               Таблица 2. Номиналы компонентов для схем тактовых генераторов

В этом случае для собственно генерации используется вывод OSC1. Вывод OSC2 является выходом внутренней рабочей частоты микроконтроллера (частоты командных циклов), которая в четыре раза меньше, чем частота генератора.

Стабильность RC-генератора не столь высока, как у кварцевого. Чтобы на нее не оказывали сильного влияния внешние факторы и внутренние характеристики самой микросхемы, фирма Microchip рекомендует применять резистор R с сопротивлением от 5 до 100 кОм и конденсатор емкостью не менее 20 пФ.

И наконец, схема на рис. 2в показывает способ тактирования PIC внешним генератором. Очевидно, что формируемые внешним генератором уровни должны соответствовать напряжению питания микроконтроллера.

Схемы сброса

Все микроконтроллеры, в том числе и микроконтроллеры среднего подсемейства PIC, имеют вывод сброса, называемый в данном случае MCLR. У Р1С-микроконтроллеров предусмотрена внутренняя схема автоматического сброса при включении напряжения, она устойчиво работает, если скорость роста напряжения питания достаточно высока (обычно выше 0,05 В/мсек). Если напряжение питания при включении растет медленно, требуется внешняя схема сброса (так называемый ручной сброс), варианты схем представлены на рис. 3.

Внешняя схема сброса может потребоваться, если вы используете кварцевый резонатор относительно низкой частоты, с достаточно большим временем «разгона». В таком случае применяется схема, приведенная на рис.3.б. Эта схема известна пользователям и может применяться для микроконтроллеров, выпускаемых не только компанией Microchip, но и другими фирмами. Обратите внимание на резистор R1, значение которого может варьироваться от 100 Ом до 1кОм. Он служит для защиты входа MCLR микроконтроллера от положительного напряжения на конденсаторе С при выключении питания. Наконец, если напряжение питания может снижаться до уровней, способных нарушить нормальную работу микроконтроллера, лучше использовать схему, инициирующую сброс, когда напряжение падает ниже определенного порога.

Выбор микроконтроллера

Разработка приложений на базе микроконтроллеров мало отличается от создания приложений на основе микропроцессоров вообще. При разработке таких приложений одним из главных вопросов является оптимальное разделение функций между аппаратурой и программным обеспечением. Прежде чем начинать разработку приложения с применением микроконтроллера, важно хорошо продумать варианты решений. Когда выбор сделан, можно переходить к подбору собственно микроконтроллера.

При выборе микроконтроллера надо исходить из его функциональных возможностей и внутренней архитектуры.

Выбор зависит от наличия или отсутствия системы обеспечения разработки (программной среды разработки и соответствующего оборудования), а также финансовой базы, которой вы будете располагать - это может быть и масштаб пром

ышленного производства, допускающий значительные затраты, и разработка единичных образцов, требующая минимальных средств.

Иногда лучше выбрать микроконтроллер, не содержащий всех необходимых элементов, рискнув добавить к нему затем одну или две внешние микросхемы. Нецелесообразно покупать один «супер - микроконтроллер», если нет средств на приобретение среды разработки приложения или если капиталовложения, необходимые для создания приложения, не оправдываются его применением. Когда выбор сделан, можно приступать к написанию и тестированию программного обеспечения.