[F.Abdelaziz]

قبل البدء فى البرمجة : التعرف على الميكروكونترولر PIC16F84 و PIC16F877 :

تمهيد:
فى هذا الجزء سوف نلقى نظرة فاحصة على التركيب البنائى على الميكروكونترولر المعتاد والشائع PIC16F84 . التركيب البنائى ومجموعة التعليمات لباقى عائلة الميكروكونترولر متشابهة بدرجة كبيرة وبقليل من المعلومات المكتسبة يمكننا استخدام باقى أعضاء العائلة بدون صعوبة .
وحيث أننا سوف نستخدم البرمجة بلغة السى C language فلن نحتاج إلى تعلم التفاصيل الدقيقة للتركيب البنائى ومجموعة التعليمات . فقط سوف نلقى نظرة على الخواص التى يحتاج مبرج لغة السى معرفتها أثناء تطوير البرمجيات الخاصة بالميكروكونترولر PIC .

تهيئة (إعداد) الأطراف (الأرجل) Pin configuration :
الشكل يوضح أطراف الميكروكونترولر PIC16F84 , وهو جهاز ذو 18 طرف 18-pin كما فى الشكل :

[F.Abdelaziz]

الخواص :
يحتوى الميكروكونترولر على :
· ذاكرة نوع Flash EEPROM قدرها 1204 X 14 .
· وذاكرة نوع RAM قدرها 68 byte .
· وذاكرة نوع EEPROM قدرها 64 byte .
· و 13 طرف كمنافذ مداخل / مخارج 13 I/O .
· ومؤقت timer.
· ومؤقت حراسىة watchdog timer ( WDT) .
· وأربع مصادر للمقاطعة :
- المقاطعة عن طريق طرف المقاطعة الخارجية External INT .
- المقاطعة عند حدوث طفحان بالمؤقت Timer overflow .
- المقاطعة عند تغير حالة أطراف المنفذ Port B (4 – 7 ) .
- المقاطعة عند تمام (نهاية) كتابة بيانات على ذاكرة EEPROM .

يعمل الميكروكونترولر PIC16F84 عادة على جهد منبع 5V ويستهلك تيار أقل من 2 ملى أمبير 2mA عند العمل على تردد 4MHz . عندما يعمل على جهد منبع 2V فإنه يستهلك تيار قدره 15 ميكرو أمبير 15uA .ولهذا السبب فإنه مناسب تماما لتطبيقات الأجهزة المحمولة ذات القدرة المنخفضة .

خريطة ملفات السجلات RFM :
هى رسم (شكل) مواقع جميع السجلات المتاحة بالميكروكونترولر وهى مفيدة للغاية عند البرمجة وخاصة عند البرمجة بلغة الأسمبلى .الشكل يبين خريطة سجلات الميكروكونترولر PIC16F84 .

تنقسم الخريطة إلى جزءين : سجلات الوظائف الخاصة SFR وسجلات الوظائف العامة GPR .يحتوى الميكروكونترولر PIC16F84 على 68 سجل وظائف عامة وهى تستخدم فى التخزين المؤقت (المرحلى) temporary للمتغيرات .
سجلات الوظائف الخاصة هى مجموعة السجلات التى تستخدم بمعرفة وحدة المعالجة المركزية CPU والوظائف الخارجية (المحيطية) peripheral بغرض التحكم فى العمل الداخلى للميكروكونترولر . وتبعا لنوع (تعقيد) الميكروكونترولر تزداد أو تقل سجلات الوظائف الخاصة . من المهم ان يفهم المبرج جيدا سجلات الوظائف الخاصة حيث أنها تستخدم فى كل من البرمجة بلغة الأسمبلى أو البرمجة باللغات عالية المستوى .

[F.Abdelaziz]

وصف لسجلات الوظائف الخاصة المستخدمة عند البرمجة باللغات عالية المستوى :
سجل الخيارات OPTION_REG register :
سجل الخيارات هو سجل قابل للقراءة والكتابة وهو يحتوى على خانات تحكم مختلفة لتهيئة المؤقت الداخلى بالشريحة ومؤقت الحراسة .هذا السجل بالعنوان 81 سداسى عشر والشكل يبين تعريف لخاناته .
مثال :
لتهيئة الطرف INT للسماح بالمقاطعة الخارجية عند الحافة الصاعدة على الطرف INT يجب تحميل نموج الخانات التالى بسجل الخيارات :X1XXXXXX حيث X خانة غير مؤثرة don't care ويمكن أن تكون 0 أو 1 .

سجل التحكم فى المقاطعة INTCON register :
هذا السجل قابل للقراءة والكتابة ويحتوى على الخانات المختلفة لوظائف المقاطعة .السجل بالعنوان 0B و 8B سداسى عشر والشكل يبين تعريف خاناته .
مثال :
لتمكين المقاطعة بحيث تقبل المقاطعة الخارجية من الطرف INT يجب تحميل النموذج التالى بسجل التحكم فى المقاطعة : 1XX1XXXX





سجل التحكم فى المنفذ TRISA وسجل المنفذ PORTA :
المنفذ PORT A بعرض 5 خانات 5-bit . أطراف المنفذ من 0 إلى 3
(وتسمى RA0-RA3) ذات دوائر لتشغيل دوائر الخرج من النوع CMOS . الطرف RA4 ذات خرج "مصب مفتوح" open drain ويجب توصيله إلى جهد المنبع من خلال مقاومة رفع مناسبة عند استخدامه كطرف خرج . كل طرف بالمنفذ له خانة تحكم فى الاتجاه وهذه الخانة تحفظ فى السجل TRIS . جعل خانة بالقيمة 1 فى السجل TRISA يجعل الطرف المناظر بالمنفذ PORTA كمدخل . وجعل خانة بالقيمة 0 فى السجل TRISA يجعل الطرف المناظر بالمنفذ PORTA كمخرج .
مثال :
لجعل الخانات 0 و 1 للمنفذ A مداخل وباقى الخانات مخارج نحمل السجل TRISA بالنموذج : 00000011
عنوان المنفذ PORTA هو 05 سداسى عشر وعنوان سجل التحكم به TRISA هو 85 سداسى عشر .

سجل التحكم فى المنفذ TRISB وسجل المنفذ PORTB :
المنفذ Port B هو سجل بعرض 8 خانات 8-bit ثنائى الاتجاه .وسجل التحكم فى اتجاه البيانات الخاص به هو السجل TRISB . وضع 0 فى أى خانة من خانات السجل TRIAB تجعل الطرف المناظر بالمنفذ PORTB كمخرج . ووضع 1 فى أى خانة من خانات السجل TRIAB تجعل الطرف المناظر بالمنفذ PORTB كمدخل .
عنوان السجل PORTB هو 06 سداسى عشر وعنوان السجل TRISB هو 86 سداسى عشر .
بعض الميكروكونترولر تحتوى على أكثر من منفذين وهذه المنافذ الإضافية تسمة PORTC و PORTD و...الخ .

موديول المؤقت وسجل المؤقت TMR0 :
المؤقت هو سجل بعرض 8 خانات 8-bit (يسمى TMR0) والذى يمكن استخدامه كمؤقت timer أو كعداد counter . عند استخدامه كعداد يتزايد السجل عند وصول كل نبضة إلى طرف الميكرومونترولر TOCK1 . وعندما يستخدم كمؤقت يتزايد السجل بمعدل يتحدد بتردد ساعة النظام clock وبمعامل القسمة prescaler الذى يتم اختياره عن طريق سجل الخيارات OPTION_REG .معدلات معامل القسمة تتغير من 1:2 إلى 1:256 .
مثال :
عند استخدام ساعة النظام بتردد 4MHz تكون دورة التعليمة الأساسية 1 ميكروثانية (يتم قسمة تردد الساعة داخليا على 4 ) . إذا اخترنا معدل معامل القسمة بالقيمة 1:16 فإن العداد سوف يتزايد كل 16 ميكروثانية .
تتولد المقاطعة بالمؤقت عند حدوث طفحان overflow من 255 إلى 0 . هذه المقاطعة يمكن تمكينها أو عدم تمكينها عن طريق الخانة 5 من السجل INTCON .وهكذا إذا كان المطلوب توليد مقاطعة عند فترات 200 ميكروثانية وباستخدام تردد ساعة 4MHz يمكننا اختيار معامل القسمة بالقيمة 1:4 وتمكين المقاطعات بالمؤقت .عندئذ تكون ساعة المؤقت بمعدل 4 ميكروثانية . من أجل إنقضاء 200 ميكروثانية يجب علينا إرسال 50 نبضة من نبضات ساعة المؤقت . وهكذا يجب تحميل السجل TMR0 بالقيمة 256 – 50 = 206 أى أنه يتم عد 50نبضة قبل حدوث الطفحان .
المؤقت TMR0 بالعنوان 01 سداسى عشر .

يحتوى الميكروكونترولر PIC16F84 على ذاكرة بيانات نوع EEPROM بقيمة 64 بايت 64 bytes . يتم التحكم فى هذه الذاكرة عن طريق السجلات EEDATA و EEADR و EECON1 .
يحتوى الميكروكونترولر PIC16F84 أيضا على سجل التهيئة
Configuration Register ويمكن جعل خاناته فى حالة set أو حالة rest عند البرمجة الفعلية للميكروكونترولر . هذا السجل يحتوى على خانات لتمكين أو عدم تمكين الخواص التالية :
· تمكين / عدم تمكين حماية الكود code protection .
· تمكين / عدم تمكين مؤقت بدء القدرة power on timer .
· تمكين / عدم تمكين مؤقت الحراسة watchdog timer .
· اختيار مصدر المذبذب .
بعض الميكروكونترولر تحتوى على محولات من تناظرى إلى رقمى A/D و مخارج تعديل عرض النبضة PWM و سجلات مقارنة .


القادم إن شاء الله

الميكروكونترولر PIC16F877

[noornader]

بارك الله فيك اخى الكريم/ عبد العزيز
فعلا المعلومات عن المتحكمات تعتير اهم من البرمجة فى المرحلة الاولى
تقبل تحياتى

[F.Abdelaziz]

اقتباس المشاركة الأصلية كتبت بواسطة noornader بارك الله فيك اخى الكريم/ عبد العزيز فعلا المعلومات عن المتحكمات تعتير اهم من البرمجة فى المرحلة الاولى تقبل تحياتى

اخى الكريم

شكرا جزيلا لك

بارك الله فيك

مع تمنياتى بدوام التوفيق

[sheimy]

ربنا يبارك فيك اخى

[محمد162]

السلام عليكم
ما شالله عليك
تابع اثابك الله

[F.Abdelaziz]

اقتباس المشاركة الأصلية كتبت بواسطة sheimy ربنا يبارك فيك اخى

اخى الكريم

شكرا جزيلا لك

بارك الله فيك

مع تمنياتى بدوام التوفيق