دورة الميكروكونترولر PIC وتطبيقاته على الإنترنت On-Line Course - الصفحة 9

fathi-mohmed · 01-10-2011, 09:15 AM

الف شكر اخي العزيز

F.Abdelaziz · 01-10-2011, 11:05 AM

-1-6 مصادر الساعة The Clock Sources
يمكن تشغيل الميكروكونترولر PIC18F452 من كريستال crystal خارجى أو دائرة رنين سيراميك ceramic resonator خارجية بتوصيلها بأطراف الميكروكونترولر OSC1 و OSC2 . علاوة على ذلك يمكن استخدام "مقاومة ومكثف خارجى" أو "مصدر ساعة خارجى" أو,فى بعض الأجهزة ,"مذبذب داخلى" لتوفير نبضات الساعة للميكروكونترولر . يوجد 8 مصادر للساعة للميكروكونترولر PIC18F452 , يتم اختيارها عن طريق سجل التهيئة CONFIG1H , وهى :

الكريستال منخفض القدرة (LP) .
الكريستال أو دائرة الرنين السيراميك (XT) .
الكريستال أو دائرة الرنين السيراميك عالية السرعة (HS) .
الكريستال أو دائرة الرنين السيراميك عالية السرعة مع PLL(HSPLL) .
ساعة خارجية مع FOSC/4 على OSC2(EC) .
ساعة خارجية مع I/O على OSC2 (port RA6)(ECIO) .
مقاومة / مكثف خارجى مع خرج FOSC/4 على OSC2(RC) .
مقاومة / مكثف خارجى مع I/O على OSC2 (port RA6)(RCIO) .

العمل بكريستال أو بدائرة رنين سيراميك
أول مصدر من مصادر الساعة المتعددة المذكورة هو استخدام كريستال أو دائرة رنين خارجيا ويتم توصيلها بالأطراف OSC1 و OSC2 . التطبيقات التى يكون فيها دقة التوقيت مهم يجب استخدام الكريستال . إذا تم استخدام الكريستال يجب اختيار استخدام كريستال رنين المتوازى حيث أن كريستال رنين التوالى لا يتذبذب عند توصيل القدرة لها لأول مرة .
الشكل 2-14 يوضح طريقة توصيل الكريستال بالميكروكونترولر . قيم المكثف تعتمد على نظام الكريستال والتردد المختار . الجدول 2-4 يعطى القيم التى ينصح بها .على سبيل المثال , لكريستال بتردد 4MHz يتم استخدام مكثفات 15Pf . المكثفات الأعلى تزيد من استقرار المذبذب ولكن أيضا تزيد من زمن البدء .

F.Abdelaziz · 01-10-2011, 11:07 AM

يجب استخدام دائرة الرنين فى التطبيقات ذات الكلفة المنخفضة وحيث لا تتطلب الدقى العالية فى التوقيت . الشكل 2-15 يوضح طريقة توصيل دائرة الرنين بالميكروكونترولر .

ينصح بنظام المذبذب منخفض القدرة LP فى التطبيقات حتى 200KHz clock .ينصح بالنظام XT حتى 4MHz وبالنظام HS فى التطبيقات التى يكون فيها تردد الساعة من 4MHz إلى 25MHz .

F.Abdelaziz · 01-10-2011, 11:10 AM

قد يتم توصيل مصدر ساعة خارجى بالطرف OSC1 فى الأنظمة LP, XT, HS كما هو موضح بالشكل 2-16 .

عمل الساعة الخارجية
يمكن توصيل مصدر ساعة خارجية بالمدخل OSC1 للميكروكونترولر فى نظامى EC ,ECIO . لا يتطلب زمن بدء المذبذب بعد الإعادة عند توصيل القدرة .
الشكل 2-17 يوضح عمل الساعة الخارجية فى نظام EC . نبضات توقيت بتردد FOSC/4 متاحة على الطرف OSC2 . هذه النبضات يمكن استخدامها لأغراض الاختبار أو لتوفير نبضات لأجهزة خارجية .
النظام ECIO يشبه النظام EC فيما عدا أن الطرف OSC2 يمكن استخدامه كطرف دخل/ خرج رقمى للأغراض العامة . كما هو موضح بالشكل 2-18 , هذا الطرف أصبح البت 6 للمنفذ PORTA أى الطرف RA6 .

العمل بالمقاومة والمكثف

F.Abdelaziz · 01-10-2011, 11:12 AM

العمل بالمقاومة والمكثف
فى العديد من التطبيقات التى يكون فيها دقة التوقيت غير مطلوبة يمكننا استخدام مقاومة ومكثف خارجى لتوفير نبضات الساعة . تردد الساعة دالة فى المقاومة والمكثف وجهد مصدر القدرة ودرجة الحرارة . تردد الساعة غير دقيق ويمكن أن يتغير من وحدة لأخرى نتيجة للتصنيع والتفاوتات tolerances فى المكونات . الجدول 2-5 يعطى تردد الساعة التقريبى مع العديد من توليفات المقاومة والمكثف . وأقرب تقريب لتردد الساعة هو 1/(4.2RC) حيث R يجب أن تكون بين 3K و 100K و 100K يجب أن يكون أكبر من 20Pf .
فى النظام RC , تردد المذبذب مقسوما على 4 (FOSC/4) يكون متاحا على الطرف OSC2 للميكروكونترولر . الشكل 2-19 يوضح العمل عند تردد ساعة 2MHz تقريبا , حيث R=3.9K و C=30Pf . فى هذا التطبيق يكون تردد الساعة على الطرف OSC2 هو 2MHz/4 = 500KHz .
النظام RCIO يشبه النظام RC فيما عدا أن الطرف OSC2 يمكن استخدامه كطرف مدخل/ مخرج رقمى للأغراض العامة . كما هو موضح بالشكل 2-20 , هذا الطرف يصبح الخانة 6 للمنفذ PORTA أى RA6 .

الكريستال أو دائرة الرنين مع PLL

F.Abdelaziz · 01-10-2011, 11:13 AM

الكريستال أو دائرة الرنين مع PLL
أحد المشاكل مع استخدام كريستالات أو دوائر الرنين ذات التردد المرتفع هى التداخل الكهرومغناطيسى . يتم توفير دائرة Phase Locked Loop (PLL) ( حلقة مسك الوجه) والتى تمكن من مضاعفة (ضرب) تردد الساعة 4 مرات وبالتالى , لكريستال تردده 10MHz سوف يتم مضاعفة تردد العمل داخليا إلى 40MHz . يتم تمكين نظام PLL عندما يتم برمجة بتات تهيئة المذبذب بالنظام HS .

F.Abdelaziz · 01-10-2011, 11:15 AM

الساعة الداخلية
بعض الأجهزة بالعائلة PIC18F بها أنظمة ساعة داخلية (على الرغم من أن PIC18F452 لا يوجد به ساعة داخلية) . فى هذا النظام , الأطراف OSC1 و OSC2 تكون متاحة كأطراف مداخل / مخارج رقمية للأغراض العامة (RA6 , RA7) أو FOSC/4 و RA7 . الساعة الداخلية يمكن أن تكون من 31KHz إلى 8MHz ويتم اختيارها عن طريق السجلات OSCCON و OSCTUNE . الشكل 2-21 يوضح بتات مسجلات التحكم فى الساعة الداخلية .

تحويل الساعة Clock Switching

F.Abdelaziz · 01-10-2011, 11:17 AM

تحويل الساعة Clock Switching
من الممكن تحويل الساعة من المذبذب الرئيسى إلى مصدر ساعة منخفض التردد . على سبيل المثال , يمكن السماع للساعة بالعمل بسرعة فى فترة النشاط الشديد (الكثيف) والعمل ببطىء عندما يقل النشاط . فى الميكروكونترولر PIC18F452 يتم التحكم فى ذلك عن طريق البت SCS بالسجل OSCCON . فى عائلة الميكروكونترولر PIC18F التى تعتمد الساعة الداخلية يتم التحكم فى تحويل الساعة عن طريق البتات SCS0 وSCS1 للسجل OSCCON . من المهم التأكد أنه خلال تحويل الساعة لا يتم وقوع مواطن خلل غير مرغوب فيها بإشارة الساعة . الميكروكونترولر PIC18F تحتوى على دوائر لضمان التحويل الخالى من الأخطاء من تردد إلى آخر .

2-1-7 مؤقت الحراسة Watchdog Timer