الدرس الثانى : التعرف على الميكرو Pic16f84 ~ مدونة الهندسة الكهربية

والان سنبدا فى التعرف على Microcontroller PIC16F84 وهذا هو النوع الذى ستكون دراستنا فى الدورة مبنية عليه وهذه بعض الملاحظات على هذا النوع 1- هذا الميكروكنترولر من فئة 8 -bit وتركيبة من النوع RISC ويسمى ايضا Harvard والشكل العام لهذا التركيب كما فى الصورة الاتية والنوع الاخر يسمى من تركيب الميكروكنترولات هو CISC او von-Neumann وتركيبه كما فى الشكل الاتى وطبعا واضح من الرسم ما هو الفرق بينهم ولتوضيح الفرق بينهم أكثر نجد ان النوع هارفارد أحدث من فون نيومان حيث يعمل على زيادة سرعة الميكروكنترولر بفصل باص البيانات عن باص العناوين ولكن فى النوع فان نيومان يكون الباصان معا وتنقل البيانات او التعليمات التى تنفذ مع البرنامج واحدة تلو الاخرى فى هذا الباص الواحد مما يسبب بطى لوحدة المعالجة المركزية . ونجد ايضا ان كلمة RISC تعنى Reduced Instruction Set Computer اى ان هذا النوع يعتمد على تقليل عدد التعليمات المخزنة وتصل فى هذا النوع الى 35 تعليمة. اما كلمة CISC فتعنى Complex Instruction Set Computer . 2- ذاكرة البرنامج وهى من النوع فلاش Flash اى يمكننا بسهولة مسح البيانات التى عليها واعادة كتابتها مرة اخرى . وعند فصل التيار الكهربى فان البيانات الموجودة بيها يتم مسحها ولا تخزن ولا يمكن استرجاعها وتساوى فى هذا النوع الف كلمة

كود

1k word

والكلمة او word تساوى 8-bit او تساوى 2 byte 3- EEPROM وهى ذاكرة القراءة فقط والتى بها بيانات الميكروكنترولر وتعليماته وهذه الذاكرة لا يتم ازالتها عند فصل التيار الكهربى وتساوى 64 بايت 4- RAM وهى ذاكرة ايضا خاصة ببيانات الميكروكنترولر والتى يقوم باستخدمها اثناء تنفيذ البرنامج مثل البيانات المؤقتة التى يضعها الميكرو على المداخل والمخارج ليقوم باستخدامها الاجهزة المتصله به . وتساوى 68 بايت وهذا الميكرو لديه بورتان او مرفاءن 1- PORTA ويحتوى على 5 أرجل 2- PORTB يحتوى على 8 أرجل 5- FREE-RUN TIMER وهو مسجل register خاص داخل الميكرو ويقوم بالعد من صفر الى 255 وله زمن معين بين كل عده والتى تليها . ويستخدم فى معرفة الزمن بمعلومية الفترة التى يستغرقها بين العدة والتى تليها . وفى الشكل الاتى نجد الشكل العام لل PIC16F84 Clock / instruction cycle كما معروف لدينا ان الميكروكنترولر يقوم بتنفيذ التعليمات بصورة تتابعية ولذلك لابد من وجود ساعة تنظم هذه العملية مع الوقت والساعة فى الميكروكنترولر تسمى oscillator او المذبذب وتكون لها قيمة محددة معروفة بى الزمن بين كل ذبذبة والذبذبة التى تليها او الزمن الذى يستغرقه فى عمل ذبذبة كاملة او التردد وكما معروف لدينا فى الساعة العادية ان قيمة هذه الفترة تسمى الثانية وتردد المذبذب يساوى 10 MHZ ويتم توصيل المذبذب بالرجل التى تسمى OSC1 ثم يتم تقسيمها الى اربعة فترات Q1, Q2, Q3, and Q4 وهذه الاربعة فترات تكون دورة تعليمة واحدة او تسمى كما معروف عند الجميع machine cycle وهى كالاتى فى الفترة Q1 يتم استدعاء التعليمة التى عليها الدور فى التنفيذ فى الفترة من Q2 الى Q3 يتم تحويل التعليمة الى صورة مفهومة للميكروكنترولر وهذه العملية تسمى Decoding ثم تنفيذها فى الفترة Q4 يتم كتابة هذه التعليمة فى المسجل الخاص بها وفى الشكل الاتى نلاحظ التقسيمات الداخلية للفترة الزمنية او الذبذبة الداخلة من OSC1 توصيف الارجل فى الشكل الاتى نجد الميكروكنترولر مع اسم كل رجل وكما نلاحظ فالميكروكنترولر يحتوى على 18 رجل وفائدة كل رجل موضحة كما يلى : 1- RA2 الرجل الثانية فى المرفأ A 2- RA3 الرجل الثالثة فى المرفأ A 3- RA4 الرجل الرابعة للمرفأ A ولها وظيفة اضافية هى TOCK وتستخدم مثل المؤقت او المذبذب 4- MCLR وهى RESET INPUT والخط الموجود فوقها يدل على انها تعمل فى حالة تحول الاشارة من قيمة موجبة الى الصفر ويوصل بها VPP وهو الفولت اللازم لبرمجة الميكرو 5- VSS خط الارضى GROUND 6- RB0 الرجل رقم صفر فى المرفا B ولها وظيفة اضافية حيث تستخدم فى عمل ال INTERRUPT 7- RB1 الرجل الاولى فى المرفا B 8- RB2 الرجل الثانية فى المرفأ B 9-RB3 الرجل الثالثة فى المرفأ B 10-RB4 الرجل الرابعة فى المرفأ B 11- RB5 الرجل الخامسة فى المرفأ B 12- RB6 الرجل السادسة فى المرفأ B وهى التى تستخدم فى دخول الساعة الى الميكروكنترولر 13-RB7 الرجل السابعة فى المرفأ B وهى التى تستخم فى دخول البيانات 14-Vdd توصل بالجهد الموجب 15-OSC1 توصل بالمذبذب 16- OSC2 توصل بالمذبذب 17- RA0 الرجل رقم صفر فى المرفا A 18- RA1 الرجل الاولى فى المرفا A Clock generator – oscillator المذبذب والان سنتعرف عن قرب على المذبذب وكيفية توصيله وانواعه من خصائص الميكرو – الذى هو محل دراستنا – انه يمكنه ان يتعامل مع اربعة اشكال مختلفة من المذبذب . ولكن عادة نستخدم نوعين فقط هما crystal oscillator او resistor-capacitor والنوع الاول يسمى XT او كما معروف فى الاسواق بى الكريستالة وشكله كما يلى والنوع الثانى هو RC وهذا النوع اقل دقة من النوع الاول وقد يستخدم فى بعض التطبيقات التى قد لا تحتاج دقة عالية فى المذبذب . ويعتمد هذا النوع على الجهد الداخل الى المقاومة والمكثف والذى يولد بما يسمى Resonant frequency ونلاحظ ان هذا النوع قد تم توصيله بالرجل رقم 3 TOCK1 ويجب ملاحظة ان فى النوع الاول المذبذب او الكريستالة لا تعمل عند توصيل الكهرباء مباشرة ولكن تنتظر لفترة تعرف بى Crstal start up time وهى فتره كافيه ليصل المذبذب الى حالة الاستقرار والتخلص من الضوضاء وموضحة فى الشكل الاتى .