МП Р1С16С7 фирмы Мicroshiр.

Архитектура семейства МП Р1С16С7Х основана на концепции раз­дельных шин и областей памяти для данных и для команд (Гарвардская архитектура) и на RISС-технологии построения. Такая концепция обес­печивает простую, но мощную систему команд, разработанную так, что битовые, байтовые и регистровые операции выполняются с высокой скоростью и с перекрытием по времени выборок команд и циклов вы­полнения. 14-битовая ширина программной памяти обеспечивает вы­борку 14-битовой команды за один цикл.

Основные технические характеристики:

• только 35 команд;
• все команды выполняются за 1 цикл(200нс),кроме команд перехода 2 цикл а;
• рабочая частота до 20 МГц.;
• 4096*14 бит ячеек памяти на кристалле для программ;

• 192*8 бит регистров общего назначения для данных;
• 33 линии ввода-вывода с индивидуальной настройкой;
  • 8-ми битный таймер/счетчик с 8-битным программируемым пред­варительным делителем - ТМR0;
  • 16-ти битный таймер/счетчик для операций счета "на лету"- ТМR1;
    • 8-ми битный таймер/счетчик с 8-битным регистром сравнения (для режима ШИМ), предварительным делителем и выходным дополни­тельным делителем -ТМR2;
    • 8-ми канальный модуль АЦП с 8-битовым разрешением и временем преобразования 16мкс, на канал;
  • последовательные связные интерфейсы 8С1,8Р1Д2С;
  • двенадцать источников прерываний;

•   восьмиуровневый аппаратный стек шириной 13 бит для хранения ад­ресов возврата из подпрограмм.

Серия РIС16С7Х подходит для широкого спектра применений от схем высокоскоростного управления автомобильными и электрическими двигателями до экономичных удаленных приемопередатчиков, индици­рующих устройств и связных процессоров. Малые размеры корпуса делают эту серию МП пригодной для портативных приложений. Низкая цена, экономичность, быстродействие, простоты использования и гиб­кость ввода/вывода делают эти МП привлекательными даже в тех облас­тях, где они раньше не применялись.

Структурная схема МП РIС16С74 представлена   на Рис. 4. Программный счетчик имеет ширину 13 бит и этой шиной он связан с памятью программ и с аппаратным стеком. С внутренней шиной дан­ных РС связан 8-ю младшими разрядами.

АLU-это устройство для выполнения арифметических, логических и сдвиговых операций. Имеет ширину-8 бит. Все арифметические дейст­вия в АLU производятся в дополнительном коде.

W-регистр-это рабочий регистр-аккумулятор шириной 8 бит, кото­рый используется для операций в АLU. W-регистр не принадлежит про­странству памяти данных и адресоваться, как ячейка памяти, не может.

МП РIС16С74 имеет 5 портов с побитовой индивидуальной настрой­кой на вход или на выход.

Порт А- это порт шириной 6 бит. Выводы А0-А3 и А5-двунаправленные. Линия А4-особая.Она имеет выход с открытым коллектором и вход с триггером Шмитга. Выводы АО-АЗ могут быть также использо­ваны как каналы аналоговых входов АNO-ANЗ.

Порт В- это двунаправленный порт шириной 8 бит. У каждого выво­да порта В имеется небольшая активная нагрузка (около 100 мка) на ли­нию питания. Она автоматически отключается, если этот вывод запро­граммирован как выход. Четыре линии порта В (В4-В7) имеют способ­ность вызывать прерывание при изменении значения сигнала на любой из них.

Порт С- это двунаправленный порт шириной 8 бит.

Порт D-такой же как С, однако, он может быть сконфигурирован как параллельная шина для подключения микросхемы в качестве сопроцес­сора.

Порт Е - имеет три линии и может быть использован для контроля микропроцессорной шины.

Таймер ТМR0 в режиме таймера инкрементируется от внутреннего источника частоты, а в режиме счетчика - положительным или отрица­тельным фронтом от внешних событий.

Таймер ТМR1-это 16-битовый таймер/счетчик, который имеет два 8-битовых регистра, доступных для чтения и записи. В режиме счетчика он инкрементируется по положительному фронту внешних сигналов.

Таймер ТМR2-это 8-битовый таймер с предварительным делителем и выходным дополнительным делителем. ТМR2 используется в режиме ШИМ при последовательной передаче информации,

Модуль АЦП содержит 8 аналоговых каналов, мультиплексируемых на одну схему выборки/хранения и далее на преобразователь последова­тельного приближения. Минимально возможное время преобразования -20 мкс.

Система команд РIС16С74 включает в себя байт-ориентированные и бит-ориентированные команды, операции с константами и команды пе­редачи управления. Каждая команда РIС16С74-это 14-битовое слово разделенное по смыслу на две части: поле кода операции и поле для од­ного и более операндов, которые могут участвовать в команде.

В мнемонике команд введены следующие обозначения: для байт-ориентированных команд буква "f" обозначает регистр, с которым про­изводится действие; "d"-обозначает, где будет храниться результат (если "d"=0,то результат будет помещен в W регистр, при "d”=1 результат бу­дет помещен в регистр 'f'); для бит-ориентированных команд "b" обо­значает номер бита, участвующего в команде, а "f'-это регистр, в кото­ром этот бит, расположен; для команд передачи управления и операций с константами "k" обозначает восьми или одинадцатибитовую константу.

Все команды выполняются в течение одного командного цикл Один командный цикл состоит из четырех периодов генератора. Т.о. для генератора с частотой 4 МГц время исполнения командного цикла будет 1 мкс.

Система команд МП РIС16С74 приведена в приложении П2.