MICROCONTROLLORI Di Tiziano Ragazzi

Generalità I microcontrollori sono dei circuiti integrati programmabili a larghissima scala di integrazione strutturalmente analoghi ai microprocessori. Tali dispositivi sono utilizzati nell’automazione industriale di piccola e media complessità come ad esempio nei sistemi di controllo degli elettrodomestici, nei dispositivi mixer audio e video, nei decoder per la TV satellitare, negli impianti di antifurto nonché per il comando di display a diodi LED e LCD, tastiere, relè ecc.

Generalità La programmabilità e il basso costo rendono questi dispositivi competitivi rispetto ad analoghi sistemi in logica cablata. La funzione svolta dal circuito può essere modificata variando semplicementesoftware di gestione che si deve memorizzare nel microcontrollore. Le società più importanti che producono microcontrollori sono. • SGS con la famosa serie ST6TXX • Siemens con la serie di microcontrollori 80C165/6/7 • Motorola con la serie 68HCXX • Hitachi con la serie H8/300H • Microchip

I PIC(Peripheral Interface Controller) i PICmicro (in questo caso un PIC16F84A) si presentano esternamente come dei normali circuiti integrati TTL o CMOS, ma internamente dispongono di tutti dispositivi tipici di un sistema a microprocessore, ovvero: Una CPU (Central Processor Unit) ovvero una unita' centrale di elaborazione il cui scopo e' interpretare le istruzioni di programma. Una memoria FLASH  in cui sono memorizzare in maniera permanente le istruzioni del programma da eseguire. Una memoria RAM (Random Access Memory) utilizzata per memorizzare le variabili utilizzate dal programma. Una serie di LINEE DI I/O (Input/Output) ovvero linee di ingresso e uscita per pilotare dispositivi esterni o ricevere impulsi da sensori, pulsanti, ecc. Una serie di dispositivi ausiliari al funzionamento quali generatori di clock, bus, contatori, ecc.

Una CPU RISC Una piccola memoria di programma (EPROM-EEPROM) Una piccola memoria di lavoro RAM (alcuni KB) Porte di ingresso/uscita Contatori, timer, convertitore A/D Uart, Pwm, interfacce di comunicazione di vari tipi

PIC 16F84

L’unità centrale di elaborazione CPU è di tipo RISC (Reduced Instruction Set Computer) con un set di istruzioni ridotto a sole 35 istruzioni in grado di elaborare dati a 8 bit con già inclusi i metodi di indirizzamento immediato, diretto ed indiretto. Il modo di operare sfrutta la tecnica denominata pipeline a 2 stati per cui mentre viene eseguita un’istruzione, contemporaneamente viene caricata l’istruzione successiva nel registro delle istruzioni per la decodifica. Ciò si traduce in una riduzione del tempo di esecuzione di ciascuna istruzione. In particolare, se si escludono le istruzioni di salto che richiedono due cicli macchina, il tempo di esecuzione di una istruzione ha una durata pari ad un ciclo macchina che corrisponde a 4 impulsi di clock. Pertanto, se la frequenza di clock è fCK = 4MHz il tempo richiesto per eseguire un’istruzione vale 4TCK