الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

من طرف **Admin** الخميس فبراير 27, 2014 12:32 pm

الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

بعد دراسة سلسلة الميكروكونترولر PIC16F بالقدر الكافى ، علينا المضى قدما إلى عائلة "المدى – المحسن" للميكروكونترولر PIC ، وهى العائلة PIC18F ، والتى أدخلتها شركة ميكروشيب فى التسعينات . على الرغم من أن العائلة PIC16F ممتازة كميكروكونترولر أغراض عامة ، إلا أنه قد ظهرت بعض القيود ، مثل ، أن لها ذاكرة برنامج وذاكرة بيانات محدودة ، وحجم المكدس بها صغير ، وجميع مصادر المقاطعة عليها أن تتشارك فى متجه مقاطعة واحد . بالإضافة إلى أن مجموعة تعليماتها المحدودة لا توفر الدعم المباشر لواجهات الأجهزة الطرفية الأكثر تقدما مثل USB و CAN . أساس السلسلة PIC18F هو معالجة القضايا التى تحد من السلسلة PIC16F . فسلسلة الميكروكونترولر PIC18F لديها مجموعة تعليمات أكبر ، وذاكرة أكثر ، ومكدس أكبر ، ومقاطعات خارجية أكثر ، وسرعة أعلى ، وبناء منافذ دخل / خرج محسنة ، والعديد من الميزات التى سوف يتم استكشافها لاحقا .

من طرف **Admin** الخميس فبراير 27, 2014 12:38 pm

لوحة التجارب StartUSB for PIC من mikroElektronika :

http://www.mikroe.com/startusb/pic/

هذه اللوحة هى لوحة تنمية ( تطوير – إنشاء) صغيرة تضم الميكروكونترولر PIC18F2550 والذى يدعم الوصلة السريعة USB 2.0 . كما تضم نقاط توصيل لجميع أطراف الميكروكونترولر ، بالإضافة إلى مساحات لوضع المكونات لعمل النماذج الأولية . أكبر ميزة لهذه اللوحة هى أن الميكروكونترولر يأتى مبرمج مسبقا مع محمل إقلاع USB bootloader ، ولذلك فليس هناك حاجة إلى أى جهاز برمجة خارجى . يمكنك نقل الملف السداسى عشر HEX الخاص بتطبيقك من الكمبيوتر إلى ذاكرة برنامج PIC باستخدام محمل الإقلاع mikroBootloader ، وهو تطبيق كمبيوتر . على اللوحة يوجد وصلة miniUSB ، ومذبذب ( كريستال 8 ميجا هرتز) ، ودائرة إعادة التعييم reset ، وليد بيان القدرة ، بالإضافة إلى اثنين من الليدات لتوفير كل ما تحتاجه من أجل بداية سريعة . يتم توصيل الليدين الإضافيين إلى الأطراف RA1 و RB1 للميكروكونترلر خلال كبارى .

نظرا لأنه ربما لا تتوفر هذه اللوحة فى بعض الأماكن فسوف نقوم بإنشاء لوحة مثيلة .

من طرف **Admin** الخميس فبراير 27, 2014 1:20 pm

الدائرة الكهربائية :

رابط إنشاء الدائرة الكهربائية ببرنامج بروتيس :

http://www.mediafire.com/download/agcsuk7s1zk6u8s/Getting-start-PIC18F2550-Board-F.zip

من طرف **Admin** الخميس فبراير 27, 2014 7:16 pm

تدريب تمهيدى :

هذا التدريب هام جدا لأننا سوف نتناقش حول الإعداد الكامل للوحة التجارب والتى سوف تتيح لك أن تبدأ رحلتك إلى عالم سلسلة الميكروكونترولر PIC18F .

أول شىء ، تحتاج إلى تحميل وتثبيت المترجم mikroC Pro for PIC . يمكنك تحميل النسخة التجريبية demo version من برمجيات هذا المترجم والتى تسمح لك بترجمة برنامج يصل إلى 2 كيلو من الكلمات البرمجية . بمجرد تثبيت المترجم ، حمل mikroBootloader ، وهو تطبيق كمبيوتر للتواصل مع برنامج محمل الإقلاع bootloader المخزن داخل الميكروكونترولر PIC18F2550 الموجود على اللوحة (راجع تعليمات الاستخدام للوحة).

سنبدأ رحلتنا مع برنامج اختبار بسيط من شأنه التحقق من أن كل شىء معد بشكل صحيح ، وسوف نكون على استعداد للقيام تجارب أكثر تقدما مع الميكروكونترولر PIC18F2550 .

هذا البرنامج سوف يقوم بعمل وميض لليدين المتصلين بالأطراف RA1 و RB1 بالتناوب بفترة زمنية 500 ملى ثانية .

فى المترجم ميكروسى برو ، يتم تطوير التطبيقات فى شكل مشاريع .

البرنامج :

الكود:
/* Test program for StartUSB for PIC board Description : Two on board LEDs are flashed alternately in 500 ms MCU: PIC18F2550, External crystal = 8.0 MHz, Actual Clock from PLL = 48.0 MHz */ //Define LED connections sbit LED1 at RA1_bit; sbit LED2 at RB1_bit; void main() { CMCON = 0×07; // Disable comparators ADCON1 = 0x0F; // Disable Analog functions TRISA = 0×00; TRISB = 0×00; LED1 = 0; LED2 = 1; do { LED1 = ~LED1; LED2 = ~LED2; Delay_ms(500); } while(1); }

رابط المشروع :

http://www.mediafire.com/download/ajxr2ymi188ydd3/TestBlink.zip

قم بترجمة البرنامج للحصول على الملف HEX ومن ثم تحميله على الميكروكونترولر PIC18F2550 باستخدام محمل الإقلاع أو بأى جهاز برمجة .

بمجرد تحميل البرنامج ، قم بإعادة التعيين Reset واتظر 5 ثوانى حتى يخرج الميكروكونترولر من وضح محمل الإقلاع ويبدأ تنفيذ التطبيق المحمل حديثا . سوف ترى الليدين يومضان بالتناوب .

ملحوظة هامة :

الكريستال المستخدم 8.0 MHz ، ولكن وحدة (موديول) USB الموجودة داخل الميكروكونترولر PIC18F2550 تتطلب ساعة 48.0 MHz للعمل بأقصى سرعة . تستمد هذه الساعة من وحدة 96 MHz PLL المدمجة داخليا بقسمة خرجها على (2) . يتم قيادة PLL نفسها بإشارة دخل 4 MHz مستمدة من مصدر الساعة الرئيسى ، وهو فى هذه الحالة كريستال 8.0 MHz . التردد 4.0 MHz المطلوب لقيادة PLL يمكن الحصول عليه من المصدر 8.0 MHz باستخدام مقياس مسبق لوحدة PLL بالقيمة (2) . ثم يتم قسمة الخرج من PLL(96 MHz) على (2) للحصول على الساعة المطلوبة لعمل الوحدة USB وهى 48 MHz . فى المترجم ميكروسى برو ، من قائمة المشروع Project افتح نافذة تحرير المشروع Edit Project , وتأكد من أن إعدادات الساعة تتطابق مع ما هو مبين بالشكل التالى :

من طرف **Admin** الخميس فبراير 27, 2014 10:07 pm

بعض لوحات التدريب المعتمدة على الميكروكونترولر PIC18F2550 المتوفرة على الإنترنت :
اللوحة الأولى :
http://www.mediafire.com/download/b05ez3ogbmk7g7e/18F2550_trainer.rar
اللوحة الثانية :
http://www.mediafire.com/download/dho9dd16p3od6qd/eaglefree18f2550.zip
اللوحة الثالثة :
http://www.mediafire.com/download/39k3t6dw8r1uu96/pic1618exp-28d_v1.0.zip

من طرف **Admin** الخميس فبراير 27, 2014 11:16 pm

الميكروكونترولر PIC18F2455/2550/4455/4550
المرجع الداتا شيت :
PIC18F2455/2550/4455/4550 Data Sheet - Microchip
1- لمحة عامة على الجهاز (الميكروكونترولر) :
هذه العائلة من الأجهزة تقدم مزايا كل الميكروكونترولر PIC18 ، وهى : الأداء الحسابى العالى بسعر اقتصادى ، بالإضافة إلى ذاكرة برنامج فلاش محسنة ذات قدرة تحمل عالية .
بالإضافة إلى هذه الميزات ، فقد أدخلت العائلة PIC18F2455/2550/4455/4550 التحسينات التى تجعل من هذا الميكروكونترولر الخيار المنطقى للعديد من التطبيقات عالية الأداء ، والحساسة للقدرة .

1.1 مميزات الجوهر الجديد New Core Features :

1.1.1 تكنولوجيا (تقنية) النانو وات :
كافة الأجهزة بالعائلة PIC18F2455/2550/4455/4550 تشتمل على مجموعة من الميزات والتى يمكن ، بشكل ملحوظ ، أن تقلل من استهلاك القدرة أثناء التشغيل . وتشمل البنود الرئيسية التالية :
• أوضاع تشغيل بديلة :
عن طريق توقيت ساعة الميكروكونترولر من مصدر المؤقت Timer1 أو وحدة المذبذب الداخلى ، فإن استهلاك الطاقة أثناء تنفيذ الكود (التعليمات البرمجية) يمكن أن ينخفض بنسبة تصل إلى 90% .
• أوضاع راحة Idle متعددة :
يمكن للميكروكونترولر أيضا أن يعمل مع تعطيل تمكين جوهر وحدة المعالجة المركزية CPU ، ولكن الأجهزة الطرفية لاتزال نشطة . فى هذه الحالات ، يمكن تخفيض استهلاك القدرة إلى أقل منت 4% من متطلبات التشغيل العادى .
• التحويل لوضع "على الطاير" On-the-Fly :
يتم استدعاء (إطلاق) أوضاع "إدارة القدرة" عن طريق كود المستخدم أثناء التشغيل ، مما يتيح للمستخدم بوضع أفكار لتوفير القدرة فى تصميم برمجيات التطبيق .
• استهلاك منخفض فى الوحدات الأساسية :
متطلبات القدرة لكل من المؤقت Timer1 و مؤقت الحراسة يتم تقليلها إلى الحد الأدنى .

2.1.1 الناقل التسلسلى العالمى USB :

من طرف **Admin** الخميس فبراير 27, 2014 11:29 pm

2.1.1 الناقل التسلسلى العالمى USB :
أجهزة العائلة PIC18F2455/2550/4455/4550 مدمج بها وحدة (موديول) اتصالات على الناقل التسلسلى العالمى USB كاملة الميزات ، والتى تكون متوافقة مع خواص USB 2.0 . هذه الوحدة تدعم الاتصال بكل من "السرعة المنخفضة" و "السرعة الكاملة" لجميع أنواع نقل البيانات المعتمدة . كما أنها تتضمن جهاز الأرسال – الاستقبال الخاص بها على الشريحة و منظم جهد 3.3V وتدعم استخدام أجهزة أرسال – استقبال خارجية ومنظم جهد خارجى .

3.1.1 مذبذب متعدد الخيارات والميزات :

من طرف **Admin** الجمعة فبراير 28, 2014 12:21 am

3.1.1 مذبذب متعدد الخيارات والميزات :
جميع أجهزة العائلة PIC18F2455/2550/4455/4550 تقدم 12خيار مختلف للمذبذب ، مما يسمح للمستخدم لمدى واسع من الخيارات فى تطوير أجهزة التطبيق . هذه الخيارات تشمل :
• أربعة أنظمة كريستال Crystal ، باستخدام الكريستال أو دائرة الرنين السيراميك .
• أربعة أنظمة ساعة خارجية External Clock ، تقدم خيار استخدام طرفين ( مدخل المذبذب ، ومخرج الساعة مقسوما على 4 ) أو طرف واحد ( مدخل المذبذب ، مع الطرف الثانى يخصص كمدخل / مخرج عام ) .
• وحدة المذبذب الداخلى والتى توفر ساعة بتردد 8 MHz (بدقة (±2% ومصدر INTRC ( حوالى 31 kHz ، مستقرة على مدى درجة الحرارة والجهد VDD ) ، فضلا عن مجموعة من 6 ترددات قابلة للاختيار بمعرفة المستخدم ، بين 125 kHz و 4 MHz ، ليصبح المجموع 8 ترددات ساعة . هذا الخيار يحرر طرف المذبذب لاستخدامه كطرف دخل / خرج عام .
• مضاعف تردد عبارة عن دائرة Phase Lock Loop (PLL) ، متاحة لكل من أنظمة "كريستال السرعة العالية" High-Speed Crystal و "المذبذب الخارجى" External Oscillator ، والتى تسمح بمدى واسع من سرعات الساعة من 4 MHz إلى 48 MHz .
• تشغيل غير متزامن بساعة مزدوجة ، مما يتيح لوحدة USB بالتشغيل من مذبذب التردد العالى فى حين أن بقية الميكروكونترولر يتم توقيتها من المذبذب الداخلى منخفض القدرة .

إلى جانب إتاحة وحدة المذبذب الداخلى كمصدر ساعة ، فهو يوفر مصدر مرجعى مستقر والذى يعطى العائلة ميزات إضافية للعمل السليم وهى :
• مراقبة ساعة "فشا الأمان" Fail-Safe Clock Monitor : هذا الخيار يراقب باستمرار المصدر الرئيسى للساعة تجاه إشارة مرجعية مقدمة بواسطة المذبذب الداخلى . فى حالة حدوث فشل فى الساعة ، فإن الميكروكونترولر يتحول إلى وحدة المذبذب الداخلى ، للسماح باستمرار العمل بالسرعة المنخفضة أو الإيقاف الآمن للتطبيق .
• البداية بسرعتين Two-Speed Start-up : هذا الخيار يسمح للمذبذب الداخلى ليكون بمثابة مصدر للساعة فى وضع "إعادة التعيين عند توصيل القدرة" Power-on Reset أو فى وضع "الاستيقاظ" من وضع "السكون" Sleep ، وذلك حتى يتاح المصدر الأساسى للساعة .

من طرف **Admin** الجمعة فبراير 28, 2014 12:33 pm

2.1 ميزات خاصة أخرى :

• تحمل الذاكرة : يتم تصنيف خلايا الفلاش المحسنة لكل من ذاكرة البرنامج وذاكرة البيانات نوع EEPROM على أنها تستمر لعدة آلاف من دورات المحو / الكتابة وتصل إلى 100,000 لذاكرة البرنامج ، وإلى 1,000,000 لذاكرة EEPROM . يقدر الاحتفاظ بالبيانات دون تحديث بأكثر من 40 عاما .
• البرمجة الذاتية : هذه الأجهزة يمكن الكتابة إلى مساحات ذاكرة البرنامج الخاصة بها تحت سيطرة البرمجيات الداخلية . باستخدام روتين محمل إقلاع bootloader ، يقع فى "كتلة الإقلاع"
Boot Blockالمحمية فى الجزء العلوى من ذاكرة البرنامج ، يصبح من الممكن إنشاء التطبيق الذى يمكن أن يحدث نفسه فى المجال .
• مجموعة تعليمات موسعة : أدخلت الأسرة PIC18F2455/2550/4455/4550 التوسعة الاختيارية لمجموعة تعليمات PIC18 ، والتى أضافت 8 تعليمات جديدة ووضع العنونة المفهرسة حرفيا . هذه التوسعة ، يتم تمكينها كخيار لتهيئة (تكوين) الجهاز ، قد صممت خصيصا لتحسين كود التطبيق الموضوع أصلا بلغة عالية المستوى مثل لغة السى .
• وحدة (موديول) CCP محسن : فى وضع تعديل عرض النبضة PWM توفر هذه الوحدة واحد أو 2 أو 4 مخارج معدلة للتحكم بطريقة قيادة "نصف القنطرة" half-bridge و "القنطرة الكاملة" full-bridge . والميزات الأخرى تتضمن "الغلق الأتوماتيكى" auto-shutdown لمخارج PWM الغير ممكنة عند المقاطعة أو أى شرط مختار آخر و إعادة التشغيل التلقائى auto-restart لتفعيل المخارج بمجرد زوال الشرط .
• وحدة (موديول) الاتصال التسلسلى USART قابل للعنونة محسن EUSART : وحدة الاتصال هذه قادرة على العمل بالمعيار RS-232 وتقدم الدعم لبروتوكول الناقل LIN .
التحسينات الأخرى تتضمن الكشف التلقائى لمعدل البود ، ومولد بود 16-bit من أجل تحسين الدقة . عندما يستخدم الميكروكونترولر وحدة المذبذب الداخلى ، فإن الوحدة EUSART توفر تشغيل مستقر من أجل التطبيقات التى تتخاطب مع العالم الخارجى دون استخدام كريستال خارجى ( أو متطلبات القدرة المصاحبة لذلك) .
• وحدة (موديول) محول من تناظرى إلى رقمى 10 بت 10-Bit A/D Converter : هذه الوحدة تضم "مكتسب وقت" قابل للبرمجة ، مما يسمح بأن يتم اختيار القناة وبأن يتم بدء التحويل ، دون انتظار لفترة أخذ العينات ، وبالتالى ، تخفيض سقف الكود .
• منفذ مخصص للبرمجة والتصحيح بالدائرة ICD/ICSP : هذه الأجهزة أدخلت استخدام أطراف للمصحح وللمبرمج والتى لا يتم تداخلها مع ميزات الميكروكونترولر الأخرى . يقدم هذا المنفذ كخيار بالميكروكونترولر المختار ، فهذه الميزة تسمح للمستخدمين بتطوير تطبيقات الدخل / الخرج الكثيفة مع الحفاظ على القدرة على البرمجة والتصحيح بالدائرة .

3.1 تفاصيل أعضاء الأسرة بشكل فردى :

من طرف **Admin** الجمعة فبراير 28, 2014 11:03 pm

3.1 تفاصيل أعضاء الأسرة بشكل فردى :

سوف تقتصر الدراسة على الميكروكونترولر PIC18F2550 .

الغلاف :

هذه الجهاز متوفر بغلاف ذات 28 طرف كما فى الشكل التالى :

من طرف **Admin** الجمعة فبراير 28, 2014 11:06 pm

المخطط الصندوقى للجهاز :

كما هو موضح بالشكل التالى :

من طرف **Admin** الجمعة فبراير 28, 2014 11:11 pm

الخصائص العامة للميكروكونترولر PIC18F2550 :

كما فى الجدوال التالية :

من طرف **Admin** الجمعة فبراير 28, 2014 11:17 pm

توزيع الأطراف :
كما فى الجداول التالية :

مثل جميع أجهزة PIC18F ، أعضاء الأسرة PIC18F2455/2550/4455/4550 تتوفر كأجهزة قياسية أو أجهزة "منخفضة الجهد" .
• الأجهزة القياسية بذاكرة فلاش محسنة ، يشار إليها بالحرف (F) فى رقم الجزء مثل (PIC18F2550) ، وتعمل على مدى الجهد VDD من 4.2V إلى 5.5V .
• الأجهزة منخفضة الجهد يشار إليها بالحروف (LF) ( مثل PIC18LF2550) ، وتعمل على مدى الجهد من 2.2V إلى 5.5V .

من طرف **Admin** السبت مارس 01, 2014 12:34 am

2- تكوينات المذبذب OSCILLATOR CONFIGURATIONS :
1.2 نظرة عامة :
أجهزة الأسرة PIC18F2455/2550/4455/4550 يدمج بها نظام ساعة مختلف عن الأجهزة السابقة عنها . إضافة موديول USB ، مع المتطلبات الفريدة من نوعها لمصدر ساعة مستقر ، جعل من الضرورى توفير مصدر منفصل والذى يتوافق مع خواص USB بكل من السرعة المنخفضة والسرعة الكاملة .
لاستيعاب هذه الاحتياجات ، فإن الأجهزة PIC18F2455/2550/4455/4550 تتضمن فرع ساعة جديد لتوفير ساعة بتردد 48 MHz من أجل عمل USB بالسرعة الكاملة .
ونظرا لأنها مقادة من مصدر الساعة الرئيسى ، فقد تم إضافة نظام إضافى لقسمة التردد السابقة prescalers واللاحقة postscalers لاستيعاب مدى واسع من ترددات المذبذب . الشكل التالى يبين نظرة عامة على بناء المذبذب :

ميزات المذبذب الأخرى الميتخدمة فى سلسلة الميكروكونترولر المحسن PIC18 ، مثل كتلة المذبذب الداخلى ، وتحويل الساعة لا تزال كما هى . وسوف يتم نقاشها لاحقا .

1.1.2 التحكم بالمذبذب OSCILLATOR CONTROL :
يتم التحكم فى تشغيل الأجهزة PIC18F2455/2550/4455/4550 من خلال سجلين للتكوين Configuration وسجلين للتحكم .
سجلات التكوين CONFIG1L و CONFIG1H :
تحدد خيارات وضع المذبذب ووضع قواسم التردد USB prescaler/postscaler .
مثل بتات التكوين ، فإن هذه السجلات يتم تحديدها عندما يتم برمجة الجهاز وتترك على هذا التكوين حتى يتم إعادة برمجة الجهاز .
السجل OSCCON :
يختار وضع الساعة الفعال Active Clock ، ويستخدم فى المقام الأول فى التحكم فى تحويل الساعة فى أوضاع إدارة القدرة . سوف يتم مناقشة استخدامه لاحقا .
السجل OSCTUNE :
يستخدم لتقليم trim مصد التردد INTRC ، وكذلك تحديد مصدر ساعة التردد المنخفض الذى يقود العديد من الميزات الخاصة . سوف نناقش ذلك لاحقا .

2.2 أنواع المذبذب Oscillator Types :

من طرف **Admin** السبت مارس 01, 2014 10:08 am

2.2 أنواع المذبذب Oscillator Types :
يمكن تشغيل الأجهزة PIC18F2455/2550/4455/4550 فى اثنى عشر وضع مذبذب مختلف . فى المقابل مع الميكروكونترولر المحسن PIC18 السابق ، أربعة من هذه الأوضاع ينطوى على استخدام نوعين من المذبذبات فى وقت واحد .
يمكن للمستخدمين برمجة بتات التكوين FOSC3:FOSC0 لاختيار واحد من الأوضاع التالية :
1- XT : كريستال / الرنان .
2- XTPLL : كريستال / رنان مع تمكين PLL .
3- HS : كريستال / رنان سرعة مرتفعة .
4- HSPLL : كريستال / رنان سرعة مرتفعة مع تمكين PLL .
5- EC : ساعة خارجية مع الخرج FOSC/4 .
6- ECIO : ساعة خارجية مع دخل / خرج على الطرف RA6 .
7- ECPLL : ساعة خارجية مع تمكين PLL و FOSC/4 كخرج على الطرف RA6 .
8- ECPIO : ساعة خارجية مع تمكين PLL ، و دخل / خرج على الطرف RA6 .
9- INTHS : المذبذب الداخلى يستخدم كمصدر لساعة الميكروكونترولر ، والمذبذب HS يستخدم كمصدر لساعة USB .
10- INTXT : المذبذب الداخلى يستخدم كمصدر لساعة الميكروكونترولر ، والمذبذب XT يستخدم كمصدر لساعة USB .
11- INTIO : المذبذب الداخلى يستخدم كمصدر لساعة الميكروكونترولر ، والمذبذب EC يستخدم كمصدر لساعة USB ، ودخل / خرج رقمى على الطرف RA6 .
12- INTCKO : المذبذب الداخلى يستخدم كمصدر لساعة الميكروكونترولر ، والمذبذب EC يستخدم كمصدر لساعة USB ، و خرج FOSC/4 على الطرف RA6 .
1.2.2 أوضاع المذبذب وتشغيل USB :

من طرف **Admin** السبت مارس 01, 2014 10:43 am

1.2.2 أوضاع المذبذب وتشغيل USB :
بسبب المتطلبات الفريدة من نوعها لموديول USB ، فيلزم أن يكون هناك نهجا مختلفا لساعة التشغيل . فى الأجهزة السابقة للميكروكونترولر PIC ، جميع ساعات الجوهر core و الأجهزة الطرفية كانت تقاد بواسطة مصدر تذبذب واحد ، المصادر المعتادة كانت : مذبذب أساسى ، أو ثانوى ، أو داخلى . مع الأجهزة PIC18F2455/2550/4455/4550 devices ، أصبح المذبذب الأساسى جزء من موديول USB ولا يمكن أن يرتبط بأى مصدر ساعة آخر . وبالتالى ، يجب توقيت موديول USB من مصدر الساعة الرئيسى ، ومع ذلك ، يمكن توقيت جوهر الميكروكونترولر والأجهزة الطرفية الأخرى بشكل منفصل من مذبذب ثانوى أو من المذبذب الداخلى كما ذكرنا من قبل .
بسبب المتطلبات المفروضة بواسطة توقيت USB ، يكون من المطلوب ساعة داخلية إما بتردد 6 MHz أو بتردد 48 MHz أثناء تمكين موديول USB . لحسن الحظ ، فأنه لا يتطلب تشغيل الميكروكونترولر ولا الأجهزة الطرفية الأخرى عند سرعة الساعة هذه عند استخدام المذبذب الرئيسى . هناك العديد من الخيارات لتحقيق متطلبات ساعة موديول USB والتى لا تزال توفر المرونة لتوقيت باقى الجهاز من مصدر المذبذب الرئيسى ( سوف نتناول ذلك بالتفصيل لاحقا فى "إعدادات المذبذب من أجل USB" ).

2.2.2 المذبذب الكريستال / الرنان السيراميكى :

من طرف **Admin** السبت مارس 01, 2014 12:02 pm

2.2.2 المذبذب الكريستال / الرنان السيراميكى :
فى أوضاع المذبذب الآتية HS, HSPLL, XT , XTPLL يتم توصيل كريستال أو رنان سيراميك بالطرفين OSC1 و OSC2 لإنشاء التذبذب . الشكل التالى يبين توصيلات الأطراف :

الجدول التالى يبين تحديد (اختيار) المكثف من أجل مذبذب الرنان السيراميكى :

والجدول التالى يبين تحديد (اختيار) المكثف من أجل مذبذب الكريستال :

ملاحظات :
1- السعة الأعلى تزيد من استقرار المذبذب ولكن أيضا تزيد من وقت بدء التشغيل .
2- عند العمل إسفل من 3V ، أو عند استخدام بعض رنانات السيراميك عند أى جهد ، فإنه قد يكون من الضرورى استخدام الوضع HS أو التحول إلى مذبذب كريستال .
3- نظرا لأن كل رنان / كريستال له خصائصه الخاصة ، فيجب على المستخدم مراجعة الشركة المصنعة للرنان / الكريستال من أجل القيم المناسبة للمكونات الخارجية .
4- المقاومة Rs قد تكون مطلوبة لتجنب القيادة المفرطة للكريستال بمواصفات مستوى قيادة منخفض .
5- تحقق دائما من أداء المذبذب على مدى VDD ومدة درجة الحرارة يكون مقبولا من أجل التطبيق .

قاسم التردد الداخلى اللاحق postscaler يسمح للمستخدمين بتحديد تردد الساعة مختلف عن تردد الكريستال أو الرنان .
يتم تحديد معامل قسمة التردد عن طريق بت التكوين CPUDIV . يمكن للمستخدمين تردد الساعة كتردد المذبذب أو 1/2 أو 1/3 أو 1/4 التردد .
ويمكن أيضا استخدام ساعة خارجية عندما يكون الميكروكونترولر فى الوضع HS Oscillator . فى هذه الحالة الطرف OSC2/CLKO يترك مفتوحا open كما فى الشكل التالى :

3.2.2 مدخل الساعة الخارجية EXTERNAL CLOCK INPUT:

من طرف **Admin** السبت مارس 01, 2014 12:30 pm

3.2.2 مدخل الساعة الخارجية EXTERNAL CLOCK INPUT:
أوضاع المذبذب EC, ECIO, ECPLL , ECPIO تتطلب مصدر خارجى للساعة ويكون متصلا بالطرف OSC1 . لا يكون مطلوبا وقتا لبدء المذبذب بعد أعادة التعيين عند توصيل القدرة Power-on Reset أو بعد الخروج من وضع السكون Sleep mode .
فى أوضاع EC , ECPLL Oscillator ، تردد المذبذب مقسما على 4 يكون متاح على الطرف OSC2 .
يمكن استخدام هذه الإشارة لأغراض الاختبار أو تزامن منطق آخر . الشكل التالى يبين توصيلات الأطراف من أجل وضع EC Oscillator :

الأوضاع ECIO , ECPIO Oscillator تعمل مثل الأوضاع EC , ECPLL ، إلا أن الطرف OSC2 يصبح طرف دخل / خرج إضافى للاغراض العامة . طرف الدخل / الخرحج يصبح البت bit 6 للمنفذ PORTA (RA6) . الشكل التالى يبين تةصيلات الأطراف من أجل الوضع ECIO Oscillator :

قاسم التردد اللاحق postscaler الداخلى من أجل تخفيض تردد الساعة فى الأوضاع XT , HS يكون متاحا أيضا فى الأوضاع EC , ECIO .

4.2.2 مضاعف (ضارب) التردد PLL FREQUENCY MULTIPLIER :

من طرف **Admin** السبت مارس 01, 2014 6:44 pm

4.2.2 مضاعف (ضارب) التردد PLL FREQUENCY MULTIPLIER :
تتضمن الأجهزة PIC18F2455/2550/4255/4550 على دائرة Phase Locked Loop (PLL) . هذه الدائرة تم توفيرها خصيصا من أجل تطبيقات USB مع مذبذبات السرعة المنخفضة ويمكن أن تستخدم أيضا كمصدر لساعة الميكروكونترولر .
يتم تمكين الدائرة PLL فى الأوضاع HSPLL, XTPLL, ECPLL , ECPIO Oscillator . هذه الدائرة مصممة لإنتاج تردد مرجعى ثابت 96 MHz من الدخل الثابت 4 MHz .
بعد ذلك يمكن قسمة الخرج واستخدامه فى كل من USB وساعة جوهر (أساس) core الميكروكونترولر . ونظرا لأن دائرة PLL لها تردد دخل ثابت وتردد خرج ثابت ، يوجد ثمانية خيارات لقاسم التردد السابق prescaling لموائمة تردد الدخل للدائرة PLL .
هناك أيضا خيار لقاسم تردد لاحق منفصل من أجل قيادة ساعة الميكروكونترولر من دائرة PLL . وهذا يسمح بأن يستخدم كل من ناقل USB والميكروكونترولر نفس دخل المذبذب مع عملهما بسرعات ساعة مختلفة . وعلى النقيض من المقياس اللاحق من أجل الأوضاع XT, HS , EC ، فإن الخيارات المتاحة هى
1/2, 1/3, 1/4 , 1/6 من خرج دائرة PLL .
الأوضاع HSPLL, ECPLL , ECPIO تجعل استخدام الوضع HS من أجل الترددات التى تصل إلى
48 MHz .
قاسم التردد السابق prescaler يقسم دخل المذبذب بنسبة تصل إلى 12 لإنتاج التردد 4 MHz لقيادة دائرة PLL . الوضع XTPLL يمكن أن يستخدم فقط تردد دخل 4 MHz والذى يقود دائرة PLL مباشرة .
الشكل التالى يبين المخطط الصندوقى لدائرة PLL ( الوضع HS) :

من طرف **Admin** السبت مارس 01, 2014 6:47 pm

5.2.2 كتلة (بلوك) المذبذب الداخلى INTERNAL OSCILLATOR BLOCK :
تتضمن الأجهزة PIC18F2455/2550/4455/4550 كتلة مذبذب داخلى والتى تولد إشارتين ساعة مختلفتين ، كلاهما يمكن أن يستخدم كمصدر لساعة الميكروكونترولر . إذا لم يستخدم ناقل USB كجهاز طرفى ، فإن المذبذب قد يلغى الحاجة لدوائر مذبذب خارجى على الأطراف OSC1 و / أو OSC2 .
الخرج الرئيسى (INTOSC) يكون مصدر ساعة بتردد 8 MHz والذى يمكن استخدامه لقيادة ساعة الجهاز مباشرة . وهو أيضا يقود قاسم التردد اللاحق INTOSC postscaler والذى يمكن أن يوفر مدى لترددات الساعة من 31 kHz إلى 4 MHz . الخرج INTOSC يكون ممكن عندما يتم تحيد (اختيار) تردد الساعة من 125 kHz إلى 8 MHz .
المصدر الآخر للساعة هو مذبذب المقاومة والمكثف الداخلى RC oscillator (INTRC) والذى يوفر خرج بتردد 31 kHz .
يتم تمكين المصدر INTRC إذا تم تحديد أختير كمصدر لساعة الجهاز ، كما أنه يمكن تلقائيا عندما يتم تمكين ما يلى :
• مؤقت بناء الطاقة Power-up Timer .
• مراقبة أمان فشل الساعة Fail-Safe Clock Monitor .
• مؤقت الحراسة Watchdog Timer .
• البدء بسرعتين Two-Speed Start-up .

يتم تحديد تردد مصدر الساعة : INTOSC مباشرة ، INTRC مباشرة ، أو INTOSC postscaler بواسطة بتات التكوين IRCF بالسجل OSCCON .

من طرف **Admin** السبت مارس 01, 2014 7:04 pm

5.2.2 أوضاع المذبذب الداخلى Internal Oscillator Modes :
عندما يتم استخدام المذبذب الداخلى كمصدر لساعة الميكروكونترولر ، فيلزم استخدام واحد من أوضاع المنذبذب الأخرى (External Clock or External Crystal/Resonator) كمصدر لساعة ناقل USB . اختيار مصدر ساعة USB يتحدد بواسطة بوضع المذبذب الداخلى المحدد .
يوجد أربعة أوضاع مختلفة (متباينة) متاحة وهى :
1- الوضع INTHS : يتم توفير ساعة USB بواسطة النمذبذب فى وضع HS .
2- الوةضع INTXT : يتم توفير ساعة USB بواسطة المذبذب فى وضع XT .
3- الوضع INTCKO : يتم توفير ساعة USB بواسطة مدخل لساعة خارجية على OSC1/CLKI ، والطرف OSC2/CLKO يخرج FOSC/4 .
4- الوضع INTIO : يتم توفير ساعة USB بواسطة مدخل لساعة خارجية على OSC1/CLKI ، والطرف OSC2/CLKO يعمل كدخل / خرج رقمى (RA6) .

من بين هذه الأوضاع الأربعة ، فقط الوضع INTIO يحرر طرف إضافى (OSC2/CLKO/RA6) من أجل استخدامه كمنفذ دخل / خرج .

من طرف **Admin** السبت مارس 01, 2014 10:15 pm

2.5.2.2 السجل : OSCTUNE
خرج المذبذب الداخلى يتم معايرته فى المصنع ولكن يمكن ضبطه (تعديله) فى تطبيق المستخدم . يتم فعل ذلك عن طريق الكتابة إلى السجل OSCTUNE . حساسية التوليف (الضبط الدقيق) tuning تكون ثابتة على مدى التوليف .
عندما يتم تعديل السجل OSCTUNE ، فإن ترددات INTOSC و INTRC سوف تبدأ فى الإزاحة (التحول) إلى التردد الجديد . ساعة INTRC سوف تصل إلى التردد الجديد فى غضون 8 دورات ساعة ( حوالى 8 * 32 μs = 256 μs ) . ساعة INTOSC سوف تستقر فى غضون 1 ms . تنفيذ الكود يستمر أثناء التحول . ليس هناك ما يشير إلى أن التحول قد حدث .
السجل OSCTUNE يحتوى أيضا على البت INTSRC . هذه البت تسمح للمسنخدمين بتحديد (اختيار) أى مذبذب داخلى يوفر مصدر الساعة عنتدما يتم تحديد خيار التردد 31 kHz .

من طرف **Admin** السبت مارس 01, 2014 10:16 pm

3.5.2.2 تردد خرج المذبذب الداخلى والانجراف Internal Oscillator Output Frequency and Drift :
يتم معايرة كتلة المذبذب الداخلى فى المصنع لإنتاج تردد خرج INTOSC بالقيمة 8.0 MHz . ومع ذلك ، فإن هذا التردد ينجرف (ينحرف) نتيجة للتغيرات بالجهد VDD أو فى درجة الحرارة ، والتى يمكن أن تؤثر على عمل المتحكم بطرق متنوعة .
مذبذب التردد المنخفض INTRC يعمل بشكل مستقل عن المصدر INTOSC . أية تغيرات فى INTOSC نتيجة للجهد أو درجة الحرارة لا تنعكس بالضرورة على التغيرات فى INTRC والعكس بالعكس .

من طرف **Admin** الأحد مارس 02, 2014 2:33 pm

منافذ المداخل/المخارج I/O Ports :
1- مقدمة :
فى هذا الجزء سوف نتعرف على منافذ (موانى) الدخل/الخرج للميكروكونترولر PIC18F2550 . هناك أربع منافذ دخل/خرج هى :
PORT A (RA0-RA6) , PORT B (RB0-RB7) , PORT C (RC0-RC7) , PORT E (RE3)
جميع أطراف الجهاز تتقاسم الوظائف بين "الأجهزة الطرفية" و "منافذ الدخل/ الخرج للأغراض العامة" ، باستثناء OSC1/CLKI (Pin 9) و VDD (Pin 20) و VSS (Pins 8 , 19) .
منافذ الدخل/الخرج للأغراض العامة تسنح للمنيكروكونترولر (الجهاز) بالمراقبة والتحكم فى الأجهزة الأخرى . معظم أطراف الدخل/الخرج تكون "متعددة" multiplexed مع وظيفة أو وظائف بديلة . "التعدد" multiplexing سوف يعتمد على خواص الأجهزة الطرفية للجهاز البديل . بشكل عام ، عندما يعمل الجهاز الطرفى ، فإن طرفه قد لا يستخدم كطرف دخل/خرج للأغراض العامة .

2- سجلات التحكم بمنفذ الدخل/الخرج I/O Port Control Registers :
جميع منافذ الدخل/الخرج لديها ثلاثة سجلات ترتبط إرتباطا مباشرا بتشغيل المنفذ ، وباعتبار أن "x" تشير إلى منفذ الدخل/الخرج المحدد يكون لدينا :
• TRISx : سجل "اتجاه البيانات" Data Direction .
• PORTx : سجل "منفذ الدخل/الخرج" I/O Port .
• LATx : سجل "مسك الخرج" Output Latch .
كل طرف دخل/خرج بالجهاز لديه بت مقترنة (متلازمة) بالسجلات TRIS, PORT, LAT .

2-1 السجلات TRIS :
السجل TRISx يتحكم فى البتات التى تحدد ما إذا كان كل طرف مقترن بمنفذ دخل/خرج هو "مدخل" input أو "مخرج".
• إذا كانت بت السجل TRIS بواحد "1" ، عندئذ يتم تهيئة طرف الدخل/الخرج المقترن بها ليكون "مدخل" .
• وإذا كانت بت السجل TRIS بصفر "0" ، عندئذ يتم تهيئة طرف الدخل/الخرج المقترن بها ليكون "مخرج".
الطريقة السهلة للتذكر هى أن الواحد "1" يشبه حرف "I" (أول حرف فى كلمة مدخل Input) ، وأن الصفر "0" يشبه حرف "O" (أول حرف فى كلمة مخرج Output) .

2-2 سجلات المنفذ PORT Registers :
يتم الوصول إلى البيانات على طرف الدخل/الخرج عن طريق السجل PORTx . قراءة السجل PORTx هى قراءة لقيمة طرف الدخل/الخرج ، فى حين أن الكتابة إلى السجل PORTx هى كتابة القيمة إلى ماسك بيانات المنفذ.
الكتابة إلى المنفذ تعنى أن أطراف المنفذ يتم "قراءتها" read ، ويتم "تعديل" modified هذه القيمة ، وبعد ذلك تتم الكتابة إلى ماسك بيانات المنفذ .

2-3 سجلات الماسك (المزلاج) LAT Registers :
السجل LATx المقترن مع طرف دخل/خرج "يزيل " المشاكل التى يمكن أن تحدث مع تعليمات "قراءة –تعديل - كتابة" . قراءة السجل LATx ترجع القيم المحفوظة فى مزالج خرج المنفذ
port output latches ، بدلا من القيم على أطراف الدخل/الخرج . عملية القراءة – التعديل – الكتابة على السجل LAT ، المقترن مع منفذ دخل/خرج ، تتجنب إمكانية الكتابة قيم طرف دخل فى مزالج المنفذ . الكتابة إلى السجل LATx له نفس تأثير الكتابة إلى السجل PORTx . الاختلاف بين السجلات PORT و LAT يمكن تلخيصها على النحو التالى :
• الكتابة إلى السجل PORTx ، تكتب قيمة البيانات إلى مزلاج المنفذ .
• الكتابة إلى السجل LATx ، تكتب قيمة البيانات إلى مزلاج المنفذ .
• قراءة السجل PORTx ، تقرأ قيمة البيانات على أطراف الدخل/الخرج .
• قراءة السجل LATx ، تقرأ قيمة البيانات المحفوظة فى مزلاج المنفذ .

منافذ الدخل / الخرج I/O PORTS للميكروكونترولر PIC18F2550 :

من طرف **Admin** الأحد مارس 02, 2014 2:46 pm

منافذ الدخل / الخرج I/O PORTS للميكروكونترولر PIC18F2550 :

1- السجلات PORTA, TRISA , LATA :
السجل PORTA هو سجل بسعة 8 بت ، لمنفذ ثنائى الاتجاه . سجل اتجاه البيانات المقابل هو TRISA .
• تحديد (= 1) بت بالسجل TRISA سيجعل طرف المنفذ PORTA المقابل "مدخل" input (أى يتم وضع مشغل الخرج المناظر فى وضع "المعاوقة – المرتفعة" ) .
• مسح (= 0) بت بالسجل TRISA سيجعل طرف المنفذ PORTA المقابل "مخرج" output ( أى يتم وضع محتويات "مزلاج الخرج" output latch على الطرف المختار )
• قراءة السجل PORTA ، تقرأ حالة الأطراف ، والكتابة إليه سوف تكتب إلى "مزلاج المنفذ" .
• سجل مزلاج البيانات LATA معين أيضا بالذاكرة . القراءة – التعديل – الكتابة على السجل LATA ، يقرأ ويكتب قيمة "الخرج الممسوك" للمنفذ PORTA .
• الطرف RA4(Pin 6) يتقاسم الوظائف "المتعددة" مع مدخل ساعة موديول المؤقت Timer0 وليصبح الطرف RA4/T0CKI .
• الطرف RA6(Pin 10) يتقاسم الوظائف المتعددة مع طرف المذبذب الرئيسى ، يتم تمكينه كمذبذب أو طرف I/O بواسطة تحديد المذبذب فى سجل التكوين Register 1H (تفاصيل بتات التكوين لاحقا). عندما لا يستخدم كطرف منفذ ، فإن RA6 والبتات المرتبطة به بالسجلات TRIS و LAT يتم قراءتها كصفر "0" .
• كما أن الطرف RA4(Pin 6) يتقاسم الوظائف المتعددة مع موديول USB ، فهو يخدم كمستقبل للدخل من مرسل - مستقبل USB خارجى (تفاصيل ؟إعداد موديول USB لاحقا) .
• العديد من أطراف المنفذ PORTA تتقاسم الوظائف "كمداخل تناظرية" ، و"مداخل للجهود المرجعية" VREF+ , VREF- ، و "مخرج لجهد المرجع للمقارن" .
• عمل الأطراف RA5(Pin 7) والأطراف RA0:RA3(Pins 2:5) كمداخل للمحول من تناظرى إلى رقمى A/D يتم تحديده (اختياره) عن طريق تحديد أو مسح clearing/setting بتات التحكم فى السجل ADCON1 ( سجل التحكم رقم 1 فى المحول A/D) .

ملاحظة :
عند إعادة التعيين نتيجة توصيل القدرة Power-on Reset (بداية التشغيل) ، يتم إعداد RA5 و RA0:RA3 "كمداخل تناظرية" وتقرأ كصفر (0) . الطرف RA4 يتم إعداده "كمدخل رقمى".

• السجل TRISA يتحكم فى اتجاه الأطراف RA ، حتى عندما يجرى استخدامها كمداخل تناظرية . يجب على المستخدم التأكد من أن البتات بالسجل TRISA تكون فى حالة التحديد set(=1) عند استخدامها كمداخل تناظرية .

مثال لتهيئة المنفذ PORTA :
بلغة الأسمبلى :

الكود:
CLRF PORTA    ; Initialize PORTA by clearing output data latches CLRF LATA    ; Alternate method to clear output data latches MOVLW 0Fh    ; Configure A/D MOVWF ADCON1    ; for digital inputs MOVLW 07h    ; Configure comparators MOVWF CMCON    ; for digital input MOVLW 0CFh    ; Value used to ; initialize data ; direction MOVWF TRISA    ; Set RA<3:0> as inputs ; RA<5:4> as outputs

بلغة السى مع المترجم ميكروسى برو :

الكود:
PORTA = 0 ;       // Initialize PORTA by clearing output data latches LATA = 0 ;       // Alternate method to clear output data latches ADCON1 = 0x0F ;    // Configure A/D for digital inputs(=00001111) CMCON = 0x07 ;    // Configure comparators for digital input TRISA = 0xCF ;    //Value used to initialize data direction(=11001111) //Set RA<3:0> as inputs , RA<5:4> as outputs

برنامج بسيط :

الكود:
/******************************************************************** FLASHING LED ---------------------- In this project an LED is connected to bit 0 of PORT A (RA0) of a PIC18F2550 type microcontroller (any other PIC microcontroller can also be used in this project). The microcontroller is operated from an 8MHz crystal. The LED is flashed continuously with 1 second intervals. *****************************************************************/ void main() { ADCON1 = 0x0F ;    // Configure A/D for digital inputs(=00001111) CMCON = 0x07 ;    // Configure comparators for digital input TRISA = 0;       // Configure PORT A as outputs for(;;)          // FOREVER loop { PORTA.RA0 = 1;    // Turn ON LED Delay_Ms(1000);    // Wait 1 second PORTA.RA0 = 0;    // Turn OFF LED Delay_Ms(1000); // Delay 1 second } }

الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :

رد: الترقى فى العمل مع الميكروكونترولر من السلسلة PIC16F إلى السلسلة PIC18F :