32-bitni mikrokontrolerji prinašajo v svetova elektrotehnike in računalništva povsem nove dimenzije. Hitrost, odzivnost, sorazmerno veliko pomnilnika in strojno podprto digitalno procesiranje signalov omogočajo, da vse več analognih komponent nadomestimo s programsko logiko. Hkrati lahko izdelamo kakovostnejše rešitve.
Prav neverjetno je, kako je mogoče danes s sodobno tehnologijo v čip, manjši od palca na roki odraslega človeka, vgraditi »čistokrvni« 32-bitni mikroračunalnik s številnimi funkcijskimi enotami, ki po svojih procesnih zmogljivosti nekajkrat prekaša PC-je, Atarije in Amige iz osemdesetih let preteklega stoletja.
V preteklem nadaljevanju smo spoznali osnove mikrokontrolerjev PIC32. Tokratno bomo začeli z analizo funkcionalnih enot in prvimi praktičnimi primeri v Visual Basicu .NET in programsko knjižnico LIB_PCUSBProjects v6.2 za komunikacijo z mikrokontrolerji, s katerimi si bomo poenostavili marsikatero nalogo. Vsak članek iz serije Programiranje PIC32 bo razdeljen na dve poglavji z naslovoma »Zgradba in delovanje« ter »V praksi«. V prvem bomo bolj opisali, kako programiramo določen del PIC32, denimo vhodno-izhodne vmesnike, v drugem pa bomo znanje tudi praktično uporabili na prototipni plošči PC USB Projects in Microchipovem PIC32MZ Embedded Connectivity Starter Kitu. Vse bo »začinjeno« tudi s programerskimi triki in triki na področju strojne opreme, ki bistveno olajšajo dostopnost posameznih funkcionalnosti ter hkrati pohitrijo delovanje.
Zgradba in delovanje
32-bitni mikrokontrolerji PIC32 imajo MIPSovo procesorsko jedro in več podatkovnih in naslovnih vodil, preko katerih komunicirajo z notranjimi funkcijskimi enotami in z zunanjim svetom. Pri Microchipu so se potrudili, da je arhitektura za programerje, vajene 8-bitnih mikrokontrolerjev PIC16 in PIC18, ohranila veliko mero podobnosti. Kljub temu PIC32 kar prekipeva od presežkov. Funkcijske enote omogočajo tudi 32-bitno natančnosti, imajo podatkovne zajetne izravnalnike, omogočajo več načinov delovanja, obenem pa jih je tudi veliko več. Zato lahko danes z enim čipom na eni tiskanini naredimo napravo, za katero bi včasih potrebovali več mikrokontrolerjev, morda pa celo več tiskanin.
Oscilatorski del
Mikrokontrolerji PIC32MX podpirajo dokaj širok obseg različnih oscilatorjev in resonatorjev. Na spletni strani https://sites.google.com/site/pcusbprojectsdownloads sta objavljeni datoteki PIC32MX270F256B firmware v2.9.1 – all subversions.zip in PIC32MX250F128B firmware v2.9.1 – all subversions.zip, v katerih so datoteke HEX za različne oscilatorje in resonatorje, ki jih lahko uporabimo pri mikrokontrolerjih PIC32MX270F256B in PIC32MX250F128B. Delovna frekvenca procesorskega jedra je vselej nastavljena na 40 MHz, lahko pa jo s spremembo prednastavitev zvišamo na 50 MHz. Vendar pri 50 MHz delujejo le novejši PIC32MX250F128B.
Še kar pestra podpora različnim oscilatorjem in resonatorjem z različnimi nihajnimi frekvencami pri družini mikrokontrolerjev PIC32MX se pri PIC32MZ skrči na kristalne oscilatorje in resonatorje s 24 MHz. Slednje je pogoj, da lahko uporabljamo USB 2.0 z vsem načini delovanja. Če USB ne potrebujemo, je možnosti še vedno precej. Vendar vse ne omogočajo doseganja delovnega takta procesorskega jedra 200 MHz pri PIC32MZ.
Na spletni strani PC USB Projects je objavljena vgrajena programska oprema za mikrokontrolerje PIC32MZ2048ECx100 in PIC32MZ2048ECx144. Obakrat prednastavljene vrednosti ustrezajo 24 MHz kristalnemu oscilatorju, ki ga uporabljata tako vtični modul s PIC32MZ2048ECx100, kot tudi PIC32MZ Embedded Connectivity Starter Kit s PIC32MZ2048ECx144.
Programiranje PIC32 (2)
2015_SE227_33
