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PIC12F510 e 16F506


Il clock

Fino ad ora abbiamo citato un clock, ma non abbiamo ancora specificato da dove deriva.

In questi piccoli PIC, dove le dimensioni sono determinanti, il generatore del clock è integrato nel componente. Questo vuol dire che non è necessario alcun componente esterno, come quarzi, condensatori, ecc.

Nel PIC12F510, come nel maggiore 16F506, però, è possibile attivare un clock esterno, che richiederà i componenti classi (cristallo, condensatori, resistenza).

Il modulo oscillatore interno consente di generare un clock a 4 o 8 MHz, corrispondenti rispettivamente ad un ciclo di istruzione di 1us e di 500 ns. 
L' oscillatore esterno che prevede l' uso di cristalli o RC , con il limite, comunque, di una frequenza massima di 8MHz (16F506 arriva a 20MHz con l' oscillatore esterno).
Applicazioni di questa possibilità sono RTC, misure di frequenza e periodo, misure di tempo, generazione di segnali e clock in cui la precisione richiesta è quella di un cristallo.

La precisione del generatore interno, che è RC, è sufficientemente elevata per moltissimi casi;: essa viene determinata dal costruttore e il valore generato può essere aggiustato agendo su un opportuno registro.

Questo registro prende il nome di OSCCAL. Questa è la sua struttura:

OSCCAL

bit

7 6 5 4 3 2 1 0

nome

CAL6

CAL5

CAL4

CAL3

CAL2

CAL1

CAL0

-

funzione

R/W

R/W

R/W

R/W

R/W

R/W

R/W

-

default

1 1 1 1 1 1 1

0

  • bit 7:1 CAL6:0 valore di calibrazione
                   0111111 = frequenza massima
                   ...
                   0000001
                   0000000 = valore centrale
                   1111111
                   ...
                   1000000 = frequenza minima

  • bit 0   non usato - lettura = 0
                        scrittura senza effetto  

In sostanza, i primi sette bit del registro si applicano come fattore correttivo della frequenza generata dal clock interno. Rispetto ad un valore ideale centrale di 0000000, variando questi bit si potrà ottenere una frequenza maggiore o minore, in range non ben definito, ma che si può supporre di un 10% circa rispetto al valore nominale.

Se osserviamo ancora i default, possiamo vedere che al reset viene applicato un valore binario di 11111110 al registro OSCCAL . Questo non è detto sia il valore di calibrazione ideale.   

Microchip calibra in fabbrica ogni chip per avere la frequenza di clock più precisa possibile ed ha realizzato un sistema per fa si che l' utente possa effettuare questa calibrazione, se lo ritiene necessario. Il meccanismo è singolare:

  • il valore di calibrazione di fabbrica è salvato nell' ultima cella della memoria programma, che è in tecnologia flash, quindi scrivibile e cancellabile, pur potendo mantenere i dati per lungo tempo (>100 anni).
  • questo valore è nel formato di una istruzione movlw valore
  • il vettore di reset, ovvero il punto da cui comincia la scansione delle istruzioni è spostato dall' indirizzo 00 a quello di questa cella.

Ne risulta che al reset il processore inizia con l' istruzione  e il Program Counter (PC) avanza portandosi a 00 dove l' utente piazza le sue istruzioni. Quindi, volendo calibrare l' oscillatore con il valore "ufficiale", la prima istruzione al reset sarà una scrittura di OSCCAL con il contenuto di W, che è il valore di calibrazione.
ovviamente, se non interessa la precisione dell' oscillatore, questa fase iniziale può essere evitata.

Il valore di calibrazione in uscita dalla fabbrica è scritto in una locazione di Flash, quindi sovra scrivibile o cancellabile.

  Nel programmare il componente occorre avere cura di NON cancellare la calibrazione dell' oscillatore impostata dalla fabbrica. 
Se il dispositivo di programmazione non permette una esclusione di questa locazione, occorre leggerla e salvarne il valore PRIMA di avviare la programmazione e riscriverla durante la programmazione.

I tools di programmazione di Microchip (Pickit, ICD, RealIce) dispongono dell' opzione di non cancellazione del valore di calibrazione di fabbrica.

La scelta della frequenza dell' oscillatore viene effettuata in una diversa sezione della programmazione del chip: la "configurazione".


 

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Aggiornato il 30/04/13.