PIC12F519

La memoria

Riserviamo per ultima una trattazione della memoria, che interesserà principalmente chi vuole capire più a fondo il funzionamento dei PIC e chi programma in Assembly; meno importante per chi programma in C o simili.

In questi PIC troviamo due tipi di memoria:

• un' area di memoria FLASH, che comprende la memoria programma (program memory), la configuration word e il registro ID
• un' area di memoria RAM che comprende la RAM dati e gli SFR

Trovate qui qualche chiarimento, se occorre, per quanto riguarda il problema di banchi e pagine.

Memoria programma

PIC12F519 ha un program counter (PC) 11 bit (PC) in grado di indirizzare un programma 2k x 12 (ricordiamo che l' ampiezza delle istruzione dei Baseline è 12 bit, mentre il bus dati è a 8 bit - ved. architettura Harvard). Solamente il primi 1k x 12 (0000h-03FFh) sono fisicamente disponibili. L' area da 0440h a 7FFh non è implementata e un accesso causerà un wrap-around verso l' area implementata. L' area complessiva di 1k è divisa in due pagine da 512 ciascuna a causa della limitatezza dell' indirizzo che è contenibile negli opcodes. L' accesso alle pagine si ottiene agendo sul bit PA0 dello STATUS. Il vettore di reset, ovvero la locazione a cui va posta la prima istruzione del programma, si trova, come solito per i PIC, a 0000h. La locazione 03FFh contiene il valore di calibrazione dell'oscillatore interno. Questo valore non deve essere cancellato o sovra scritto, come abbiamo visto nelle pagine dedicate al clock. L' area tra 0400h e 043Fh è occupata da una sezione di memoria Flash che può essere utilizzata durante il programma come area dati. L' accesso a questa zona si effettua come se si trattasse di una EEPROM (vedere più avanti). Lo stack a 12 bit è di soli due livelli, quindi limita il numero degli annidamenti di chiamate a subroutine. Non ci sono meccanismi che indichino un overflow o underflow dello stack; quindi è responsabilità del programmatore di evitare questi errori. Nel set Baseline non ci sono istruzioni di manipolazione dello stack.

La memoria FLASH conserva quanti scritto anche al mancare della tensione di alimentazione, quindi il contenuto delle locazioni da 0000h a 043Fh resta invariato fino a che non viene volontariamente cancellato e/o riscritto.

Memoria RAM

La memoria di dati è composta di registri o byte in RAM, ovvero di memoria scrivibile e leggibile a volontà, ma che perde quanto contenuto al momento in cui la tensione scende sotto un valore minimo di mantenimento o viene a mancare del tutto. Nella stessa area sono implementati i registri di controllo SFR. 
In effetti, Microchip divide i registri in due gruppi funzionali:

• Special Function Registers (SFR)
• e registri di uso generale (General Purpose Register - GPR).

I registri SFR includono TMR0, il Program Counter (PCL), lo STATUS, i registri di I/O e il file di indirizzamento indiretto (FSR).  Sono SFR anche tutti i registri utilizzati per controllare la configurazione delle risorse interne.
I registri di uso generale sono la vera e propria RAM dati, sotto il comando delle istruzioni del programma.

L' area di RAM tra 27h e 2Fh è un alias della RAM tra 07h e 0Fh, per cui, indirizzando, ad esempio:
- 0Ah o 2Ah si accederà comunque alla stessa cella di RAM.

Invece, l' area tra 10h e 1Fh e quella tra 30h e 3Fh sono completamente indipendenti. Per accedere alla locazione 35h, ad esempio, sarà necessario passare nel Banco1.
In questi PIC extra semplici l' accesso al Banco 1, cioè al terzo blocco di RAM (quello da 30h a 3Fh) e ai registri di gestione della EEPROM, si effettua con l' indirizzamento indiretto attraverso il bit 5 del registro FSR:

• FSR<5> = 0 ->  Banco 0
• FSR<5> = 1  -> Banco 1

Va considerato che, seppure General Purpose Register e SFR sono entrambi "RAM", i primi non vanno usati per conservate dati, poichè sono in relazione con la gestione delle varie funzioni del processore; solamente i GPR saranno da impiegare come aree di memoria volatile per i dati.

Possiamo anche notare che i registri TRISGPIO e OPTION non appaiono nella mappa della memoria in quanto sono SFR speciali a sola scrittura, accessibili rispettivamente ed esclusivamente con le istruzioni tris e option.

Può essere utile dare uno sguardo anche la tabella riassuntiva degli SFR, in cui appaiono i valori di default al reset.

La tabella riporta:

• l' indirizzo assoluto del registro nella mappa della memoria RAM
• il nome (label) del registro
• gli mnemonici relativi ai bit
• il valore di default al POR (x indica un valore casuale)
• la pagina del foglio dati dove sono sono descritti nel dettaglio questi registri

In particolare:

• il bit 5 dello STATUS costituisce lo switch di pagina per accedere alla parte superiore della memoria programma: 
  - PA0 = 0 ->  primi 512 bytes
  - PA0 = 1 ->  restanti 512 bytes
• il bit 5 di FSR costituisce lo switch per accedere ai banchi:
  - FSR<5> = 0 ->  Banco 0
  - FSR<5> = 1 ->  Banco 0
  Queste informazioni riguardano la programmazione Assembly, dove è cura del programmatore il dirigere il flusso di istruzioni alla giusta destinazione. Nell' uso di compilatori, invece, è il compilatore che provvede a commutare banchi o pagine a seconda della necessità.
• Sempre nello STATUS, il bit 7 (GPWUF) va a 1 dopo un reset prodotto dal wake-up dovuto al cambio di stato dei pin