PIC 12F519

Ulteriori informazioni tecniche

La struttura dei port

La struttura interna dei port di questi PIC è semplice.

I 6 I/O sono raccolti in nel port GPIO. Da un punto di vista generale GPIO corrisponde al PORTB dei Baseline con più di 8 pin. In lettura, il segnale RDport apre il gate che mette in comunicazione il pin con il bus dati: la lettura riporta lo stato del pin in quel determinato istante. In scrittura, il segnale WRport è clock per i latch D che hanno come ingresso quanto presente sul bus dati. I latch del registro TRIS abilitano o meno i gate che comandano i due MOSFET finali.  Se il bit di TRIS è a 1, i gate di MOSFET sono bloccati ed è possibile solo la lettura, qualsiasi cosa sia scritta nel Data Latch.   Se il bit di TRIS è a 0, i gate sono comandati dallo stato dell' uscita del Data Latch: se è a 1, viene abilitato i MOSFET P che collega il pin con la VDD; se è 0 viene abilitato il gate del MOSFET , che collega il pin con la VSS.

Una coppia di diodi relazionati a VDD e VSS costituisce una protezione contro le sovra e sotto tensioni applicate al pin. Questo è particolarmente interessante quando si utilizza il pin come ingresso; una resistenza esterna in serie al pin permetterà di limitare una eventuale corrente che scorra nei diodi. Il suo valore potrà essere compreso tra 100ohm e 1k.

I due MOSFET sono simili, ma non perfettamente simmetrici; come normale, il MOS P ha una Ron maggiore del MOS N.
La tensione di uscita a livello alto (MOSFET P attivo) è mediamente 4.5V per VDD=5V @ 25°C con 5mA di carico.
La tensione di uscita a livello basso (MOSFET N attivo) è 0.2V per VDD= 5V @25°C con 10 mA di carico. 
Il foglio dati riporta curve relative a questi parametri in funzione della temperatura e della corrente.
Quindi, in linea di massima, la configurazione più vantaggiosa è con il carico appeso alla Vdd, anche se dal punto di vista pratico è la stessa cosa una connessione sink o source current.

Per un maggiore dettaglio dei pin, occorre fare riferimento alle funzioni ad essi collegate.

1. Sui pin possono essere attivati dei weak pull-up con il bit GPPU. Questi pull-up, costruiti con MOSFET ad alta resistenza, sono utili per evitare di aggiungere esternamente delle resistenze di pull-up. La resistenza di questi pull-up varia tra 20 e 100k con le caratteristiche costruttive del chip. Se la tensione di alimentazione o la temperatura aumenta, il valore delle resistenza è maggiore.  
   Questi pull-up possono essre il carico di un circuito esterno; solamente dove le loro caratteristiche siano inadeguate all' applicazione si utilizzeranno pull-up esterni.
    
2. Sui pin è programmabile la funzione di reset alla variazione di stato, creata con un latch addizionale e un gate EXOR. Se la funzione è abilitata, il gate verifica l'ultimo valore letto, conservato nel latch, con quello attuale del pin: se esiste una differenza, agisce sul circuito generatore del reset interno.

Anche per il pin GP2 sono implementate variazioni dello schema base allo scopo di supportare le funzioni addizionali

Il pin GP3 : ha la funzione di weak pull-up programmabile come GP0 e GP1   ha la funzione di wake up per cambio dello stato sul pin   è impostabile dalla Configuration Word come MCLR o ingresso digitale.  Come I/O digitale, ha solo il registro di ingresso e non può essere usato come uscita E' evidente che la scelta tra MCLR e GP3, essendo parte del registro di configurazione, è fissa fino a nuova programmazione.  La funzione di ingresso diventa attiva automaticamente quando MCLR è disabilitato.  dispone di un particolare meccanismo che, all' applicazione della tensione Vpp (10-13V) avvia le operazioni di accesso alla lettura, scrittura e verifica della memoria programma attraverso l' interfaccia ICSP. In queste condizioni, GP0 e GP1 passano ad essere le due line di comunicazione sincrona.

I pin GP4 e GP5 supportano l' oscillatore esterno:

La scelta tra I/O digitale e oscillatore è effettuata nella Configuration Word. A causa della loro struttura non dispongono di Weak pull-up e della funzione di wakeup.

La tabella seguente riassume la situazione dei pull up e della funzione di wakeup.

Se MCLR è abilitato nella Configuration Word, il weak pull-up relativo è attivato automaticamente (ma non è attivato il wakeup). Questo permette di fare a meno di una resistenza esterna.

Il tipo di ingresso o di uscita che viene implementato sui pin a seconda della funzione è questo:

• TTL = ingresso livelli TTL
• CMOS = uscita livelli CMOS
• ST = ingresso Schmitt trigger
• HV = ingresso per la tensione di programmazione
• XTAL = uscita per l''oscillatore a quarzo esterno

I pin hanno diversa configurazione in ingresso a seconda della funzione attivata. Ad esempio, il pin 5 è un ingresso TTL quando è GP2 e un ingresso Schmitt Trigger quando serve da ingresso del conteggio del timer.

Tutti i pin sono protetti da una coppia di diodi tra Vdd e Vss, escluso GP3 che ha solo il diodo verso la Vss (l' altro è assente a causa della necessità di applicare la Vpp che è maggiore della Vdd).

Altri parametri

I chip possono lavorare a piena frequenza (4 e 8MHz) tra  2.2 e 5.5V per temperature ambiente tra -40°C e +125°C (per i chip con gamma di temperatura estesa).

Per quanto riguarda l' oscillatore esterno, i limiti indicati sono questi:

WDT ha un minimo di 10ms circa (@-40°C e VDD=5.5V) che sale a 45 ms (@+125°C e 2.2V).
Il foglio dati riporta grafici relativi a questo parametro.

Il tempo DRT dipende dall' oscillatore selezionato e dal tipo di reset:

La massima corrente al pin Vss è 200 mA e 150 mA al pin Vdd; in entrambi i casi è garantita la corrente di 25mA a tutti i pin.