PICシリーズの構成

  1. PICシリーズ

    1. 概要

      PICには１２、１６、１８シリーズがあります。１２シリーズは８ピンのパッケージで、PICのどれかひとつの機能を専用に利用するとき便利です。１６シリーズは18ピンから40ピンまで、ピン数が選択できます。大型のPICはすべての機能を含んでいます。必要とする、機能、入出力の端子数で、メモリのサイズで必要な型番を選択してください。
      　18シリーズは命令が16ビットになり、異なる命令セットになります。

    2. マニュアル

      マニュアルは、MicroChip社のwebからPDFをダウンロードできます。英文です。
      　http://www.microchip.com

    3. 16Fシリーズ

      　１６Fシリーズにも多くの型番があります。以下は、メモリサイズや内蔵する周辺機能を表にまとめたものです。クロックの(int)はクロック内臓を意味します。ccp は、Capture、Comparator、PWM　の先頭文字で、計数値の取得やPWM信号の発生を行います。
      　UARTは非同期通信機能で、PCのCOM端子を利用してデータの送受信を行うことができえう機能です。naはNotAvailableでりようできないこと、ａｖはAvailable：利用可能です。比較器はアナログ信号としての比較、ADはアナログディジタル変換です。
      　最後のJDMはUARTを利用してPICへのプログラム書き込むを行う回路方式で、書き込み回路とソフトが公開されています。
      　ここでは、先の章で紹介した　628,648 以外のPICを簡単に紹介します。

      ピン プログラ
      ムメモリ      		 データ
      メモリ      		 EEROM 入出力 クロック ccp UART タイマ
      8/16      		 比較器 AD JDM
      648A 18 4k 256 256 16 4Mhz(int)
      20MHz      		 1 USART 2/1 2 na av
      630 　 1k 64 128 12 4Mhz(int)
      20MHz      		 １ 　 1/1 １ 10bit/8ch av
      84A 18 1k 36 64 13 10Nhz na na 1/0 a na av
      873/874 28 4k 192 368 14 20MHz 2 USART/
      SSP      		 3/2 2 10bit/5ch
      /8ch      		 av
      876/877 40 8k 368 256 14 20MHz 2 USART/
      SSP      		 3/2 2 10bit/5ch
      /8ch      		 av
      87 18 4k/7k 368 256 16 8Mhz(int)
      20MHz      		 1 USART/
      SSP      		 2/1 2 na av
      88 18 4k/7k 368 256 16 8Mhz(int)
      20MHz      		 1 USART/
      SSP      		 2/1 2 10bit/5ch av

    4. 12Fシリーズ

      １２Fシリーズは８ピンの小形パッケージです。6本以内の入出力端子の場合には便利です。10ビットのADコンバータ、タイマー、内臓発振子を持ち、割り込みも可能です。シリアル通信機能はありません。
      種類 プログラ
      ムメモリ      		 データ
      メモリ      		 EE
      ROM      		 汎用
      IO      		 AD
      変換      		 コンパ
      レータ      		 CCP
      PWM      		 タイマ クロック クロック
      内臓
      635 1k 64 128 6   1   2 20 8
      675 1k 64 128 6 4 1   2 20 4
      683 2k 128 256 6 6 1 1 3 20 8

  2. １６F87/88

    1. 特徴

      　現在のところ、１６Fシリーズのすべての機能を搭載しています。内部クロックは４Mｈｚ以外に8種から選択可能で、微調整も可能です。Timer1の消費電力が、従来の20μAから、1.8μAに減少しました。また、WDTの周期も設定可能になりました。これらは待機時の消費電力の現象に効果があります。

      　IOポート、タイマー・PWM、シリアル、以外に10bitアナログ変換、アナログ比較が可能です。
      プログラムROMをプログラムで読み書き可能です。
      内部クロックの場合、周波数の微調整が可能です。
      多分、（現在の）ミドルレンジのすべての機能が詰まっています。

    2. 構成

      87と88の違いは　AD変換機能の有無です。



    3. メモリ

      　プログラムメモリは４K,データメモリは368、EEROMは２５６バイトです。

    4. SFRとプログラム

      1. コンフィグレーション

        　２００７Hと２００８H番地にあり、プログラムでは設定できない構成を指定します。プログラムと同時に書き込みます。

        CP CCPMX DEBUG WRT1 WRT0 CPD LVP BOREN MCLRE FOSC2 PWRTEN WDTEN FOSC1 FOSC2

        CP、CPD：コードとデータを保護
        CCPMX：クロックの出力指定（CCP1）
        WRT1,0：プログラムによるROM書き込むからの保護
        MCLRE：４ピンはMCLRとして利用

        　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 IESO ECMEN

        IESO：
        ECMEN：クロックの監視をする

      2. アナログ変換

        ANSEL:９BH
        　 ANS6 　 　 　 　 　 ANS０

        外部端子を、アナログ入力とするか、ポートAとして利用するかを設定します。１でアナログ入力となります。

        ADCON0:1FH
        ADCS1 ADCS0 CHS2 CHS1 CHS0 GO/^DONE　 　 ADON

        ADCS2,0 は、ADCON1のADCS1ビットと共に、AD変換のクロックを指定します。
        CHS2,1,0　はアナログの入力を選択します。
        　選択後、サンプルが終了するまで20μSは必要です
        GOを１にすると、変換を開始します。変換が終了するとこのビットが0になります。
        ADON： 変換機能を有効にします。0にすると変換機能をオフにするため、消費電力が抑制されます。

        ADCON0:９FH
        ADFM ADCS2 VCFG1 VCFG0 　 　 　 　

        ADFM：　読みとりの形式を指定します。０の場合、左詰になりADRESHに先頭8ビット、ADRESLに残りの2ビットが入ります。
        　１の場合右詰になり、ADRESLに下位8ビット、ADRESHに残りの2ビットが入ります。

        ADRESH：１EH
        AD９ AD8 　 　 　 　 　 AD2
        ADRESL：FEH
        AD1 AD０ 　 　 　 　 　　 　　

        AD変換の結果が入ります。ADFMが0のとき、ADRESHの先頭８ビットが入り、ADRESLに残りの2ビットが入ります。

      3. 変換の手順

        ANSELでアナログ入力として使用する端子を定めます。
        ADCS2,ADCS1,ADCS0で、アナログのクロックを定めます。クロックは1.6Mhz以下にします。クロック4MHzの場合、0,0,1 を設定します。

        倍率 ADCS2 ADCS1,0 最大クロック
        ２ ０ ００ 1.25
        ４ １ ００ 2.5
        ８ ０ ０１ 5
        １６ １ ０１ 10
        ３２ ０ １０ 20
        ６４ １ １０ 20

        ADFMで読みとりフォーマットを定めます。8ビットで十分の場合、左詰を選択します。
        VCFG1,0で、アナログ参照電圧を定めます。0,0 にすると、最大VCC,最低がGNDになります。VREFでこの参照電圧を設定可能です。

        CSH2,0で入力チャンネルを定めます。
        設定後、入力電圧が確定するまで、20μ秒待ちます。
        GOビットを１にします。
        GOビットが０になるのを待ちます。
        ADRESH,L で結果を読みます。

        変換時間は、1ビット当たり1アナログクロックです。4Mhzクロックで利用する場合、0.5Mのクロックですから、20μ秒かかります。したがって、チャンネルを切り替えながら変換をすると、40μ秒が必要です。これに、プログラムでデータを読み出す時間が必要です。したがって、最大200K程度のサンプルが可能です。ただし、SRAMが256バイト程度しかありません。

  3. １６F８７＊：

    1. 877/874 ：40ピンの大型PIC

      　最大の特徴は入出力ピンの数で、ポートもAからEまで5ポートあります。ただし、A,Eポートは８ビット構成ではありません。１６シリーズの機能はほとんど含まれていますが、あとから追加された、内臓クロック、EEROM書き込み機能、などは含まれていません。16F877Aでは含まれています。PWMやシリアル通信は2系統備えています。

      　電源用端子VDDとグランド端子VSSは左右両側にあります。11/32ピンを共に電源＋に、12/31ピンを電源ーに接続してください。片側でも動作しますが、双方を接続するほうが安定した電源を供給できます。

      　（MicroChip社webページより）

    2. １６F876/873

      876/873は28ピン構成で、幅は１８ピンのPICと同じです。ピン数が少ないので、ポートのD,E が省略され、ピンに３種の機能が割り当てられていますが、機能はほぼ同じです。ただし、AD入力のチャンネル数が少なく、パラレルスレーブ機能は省略されています。

      （MicroChip社webページより）

    3. メモリ

      ８７7と８７４の違いはメモリのサイズです。８７７のプログラムメモリは８Kですが、874は４ｋです。データメモリも３６８と１９２も違いがあります。

  4. １２F６２９・６７５

    1. 特徴

      　８ピンの中に、ポート、タイマ、アナログ変換機能が組み込まれています。シリアル通信機能や、CCP機能は組み込まれていません。プログラムもメモリ１Ｋですからコンパイラを利用すると、少し、きついかも知れません。また、データメモリのアドレスが少し変則的で、SFRはすべてバンク１に割り振られています。

    2. １２F629

      　629はプログラムメモリが１ｋ、データメモリ64、EEROM128バイトを内蔵しています。6ビットのポートと8,16ビットタイマー、アナログ比較機能があります。
      　クロックは４MHzの発振回路を内臓し、最大20MHzのクロックで動作します。動作電圧は２Vかた5.5Vまでで、sleep 命令による低電力待機が可能です。

    3. １２F675

      　675は629の機能に4ch、10bitのAD変換機能が内蔵されています。このため、ひとつのピンに最大５種の機能が割り当てられています。電源ピンが通常と逆なので要注意。

      端子 役割
      VDD 電源　２〜５V
      GP5/T1CK1/OSC1/CLKIN 汎用IO、Timer1クロック、発振子、外部クロック入力
      GP4/T1G/OSC2/CLKOUT 汎用IO、Timer1ゲート、発振子、クロック出力
      GP3/MCLR/VPP 汎用IO、マスタクリア（リセット）、プログラム時電源
      GP2/AN2/T0CKI/INT/COUT 汎用IO,アナログ入力、タイマー０クロック入力、
      外部割込み、
      GP1/AN1/CIN-/VREF/ICSPCLK 汎用IO,アナログ入力、コンパレータ入力、
      参照電圧、プログラム時電源クロック
      GP0/AN0/CIN+/ICSPDAT/ULPWU 汎用IO,アナログ入力、コンパレータ入力、
      プログラム時電源クロック、ローパワー覚醒入力
      VSS 電源　GND

    4. ポート処理

      　ポートは GPIO レジスタの下位6ビットを利用しますが、アナログ関連機能のリセットが必要です。アナログ比較機能の初期設定のために CMCON を、アナログチャンネルの設定のためANSEL の設定が必要です。

        bcf   STATUS,RP0
  clrf   GPIO
  movlw  07h
  movwf  CMCON
  bsf    STATUS ,RP0
  clrf   ANSEL  ;12F675のみ
  movlw  0ch
  movwf  TRISIO

    5. 割り込

      　GPIOを入力として使用する場合、状態変化で割り込むことができます。GP2 を単独の割り込み信号として利用することもできます。他に、タイマー、AD変換、EE書き込み、での割り込みも利用できます。

      INTCOM:
      GIE PEIE T0IE INTE GPIE T0IF INTF GPIF

    6. レジスタファイル

      SFRはすべて　バンク１に割り振られtいます。

    7. 特徴的なレジスタ

      　OSCCAL で内部発振（４MHｚ）を微調整することができます。100000 が中央値で、000000が最小、111111が最大になります。

      OSCCAL:90h
      CAL5 CLA4 CAL3 CLA2 CLA1 CLA0 　 　

      　コンフィグレーションで設定する　PowerOnReset と BrownOutDetect を設定することができます。どちらも、0にすると設定します。

      PCON：８Eh
      　 　 　 　 　 　 ＾POR ＾BOD

    8. C言語プログラム

      　汎用IOはCCSCのC言語ではポートAとして利用します。

      #include <12F675.h>
#fuses INTRC_IO,NOWDT,PUT,NOPROTECT,NOMCLR
#use delay(clock = 8000000)
//GP0,GP1 にLED接続
//順に点灯、消灯

void main()
{
  while(1){
    output_low(PIN_A0);
    delay_ms(500);
    output_high(PIN_A0);

    output_low(PIN_A1);
    delay_ms(500);
    output_high(PIN_A1);
   }
}

  5. １２F683

    1. 特徴

      １２F675と同じ8ピン構成ですが、プログラムメモリが２Kに拡張され、CCP 機能が追加されています。データメモリでのSFRの番地も１６Fシリーズと同様ですから、１６Fシリーズでなれている場合、12F675より利用しやすいでしょう。

    2. ピン構成

      GP2端子は6重の機能が割り振られています。


      端子 役割
      VDD 電源　２〜５V
      GP5/T1CK1/OSC1/CLKIN 汎用IO、Timer1クロック、発振子、外部クロック入力
      GP4/T1G/OSC2/CLKOUT 汎用IO、Timer1ゲート、発振子、クロック出力
      GP3/MCLR/VPP 汎用IO、マスタクリア（リセット）、プログラム時電源
      GP2/AN2/T0CKI/INT/COUT/CCP1 汎用IO,アナログ入力、タイマー０クロック入力、
      外部割込み、コンパレータ１出力、キャプチャPWM
      GP1/AN1/CIN-/VREF/ICSPCLK 汎用IO,アナログ入力、コンパレータ入力、
      参照電圧、プログラム時電源クロック
      GP0/AN0/CIN+/ICSPDAT/ULPWU 汎用IO,アナログ入力、コンパレータ入力、
      プログラム時電源クロック、ローパワー覚醒入力
      VSS 電源　GND

    3. アドレス構成

      　16Fシリーズと同様、バンク0の0-20h にSFRが割り当てられています。バンク０のRAMは96バイトで、残り32バイトはバンク1に振られています。12F629/675 とは異なりますから注意が必要です。

    4. プログラム書き込み

      　IPIのPDE_XPライタ（V5.0）は１２F６８３には対応していません。