億金電子有限公司

聯(lián)系我們：電話: 0755-27876565手機(jī): 189 2460 0166Q Q: 857950243立即咨詢郵箱: yijindz@163.com
首頁企業(yè)博客 Microchip的PIC18-Q71系列微控制器

Microchip的PIC18-Q71系列微控制器

來源：http://69677.cn 作者：億金電子 2024年03月04
Microchip的PIC18-Q71系列微控制器
PIC18-Q71系列微控制器的移位寄存器使用信號(hào)路由端口
這篇博客文章介紹了集成到PIC18-Q71系列微控制器（MCU）和未來設(shè)備上的新信號(hào)路由端口（SRPORT）外設(shè)。我們將討論如何將SRPORT與其它外設(shè)配合使用來實(shí)現(xiàn)串行輸入并行輸出（SIPO）移位寄存器。
了解問題
在I/O引腳有限的MCU中，引腳可用性通常成為主要的系統(tǒng)限制。通常在可用引腳的數(shù)量與芯片本身的成本、石英晶振尺寸和復(fù)雜性之間存在權(quán)衡，這使得很難找到完美的平衡。涉及多個(gè)外設(shè)互連的應(yīng)用經(jīng)常會(huì)遇到并非所有外設(shè)信號(hào)都能直接互連的問題，需要通過外部I/O引腳路由信號(hào)才能建立連接。這可能并不理想，因?yàn)樗拗屏薓CU在需要時(shí)與多個(gè)外部元件接口的能力，從而降低了系統(tǒng)的整體功能。
這種情況有解決方案，例如使用更高引腳數(shù)的設(shè)備來確保所有連接都可以進(jìn)行，或者添加額外的硬件（例如I/O擴(kuò)展器）來增加可用的引腳數(shù)。盡管這些解決方案看似可行，但理解其中的利弊很重要，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，從而增加總成本。
什么是信號(hào)路由端口？
歐美進(jìn)口晶振Microchip的SRPORT是一個(gè)軟件接口，它模擬微控制器上的物理硬件端口，本質(zhì)上類似于一個(gè)沒有物理連接到外部引腳的常規(guī)I/O端口。這樣就可以像連接到微控制器的物理端口一樣與器件通信，無需在應(yīng)用中使用任何額外的物理I/O線路。SRPORT為設(shè)計(jì)帶來了先進(jìn)的互連性，最終最大限度地減少了對(duì)外部引腳布線的需求。這允許用戶創(chuàng)建自定義配置，而無需復(fù)雜的軟件開發(fā)或大量PCB修改。
SRPORT模塊是一種多功能硬件解決方案，由8個(gè)虛擬輸入引腳和8個(gè)虛擬輸出引腳組成。這些引腳非常靈活，可以滿足特定的應(yīng)用需求。每個(gè)信號(hào)路由引腳提供一系列輸入選擇，包括各種獨(dú)立于內(nèi)核的外設(shè)的輸出，這使得基于硬件的解決方案能夠在選定外設(shè)和虛擬引腳之間交換數(shù)據(jù)。
對(duì)于需要高級(jí)同步和時(shí)序的應(yīng)用，SRPORT提供廣泛的時(shí)鐘源選擇，包括來自外設(shè)的時(shí)鐘源。每個(gè)信號(hào)路由引腳都配有一個(gè)觸發(fā)器，以便在需要時(shí)幫助信號(hào)同步，最終幫助設(shè)計(jì)基于硬件的狀態(tài)機(jī)。
SRPORT用作高電平輸入選擇多路復(fù)用器，貼片晶振，通過外設(shè)引腳選擇（PPS）在內(nèi)部將數(shù)字外設(shè)輸出連接到其它外設(shè)的輸入，無需將這些信號(hào)路由至外部I/O引腳以實(shí)現(xiàn)外設(shè)之間的通信。輸入選擇范圍還包括緊鄰的下一個(gè)信號(hào)路由引腳的輸出作為輸入。這與每個(gè)信號(hào)路由引腳提供的觸發(fā)器結(jié)合使用，允許移位寄存器操作。最后，SRPORT提供專用的更改時(shí)中斷。這在用于DMA控制器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器等其它外設(shè)的觸發(fā)事件時(shí)非常有用。
使用SRPORT創(chuàng)建串行輸入并行輸出（SIPO）移位寄存器
既然我們對(duì)SRPORT有了很好的了解，現(xiàn)在我們將討論我們的應(yīng)用團(tuán)隊(duì)如何利用SRPORT和其它外設(shè)實(shí)現(xiàn)SIPO移位寄存器。
該應(yīng)用使用帶有PIC18F46Q71微控制器的Curiosity高引腳數(shù)（HPC）板。
下面顯示了代碼示例如何運(yùn)行的高級(jí)框圖。

Code Example Block Diagram
 
什么是串行輸入并行輸出（SIPO）移位寄存器？
移位寄存器是一種可以存儲(chǔ)和傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)字電路。移位寄存器由多個(gè)相互級(jí)聯(lián)的觸發(fā)器組成，其中每個(gè)觸發(fā)器可以存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù)，而整個(gè)鏈可以存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)。
SIPO移位寄存器是一種數(shù)字電路，可以在一系列觸發(fā)器中存儲(chǔ)和傳輸數(shù)據(jù)。它通過串行輸入一次接收一位或一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，并并行輸出整組位或字節(jié)。SIPO移位寄存器通常由多個(gè)相互連接的觸發(fā)器組成，使用它們的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)作為輸入。
SIPO移位寄存器的基本表示如下所示：
SIPO Shift Register

操作理論
讓我們首先討論SRPORT在這個(gè)移位寄存器示例中必須扮演什么角色。SRPORT模塊負(fù)責(zé)根據(jù)輸入的時(shí)鐘信號(hào)存儲(chǔ)和移位數(shù)據(jù)。要將SRPORT配置為移位寄存器，SRPORT允許其輸入選擇選項(xiàng)之一是作為輸入的下一個(gè)信號(hào)路由引腳的輸出。
下圖顯示了這種情況。

SRPORT as Shift Register

SRPORT從脈寬調(diào)制器（PWM）外設(shè)獲取時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)。PWM1模塊產(chǎn)生一個(gè)1kHz時(shí)鐘信號(hào)，用作SRPORT的時(shí)鐘輸入。為了將該信號(hào)用作SRPORT的時(shí)鐘信號(hào)，可配置邏輯單元（CLC）用于將時(shí)鐘信號(hào)重定向至SRPORT的時(shí)鐘輸入選擇。
PWM2模塊用于產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)，作為移位寄存器的輸入。PWM2產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在1kHz時(shí)鐘信號(hào)的每個(gè)上升沿移位并存儲(chǔ)。一旦出現(xiàn)8個(gè)時(shí)鐘周期，代表前8個(gè)時(shí)鐘周期數(shù)據(jù)的8位值就會(huì)存儲(chǔ)在PORTW寄存器中。一旦第八個(gè)時(shí)鐘周期出現(xiàn)，通用定時(shí)器（UTMR）就會(huì)觸發(fā)直接存儲(chǔ)器訪問（DMA）傳輸，將數(shù)據(jù)從SRPORT轉(zhuǎn)移到RAM。隨后，使用另一個(gè)DMA模塊將數(shù)據(jù)從RAM移動(dòng)到UART的發(fā)送緩沖區(qū)，以便在數(shù)據(jù)終端上顯示。
最后，在Curiosity HPC開發(fā)板上使用板載按鈕啟動(dòng)每一輪數(shù)據(jù)傳輸。為了解決按鈕具有潛在去抖的問題，定時(shí)器2模塊與CLC模塊結(jié)合使用，以創(chuàng)建基于硬件的無代碼按鈕去抖解決方案。
總之，這表明可以利用SRPORT和其它獨(dú)立于內(nèi)核的外設(shè)來有效實(shí)現(xiàn)移位寄存器。要進(jìn)一步了解演示內(nèi)容，您可以探索MPLAB Discover環(huán)，指導(dǎo)您完成項(xiàng)目的MPLAB代碼配置器（MCC）設(shè)置。
 
原廠代碼 進(jìn)口晶振 型號(hào) 頻率
DSC1123CI2-125.0000 Microchip晶振 DSC1123 125MHz
DSC1123CI2-200.0000 Microchip晶振 DSC1123 200MHz
DSC1123AE2-100.0000 Microchip晶振 DSC1123 100MHz
DSC1001CI2-027.0000 Microchip晶振 DSC1001 27MHz
DSC1123CE1-156.2500 Microchip晶振 DSC1123 156.25MHz
DSC1123CI2-150.0000 Microchip晶振 DSC1123 150MHz
DSC1123CI2-100.0000 Microchip晶振 DSC1123 100MHz
DSC1103DI2-312.5000 Microchip晶振 DSC1103 312.5MHz
DSC1123DI2-050.0000 Microchip晶振 DSC1123 50MHz
DSC1123CI2-156.2500 Microchip晶振 DSC1123 156.25MHz
DSC1123BL2-125.0000 Microchip晶振 DSC1123 125MHz
DSC1123CI5-125.0000 Microchip晶振 DSC1123 125MHz
DSC1103CI5-300.0000 Microchip晶振 DSC1103 300MHz
DSC1123DL5-200.0000 Microchip晶振 DSC1123 200MHz
DSC1123NL5-100.0000 Microchip晶振 DSC1123 100MHz
DSC1001CI2-018.4320 石英晶振 DSC1001 18.432MHz
DSC1123CI1-200.0000 Microchip晶振 DSC1123 200MHz
DSC1123CI1-156.2500 Microchip晶振 DSC1123 156.25MHz
DSC1123AE2-300.0000 Microchip晶振 DSC1123 300MHz
DSC1123AI1-125.0000 Microchip晶振 DSC1123 125MHz
DSC1123AI2-125.0000 Microchip晶振 DSC1123 125MHz
DSC1122CE1-125.0000 Microchip晶振 DSC1122 125MHz
DSC1123AE2-200.0000 Microchip晶振 DSC1123 200MHz
DSC1103CI1-075.0000 Microchip晶振 DSC1103 75MHz
DSC1123AI2-150.0000 Microchip晶振 DSC1123 150MHz
DSC1123AI1-200.0000 Microchip晶振 DSC1123 200MHz
DSC557-0344SI1 Microchip晶振 DSC557-03 100MHz

正在載入評(píng)論數(shù)據(jù)...

發(fā)表評(píng)論:

姓名：
郵箱：
正文：

歡迎參與討論，請(qǐng)?jiān)谶@里發(fā)表您的看法、交流您的觀點(diǎn)。

此文關(guān)鍵字： 石英晶體
誠征下列地區(qū) 晶振 | 石英晶振 | 圓柱晶振 | 貼片晶振 | 陶瓷晶振 | 石英晶體諧振器 | 頻率元件 的合作伙伴：
深圳市 廣州市 北京 上海 東莞 佛山 中山 順德 珠海 杭州 溫州 武漢 長沙 南京 大連 長春 西安 鄭州 澳門 沈陽 南寧 昆明 濟(jì)南 重慶 成都
kf
kf
close
kf 億金微信號(hào)