میکروکنترلر PIC چیست؟
توسط simatec
مدت زمان خواندن این وبلاگ :
۷ دقیقه
سطح مقاله:
نیمه تخصصی
چه چیزی یاد خواهم گرفت؟
میکروکنترلرها، که به نام‌های دیگری همچون پردازنده‌های کوچک و واحدهای پردازشی در ابعاد کوچک شناخته می‌شوند، در بسیاری از سیستم‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند. یکی از محبوب‌ترین میکروکنترلرها در دنیای الکترونیک، میکروکنترلرهای PIC هستند که توسط کمپانی Microchip Technology طراحی و تولید می‌شوند. این میکروکنترلرها به دلیل قابلیت‌های متنوع، ساده‌سازی فرآیندهای برنامه‌نویسی و استفاده از زبان‌های سطح بالا، در کاربردهای مختلف از جمله اتوماسیون صنعتی، رباتیک، و دستگاه‌های دیجیتال به کار می‌روند. در این مقاله، به معرفی انواع مختلف میکروکنترلرهای PIC و ویژگی‌های آنها خواهیم پرداخت.
مزایای به دست آمده:
- گسترش آسان شبکه
- ارتباط سریع و پایدار
- پیکربندی ساده
- قابلیت اطمینان بالا
- امنیت بیشتر
برای دانلود راهنمای نصب کلیک کنید
میکروکنترلر PIC چیست؟
عبارت PIC مخفف Programmable Interface Controller است که به معنای “کنترل‌کننده‌های ارتباطی قابل برنامه‌ریزی” می‌باشد. این میکروکنترلرها از سوی کمپانی Microchip تولید می‌شوند و در مدل‌های مختلف با ویژگی‌های متفاوت، از جمله سری‌های ۱۰، ۱۲، ۱۴، ۱۶، ۱۷، ۱۸، ۲۴، و دیگر مدل‌ها عرضه می‌شوند.
جدول مقایسه میکروکنترلرهای PIC
| ویژگی | سری ۱۰ | سری ۱۲ | سری ۱۴، ۱۶، ۱۷، ۱۸ | سری ۲۴ | سری DS | سری RF |
|---|---|---|---|---|---|---|
| نوع پردازنده | ۸ بیتی | ۸ بیتی | ۸ بیتی | ۱۶ بیتی | ۱۶ بیتی | ۸ بیتی |
| تعداد پایه‌ها | ۶ پایه | ۸ پایه | ۸ تا ۱۰۰ پایه | ۲۸ تا ۴۰ پایه | ۲۸ تا ۴۰ پایه | ۸ پایه |
| حافظه برنامه | ۲۵۰ تا ۵۰۰ بایت | ۰.۵ کیلوبایت تا ۲ کیلوبایت | ۱ کیلوبایت تا ۳۲ کیلوبایت | ۲ کیلوبایت تا ۴۸ کیلوبایت | بالا | ۵۱۲ بایت تا ۲ کیلوبایت |
| حافظه داده (RAM) | ۱۶ تا ۲۴ بایت (RAM) | ۱۶ تا ۱۲۸ بایت (EEPROM) | ۵۶ تا ۳۲۸ بایت (RAM) | ۱۰۰ تا ۵۱۲ بایت (RAM) | بالا | بالا |
| مبدل آنالوگ به دیجیتال | دارد | دارد | دارد | دارد | ندارد | ندارد |
| مبدل دیجیتال به آنالوگ | ندارد | ندارد | دارد | دارد | ندارد | ندارد |
| ماژول ساعت و تقویم | ندارد | ندارد | ندارد | دارد | ندارد | ندارد |
| تایمر | تایمر داخلی | تایمر WDT و تایمر ۰ و ۱ | تایمر ۰، ۱، ۲، ۳، ۴، WDT، CCP، USART | تایمرهای پیشرفته و دقیق‌تر | ندارد | ندارد |
| ماژول USB | ندارد | ندارد | دارد | دارد | ندارد | ندارد |
| پشتیبانی از پروتکل‌ها | ندارد | ندارد | پروتکل‌های مختلف مانند CAN و LIN | پروتکل‌های CAN، LIN، USB | ندارد | ندارد |
| ماژول فرستنده RF | ندارد | ندارد | ندارد | ندارد | ندارد | دارد (فرکانس‌های ۲۹۰ تا ۹۳۰ مگاهرتز) |
| حافظه EEPROM | ندارد | دارد | دارد | دارد | دارد | ندارد |
| برنامه‌نویسی در مدار | دارد | دارد | دارد | دارد | دارد | دارد |
| قیمت | اقتصادی | اقتصادی | متوسط | بالا | بالا | بالا |
میکروکنترلر PIC سری ۱۰
میکروکنترلرهای سری ۱۰ از نوع ۸ بیتی و ۶ پایه هستند. این تراشه‌ها به امکاناتی نظیر مقایسه‌گرهای داخلی، مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)، اسیلاتور داخلی و قابلیت غیر فعال کردن پایه ریست مجهز هستند. همچنین امکان برنامه‌نویسی در مدار (In-Circuit Programming) نیز برای این سری میکروکنترلرها وجود دارد.
حافظه برنامه این تراشه‌ها در محدوده ۲۵۰ بایت تا ۵۰۰ بایت و حافظه داده آنها در حدود ۱۶ تا ۲۴ بایت (RAM) است.
میکروکنترلر PIC سری ۱۲
این تراشه‌ها نیز از نوع ۸ بیتی هستند اما دارای ۸ پایه می‌باشند. نسبت به سری ۱۰، امکانات بیشتری دارند. از ویژگی‌های این میکروکنترلرها می‌توان به مبدل آنالوگ به دیجیتال، مقایسه‌گر داخلی، تایمر WDT، تایمر ۰ و ۱ با قابلیت استفاده از اسیلاتور خارجی LP اشاره کرد. همچنین این تراشه‌ها از برنامه‌نویسی در مدار و غیر فعال کردن پایه ریست پشتیبانی می‌کنند.
حافظه برنامه تراشه‌های سری ۱۲ به صورت فلش و PROM است و حجم آن از ۰.۵ کیلوبایت تا ۲ کیلوبایت متغیر است. حافظه داده آنها شامل ۱۶ تا ۱۲۸ بایت EEPROM و ۲۵ تا ۱۲۸ بایت حافظه قابل دسترس است.
میکروکنترلرهای سری‌های ۱۴، ۱۶، ۱۷ و ۱۸
این تراشه‌ها نیز از نوع ۸ بیتی هستند و ویژگی‌های گسترده‌تری دارند. از امکانات قابل ذکر برای این سری می‌توان به مبدل آنالوگ به دیجیتال، مبدل دیجیتال به آنالوگ، USART، USB، WDT، تایمرهای مختلف، و پشتیبانی از بوت‌لودر اشاره کرد. این سری میکروکنترلرها معمولاً در کاربردهای پیشرفته‌تری مورد استفاده قرار می‌گیرند.
حافظه این تراشه‌ها در محدوده‌های ۱ کیلوبایت تا ۳۲ کیلوبایت برای حافظه برنامه و حافظه‌های مختلف RAM و EEPROM برای داده‌ها در دسترس است.
میکروکنترلر PIC سری ۲۴
این سری از میکروکنترلرها از نوع ۱۶ بیتی هستند و علاوه بر ویژگی‌های عمومی سایر سری‌ها، امکانات پیشرفته‌تری مانند ماژول ساعت – تقویم، حافظه برنامه با حجم بالا و رجیسترهای ۳۲ بیتی را نیز دارند. این تراشه‌ها بیشتر در پروژه‌هایی با نیاز به پردازش‌های پیچیده و زمان‌بندی دقیق مورد استفاده قرار می‌گیرند.
میکروکنترلرهای سری DS و RF
- سری DS: میکروکنترلرهای ۱۶ بیتی که به‌طور خاص برای پردازش سیگنال‌های دیجیتال (DSP) طراحی شده‌اند و از قدرت پردازشی بالایی برخوردارند.
- سری RF: این تراشه‌ها به‌طور ویژه برای کاربردهای بی‌سیم طراحی شده‌اند و دارای ماژول فرستنده UHF داخلی هستند که در فرکانس‌های مختلفی قابل استفاده است.
برتری‌های میکروکنترلر PIC
- قابلیت برنامه‌نویسی با زبان‌های سطح بالا: برخلاف زبان‌های ماشین یا اسمبلی، میکروکنترلرهای PIC قابلیت برنامه‌نویسی با زبان‌های ساده‌تر همچون BASIC را دارند که موجب راحتی در برنامه‌نویسی می‌شود.
- سرعت اجرای بالا: برنامه‌ها در میکروکنترلرهای PIC به زبان ماشین بارگذاری می‌شوند و به همین دلیل با سرعت بالایی اجرا می‌شوند.
- سادگی و قیمت مناسب: میکروکنترلرهای PIC دارای طراحی ساده و قیمت مقرون به‌صرفه‌ای هستند که آنها را برای استفاده در پروژه‌های مختلف اقتصادی و مناسب می‌سازد.
سوالات شما , پاسخ ما
میکروکنترلرهای PIC در پروژه‌هایی مانند رباتیک، سیستم‌های اتوماسیون، سیستم‌های کنترل صنعتی، دستگاه‌های پزشکی، سیستم‌های نظارتی، و دستگاه‌های دیجیتال مورد استفاده قرار می‌گیرند.
برای برنامه‌نویسی میکروکنترلرهای PIC می‌توان از زبان‌های سطح بالا مانند C، BASIC و حتی Assembly استفاده کرد. بسیاری از توسعه‌دهندگان از زبان C به دلیل سادگی و قدرت بالا استفاده می‌کنند.
- Flash: حافظه‌ای است که می‌توان آن را برنامه‌ریزی کرده و پس از قطع برق، اطلاعات آن حفظ می‌شود.
- EEPROM: حافظه‌ای غیر فرار که به‌طور معمول برای ذخیره‌سازی داده‌های دائمی یا موقت استفاده می‌شود.
- ROM: حافظه‌ای که به طور پیش‌فرض اطلاعات در آن ذخیره شده است و نمی‌توان آن را تغییر داد.