Nghiên cứu, ứng dụng vi điều khiển PIC 18F97J60

Ngày nay, các thiết bị điện tử và tự động hóa có mặt ở khắp nơi, chúng có mặt trong tất cả các lĩnh vực, từ những ứng dụng trong công nghiệp cho đến những sản phẩm dân dụng, và những ứng dụng chuyên dụng trong quân sự, công nghệ thông tin, điện tử viễn thông. Mà lõi của các thiết bị đó đại đa số là các họ vi xử lí, vi điều khiển. Một trong những vi điều khiển được ứng dụng rộng rãi và có nhiều tài nguyên là họ vi điều khiển PIC. Trước đây, việc giám sát từ xa thông qua một hệ thống gồm các phần tử nối với nhau bằng dây dẫn với các chuẩn truyền thông phổ biến như RS-232, RS-485. Tuy nhiên, việc mở rộng phạm vi điều khiển (sự gia tăng về số lượng các phần tử) thì mô hình này gặp nhiều khó khăn, và đặc biệt là khoảng cách điều khiển rất hạn chế. Sự ra đời của công nghệ truyền thông với giao thức TCP/IP đã làm thay đổi hoàn toàn phạm vi ứng dụng của thiết bị giám sát và điều khiển từ xa. Mô hình mạng phổ biến đó là mạng nội bộ LAN (Local Area Network) và mạng diện rộng WAN (Wide Area Network), gọi chung là mạng Ethernet đã cho phép mở rộng phạm vi giám sát và quy mô của hệ thống. Thêm vào đó, khi muốn truyền xa hơn, có thể truy câp vào hệ thống từ bất kỳ đâu chỉ cần có thêm đường truyền Internet. Vi điều khiển PIC có rất nhiều tài nguyên, có đầy đủ tính năng của một vi điều khiển khác như các cổng I/O, biến đổi ADC, các bộ timer Và PIC18F97J60 là một trong những chip vi điều khiển có đấy đủ tính năng như vậy, đăc biệt hơn khi vi điều khiển này hỗ trợ chuẩn Ethernet giúp các thiết bị có thể dễ dàng kết nối Internet. Xuất phát từ thực tiễn đó qua đề tài: “ Nghiên cứu, ứng dụng vi điều khiển PIC 18F97J60 ” nhóm chúng em đã quyết định chọn một ứng dụng quan trọng nổi trội hơn so với các họ vi điều khiển khác đó chính là điều khiển thiết bị từ xa qua giao thức TCP/IP dùng PIC18F97J60 .

docx87 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 3056 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu, ứng dụng vi điều khiển PIC 18F97J60, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, các thiết bị điện tử và tự động hóa có mặt ở khắp nơi, chúng có mặt trong tất cả các lĩnh vực, từ những ứng dụng trong công nghiệp cho đến những sản phẩm dân dụng, và những ứng dụng chuyên dụng trong quân sự, công nghệ thông tin, điện tử viễn thông. Mà lõi của các thiết bị đó đại đa số là các họ vi xử lí, vi điều khiển. Một trong những vi điều khiển được ứng dụng rộng rãi và có nhiều tài nguyên là họ vi điều khiển PIC. Trước đây, việc giám sát từ xa thông qua một hệ thống gồm các phần tử nối với nhau bằng dây dẫn với các chuẩn truyền thông phổ biến như RS-232, RS-485. Tuy nhiên, việc mở rộng phạm vi điều khiển (sự gia tăng về số lượng các phần tử) thì mô hình này gặp nhiều khó khăn, và đặc biệt là khoảng cách điều khiển rất hạn chế. Sự ra đời của công nghệ truyền thông với giao thức TCP/IP đã làm thay đổi hoàn toàn phạm vi ứng dụng của thiết bị giám sát và điều khiển từ xa. Mô hình mạng phổ biến đó là mạng nội bộ LAN (Local Area Network) và mạng diện rộng WAN (Wide Area Network), gọi chung là mạng Ethernet đã cho phép mở rộng phạm vi giám sát và quy mô của hệ thống. Thêm vào đó, khi muốn truyền xa hơn, có thể truy câp vào hệ thống từ bất kỳ đâu chỉ cần có thêm đường truyền Internet. Vi điều khiển PIC có rất nhiều tài nguyên, có đầy đủ tính năng của một vi điều khiển khác như các cổng I/O, biến đổi ADC, các bộ timer…Và PIC18F97J60  là một trong những chip vi điều khiển có đấy đủ tính năng như vậy, đăc biệt hơn khi vi điều khiển này hỗ trợ chuẩn Ethernet giúp các thiết bị có thể dễ dàng kết nối Internet. Xuất phát từ thực tiễn đó qua đề tài: “ Nghiên cứu, ứng dụng vi điều khiển PIC 18F97J60 ” nhóm chúng em đã quyết định chọn một ứng dụng quan trọng nổi trội hơn so với các họ vi điều khiển khác đó chính là điều khiển thiết bị từ xa qua giao thức TCP/IP dùng PIC18F97J60 . Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi nhiều thiếu sót, chúng em mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp từ quý thầy cô và các bạn để đề tài hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! LỜI CẢM ƠN Trước tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, các cô Trường Đại học Điện lực, khoa Công nghệ tự động đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quí giá trong suốt quá trình chúng em học tại trường. Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS. Bùi Thị Duyên và KS. Nguyễn Khánh Hưng, đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Bên cạnh đó nhóm đồ án cũng xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lớp Đ3_CNTD, những người đồng hành trong khóa học và có nhiều ý kiến đóng góp. Một lần nữa xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc! Hà nội, Ngày 10 tháng 01 năm 2013 Nhóm sinh viên thực hiện: Vũ Văn Cảnh Nguyễn Văn Phong Lê Anh Quân TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ***************** PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC Họ và tên : …………………………..………………………………………………... …………………………..………………………………………………... Lớp : …………………………………………..……Khoa : Công nghệ tự động Ngành học : …………………………..………………………………………………... Tên đề tài : …………………………..………………………………………………... …………………………..………………………………………………... …………………………..………………………………………………... Mục đích : …………………………..………………………………………………... …………………………..………………………………………………... …………………………..………………………………………………... …………………………..………………………………………………... Yêu cầu : …………………………..………………………………………………... …………………………..………………………………………………... …………………………..………………………………………………... …………………………..………………………………………………... …………………………..………………………………………………... Nơi thực hiện : …………………………..……………………………………………... Kết quả thực hiện : ( Bản vẽ, thuyết trình, chương trình… ) …………………………..………………………………………………………………. Ngày giao đề tài : ………..……………………………………………………………… Ngày hoàn thành : ………..…………………………………………………………….. Giáo viên hướng dẫn ( Ghi rõ chức danh, học hàm, học vị, họ và tên ) …………………………..………………………………………………………………. Hà Nội, ngày………tháng…….…năm……… Giáo viên hướng dẫn Khoa công nghệ tự động NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện) Mục lục Trang Danh mục hình vẽ Hình 1.1. Kiến trúc Havard và kiến trúc Von-Neuman. 3 Hình 1.2. Vi điều khiển PIC 18F97J60 4 Hình 1.3. Sơ đồ chân PIC18F97J60 8 Hình 1.4. Sơ đồ khối PIC18F97J60 15 Hình 1.5. Cấu trúc bộ dao động 16 Hình 1.6. Mô tả bộ nhớ chương trình 17 Hình 1.7 mô tả tổ chức bộ nhớ dữ liệu của thiết bị. 18 Hình 1.8. Mô hình đơn giản của một cổng I / O 20 Hình 1.9. Mức điện áp đầu vào 21 Hình 1.10. Sơ đồ khối đơn giản của các mô-đun ETHERNET 23 Hình 1.11. Chế độ SPI và I2C 24 Hình 2.1. Cấu trúc hệ thống DCS 28 Hình 2.2. Cấu trúc hệ thống SCADA 30 Hình 2.3. Pt100 và thông số dải đo. 31 Hình 2.4. Nhiệt điện trở và cách đấu dây. 32 Hình 2.5 Cảm biến nhiệt độ bán dẫn (LM35). 32 Hình 2.6. Sơ đồ chân ds18B20. 33 Hình. 2.7. Sơ đồ khối DS18B20 33 Hình 2.8. Quy đổi nhiệt độ sang mã Hex 34 Hình 2.9. Quang trở 35 Hình 2.10. Sự phụ thuộc của điện trở vào độ rọi sáng 36 Hình 2.11. Hoạt động của quang trở 37 Hình 2.12. Kiểm tra kết nối giữa thiết bị với máy tính thông qua cổng Ethernet 38 Hình 2.13. Mô hình tổng quát của mạng Internet 39 Hình 2.14. Các thiết bị phần cứng để nối mạng máy tính 39 Hình 2.15. Cấu trúc mạng hình sao 40 Hình 2.16. Cấu trúc mạng hình tuyến 40 Hình 2.17. Cấu trúc mạng dạng vòng 41 Hình 2.18. Liên mạng máy tính toàn cầu – Internet 41 Hình 2.19. Cấu trúc khung tin Ethernet 42 Hình 2.20. Kiến trúc TCP/IP 43 Hình 2.21. Mô tả khái quát về bộ giao thức TCP/IP. 45 Hình 2.22. Cấu trúc dữ liệu trong TCP/IP 45 Hình 2.23. Phân lớp địa chỉ IP 48 Hình 2.24. Mô hình chồng giao thức TCP/IP. 49 Hình 2.25. Lưu đồ dữ liệu vào/ra của giao thức TCP/IP 50 Hình 2.26. Cấu trúc 1 frame Ethernet 51 Hình 3.1. Sơ đồ khối của thiết bị điều khiển trung tâm 53 Hình 3.1. Khối CPU PIC18F97J60 54 Hình 3.2. Khối truyền thông giao tiếp Ethernet 55 Hình 3.3. Khối giao tiếp màn hình hiển thị LCD 55 Hình 3.4. Khối tạo nguồn nuôi +3.3V 56 Hình 3.5. IC thời gian thực 56 Hình 3.6. Tụ lọc 56 Hình 3.7. Kết nối mạch nạp 57 Hình 3.8. Cảm biến nhiệt 57 Hình 3.9. Khối cảm biến ánh sáng 57 Hình 3.10. Kết nối cảm biến 58 Hình 3.11. Mô phỏng các cảm biến 58 Hình 3.12. Mạch reset 58 Hình 3.13. Bộ tạo dao động 59 Hình 3.14 Transistor kích dòng và rơle 59 Hình 3.15. Chuông báo hiệu 60 Hình 3.16. Led báo hiệu 60 Hình 3.17. Sơ đồ nguyên lý tổng thể mạch điều khiển 61 Hình 3.18. Mạch điều khiển 62 Hình 3.19. Panel mô phỏng 62 Hình 4.1. Lưu đồ thuật toán hệ thống 63 Hình 4.2. Giao diện Web điều khiển 64 CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU VĐK PIC 18F97J60 1.1.Tổng quan về VĐK PIC. 1.1.1. Lịch Sử Phát Triển Năm 1965 hãng Genneral Instrument thành lập ban vi điện tử nhằm tập trung nghiên cứu công nghệ chế tạo bộ nhớ kiểu EPROM và EEPROM, đó là các linh kiện thu hút nhiều đầu tư của các phòng thí nghiệm bán dẫn. Đầu những năm 70 Genneral Instrument cũng chế tạo vi xử lý 16 bit PC1600. Bộ xử lý này khá tốt nhưng có nhược điểm là khả năng vào ra không mạnh để thích ứng bộ xử lý PC1600 trong các ứng dụng cần có tính nâng cao. Năm 1975 Genneral Instrument thiết kế vi mạch điều khiển giao tiếp ngoại vi (Peripheral interface controler) viết tắt là PIC, đó là linh kiện hỗ trợ các tính năng vào ra cho vi xử lý PIC không cần nhiều chức năng vì chỉ xử lý các công việc vào ra do đó bộ m. lệnh của nó khó nhỏ gọn. Những vi điều khiển PIC đầu tiên có điểm yếu là chế tạo theo công nghệ n-MOS nên tiêu thụ nhiều năng lượng, bộ nhớ chương tr.nh là loại ROM mặt nạ chỉ nạp được một lần, do đó chương trình điều khiển được nạp ngay khi chế tạo vi mạch nên chỉ thích hợp với các khách hang đặt mua với số lượng lớn, để lắp ráp trong sản xuất những sản phẩm cụ thể. Những năm đầu thập kỷ 80 Genneral Instrument gặp khó khăn trong thương mại và tổ chức lại. Hãng tập trung vào chế tạo linh kiện bán dẫn công suất lớn là thế mạnh cho tới hiện nay của hãng. Genneral Instrument đã chuyển nhượng Ban vi điện tử và nhà máy tại Chandle, bang Anizona cho các nhà đầu tư. Họ lập ra một công ty mới, đặt tên là Arizona Microchip technology hiện nay là Microchip technology Inc. Chiến lược của các nhà đầu tư là tập trung vào vi điều khiển và các bộ nhớ bán dẫn. Các vi mạch PIC n-MOS được cải tiến, chế tạo dựa trên nền tảng công nghệ mới CMOS. Các sản phẩm đầu tiên của Microchip được biết tới và bán ra với số lượng lớn là các vi điều khiển PIC thuộc họ PIC16C5x. Họ này có hai biến thể với bộ nhớ chương trình là OTP và UV EPROM. Loại OTP có thể nạp trình một lần dùng cho sản xuất loại lớn. Loại UV EPROM có thể xóa được bằng tia cực tím (tia UV) dùng khi phát triển, thử nghiệm phần mềm. Năm 1983 Microchip là hãng đầu tiên tích hợp được bộ nhớ chương trình flash EEPROM vào những vi điều khiển mới, trong đó được biết đến nhiều nhất là PIC. Bộ nhớ chương trình flash đã loại bỏ vai trò của vi điều khiển có bộ nhớ xoá bằng tia cực tím, có vỏ bằng gốm đắt tiền và các đèn chiếu tia cực tím. 1.1.2. PIC là gì? PIC là viết tắt của “Programable Intelligent Computer”, có thể tạm dịch là “máy tính thông minh khả trình” do hãng Genenral Instrument đặt tên cho vi điều khiển đầu tiên của họ: PIC1650 được thiết kế để dùng làm các thiết bị ngoại vi cho vi điều khiển CP1600. Vi điều khiển này sau đó được nghiên cứu phát triển thêm và từ đó hình thành nên dòng vi điều khiển PIC ngày nay. 1.1.3. Phân Loại Tiêu chuẩn để phân nhóm dựa trên sự khác nhau về kiến trúc bộ xử lí bên trong vi điều khiển. Số các thanh ghi có thể truy cập được. Có hay không có ngắt, số lượng ngắt. Số lượng các phần cứng có chức năng đặc biệt. Độ dài từ lệnh. Dựa vào những đặc điểm đó vi điều khiển PIC được chia làm 4 họ: 1.1.3.1. Họ cấp thấp (low-end) Gồm các loại được ký hiệu 12C5xx, 16C5x, 16C505, 16HV540 Độ dài từ lệnh 12 bit Bố chí các thanh ghi: có 32 thanh ghi trên một bank, tối đa có 4 bank Đặc điểm chung: Rất thích hợp trong các ứng dụng giao diện đơn giản với ngoại vi. Bộ nhớ chương trình kiểu OTP hoặc EPROM xoá được bằng tia cực tím. Tốc độ cao, thực hiện được 5 triệu chỉ thị/s với tần số xung nhịp 20MHz. Chỉ có một bộ đếm timer. Không có các ngắt cứng. Không có các lối ra tăng cường. Nạp trình song song, trừ PIC12C5xx và PIC16C505 được nạp trình nối tiếp theo giao thực ICSP. 1.1.3.2. Họ cấp trung (Mid-range) Bao gồm 12C6xx, 14C000, 16C55x, 16C6x, 16C62x, 16F62x, 16C67x, 16C8x, 16F87x và 16C9xx. Độ dài từ lệnh 14 bit Là họ vi điều khiển PIC thông dụng nhất hiện nay. Bố chí các thanh ghi: 128 byte trên một bank, tối đa 4 bank. Là vi điều khiển vạn năng tinh năng mạnh. Có rất nhiều biến thể khắc nhau, với các kiểu đóng vỏ đa dạng: DIP, PLCC, Đặc điểm: Tốc độ cao, thực hiện được 5 triệu chỉ thị /s ở xung nhịp 20MHz. Có các ngắt phần cứng. Có từ 1 đến 3 bộ đếm – timer Có rất nhiều kiểu khác nhau về chân vào/ra tăng cường bao gồm các vào/ra tương tự,giao diện truyền thông nối tiếp: đồng bộ, không đồng bộ, 12C, SPI, CAN, USB…, bộ, điều khiển LCD. Bộ nhớ chương trình flash ở hầu hết các vi mạch. Khả năng nạp trình nối tiếp ICSP. Có khả năng tự ghi vào bộ nhớ chương trình (self-programming). Có phần cứng gỡ rối chương trình ICD ở một số loại. 1.1.3.3. Họ cấp cao (High-end) 17Cxxx Gồm các loại 17Cxxx Độ dài từ lệnh 16 bit Bố trí các thanh ghi: 224 byte trên một bank, tối đa 8 bank, 48 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR). Đặc điểm chung. Kiến trúc khác so với họ PIC cấp chung, cấp thấp. Có ác lệnh tăng cường và nhiều khả năng định địa chỉ. Vi điều khiển giao tiếp bus, truy nhập cac thiết bị song song trực tiếp. Có một số lối vào/ra tăng cường. Bộ nhớ chương trình OTP. Nạp trình kiểu song song. 1.1.3.4. Họ cấp cao (High- performance) Gồm những loại có kí hiệu 18Cxxx và 18Fxx2 Độ dài từ lệnh 16 bit. Bố trí các thanh ghi 256 byte trên một bank, tối đa có 16 bank. Đặc điểm chung: Kiển trúc nâng cao, dựa trên nền tảng của họ cấp trung, theo xu hướng thừa kế những tính năng của các loại cấp trung đồng thời bổ xung các tính năng mới.Do đó dần dần có khả năng thay thế toàn bộ PIC cấp trung. Có các lệnh tăng cường và nhiều khả năng định địa chỉ. Có khả năng truy nhập tới 2Mbyte bộ nhớ chương trình, 4Kbyte bộ nhớ RAM. Véctơ ngắt đơn, có thể lập tr.nh được mức độ ưu tiên các nguồn ngắt. Khả năng vào/ra tương tự họ cấp trung. Tần số hoạt động tối đa 40MHz, có bộ nhân tần số PLL. Có bộ nhớ chương trình flash. Nạp trình nối tiếp, có khả năng tự ghi vào bộ nhớ chương trình. Hiện nay mới nhất là DSPIC với nhiều tính năng vượt trội: 1.1.4. Kiến trúc PIC Cấu trúc phần cứng của một vi điều khiển được thiết kế theo hai dạng kiến trúc: kiến trúc Von Neuman và kiến trúc Havard. Hình 1.1. Kiến trúc Havard và kiến trúc Von-Neuman. Tổ chức phần cứng của PIC được thiết kế theo kiến trúc Havard. Điểm khác biệt giữa kiến trúc Havard và kiến trúc Von-Neuman là cấu trúc bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình. Đối với kiến trúc Von-Neuman, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình nằm chung trong một bộ nhớ, do đó ta có thể tổ chức, cân đối một cách linh hoạt bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu. Tuy nhiên điều này chỉ có ý nghĩa khi tốc độ xử lí của CPU phải rất cao, vì với cấu trúc đó, trong cùng một thời điểm CPU chỉ có thể tương tác với bộ nhớ dữ liệu hoặc bộ nhớ chương trình. Như vậy có thể nói kiến trúc Von-Neuman không thích hợp với cấu trúc của một vi điều khiển. Đối với kiến trúc Havard, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình tách ra thành hai bộ nhớ riêng biệt. Do đó trong cùng một thời điểm CPU có thể tương tác với cả hai bộ nhớ, như vậy tốc độ xử lí của vi điều khiển được cải thiện đáng kể. Một điểm cần chú ý nữa là tập lệnh trong kiến trúc Havard có thể được tối ưu tùy theo yêu cầu kiến trúc của vi điều khiển mà không phụ thuộc vào cấu trúc dữ liệu. Ví dụ, đối với vi điều khiển dòng 16F, độ dài lệnh luôn là 14 bit (trong khi dữ liệu được tổ chức thành từng byte), còn đối với kiến trúc Von-Neuman, độ dài lệnh luôn là bội số của 1 byte (do dữ liệu được tổ chức thành từng byte). Đặc điểm này được minh họa trong hình 1.1. 1.2. Vi điều khiển PIC 18F97J60 Hình 1.2. Vi điều khiển PIC 18F97J60 1.2.1. Tổng quan về họ PIC 18F Họ PIC18F gồm có các thiết bị sau đây: • PIC18F66J60 • PIC18F87J60 • PIC18F66J65 • PIC18F96J60 • PIC18F67J60 • PIC18F96J65 • PIC18F86J60 • PIC18F97J60 • PIC18F86J65 Họ này giới thiệu một dòng mới của các thiết bị điện áp thấp với các lợi thế truyền thống quan trọng của tất cả các vi điều khiển PIC18- cụ thể là, hiệu suất tính toán cao, nhiều tính năng, với giá cả cực kì cạnh tranh. Những tính năng này làm cho họ vi điều khiển PIC18F97J60 là một sự lựa chọn hợp lí cho những ứng dụng hiệu suất cao mà chi phí cần được quan tâm chính. Các đặc điểm cơ bản của vi điều khiển PIC18F97J60 Tốc độ làm việc tối đa lên đến 10.5 MIPS (triệu lệnh trong 1 giây). Với 3 bộ Timer 16 bit và 1 bộ Watchdog Timer giúp cho ta xử ly các bài toán điều khiển với tính năng thời gian thực. PIC18F97J60 còn là một dòng IC chuyên dụng trong giao tiếp mạng Internet với module giao thức mạng được tích hợp sẵn trong chip.Với bộ nhớ chương trình Flash khá lớn 128KB và bộ nhớ RAM 3.8KB sẽ cho phép ta thực hiện được các bài toán phức tạp. Trên chip có 16 kênh ADC 10 bít nên việc thực hiện các bài toán đo lường trở nên đơn giản. Chíp có thể hoạt động bằng nguồn dao động nội ở tần số tối đa 41.6667Mhz, với tính năng này giúp cho nó có thể hoạt động tốt trong môi trường có độ ẩm cao. PIC18F97J60 được thiết kế dưới dạng chíp dán 100 chân, trong đó có thể sử dụng tối đa được 70 chân I/O. 1.2.1.1. Tính năng chính Công nghệ nanoWatt Tất cả các thiết bị trong họ PIC18F97J60 kết hợp một loạt các tính năng mà có thể làm giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ trong quá trình hoạt động. Các tính năng chính bao gồm: Chế độ chạy luân phiên: với xung clocking điều khiển từ nguồn Timer1 hoặc bộ dao động RC bên trong, điện năng tiêu thụ trong thời gian thực hiện mã có thể được giảm đến 90%. Chế độ nghỉ chạy: bộ điều khiển cũng có thể chạy với lõi CPU không làm việc nhưng các thiết bị ngoại vi vẫn còn hoạt động. Ở trạng thái này, tiêu thụ điện năng có thể được giảm hơn nữa, ít nhất là 4% mức điện năng yêu cầu khi hoạt động bình thường. Chuyển đổi chế độ nhanh: chế độ quản lí năng lượng được gọi bởi mã lệnh của người sử dụng trong suốt quá trình vận hành, cho phép người sử dụng kết hợp ý tưởng quản lí năng lượng vào trong các thiết kế phần mềm ứng dụng. Lựa chọn bộ dao động Oscillator và các tính năng chính Tất cả các thiết bị trong họ PIC18F97J60 cung cấp 5 lựa chọn bộ dao động khác nhau, cho phép người sử dụng một loạt các lựa chọn trong phát triển phần cứng của các ứng dụng. Những tùy chọn bao gồm: Hai chế độ thạch anh, sử dụng thạch anh hoặc các bộ cộng hưởng dùng gốm. Hai chế độ xung clock bên ngoài, cung cấp các tùy chọn phân chia bởi 4 đầu ra clock. Bộ nhớ mở rộng Họ PIC18F97J60 cung cấp dư thừa chỗ cho các mã ứng dụng, không gian từ 64 Kbytes đến 128 Kbytes. Các bộ nhớ Flash cho bộ nhớ chương trình được đánh giá kéo dài đến 100 chu kì xóa / ghi. Dữ liệu lưu trữ mà không làm mới được bảo toàn ước tính là nhiều hơn 20 năm. Họ PIC18F97J60 cũng cung cấp rất nhiều không gian cho dữ liệu của các ứng dụng động với 3808 byte RAM. Bus nhớ mở rộng Trong trường hợp không chắc rằng 128 Kbytes bộ nhớ đủ cho một ứng dụng, các thành viên 100 chân của họ PIC18F97J60 cũng sử dụng bus bộ nhớ bên ngoài. Điều này cho phép bộ điều khiển chương trình bên trong truy cập để sử dụng một không gian bộ nhớ lên đến 2 Mbytes, cho phép một mức độ truy cập dữ liệu mà ít thiết bị 8-bit nào có thể đáp ứng được. Điều này cho phép thêm lựa chọn bộ nhớ, bao gồm: • Sử dụng sự kết hợp của bộ nhớ trên chip và bên ngoài chip lên đến giới hạn 2-Mbyte • Sử dụng bộ nhớ Flash bên ngoài cho phép lập trình lại các mã ứng dụng hoặc bảng dữ liệu lớn. • Sử dụng các thiết bị có bộ nhớ RAM bên ngoài để lưu trữ số lượng biến dữ liệu lớn. Chuyển đổi dễ dàng Bất kể kích thước bộ nhớ, tất cả các thiết bị chia sẻ cùng số lượng các thiết bị ngoại vi phong phú, sử dụng PIC18 cho phép dễ dàng tăng thêm hoặc cải tiến các ứng dụng. 1.2.1.2. Tính năng đặc biệt khác Truyền thông: họ PIC18F97J60 kết hợp một loạt các kiểu giao tiếp với thiết bị ngoại vi, bao gồm sử dụng độc lập hoặc kết hợp 2 mô đun: USARTs và SSP, có phương thức hoạt động của cả SPI và I2C ™ (Master và Slave). Ngoài ra, với những mục đích chung, một trong những cổng I/O có thể được cấu hình lại như là một Slave song song 8-bit để cho bộ vi xử lý trực tiếp xử lý thông tin liên lạc. Khối CCP: Tất cả các thiết bị trong họ này kết hợp 2 khối CCP và 3 khối ECCP để tối đa hóa sự linh hoạt trong ứng dụng điều khiển. Lên đến bốn căn cứ thời gian khác nhau có thể được sử dụng để thực hiện một số hoạt động khác nhau cùng một lúc. Mỗi một trong ba khối ECCP cung cấp lên đến bốn đầu ra PWM, cho phép tổng cộng mười hai PWM. Các khối ECCP cũng cung cấp các tính năng mang lại nhiều lợi ích, bao gồm cả lựa chọn phân cực, lập trình thời gian trùng dẫn, tự động tắt máy và khởi động lại, chế độ đầu ra Half- Bridge hoặc Full-Bridge. Bộ chuyển đổi A/D 10-Bit: mô-đun này kết hợp với lập trình làm giảm thời gian, cho phép kênh được lựa chọn và chuyển đổi được bắt đầu mà không cần phải chờ đợi một thời gian lấy mẫu và do đó, giảm chi phí mã. Tính năng đặc biệt của CPU Họ PIC18F97J60 bao gồm một số tính năng nhằm mục đích để tối đa hóa độ tin cậy và giảm thiểu chi phí thông qua việc loại bỏ các thành phần bên ngoài. Đó là: • Lựa chọn bộ dao động • Đặt lại: Power-on Reset (POR) Power-up Timer (PWRT) Oscillator Start-up Timer (OST) Brown-out Reset (BOR) • Ngắt • Kiểm tra hoạt động xung clock an toàn/ lỗi • Khởi động 2 tốc độ • Mã bảo vệ • Chương trình nối tiếp trong mạch •Điều chỉnh điện áp trên chip Họ PIC18F97J60 thường được thiết kế để hoạt động với điện áp danh nghĩa 2.5V. Điều này có thể tạo ra một vấn đề cho các mẫu thiết kế được yêu cầu để hoạt động ở mức cao hơn điện áp điển hình, chẳng hạn như 3.3V. Để đơn giản hóa thiết kế hệ thống, tất cả các thiết bị trong họ PIC18F97J60 tích hợp trên chip một bộ điều chỉnh. Bộ điều chỉnh được điều kh