Pic контроллеры. Микроконтроллеры PIC: история развития, обзор семейств, ключевые характеристики и преимущества

Когда появились первые микроконтроллеры PIC. Какие основные семейства PIC существуют сегодня. Чем отличаются 8-, 16- и 32-битные PIC-контроллеры. Каковы ключевые особенности архитектуры PIC. В чем заключаются основные преимущества микроконтроллеров PIC.

История создания и эволюция микроконтроллеров PIC

Микроконтроллеры PIC имеют долгую и богатую историю, уходящую корнями в 1970-е годы. Первоначально аббревиатура PIC расшифровывалась как Peripheral Interface Controller (контроллер периферийного интерфейса). Эти устройства разрабатывались компанией General Instrument как вспомогательные процессоры для улучшения производительности своих 16-битных компьютеров CP1600.

В 1985 году подразделение микроэлектроники General Instrument было выделено в отдельную компанию — Microchip Technology. Именно она продолжила развитие линейки PIC и вывела эти микроконтроллеры на массовый рынок. Сегодня PIC расшифровывается как Programmable Intelligent Computer (программируемый интеллектуальный компьютер).

Ключевые этапы эволюции PIC:

• 1975 г. — создание первого PIC1650 на основе 16-разрядного ЦП
• 1985 г. — основание Microchip Technology
• 1990 г. — выпуск первых флэш-версий PIC16C84
• 2000 г. — появление 16-битных PIC24 и dsPIC
• 2007 г. — выход 32-битных PIC32

За десятилетия развития микроконтроллеры PIC прошли путь от простых 8-битных устройств до мощных 32-битных систем на кристалле. При этом Microchip сохраняет обратную совместимость новых моделей со старыми, что очень ценится разработчиками.

Обзор основных семейств микроконтроллеров PIC

Сегодня Microchip выпускает обширную линейку PIC-контроллеров, охватывающую широкий спектр применений — от простейших встраиваемых систем до сложных устройств Интернета вещей. Рассмотрим основные семейства PIC.

8-битные микроконтроллеры PIC:

• Базовые PIC10/12/16 — компактные и недорогие модели для простых задач
• PIC18 — более производительные контроллеры с расширенной периферией
• PIC16F1 — семейство с улучшенной энергоэффективностью

16-битные микроконтроллеры PIC:

• PIC24F — общего назначения с низким энергопотреблением
• PIC24H — высокопроизводительные модели
• dsPIC30/33 — со встроенным DSP-ядром для обработки сигналов

32-битные микроконтроллеры PIC:

• PIC32MX — на базе ядра MIPS32 M4K
• PIC32MZ — высокопроизводительные на ядре MIPS microAptiv
• PIC32MM — сверхмалопотребляющие модели

Такое разнообразие семейств позволяет подобрать оптимальный микроконтроллер практически для любой задачи — от управления простыми бытовыми приборами до сложных промышленных систем автоматизации.

Ключевые характеристики и особенности архитектуры PIC

Микроконтроллеры PIC обладают рядом архитектурных особенностей, обеспечивающих их высокую производительность и энергоэффективность. Рассмотрим основные характеристики PIC-контроллеров.

Гарвардская архитектура

В отличие от архитектуры фон Неймана, в PIC используется раздельная память для команд и данных. Это позволяет одновременно считывать команду и обращаться к памяти данных, повышая быстродействие.

RISC-ядро

Процессорное ядро PIC построено по принципу RISC (Reduced Instruction Set Computer). Оно имеет сокращенный набор команд фиксированной длины, что упрощает декодирование и ускоряет выполнение.

Конвейерная обработка команд

В PIC реализован двухступенчатый конвейер — пока выполняется текущая инструкция, уже идет выборка следующей. Это позволяет выполнять большинство команд за один машинный цикл.

Энергосберегающие режимы

Микроконтроллеры PIC имеют несколько режимов пониженного энергопотребления, позволяющих существенно продлить время автономной работы устройств.

Периферийные модули

PIC оснащаются широким набором встроенной периферии — таймерами, АЦП, ШИМ-модулями, интерфейсами UART, SPI, I2C и др. Это упрощает разработку конечных устройств.

Преимущества микроконтроллеров PIC для разработчиков

Микроконтроллеры PIC пользуются большой популярностью среди разработчиков встраиваемых систем. Каковы основные причины выбора PIC для проектов?

Широкий выбор моделей

Линейка PIC включает сотни моделей с различными характеристиками. Это позволяет точно подобрать контроллер под конкретную задачу, оптимизируя стоимость устройства.

Бесплатные средства разработки

Microchip предоставляет бесплатную интегрированную среду разработки MPLAB X IDE и компиляторы для всех семейств PIC. Это снижает порог входа для начинающих разработчиков.

Обширная документация

На сайте Microchip доступны подробные технические описания, руководства по применению, примеры кода. Это значительно упрощает процесс разработки.

Совместимость и преемственность

Новые модели PIC сохраняют совместимость со старыми на уровне кода. Это позволяет легко модернизировать существующие проекты.

Низкое энергопотребление

Многие модели PIC отличаются сверхнизким энергопотреблением, что критично для автономных и носимых устройств.

Области применения микроконтроллеров PIC

Благодаря своей универсальности, микроконтроллеры PIC нашли применение в самых разных сферах. Рассмотрим основные области их использования.

Бытовая электроника

PIC широко применяются в пультах ДУ, стиральных машинах, микроволновых печах и другой бытовой технике. Они обеспечивают управление, обработку сигналов с датчиков, взаимодействие с пользователем.

Промышленная автоматизация

В промышленности PIC используются для управления двигателями, в программируемых логических контроллерах, системах сбора данных и мониторинга.

Автомобильная электроника

PIC-контроллеры можно встретить в различных автомобильных системах — от управления двигателем и трансмиссией до климат-контроля и мультимедиа.

Медицинское оборудование

Микроконтроллеры PIC применяются в портативных медицинских приборах, системах мониторинга пациентов, лабораторном оборудовании.

Интернет вещей

Энергоэффективные PIC с встроенными беспроводными интерфейсами отлично подходят для создания устройств Интернета вещей — от умных датчиков до систем «умного дома».

Программирование микроконтроллеров PIC

Разработка программного обеспечения — ключевой этап создания устройств на базе PIC. Какие инструменты и языки используются для программирования этих микроконтроллеров?

Среды разработки

Основная IDE для PIC — бесплатная MPLAB X от Microchip. Она поддерживает все семейства контроллеров и интегрируется с различными программаторами и отладчиками. Также популярны среды MikroC, CCS C и др.

Языки программирования

Наиболее распространенный язык для PIC — C, для которого доступны оптимизирующие компиляторы. Также используются ассемблер (для низкоуровневой оптимизации) и Basic (в образовательных целях).

Программаторы

Для записи программ в память PIC применяются аппаратные программаторы. Популярные модели — PICkit и ICD от Microchip. Они же часто используются как внутрисхемные отладчики.

Отладка

Многие модели PIC поддерживают внутрисхемную отладку. Это позволяет пошагово выполнять код, просматривать значения переменных и регистров непосредственно в целевом устройстве.

Библиотеки и фреймворки

Для ускорения разработки применяются готовые библиотеки драйверов периферии, стеки протоколов, RTOS. Популярны фреймворки MPLAB Harmony (для 32-битных PIC) и MLA (для 8/16-битных).

PIC — radiohlam.ru

проекты на микроконтроллерах pic

09.08.2022PIC, Контроллеры, Программаторы / средства разработки, ПроектыКомментарии: 0rhf-adminМетки: pic, контроллер, программатор, шлюз

Написал очередную программу для шлюза RH-0010. На этот раз программа предназначена для программирования микроконтроллеров PIC в режиме последовательного высоковольтного программирования. Ниже рассказано и показано в картинках что для этого нужно и как с этой программой работать. Аппаратная часть: USB-to-UART преобразователь + UART-to-I2C/SPI/1W шлюз RH-0010 (нам понадобится базовый модуль, модуль питания и модуль PIC). Собираем всё …

Читать далее

01.08.2019PIC, Контроллеры, Программаторы / средства разработкиКомментарии: 2rhf-adminМетки: pic, программатор

Те, кто покупал программатор микроконтроллеров и микросхем памяти RH-0001C (или собирал его аналог), — знают, что он позволяет программировать только те модели микроконтроллеров PIC, которые поддерживают алгоритм перевода в режим программирования, известный как «Vpp-first». Алгоритм перевода в режим программирования, известный как «Vdd-first» программатором не поддерживается. Подробнее о различных алгоритмах перевода PIC-контроллеров в режим программирования можно …

Читать далее

13.03.2015AVR, PIC, Домашняя автоматизация, Контроллеры, ПроектыКомментарии: 0rhf-adminМетки: avr, pic, дистанционное управление, ИК, контроллер

Все, наверное, видели в фильмах системы охраны с использованием множества лазерных лучей, пересекающих комнату в самых разных направлениях. Когда какой-либо из этих лучей прерывается — срабатывает сигнализация. Описанный ниже девайс работает аналогичным образом, только луч он использует всего один и не лазерный, а инфракрасный. Помимо простейшего датчика охранной системы, можно использовать эту конструкцию для системы …

Читать далее

01.10.2013PIC, Контроллеры, ПроектыКомментарии: 0rhf-adminМетки: pic, step motor, контроллер, мотор, шаговый двигатель

— Часть 1. Теория. Схема с PIC12F629 и драйвером LB1838 — Часть 2.

Схема с PIC12F629 и драйвером L293D Поскольку драйвера для шаговиков L293D более популярны у радиолюбителей, чем LB1838, и их гораздо легче достать, то, по просьбам форумчан, я решил написать продолжение статьи про управление биполярными шаговыми двигателями и рассмотреть схему с драйвером L293D. …

Читать далее

16.04.2013PIC, Контроллеры, Справочник, ТеорияКомментарии: 4rhf-adminМетки: pic, контроллер, программирование

В представленной ниже таблице, для различных моделей pic-контроллеров фирмы Microchip приведены поддерживаемые алгоритмы перевода контроллеров в режим программирования (в соответствии с классификацией из этой статьи), диапазоны напряжений Vpp (для моделей, поддерживающих HVP — high voltage programming), а также используемые для программирования выводы. Все эти данные выужены из официальных спецификаций по программированию pic-контроллеров, которые лежат тут, …

Читать далее

15.04.2013PIC, Контроллеры, Программаторы / средства разработки, ТеорияКомментарии: 0rhf-adminМетки: pic, контроллер, программирование

В предыдущих частях мы разобрались что представляет из себя контроллер, как он работает и как написать для него программу. Следующее, что нам нужно сделать — это залить полученную программу в память контроллера (или ещё говорят «прошить контроллер»). Для этого существуют специальные инструменты — программаторы. Программатор состоит из аппаратной части (обычно в быту именно эту аппаратную …

Читать далее

16.01.2013AVR, PIC, Интерфейсы, Контроллеры, ТеорияКомментарии: 0rhf-adminМетки: spi, интерфейс

В этой статье рассматривается пример программной реализации на микроконтроллерах PIC и AVR функций ведущего шины SPI для разных режимов (mode0, mode1, mode2, mode3). Чтобы понимать что происходит — для начала, как всегда, читаем теорию (что такое SPI и как он работает). Если с теорией разобрались, тогда можно приступать к практической реализации. Итак, что должен уметь …

Читать далее

31.10.2012AVR, PIC, Контроллеры, ТеорияКомментарии: 0rhf-adminМетки: ассемблер, контроллер, программирование

В этой статье, на примере двух контроллеров, показано как на ассемблере можно различными способами организовать аналог оператора языков высокого уровня case of. Кроме того, вы увидите преимущества архитектуры контроллеров AVR с их расширенным набором команд и доступом к счётчику команд (что также открывает интересные дополнительные возможности). Итак, представьте, что у нас есть некоторая переменная и, …

Читать далее

06.07.2012PIC, Контроллеры, ПроектыКомментарии: 25rhf-adminМетки: F/2F, pic, карта с магнитной полосой, контроллер, пластиковая карта, частотное кодирование

Итак, снова о пластиковых картах. В настоящее время существует очень много различных фирм, изготавливающих пластиковые карты и каждый желающий может спокойно себе такую изготовить. Информационная ёмкость карты сильно ограничена, но вполне достаточна, чтобы записать на неё, например, ваши имя/фамилию, логин, пароль или какой-нить номер. Для чего, спросите вы. Ну, как это, для чего, — для …

Читать далее

05.10.2011PIC, Домашняя автоматизация, Контроллеры, Проекты, СветотехникаКомментарии: 0rhf-adminМетки: pic, дистанционное управление, ИК, управление освещением

В этой статье представлена схема электронного устройства для управления освещением от ИК-пульта. Такой прибор очень удобен, поскольку позволяет управлять, например, освещением в комнате буквально не вставая с дивана. Причём, наличие контроллера позволяет использовать для управления любой ИК-протокол и любые кнопки/комбинации кнопок ПДУ (хоть двадцатизначный пароль на включение/отключение устанавливайте), всё зависит от вашей фантазии и, соответственно, …

Читать далее

Микроконтроллер PIC в категории «Электрооборудование»

Радиолюбительские конструкции на PIC-микроконтроллерах. Книга 2

Под заказ

Доставка по Украине

270 — 330 грн

от 3 продавцов

270 грн

Купить

Радиолюбительские конструкции на PIC-микроконтроллерах. Книга 2

Под заказ

Доставка по Украине

450 — 460 грн

от 2 продавцов

450 грн

Купить

Микросхема PIC12C508A-04I/P Микроконтроллер 8-Бит

Доставка из г. Львов

Купить

USB программатор для PIC микроконтроллеров, K150, ICSP разъем, программатор для пик контроллеров, 5В

На складе

Доставка по Украине

663 грн

398 грн

Купить

Радиолюбительские конструкции на PIC-микроконтроллерах. Книга 4 (+ CD) / Н. И. Заец /

Заканчивается

Доставка по Украине

120 грн

Купить

Микроконтроллер PIC12F675

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

215 грн

185 грн

Купить

Мікроконтролер PIC12F675

На складе в г. Николаев

Доставка по Украине

215 грн

185 грн

Купить

Мікроконтролер PIC16F676-I/P DIP-14

Доставка по Украине

81.20 грн

Купить

Мікроконтролер PIC16F690-I/P DIP-20

Доставка по Украине

106.40 грн

Купить

Мікроконтролер PIC16F628A-I/P DIP-18

Доставка по Украине

133 грн

Купить

Мікроконтролер PIC16C622A-04/DIP-18

Доставка из г. Сумы

34.30 грн

Купить

Мікроконтролер PIC18F2431-I/SP DIP-28

Заканчивается

Доставка по Украине

249.20 грн

Купить

Микроконтроллер, чип PIC12F675

Доставка из г. Николаев

224 грн

193 грн

Купить

USB программатор K150 ICSP для PIC-контроллеров PIC USB ICSP L4 Поддержка микроконтроллеров

Доставка по Украине

630 грн

Купить

Микроконтролер PIC16F684 (10134)

Доставка по Украине

64 грн

Купить

Смотрите также

Микроконтроллер PIC12F629-I/SN (11027)

Доставка по Украине

68 грн

Купить

PIC10F202T-I/OT Microchip SOT-23-6 8-bit FLASH 512B SRAM 24B 4MHz микроконтроллер

Доставка из г. Днепр

от 81.45 грн

Купить

PIC16F1823-I/SL (PIC16F1823-I/SL) Microchip SOIC-14 8-bit FLASH 2kB SRAM 128B EEPROM 256B микроконтроллер

Доставка из г. Днепр

от 96.75 грн

Купить

PIC18F25K20-I/SO Microchip 28-SOIC 8-bit FLASH 32kB SRAM 1.5kB EEPROM 256B 64MHz микроконтроллер

Доставка из г. Днепр

от 1 804.95 грн

Купить

PIC18F46K20-I/PT Microchip TQFP-44 8-bit FLASH 64kB SRAM 3.84kB EEPROM 1kB 64MHz микроконтроллер

Доставка из г. Днепр

от 458.55 грн

Купить

PIC16F1825-I/SL (PIC16F1825T-I/SL) Microchip SOIC-14 8-bit FLASH 8kB SRAM 1024B EEPROM 256B микроконтроллер

Доставка из г. Днепр

от 100.35 грн

Купить

Микроконтроллер PIC PIC12CE519-04/P (Microchip)

Доставка по Украине

125.19 грн

Купить

Микроконтроллер PIC PIC12F519-I/SN (Microchip)

Доставка по Украине

45.59 грн

Купить

Микроконтроллер PIC PIC16C924-04/L (Microchip)

Доставка по Украине

293.39 грн

Купить

Микроконтроллер PIC PIC16F84-10I/P (Microchip)

Доставка по Украине

431.10 грн

Купить

Микроконтроллер PIC PIC16F84A-04/P (Microchip)

Доставка по Украине

244.48 грн

Купить

Мікроконтролер PIC16F676-I/ST SSOP-14

Доставка по Украине

85.40 грн

Купить

PIC16F676, микроконтроллер.

Доставка из г. Киев

58 грн

Купить

Программатор Ch441A 24 25 FLASH EEPROM с прищепкой SOP8 SOIC8 и 1.