pic mikrodenetleyiciler
DESCRIPTION
PIC Mikrodenetleyiciler. PIC MİKRODENETLEYİCİ AİLESİNE GENEL BAKIŞ. PIC, Microchip firması tarafından üretilen, Harvard mimarisine ve RISC işlemcisine sahip bir mikro denetleyicidir. [1] - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
PIC Mikrodenetleyiciler
PIC MİKRODENETLEYİCİ AİLESİNE GENEL BAKIŞ
PIC, Microchip firması tarafından üretilen, Harvard mimarisine ve RISC işlemcisine sahip bir mikro denetleyicidir. [1] PIC kelimesi, “Peripheral Interface Controller- Çevresel Arabirim Denetleyicisi” den türetilmiş olsada farklı kaynaklarda “Programmable Interface Controller -Programlanabilir Arabirim Denetleyicisi” veya “Programmable Intelligent Computer -Programlanabilir Akıllı Bilgisayar” olarak adlandırılmıştır.[2]
PIC Mikro denetleyicilerinin birçok çeşidi vardır, veri yolu genişliği baz alınarak PIC mikro denetleyicileri; 8-bit(PIC10,PIC12,PIC16,PIC18), 16-bit(PIC24) ve 32-bit(PIC32) olarak sınıflandırabiliriz.
PIC MCU= CPU + I/O pinleri+ Bellek(RAM/ROM)
PIC Mikro denetleyici PIC Mikro denetleyici ProgramlamaProgramlamaAssembly programlama dili, çoğu zaman özel alanlarda geliştirilen yazılımlarda kullanılan alt seviyeli bir yazılım dili olarak tanımlanır. Bu dilin komutları, bilgisayarın doğrudan islettiği makine dili komutlarının birebir karşılığıdır. Bu nedenle bu dil için makine dili de denilebilir. Her ne kadar uzman programcıların özel alanlarda kullandığı bir dil olarak tanımlansa da, programcılar istedikleri takdirde her türlü uygulamayı bu dil ile geliştirebilirler ya da kullandıkları üst düzey dilaltından çağırabilecekleri procedurler/altprogramlar yazabilirler. Assembly diliyle yazılmış bir program( .asm) assembler derleyicisi ile makine diline (.hex) çevrilir.
PIC mikro denetleyicileri assembly dili ile programlayabileceğimiz gibi C, BASIC, PASCAL gibi yüksek seviyeli bir programlama dili ile de programlamayabilirsiniz. Assembly dilinin kendine özgü komutları ve bu komutların yazılış şekilleri vardır. Kelime boyu 12 bit olan PIC' lerin farklı, 14 olanların farklı, 16 olanların farklı komut kümeleri vardır. Ortalama bir PIC mikro denetleyicisi (PIC16F84, PIC16F877 gibi) komut setinde 35 adet komut bulunmaktadır. Azaltılmış komut seti (RISC) kullanılması, komutlarının öğrenilmesinin ve program yazılmasının kolay olması yanında programın kısa sürede yazılabilmesini sağlar. Bu 35 komutun ne işe yaradığını ve PIC-Assembly yazım kurallarını bilerek PIC'ler için her çeşit programı yazabilirsiniz.Komutların büyük bir kısmı 1 saat çevrimi (tetikleme sinyali - clock/4) sırasında gerçekleştirilirken, test ve dallanma komutları 2 saat çevrimi/saykılı sırasında gerçekleştirilir. Komutların kullanımı sırasında, komutların içerisine farklı anlamlara sahip semboller / harfler yerleştirilir. Şekil 1'de, PIC MCU’da kullanılan komutların içerisinde bulunan sembollerin / harflerin anlamları tablo şeklinde sunulmaktadır.
Kodları yazmak için herhangi bir programa ihtiyacımız yoktur. Kod yazma işlemini her türlü metin editöründe yapabiliriz. Örneğin Windows içindeki not defteri (notpad) programı bunun için uygundur. Fakat bir sonraki hafta anlatılacak olan MPLAB (http://www.microchip.com adresinden indirilebilir) programı içindeki editörün kullanılması görsel açıdan kolaylık sağlayacaktır. Çünkü MPLAB içindeki assembly editörü komutları özelliklerine göre farklı renklerde, sabitleri farklı renklerde, açıklamaları farklı renklerde vs.. yazmakta ve program içerisindeki MPASM assembler derleyicisi ile yazılan programın anında simülasyonu yapılabilmekte ve test edilebilmektedir. Aşağıda aynı programın (BTP202.ASM) hem not defteri hem de MPLAB ile yazılmış halini görüyorsunuz:
YAZIM BİÇİMİYAZIM BİÇİMİAssembly dili yazım formatı/biçimi 4 alandan oluşmaktadır, bunlar; Etiket(Label), Komut kodu (OpCode), İşlenen (Operand) ve Açıklama (Comment) alanlarıdır. Etiket ve açıklama alanları seçimliktir yani isteğe bağlıdır. Etiket Alanı Komut Kodu (OpCode) İşlenen (Operand) AçıklamaDON: MOVLW h’0F’ ; W kaydedicisine heksadesimal 0F sayısını
aktarılmıştır
ASSEMBLERASSEMBLER TALİMATLARITALİMATLARI
Daha önce ortalama bir PIC mikro denetleyici (PIC16F84, PIC16F877 gibi) komut setinde 35 adet komut bulunduğunu söylemiştik. Program yazarken bu komutlar haricinde bazı assembler derleyici talimatlarını da kullanmamız gerekir. Bunlar;Assembler Komutu Açıklama
LIST PIC Mikro denetleyici seçme komutudur. Program, hangi PIC için yazıldı ise programın başında LIST P=16F877 komutuyla mutlaka belirtilmelidir
#INCLUDE Normalde program yazmaya başlamadan önce program içinde tüm kaydedicileri tek tek tanıtmamız gerekir. Bunu her seferinde yapmak yerine tüm bu tanımlamaların yapıldığı ve .inc uzantısı ile kaydedilmiş dosyaları programımız içinden çağırabiliriz. Böylece her program için bu zahmetten kurtulmuş oluruz. Bu dosyalarda ayrıca kaydedicilerin bitlerinin isimleri gibi bilgiler de yer almaktadır. Dolayısıyla dosyayı programımıza ekledikten sonra bitleri numaraları ile değil, isimleri ile belirtebiliriz. Kullanım şekli: INCLUDE "P16F877.INC”
ORG Hangi programın MCU belleğinde hangi adreste tutulacağını tanımlar. Origin kelimesinden türetilen ORG komutu iki amaç için kullanılır;
1.Program komutlarının hangi adresten itibaren başlayacağını belirtmek için kullanılır. Reset vektörünün 0000h adresinde olduğunu daha önce söylemiştik. { ORG 0x00; burada program başlangıcını belirledik }
2. Eğer donanım kesmesi (interrupt) kullanılacaksa, ORG komutu ile donanım kesmesi ile çalıştırılacak program parçacığının adresi de belirtilmelidir. Kesme vektörü de 0004h adresinde yer alıyordu. { ORG 0x04; burada ise kesme programcığı başlangıcını belirledik}.
EQU Atama komutudur. Bu komut İngilizce EQUAL kelimesinden türetilmiştir. Assembler sabitlerini veya RAM adreslerini tanımlar. Kullanım şekli:
SAYAC EQU 48h; SAYAC isimli GPR kaydedicisi 48 nolu adrese atar.
CBLOCK-ENDC Kullanıcının tanımladığı kaydedicilere adres atarken, eğer kaydedici sayısı fazla ise tek tek EQU komutu kullamak yerine CBLOCK-ENDC komutları kullanılabilir. Aşağıdaki komut satırı ile sırası ile 05,05 ve 07. adreslere SAYAC1, SAYAC2 ve SAYAC3 değişkenleri atanmıştır. CBLOCK H’05’ SAYAC1, SAYAC2, SAYAC3 ENDC
END Programın sonu. Programın nerede bittiği END komutu ile mutlaka belirtilmelidir. Derleyici END komutunu bulamadığı zaman programı derleyemez ve hata verir.
SAYILARIN GÖSTERİMİSAYILARIN GÖSTERİMİYazım formatında bir önemli konu da sayıların gösterim şeklidir. Assembly içinde aksi belirtilmedikçe her sayı onaltılık tabanda kabul edilir. Aşağıdaki tabloda hangi tabandaki sayının nasıl gösterildiği yer almaktadır
Kullanım Sayı Tabanı
23 Onaltılık (hexadecimal) sayı sistemi
0x23 Onaltılık (hexadecimal) sayı sistemi
23h Onaltılık (hexadecimal) sayı sistemi
h'23' Onaltılık (hexadecimal) sayı sistemi
d'12' Onluk(Decimal) sayı sistemi
b'1011' İkili(Binary) sayı sistemi
‘G’ veya A ‘G’ ASCII
O‘574’ Octal(Sekizli) sayı sistemi
Ortalama bir PIC mikro denetleyicisi (PIC16F84/PIC16F877 gibi) komut setinde 35 adet komut bulunmaktadır. PIC komutlarını 3 ayrı başlık altında inceleyebiliriz;
•Byte yönlendirmeli komutlar•Bit yönlendirmeli komutlar•Sabit (direkt veri) işleyen komutlar ve kontrol komutları
Komutların yazılış biçimlerini açıklarken bazı tanımlama harfleri kullanacağız, bunların anlamı;
Sembol Açıklama
b 8 bitlik kaydedicinin ilgili bitini gösteren tanımlayıcı
d Hedef seçici; d = 0 veya W ise Sonuç W kaydedicisinde tutulur
d = 1 veya F ise Sonuç f kaydedicisinde tutulur
Varsayılan değer d = 1 dir.
f Kaydedici (file register) {örneğin PORTB, STATUS gibi}
k Sabit bir sayı veya etiket
W W kaydedicisi (akümülatör)
PC Program Sayıcı (Program Counter)
PIC16F84 / PIC16F877 KOMUT SETİ
.Sabit (direkt veri) işleyen komutlar ve kontrol .Sabit (direkt veri) işleyen komutlar ve kontrol komutlarıkomutları::
•Bit yönlendirmeli komutlar:
..Byte yönlendirmeli Byte yönlendirmeli komutlarkomutlar::
PIC16F84 / PIC16F877 KOMUT SETİ
Örnek 1: PORB nin 7. bitine bağlı ledi yakıp Örnek 1: PORB nin 7. bitine bağlı ledi yakıp söndüren programsöndüren program
OSC1/CLKIN16
RB0/INT 6
RB1 7
RB2 8
RB3 9
RB4 10
RB5 11
RB6 12
RB7 13
RA0 17
RA1 18
RA2 1
RA3 2
RA4/T0CKI 3
OSC2/CLKOUT15
MCLR4
U1
PIC16F84A
X11Mhz
C1
1nF
C2
1nF
+5V
R330
;==LED.ASM === LIST P=16F84#INCLUDE<P16F84.INC>BSF STATUS,5 CLRF TRISB ; PORTB nin tüm uçları çıkış
yapıldı BCF STATUS,5 CLRF PORTB ; PORTB’ ye b’0000 0000’ değeri yüklendiDON:
BSF PORTB,7 ; PORTB nin 7.bitini yakBCF PORTB,7 ; PORTB nin 7. bitini söndürGOTO DONEND
// C dilinde gerçekleştirimi#include <pic.h> #include <delay.c> main(void) { TRISB = 0; // PORTB bitleri cikis yap for(;;) //sonsuz dongu { RB7 = 0; // LED OFF DelayMs(250); //250ms bekle RB7 = 1; //LED ON DelayMs(250); //250ms bekle } }
Örnek 2: PORTB ‘ye bağlı 8 ledi dörtlü olarak (ilk önce LSB tarafı daha sonra MSB tarafı olacak şekilde) yakıp, söndüren söndüren bir flashör devresi ve programı:
OSC1/CLKIN16
RB0/INT6
RB17
RB28
RB39
RB410
RB511
RB612
RB713
RA017
RA118
RA21
RA32
RA4/T0CKI3
OSC2/CLKOUT15
MCLR4
U1
PIC16F84A
X11Mhz
C1
1nF
C2
1nF
+5V
R7330
R6330
R5330
R4330
R3330
R2330
R1330
R0330
ÖRNEK 3. YURUYEN IŞIK UYGULAMASIÖRNEK 3. YURUYEN IŞIK UYGULAMASI
Öğr. Gör. Bülent ÇOBANOĞLU 15
Örnek 4: PORTB ye bağlı ledler Örnek 4: PORTB ye bağlı ledler üzerinde binary (ikili) saydırma üzerinde binary (ikili) saydırma işlemi yapan PORTA nın RA0 ucuna işlemi yapan PORTA nın RA0 ucuna bağlı butona basıldığında azaltacak, bağlı butona basıldığında azaltacak, RA1 ucuna bağlı butona basıldığında RA1 ucuna bağlı butona basıldığında artıracak program:artıracak program:
OSC1/CLKIN16
RB0/INT 6
RB1 7
RB2 8
RB3 9
RB4 10
RB5 11
RB6 12
RB7 13
RA0 17
RA1 18
RA2 1
RA3 2
RA4/T0CKI 3
OSC2/CLKOUT15
MCLR4
U1
PIC16F84A
X11Mhz
C1
1nF
C2
1nF
+5V
R7330
R6330
R5330
R4330
R3330
R2330
R1330
R0330
R8330
R9330
+5V +5V
Azalt
Artır
LIST P=16F84#INCLUDE<P16F84.INC>sayac1 equ h'09' sayac2 equ h'08'CLRF PORTA ;PORTA temizlenirCLRF PORTB ;PORTB temizlenirBSF STATUS, 5 ;BANK1’e
geçilirMOVLW h'0F' MOVWF TRISA ;PORTA nın tüm uçları girişCLRF TRISB ;PORTB nin tüm uçları çıkış
olacaktırBCF STATUS, 5 ;BANK0’a
geçilirdon:
BTFSS PORTA, 0 ;PORTA 0. bitini test etINCF PORTB, 1 ;Artır butonu basılı ise PORTB’yi
bir artırCALL Bekle ;Bekle isimli gecikme programını
çağırBTFSS PORTA, 1 ;PORTA 1. bitini test etDECF PORTB, 1 ;Azalt butonu basılı ise PORTB’yi
bir azaltGOTO don ;Başa dön
Bekle ;Gecikme alt programıLoop1: decfsz sayac1,1
goto Loop1 decfsz sayac2,1goto Loop1returnEND
Örnek 5: PORTA ‘nın 0.bitine bağlı butona basınca (PORTB nin 0 Örnek 5: PORTA ‘nın 0.bitine bağlı butona basınca (PORTB nin 0 bitine bağlı) ledi yakan/söndüren programbitine bağlı) ledi yakan/söndüren program
LIST P=16F84 ; kullandığımız pic'i tanıttık.
#INCLUDE<P16F84.INC> ; mplab da bulunan 16f84 dosyalarını çagırdık
BSF STATUS,5 ; bank 1'e gec
MOVLW 0XFF ; w<--< 0xff yükledik
MOVWF TRISA ; portanın hepsi giriş
CLRF TRISB ; portbnin hepsi çıkış
BCF STATUS,5 ; bank 0'a geç
CLRF PORTB ; portb yi sıfırla
BUTON BTFSC PORTA,0 ; portanın 0'ıncı pini 0' mı?
GOTO BUTON ; hayırsa tekrar kontrol et
BUTON1 BTFSS PORTA,0 ; portanın 0'ıncı pini 1' mi?
GOTO BUTON1 ; hayırsa tekrar kontrol et
BTFSC PORTB,0 ; led sönükmü?
GOTO SON ; hayırsa sön'git
BSF PORTB,0 ; evetse ledi yak
GOTO BUTON ; tekrar butonu kontrol et
SON BCF PORTB,0 ; ledi söndür
GOTO BUTON ; tekrar butonu kontrol et
END ; programı bitir
Öğr. Gör. Bülent ÇOBANOĞLU 17
Örnek 6: 7 segment display de 5 sayısını Örnek 6: 7 segment display de 5 sayısını gösteren programı yazınız.gösteren programı yazınız.
Örnek 7: Örnek 7: 0 dan 9 kadar olan sayıları PORB uçlarına bağlı 7 0 dan 9 kadar olan sayıları PORB uçlarına bağlı 7 segment display’de gösteren programı gerçekleştiriniz.segment display’de gösteren programı gerçekleştiriniz.
LIST P=16F84A#INCLUDE <P16F84A.INC>SAYAC1 EQU h'0D'BSF STATUS,5 ;BANK1 e geçiş yapCLRF TRISB ;PORTB nin tüm uçları çıkış seçildi
BCF STATUS,5 ;BANK0 a geçiş yap CLRF PORTB ;PORTB yi temizleBasla
MOVLW h'00' ;W kaydedicisine h'00' değerini yükleMOVWF SAYAC1
DON MOVF SAYAC1,WCALL DIZIMOVWF PORTB ; W içeriğini PORTB ye aktarINCF SAYAC1,F ; SAYAC1 değerini artırGOTO DON
DIZIADDWF PCL, F ;W içeriğini PCL ye aktar RETLW b'00111111' ;W ya 0 değeri yüklendiRETLW b'00000110' ;W ya 1 değeri yüklendiRETLW b'01011011' ;W ya 2 değeri yüklendiRETLW b'01001111' ;W ya 3 değeri yüklendiRETLW b'01100110' ;W ya 4 değeri yüklendiRETLW b'01101101' ;W ya 5 değeri yüklendiRETLW b'01111101' ;W ya 6 değeri yüklendiRETLW b'00000111' ;W ya 7 değeri yüklendiRETLW b'01111111' ;W ya 8 değeri yüklendiRETLW b'01101111' ;W ya 9 değeri yüklendiEND