Таймер на стабилизацию генератора отсчитывает 1024 импульса от начавшего работу генератора. Считается, что кварцевый генератор за это время вышел на режим. При использовании RC генераторов- выдержка на стабилизацию не производится.
Затем включается таймер ожидания внешнего сброса /MCLR. Это необходимо для тех случаев, когда требуется синхронно запустить в работу несколько PIC контроллеров через общий для всех сигнал /MCLR. Если такого сигнала не поступает, то через время Tost вырабатывается внутренний сигнал сброса и контроллер начинает ход по программе. Время Tost программируется битами конфигурации в EEPROM.
Здесь существует проблема, когда Vdd нарастает слишком медленно и все выдержки на запуск, а питание еще не достигло своего минимального значения Vdd(min) работоспособности. В таких случаях рекомендуем использовать внешние RC цепочки для сброса по /MCLR.
Ниже приведена такая цепочка
Здесь можно применить диод для быстрого разряда конденсатора при выключении питания. Рекомендуется резистор R < 40 кОМ, тогда на нем будет падать не более 0,2В. Резистор 100 Ом <R1< 1кОм ограничит ток в ножку /MCLR.
Watchdog таймер представляет собой полностью независимый встроенный RC генератор, который не требует никаких внешних цепей. Он будет работать, даже если основной генератор остановлен, как это бывает при исполнении команды SLEEP. Таймер вырабатывает сигнал сброса. Выработка таких сбросов может быть запрещена путем записи нуля в специальный бит конфигурации WDTE. Эту операцию производят на этапе прожига микросхем.
Номинальная выдержка WDT составляет 18 мс (без использования делителя). Она зависит от температуры, напряжения питания, от особенностей типов микросхем. Если требуются большие задержки, то к WDT может быть подключен встроенный делитель с коэффициентом деления до 1:128; который программируется путем записи в регистр OPTION. Здесь могут быть реализованы выдержки до 2.5 секунд. Команды “CLRWDT” и “SLEEP” обнуляют WDT и делитель, если он подключен к WDT. Это запускает выдержку времени сначала и предотвращает на некоторое время выработку сигнала сброс. Если сигнал сброса от WDT все же произошел, то одновременно обнуляется бит “TO” в регистре статуса (f3). В приложениях с высоким уровнем помех, содержимое регистра OPTION подвержено сбою. Поэтому регистр OPTION должен обновляться через равные промежутки времени. Следует учесть, что наихудшей комбинацией является: Vdd=min, температура=max и max коэффициент деления делителя,- это приводит к самой большой выдержке времени, она может достигать нескольких секунд.
Кристаллы PIC16C84 могут работать с четырьмя типами встроенных генераторов. Пользователь может запрограммировать два конфигурационных бита (FOSC1 и FOSC0) для выбора одного из четырех режимов: RC, LP, XT, HS. Кристаллы PIC16... могут также тактироваться и от внешних источников. Генератор, построенный на кварцевых или керамических резонаторах, требует периода стабилизации после включения питания. Для этого, встроенный таймер запуска генератора держит устройство в состоянии сброса примерно 18 мс после того, как сигнал на /MCLR ножке кристалла достигнет уровня логической единицы. Таким образом, внешняя цепочка RC , связанная с ножкой /MCLR во многих случаях не требуется.
Встроенные генераторы работоспособны при определенных номиналах питающего напряжения:
Vdd | OSC mode | Max Freq |
2..3 V | RC LP | 2 mHz 200 kHz |
3..6 V | RC XT,LP | 4 mHz 200 kHz |
4,5...5,5 V | HS | 10 MHz |
ВНИМАНИЕ! При частотах ниже 500 кГц, внутренний генератор может генерировать сбойный импульс на гармониках, когда переключается бит 0 порта A. Этого не происходит при использовании внешнего генератора или при встроенном RC генераторе.
PIC16C84-XT, -HS или -LP требуют подключения кварцевого или керамического резонатора к выводам OSC1 и OSC2.
XT - стандартный кварцевый генератор,
HS - высокочастотный кварцевый генератор,
LP - низкочастотный генератор для экономичных приложений.
Резистор Rs может потребоваться для генератора “HS”, особенно при частотах ниже 20 МГц для гашения гармоник. Он также может потребоваться в режиме XT с резонатором типа AT striр-cut.
Тип генератора | Частота резонатора | Конденсатор C1=C2 |
XT | 455 kHz 2 MHz 4 MHz | 150-330 рF 20-330 рF 20-330 рF |
HS | 10 MHz | 20-200 рF |
Тип генератора | Частота | Конденсатор С1 | Конденсатор С2 |
LP | 32 kHz 100 kHz 200 kHz | 30 рF 15 рF 0-15 рF | 30 - 50 рF 15 рF 0-15 рF |
XT | 100 kHz 200 kHz 455 kHz 1 MHz 2 MHz 4 MHz | 15-30 рF 15-30 рF 15-30 рF 15-30 рF 15 рF 15рf | 200-300 рF 100-200 рF 15-100 рF 15-30 рF 15 рF 15 рF |
HS | 4 MHz 10 MHz | 15 рF 15 рF | 15 рF 15 рF |
Более высокая емкость будет увеличивать стабильность генератора, но также будет увеличивать время запуска. Значения приведены для ориентировки. В режимах HS и XT, чтобы избежать гармоник может потребоваться последовательный резистор Rs.
Когда не предъявляются требования к быстродействию и к точности по времени, ОТР кристалл, например PIC16C84-RC, позволяет сэкономить деньги и реализовать простой RC
Частота есть функция питающего напряжения, значений резистора Rext, конденсатора Cext и температуры. Кроме того, частота генератора будет незначительно изменяться от партии к партии. На частоту генерации влияет собственная емкость корпуса кристалла, ее влияние заметно для малых значений Cext. Нужно принять во внимание также дрейф R и C элементов.
Для значений Rext ниже 2.2 кОМ генератор может работать нестабильно или не заводиться. При очень больших значениях Rext ( напр. 1 МОм) генератор становится чувствительным к помехам, влажности и монтажным утечкам тока. Рекомендуемая величина Rext находится между 5 кОМ и 100 кОм. Хотя генератор работоспособен и при отсутствии внешнего конденсатора (Cext = 0), мы рекомендуем использовать емкость более 20 пФ для увеличения стабильности работы. С малой Cext, или вообще без нее, частота генератора сильно зависит от монтажных емкостей. Разброс будет тем больше, чем больше величина R (так как влияние токов утечки на частоту RC генератора сильнее при больших R) и чем меньше величина C (так как в этом случае сильнее проявляется влияние монтажных емкостей). Сигнал с частотой генератора, деленной на 4, присутствует на ножке OSC2/CLKOUT, и может быть использован для целей тестирования или синхронизации других схем.
Регистр OPTION (адрес 81h) доступен для чтения и записи и содержит различные управляющие биты, которые определяют конфигурацию пределителя, куда он подключен: к RTCC или WDT, знак фронта внешнего прерывания INT и внешнего сигнала для RTCC, подключение активной нагрузки на порту RB.
Регистр OPTION Адрес 81h
Значение при включении питания= FFH
7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
RBPU | INTEDG | RTS | RTE | PSA | PS2 | PS1 | PS0 |
PS2-PS0 | Коэффициенты деления RTTC | Коэффициенты деления WDT |
000 | 1:2 | 1:1 |
001 | 1:4 | 1:2 |
010 | 1:8 | 1:4 |
011 | 1:16 | 1:8 |
100 | 1:32 | 1:16 |
101 | 1:64 | 1:32 |
110 | 1:128 | 1:64 |
111 | 1:256 | 1:128 |
PSA - бит, подключающий делитель к
RTTC (0) ,
WDT (1).
RTE- фронт переднего сигнала RTTC
0- инкремент по нарастающему фронту на ножке RTCC,
1- инкремент по спадающему фронту на ножке RTCC.