Line Pic

Als Neuheit wurde die PIC32-Familie eingeführt, bei der Mikrochip einen Controller-Kern von MIPS Technologies verwendet hat. In mehreren Varianten sind sie erhältlich, die sich nur in der Zahl ihrer Anschlüsse unterscheiden: Dabei steht "PIC10...." für 6 Pole, "PIC12..." für 8 und "PIC16..." für 14 bis 64 Pole. Baseline: 8-Bit PICmicro mit 12-Bit-Befehlsbreite, nur wenige Funktionen (Timer und bei den neusten Modellen auch Vergleicher oder AD-Wandler), keine Interruptunterstützung, 33 Anweisungen, max. 5 MIPS.

Zur Produktfamilie zählen die Artikel PIC10F2xx, PIC12F(C)5xx und PIC16F (C)5x in Paketen von 6 bis 40 Pol. Mittelklasse: 8 bit PICmicro mit 14 bit Befehlsbreite, Standardausstattung (teilweise auch mit LCD-Controller oder LowSpeed-USB), Interruptunterstützung, 35 Kommandos, max. 5 MIPS. Diese Produktfamilie beinhaltet die Modelle PIC12F (C)6xx und PIC16F (C)xxx sowie den Modellnamen PIC14000 mit 8 bis 64 Kontakten.

Hohe Leistung: 8 Bit PICmicro mit 16-Bit Kommandozeile, Standardfunktionen, max. ca. 8 MIPS. Zu dieser Produktfamilie gehören die mit 40 bis 84 Stiften bezeichneten Artikel der Typenbezeichnung CIC17Cxxx, die nicht für neue Konstruktionen eingesetzt werden sollten und daher in den nachfolgenden Kapiteln nicht mehr ausführlich erläutert werden. Leistungssteigerung: 8bit PICmicro mit 16bit Befehlsbreite, linearer Befehls- und Datenspeicheradressierung, 79 (oder mehr bei gängigen Geräten dieser Familie) Kommandos, viele leistungsstarke Peripheriegeräte, z.B. CAN, USB, Ethernet, Spezial-Motorsteuergeräte etc.

Außerdem ein 8x8 Bit Hardware-Multiplikator, die Recheneinheit einer Signalsteuerung, 16 Bit Befehlsbreite. Typischerweise sind bis zu 10 MIPS Rechenleistungen üblich, aber für 2007 wurden neue Geräte mit bis zu 16 MIPS vorgestellt. Mit den Befehlen der Programmsprache C (z.B. Schleifenbefehle) kann die Software teilweise wesentlich effizienter arbeiten. Zu den Produkten der Enhanced-Familie gehört der PIC18F (C)xxx mit 18 bis 100 Ausgängen.

PIC24F: 16 Bit PICmicro, Standardausstattung, 24 Bit Befehlsbreite, max. 16 MIPS, 2,0 bis 3,6 V. Derzeit (2007) umfasst die Produktfamilie Artikel von 16 kB bis 128 kB Blitz in Paketen von 28 bis 100 Stifte. 2 ] Neue Versionen mit bis zu 256 kB Blitz und zum Teil auch mit eingebautem USB-OTG (On the Go) sind nun auch zu haben.

BILD24H: 16 Bit PICmicro, erweitertes Feature, 24 Bit Befehlsbreite, max. 40 MIPS, nur 3,3 V. Derzeit (2007) umfasst die Produktfamilie Artikel von 16 kB bis 256 kB Blitz in Paketen von 20 bis 100 Stifte. Es gibt drei Unterfamilien: Sensor und Normfamilie, teilweise mit AC97/I²S-Schnittstelle, CAN etc. 12 bis 144 KB yte Blitz, 20 bis 80 Stifte.

Motion-Control-Familie, mit Schnittstelle für Quadratur-Encoder, spezielle Motorsteuerung PWM, CAN etc. 12 bis 144 Kilobyte Flash, 28 bis 80 Stifte. Von 6 bis 12 Kilobyte Flash, 28 bis 44 Stifte. Es sind zwei Subfamilien geplant: Standard-Familie, teilweise mit AC97/I²S-Schnittstelle, CAN etc. 16 bis 256 kB Flash, 20 bis 100 Pole, weitere mit bis zu 144 Pole und bis zu 512 kB Slave.

Von 16 bis 256 Kilobyte Blitz, 20 bis 100 Stifte, hier sind auch weitere mit bis zu 144 Stifte und bis zu 512 Kilobyte Blitz vorgesehen. Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von PIC unter den Hobby-Elektronikern wurden von Beginn der 90er Jahre bis heute durch vergleichsweise kostengünstige Angebote und kostengünstige Entwicklungstools mit teils freien C-Compilern unterstützt.

Mit den Produkten der Enhanced-Familie (PIC18Fxx) sind für weitergehende Aufgabenstellungen vorgesehen. Mit dem linearen Adreßraum (siehe unten) soll den Entwicklern die Entwicklung eines funktionalen Programms erleichtert werden. Achtpin: 8 Pin: CIC12F615, es ist kein 8 Pins CIC18Fxx erhältlich und die Programmentwicklung für so kleine Artikel erfolgt in der Regel im Montage. Erhältlich sind auch die Modelle TIC12F675 und TIC12F683. 14 Pin: TIC16F684 (mit Pulsweitenmodulation) oder der TIC16F688 (mehr Arbeitsspeicher und UART).

Es sind auch keine PIC18Fxx-Produkte in diesem Paket zu haben. 28- oder 40-polig: PIC16F886 oder wahlweise aus der Enhanced-Familie der PIC18F2620 (Standardtyp, mit 64kByte Flash-Speicher), PIC18F2680 (Standardtyp mit CAN, auch mit 64kByte Flash-Speicher) oder auch PIC18F2550 (Standardtyp mit USB, aber nur mit 32kByte Flash-Speicher). Es ist auch der PIC16F876A möglich.

Board-Layouts, Tips und Handbücher sind ebenso erhältlich. Die Microchip-PIC sind von 6 bis 100 Stiften erhältlich, von denen 8 bis 40 Stiften in "Dual-In-Line" sowie in diversen SMD-Varianten erhältlich sind. Bei besonders platzkritischen Applikationen stehen SO und SSOP (jeweils von 8 bis 28 Pins) sowie QFN (MLF) Gehäuse von 8 bis 44 Pin zur Verfügung.

Es ist keine Selbstverständlichkeit, dass fast alle SICmicro im selben Gehäuse auch ein passendes "Pinout" haben. Die 14- oder 8-poligen Ausführungen paßt auch auf einen Steckplatz oder ein 20poliges Raster, so daß der Bauherr zunächst mit 20 Stiften starten und bei entsprechendem Platzbedarf eine preiswertere Variante mit nur 14 oder 8 Stiften nutzen kann, ohne das Raster zu verändern, wenn die geringere Pinzahl ausreichend ist.

In der Basisfamilie gibt es bis zu vier DIN A4-Seiten zu je 512 12 Bit, d.h. je nach Art bis zu 2048 Wörter (das sind 3 kB oder 2048 möglichen Befehle). Die MidRange-Familie hat auch bis zu vier Unterseiten, aber jede Seite enthält 2 K 14 Bit, d.h. je nach Art bis zu 8192 Wörter (entspricht 14 Kilobyte oder 8192 möglichen Befehlen).

Mit den 16 Bitfamilien beträgt die obere Grenze aktuell etwa 256 kB Flash (ca. 86 K Befehlswörter mit je 24 Bit), hier ist ein externes Speichern zur Zeit nicht möglich, aber sowohl ein grösserer Arbeitsspeicher bis zu 512 kB als auch ein fremdverbindbarer Arbeitsspeicher sind geplant. Dabei werden fünf Pole des PIC über eine Zusatzelektronik (über die auch der PIC programmierbar ist) und dann über USB oder RS232 mit dem Rechner in Verbindung gebracht.

Die fünf Pole sind zunächst die Plus- und Minusspannung sowie der Rücksetzeingang der Steuerung. Darüber hinaus gibt es zwei Funktionsstifte (PGC und PGD), die als Alternativfunktion auf einem Port-Pin zur Verfügung stehen. Dieses Verfahren arbeitet mit den grösseren Steuerungen des PIC16F81818/819 (18 Pins). Bei kleineren Steuerungen gibt es speziell entwickelte Prüfadapter, bei denen diese Anschlüsse mitverkauft sind.

Für bereits hergestellte Artikel ist eine spätere Änderung oder Löschung nicht mehr möglich. Es beinhaltet alle Sonderregister, SFR (Special Funktion Register) und Standard RAM Register, GPR (General Purpose Register) bezeichnet; hier sind max. 134 Stück RAM möglich. Nach dem gleichen Schema arbeitet die MidRange-Familie, jedoch bis zu vier Banken mit 128 Bit SFR und GPR; hier sind max. 368 Bit RAM möglich.

Die Enhanced-Architektur verfügt auch über bis zu 16 Banken mit je 256 Bytes, aber der Arbeitsspeicher kann auch über bestimmte Befehle hinweg geradlinig adressiert werden; bis zu einem Maximum von ca. 3,9 kB RAM. Die 16-Bit-Familien erlauben eine lineare Erweiterung des Speichers auf bis zu 64 kB, aber jetzt werden nur noch 30 kB (einschließlich 2 kB Dual-Port-RAM für den teils verfügbaren DMA-Controller) verwendet, plus ein 2 kB Speicherplatz für den SFR.

In der Enhanced-Familie ist der Stapel 32 Elemententief und kann auch vom Anwendungsprogramm mit Ladekommandos (z.B. PUSH und POP) verwendet werden, ist aber auch in separaten Speicherzellen untergebracht. Die 16-Bit-Controller verfügen über einen Set von 16 16-Bit-Registern, die für die meisten Kommandos verfügbar sind, aber einige von ihnen haben auch spezielle Aufgaben, z.B. für den Stapel oder für Direktzugriffsbefehle.

USB, die Enhanced Mikros der Subfamilien PIC18Fxx[J]5x bieten diverse Artikel mit einer USB-Funktion (Slave) für max. 12 Mbit/s an. FullSpeed-USB. Neue Artikel der PIC24F-Familie sind auch mit einem USB-OTG on-chip verfügbar, die Bezeichnung sollte PIC24FJxxxGB1xx sein. Auch in der PIC32-Familie sollen bis Mitte 2008 neue Geräte mit USB-OTG eingeführt werden.

Danach wurden neue flexiblere Ansätze auch für PIC mit mehr Stiften eingeführt. Damit der Microcontroller in einer Applikation eingesetzt werden kann, muss zunächst ein entsprechendes Softwareprogramm vom Hersteller erstellt werden. Darüber hinaus bietet Micronchip in der Students Edition (LITE) kostenfreie C-Compiler für die Enhanced (PIC18) Familie, für die 16-Bit Familien (PIC24 und dsPIC) und für die neue PIC32 Familie an.

Allerdings müssen gewisse Kommandos geraten oder durch den Zusammenhang festgelegt werden.