PIC: Klasik Lojik yerine Mikroişlemci-1

PIC: Klasik Lojik yerine Mikroişlemci-1


PIC Serisi mikroişlemciler MICROCHIP firması tarafından geliştirilmiş ve üretim amacı çok fonksiyonlu logic uygulamalarının hızlı ve ucuz bir mikroişlemci ile yazılım yoluyla karşılanmasıdır.

Amatörler için çok faydalı bir işlemci olduğu kanısına vardığım PIC serisi işlemcilerle ilgili deneyimlerimi ve bazı uygulamaları becerebildiğim kadar burada sizinle paylaşmaya çalışacağım.
PIC’in kelime anlamı -PERIPHERAL INTERFACE CONTROLLER- Giriş Cıkış işlemcisidir. İlk olarak 1994 yılında 16 bitlik ve 32 bitlik büyük işlemcilerin giriş ve çıkışlarındaki yükü azaltmak ve denetlemek amacıyla çok hızlı ve ucuz bir çözüme ihtiyaç duyulduğu için geliştirilmiştir.
Çok geniş bir ürün ailesinin ilk üyesi olan PIC16C54 bu ihtiyacın ilk meyvesidir. PIC işlemcileri RISC -benzeri işlemciler olarak anılır. PIC16C54 12 Bit komut hafıza genişliği olan 8 bitlik CMOS bir işlemcidir. 18 bacaklı dip kılıfta 13 I/O bacağına sahiptir ve 20 Mhz osilator hızına kadar kullanılabilir. 33 adet komut içermektedir. 512 byte program epromu ve 25 byte RAM`i bulunmaktadır. Bu hafıza kapasitesi birçok insanı güldürmüştür sanırım ama bir risc işlemci olması birçok işin bu kapasitede uygulanmasına olanak vermektedir. Örneğin ANTRAK R94 rölesinde kullanılan role kontrol devresi bir adet PIC16C54 içermektedir. Bu devre sayesinde R94 Time Out Timer DTMF kodlu Kontrol ve kapatmaKonuşma sonu zamanlaması gibi işlemler program belleğinde 324 byte yer kaplamakta 14 byte RAM kullanılmaktadır.
PIC serisi tüm işlemciler herhangi bir ek bellek veya giriş/çıkış elemanı gerektirmeden sadece 2 adet kondansatör 1 adet direnç ve bir kristal ile çalıştırılabilmektedir. Tek bacaktan 40 mA akım çekilebilmekte ve entegre toplamı olarak 150 mA akım akıtma kapasitesine sahiptir. Entegrenin 4 Mhz osilator frekansında çektiği akım çalışırken 2 mA stand-by durumunda ise 20uA kadardır.
PIC 16C54’ün fiyatının 2.0 US$ civarında olduğu düşünülürse bu işlemcinin avantajı kolayca anlaşılır.
PIC 16C54 ‘un mensup olduğu işlemci ailesi 12Bit core 16C5X olarak anılır. Bu gruba temel grup adı verilir. Bu ailenin üyesi diğer işlemciler PIC16C57 PIC16C58 ve dünyanın en küçük işlemcisi olarak anilan 8 bacakli PIC12C508 ve PIC 12C509’dur.
Interrupt kapasitesi ilk işlemci ailesi olan 12Bit Core 16C5X ailesinde bulunmamaktadır. Daha sonra üretilen ve Orta sınıf olarak tanınan 14Bit Core- 16CXX ailesi birçok açıdan daha yetenekli bir grup işlemcidir.
Bu ailenin temel özelliği interrupt kapasitesi ve 14 bitlik komut işleme hafızasıdır. Bu özellikler Pic’i gerçek bir işlemci olmaya ve karmaşık işlemlerde kullanılmaya yatkın hale getirmiştir. PIC16CXX ailesi en geniş ürün yelpazesine sahip ailedir. 16CXX ailesinin en önemli özellikleri seri olarak devre üstünde dahi programlanması -ki bu özellik PIC16C5x de epey karmaşıktı paralel programlanabiliyordu- interrupt kabul edebilmesi 33 I/OAD Converter USART I2C SPI gibi endüstri standardı giriş çıkışları kabul edecek işlemcilere ürün yelpazesinde yer vermesi.
PIC 16CXX ailesinin amatör elektronikçiler arasında en çok tanınan ve dünyada üzerinde ençok proje üretilmiş internetin gözdesi olan bireyi PIC16C84 veya yeni adıyla PIC16F84 dur.

PIC 16F84 un bu kadar popüler olması onun çok iyi bir işlemci olmasından ziyade program belleğinin Eeprom - Elektrikle silinip yazılabilen bellek -olmasından kaynaklanmaktadır. Seri olarak dört adet kabloyla programlanması da diğer önemli avantajıdır. Bugüne kadar amatörce bir işlemciyle uğraşmış herkesin en büyük sıkıntısı eprom veya eprom tabanlı işlemcileri programladıktan sonra UltraViole ışık kaynağı ile silip tekrar programlamaktır. Bu çok zahmetli ve bir amatör için ekipman gerektiren yöntem olmustur. Evde üretilmesi zor olan özel bir programlayıcı da madalyonun diğer yüzüdür.
PIC16F84 amatörler tarafından internette en bol programlayıcısı bulunan işlemcidir herhalde. Ben şu ana kadar 50 den fazla PC ve MAC tabanlı evde yapabileceğiniz programlayıcıya rastladım. Eprom silmek diye birşey zaten söz konusu değil zira eeprom belleği programlayan programlayıcı devre 1 saniye içinde aynı belleği silebilmektedir. Bu özellik size çok hızlı ve defalarca deneyerek program geliştirme avantajını getirmektedir ki bu amatör elektronikçi için bulunmaz bir nimettir. Bu denemeleri yaparken işlemciyi devrenizden sökmeniz dahi gerekmez. Bu tip programlamaya ISP -In System Programming- denmektedir.
Amatör bir elektronikçi PIC16F84 ile Program geliştirmek için aşağıdaki ekipmana ihtiyaç duyacaktır:
1.PIC16F84
2.MS-DOS tabanlı PC
3.ASCII Editör (Örneğin Dos’un EDIT’I)
4.MPASM Assembler
5.Programlayıcı/silici
6.Programlayıcı için yazılım
Gelecek yazımda PIC 16F84 un özelliklerine daha kapsamlı değinip RS-232 COM portu kullanan PC tabanlı oldukça karmaşık !!!
(Üç adet direnç) bir programlayıcı/silici tasarımını anlatacağım.
PIC Serisi işlemciler ile ilgili daha geniş bilgi için http://www.microchip.com/ adresine başvurabilirsiniz.