368 R E S E A R C H G A T E - HASAN HAKAN GENÇ - EK-A MİKRO C’DE KOD YAZIMI A‐1 Küçük‐Büyük Harf Duyarlığı İlkesi mikroC program editöründe programlama dili olarak C dilinin özellikleri kullanılır. Değişken türleri, di‐ziler, döngüler, matematiksel operandlar, açıklama satırları, fonksiyonların yazımı, vb. yazılım sentak‐sıyla ilgili kurallar C dilinde olduğu gibidir. C programlama dili bazı programlama dillerinden farklı olarak küçük büyük harf duyarlığına sahiptir (case sensitive – harf duyarlı). Bu özellik mikroC’de kod yazımında da dikkat edilmesi gereken kurallar‐dandır. Ancak mikrodenetleyiciye özgü kodların ya da kullanıcı tanımlı değişkenlerin yazımında küçük büyük harf duyarlığı yoktur. Örnekler: int bekle=50; Bu örnekte, ‘int’ kelimesi tamsayı (integer) sayı değişkeni tanımlamak için kullanılır ve tüm harfleri küçük harfle yazılmalıdır. int bekle=50; Bu örnekte, “bekle” kelimesi kullanıcı ta‐nımlı bir değişkendir ve “BEKLE”, “Bekle”, “BeKle” gibi tüm farklı yazımları aynı an‐lama gelmektedir. PORTB=0B00000000; Bu örnekte, “PORTB” program tanımlı bir değişkendir ve mikrodenetleyicinin B por‐tunu ifade eder. Küçük‐büyük harf duyarlığı yoktur. do{ PORTB = 0x00; Delay_ms(500); PORTB = 0xFF; Delay_ms(500); }while(1); Bu örnekte, “do{ . . . }while(1)” mikroC’de kullanılan üç döngü yapısından biridir ve küçük‐büyük harf duyarlıdır. Ancak mili sa‐niye mertebesinde gecikme oluşturmak için kullanılan “delay_ms(500)” gecikme fonksiyonu mikroC editörünün mikrode‐netleyici programlamaya özgü geliştirilmiş bir fonksiyonudur ve küçük‐büyük harf du‐yarlı değildir. void main(){ … } Bu örnekte, fonksiyonlarda kullanılan ve hiç‐bir değer döndürmeyen anlamına gelen ‘void’ argümanı harf duyarlıyken ‘main()’ gibi fonksiyon adları harf duyarlı değildir.
369 Görüldüğü üzere mikroC editöründe bazı kodlar harf duyarlıyken, bazıları değildir. Bu konuya alışkanlık kazanmanız çok sayıda kod yazarak gerçekleşecektir. Genel olarak, değişken ve fonksiyon tanımlama‐larında küçük harf, program tanımlı “PORTB, TRISB, ANSEL, CMCON, vb.” değişkenlerde ve kaydedici‐lerin yazımında BÜYÜK harf kullanmanız ayırt edici ve anlaşılır bir kod yazımı açısından faydalı olacaktır. A‐2 Açıklama Satırı Eklemek Daha önceden belirtildiği gibi mikroC programı kod yazım ilkeleri açısından pek çok özelliği C dilinden almıştır. Bunlardan biride program kodlarına etkisi olmayan açıklama satırlarıdır. Açıklama satırları uzun kodlamada son derece faydalı bir özelliktir. Açıklama satırı eklemenin iki yolu vardır. ”//” çift eğik çizgi (çift slaş) ile tek satırlı açıklama bilgisi yazılır. Örnek: “ /* … */ “ ile birden fazla açıklama satırı eklenebilir. /* işareti konduktan sonra yazılan ve */ işaretinin başladığı yere kadar olan bütün satırlar açıklama satırı olarak yorumlanır. Bu nedenle açıldıktan sonra kapatılması gerekir. Örnek: TRISA = 0x00; TRISB = 0x00; PORTA = 0; PORTB = 0; /* Tüm portlar çıkış olarak ayarlanıyor. Portlar başlangıç olarak sıfırlanıyor */ ANSEL = 0B00000000; /* Analog girişler kapatılıyor */ CMCON = 0x07; //Karşılaştırıcı devre dışı bırakılıyor Profesyonel programcılar da programlarının kritik yerlerine açıklama satırları ekler. Bunu alışkanlık ha‐line getirmeniz, çalışmaya ara verdiğiniz projelere döndüğünüzde ya da ihtiyaç duyduğunuzda size bü‐yük fayda sağlayacaktır. A‐3 Programlama Sentaksı mikroC program satırları “;” ile sonlandırılır. Fonksiyonlar ve döngüler gibi “{“ küme paranteziyle baş‐lanan satırlarda “;” kullanılmaz. Ayrıca ‘goto’ komutu kullanılarak yapılan dallanmalarda, dallanmanın yapıldığı etiketin kullanıldığı satırda “:” kullanılır. Aynı tür değişkenler aralarına virgül konularak tanım‐lanabilir ve tümüne ya da bir kısmına ilk değer atanabilir. Örnek: int a, i, bekle=50; //Aynı satırda birden fazla değişken tanımlanmıştır void bekleme(){ //bu değişkenlerden bazılarına değer atanmıştır Vdelay_ms(bekle); } test: //goto komutuyla dallanma yapılan etiket for(i=0;i<50;i++){ PORTB=0X02; int bekle=50; // Bekleme süresini ayarlayacak değişken
370 bekleme(); PORTB=0X00; bekleme(); } a++; if (a<100) goto test: Örnek kod parçasında a değişkeni 1 artırılır ve 100’den küçük olduğu sürece ‘for’ döngüsünün üstünde yer alan “test:” etiketine dallanılır. Böylece ‘for’ döngüsü 100 defa işletilir. Program kodunda görüldüğü üzere her açılan küme parantezi için kapatma parantezi kullanılır. Kural olarak açılan parantez kadar kapatma parantezi kullanılmalıdır. mikroC editöründe açılan küme parantezi için otomatik olarak kapatma parantezi açılmaz. Ayrıca oto‐matik olarak iç içe (nested) bir yapı da oluşturulmaz. Özellikle uzun kod yazımında iç içe geçmiş kodları seviyelerine göre girintili olarak yazmak program yazımının okunurluğunu artıracaktır. Örnek: void main() { ayarlar(); uzunluk_msj01 = strlen(msj01); uzunluk_msj02 = strlen(msj02); konum = (16-uzunluk_msj02)/2; for(;;){ //sonsuz döngü pointer_msj01 = &msj01; pointer_msj02 = &msj02; for(i=0;i<16;i++){ Lcd_Out(1,16-i,msj01); Lcd_Out(2,konum,pointer_msj02); delay_ms(100); } for(i=0;i<uzunluk_msj01;i++){ Lcd_Out(1,1,pointer_msj01); Lcd_Out(2,konum,pointer_msj02); delay_ms(100); Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); pointer_msj01++; } //Görüldüğü üzere açılan her küme parantezi kadar } //kapatma parantezi kullanılmıştır. } Yapısal programcılık ilkeleri açısından ‘goto’ deyimiyle dallanma yapmamaya çalışılmalıdır. Özellikle döngülerin içinde ‘goto’ deyiminin kullanımı tavsiye edilmeyen bir uygulamadır. Döngünün kırılarak terk edilmesi iyi bir programlama uygulaması değildir. Dallanmalar olabildiğince “do…while” ya da “while” döngü yapıları kullanılarak yapılmalıdır. Ayrıca başlangıç koşulları tanımlanmış ve ona göre iş‐leyen bir kod bloğunun içine ‘goto’ deyimiyle dallanma yapılamaz. Örnek: Bir fabrika otomasyon sisteminde girişlerden gelen bilgilerin belli bir döngü süresince taranarak mikro‐denetleyicinin EEPROM veri hafızasına yazıldığını düşünelim. Bu verilerin zaman içinde EEPROM hafı‐zasından silinip silinmediğini kontrol etmek istediğimizi varsayalım. Hafızadan okunan bilginin dizi de‐ğişkende tutulan bilgiyle aynı olmaması durumunda çıkışları hızlıca çakarlı şekilde yakarak uyarı verdik‐ten sonra son okunan port bilgisini çıkışa aktaran bir programımız olsun ve bu durumda sistem tekrar başa dönsün. Programı ilk önce ‘goto’ deyimini kullanarak yapalım:
371 Tablo A.1 GOTO deyiminin örnek uygulaması unsigned char i,k, oku; unsigned char port[10]; void main() { TRISB = 0xFF; // B portu tüm pinleriyle giriş yapılıyor TRISA = 0x00; // A portu tüm pinleriyle çıkış yapılıyor PORTB = 0x00; PORTA = 0x00; CMCON = 0x07; INTCON.GIE=0; //Evrensel kesme devre dışı bırakılıyor port_cikis: //GOTO komutuyla dallanılacak etiket for(i=0;i<10;i++){ port[i] = PORTB; //EEPROM hafızasına 10 turda veri yazılıyor EEPROM_Write(0x00+i, port[i]); delay_ms(500); } for(i=0;i<10;i++){ oku = EEPROM_Read(0x00+i);//EEPROM hafızasından okunan veri if(oku == port[i]){ //dizi değişkenin içeriğiyle karşılaştırılıyor delay_ms(250); PORTA = port[i]; } else{ for(k=0;k<5;k++){ PORTA=0xFF; //Hafızadaki veri eşleşmiyorsa A portu çıkışlarına delay_ms(100); //çakarlı şekilde uyarı verdirilir. PORTA=0x00; delay_ms(100); } PORTA=oku; //Ardından eşleşmeyen veri A portuna gönderilir. goto port_cikis; } } } Bu uygulamayı ‘goto’ deyimi kullanmadan ‘do…while’ döngüsü kullanarak yapmak istersek takip eden düzenlemeyi yapabiliriz: Tablo A.2 GOTO deyiminin yerine "do...while" döngüsünün kullanılması unsigned char i,k, oku, hata=0; //yeni bir değişken eklendi unsigned char port[10]; void main() { TRISB = 0xFF; // B portu tüm pinleriyle giriş yapılıyor TRISA = 0x00; // A portu tüm pinleriyle çıkış yapılıyor PORTB = 0x00; PORTA = 0x00; CMCON = 0x07; INTCON.GIE=0; //Evrensel kesme devre dışı bırakılıyor do{ //GOTO etiketinin yerine konan do...while döngüsü for(i=0;i<10;i++){ port[i] = PORTB; //EEPROM hafızasına 10 turda veri yazılıyor EEPROM_Write(0x00+i, port[i]); delay_ms(500); } i=0; hata=0; do{ oku = EEPROM_Read(0x00+i+1); //EEPROM hafızasından okunan veri if(oku == port[i]){ //dizi değişkenin içeriğiyle karşılaştırılıyor delay_ms(250); PORTA = port[i];
372 } else{ for(k=0;k<5;k++){ PORTA=0xFF; //Hafızadaki veri eşleşmiyorsa A portu çıkışlarına delay_ms(100); //çakarlı şekilde uyarı verdirilir. PORTA=0x00; delay_ms(100); } PORTA=oku; hata=1; //hata değişkeni 1 olur } i++; }while(!hata && i<10); //hata yoksa (0 ise) ve 10 olmamışsa }while(hata); //hata varsa (1 ise) başa döner } Şekil A.1’de Tablo A.1 ve A.2’deki kodların örnek uygulama devresi gösterilmiştir. Devre canlandırma‐sında B portu girişlerine bağlı olduğu varsayılan sensörler butonlarla temsil edilmiştir. Şekil A.1 GOTO deyimi uygulama örneği A‐4 Matematiksel İşlemler mikroC dili matematiksel işlemlerin yapılabilmesi için bir dizi aritmetik operatör sunar. Bunlar, nümerik olarak işlem gören değişkenlerden ve işlem sonucunda işleme ve değişken türüne uygun sayı döndüren operatörlerdir. Tüm operatörler solda sağa doğru işlem görür ve her birinin işlem önceliği vardır. İşlem önceliği yüksek değere sahip olan operatörler önce işlem görür. Uzun hesaplamalarda ilgili operatörün işlem gördüğü sayıları diğer işlemlerden ayırmak için parantez kullanılması tavsiye olunur.
373 Tablo A.3 Aritmetik operatörler Operatör İşlem Öncelik İki Sayılı İşlemler + Toplama 12 ‐ Çıkartma 12 * Çarpma 13 / Bölme 13 % Mod alma operatörüdür. Tam sayılarla kullanılır. Bölme işlemi sonucunda kalan kısmı döndürür. Kayan nokta sayılarda kul‐lanılmaz (double ve float). 13 Çift Sayılı İşlemler + Önüne geldiği sayının işaretini etkilemez 14 ‐ Önüne geldiği sayının işaretini değiştirir. 14 ++ İşlem gördüğü sayının değerini bir artırır. Sayının önünde ya da sayıdan sonra kullanılabilir. Sayının önünde kullanıldığında hesaplamadan önce sayının değeri artırılır. Sonra kullanıldı‐ğında ise hesaplama işlemi yapıldıktan sonra sayının değeri ar‐tırılır. 14 ‐‐ İşlem gördüğü sayının değerini bir azaltır. Sayının önünde ya da sayıdan sonra kullanılabilir. Sayının önünde kullanıldığında hesaplamadan önce sayının değeri azaltılır. Sonra kullanıldı‐ğında ise hesaplama işlemi yapıldıktan sonra sayının değeri azaltılır. 14 NOT: ‘*’ operatörü ‘pointer’ tipinde değişken tanımlamasında da kullanılır. A‐4.1 İki Sayılı Aritmetik İşlemler İki tamsayının bölümünden bir tamsayı döndürülür. Eğer işlem sonucunda kalan varsa kalanlı kısım atı‐lır: /* örnek */ 7/4; /* 1’e eşittir */ 7*3/4 /* 5’e eşittir */ /* fakat */ 7. *3./4.; /* 5.25’e eşittir. Çünkü float sayı işlemi yapılmıştır */ */
374 % Mod operatörü yalnızca tamsayı türünde sayı değişkenlerinde kullanılabilir: /* örneğin: */ 9 % 3; /* 0’a eşittir */ 7 % 3; /* 1’e eşittir */ ‐7 % 3; /* ‐1’e eşittir */ Aritmetik operatörler karakter işlemlerinde de kullanılabilir: 'A' + 32; /* 'a' karakterine eşittir (yalnızca ASCII kodu için) */ 'G' ‐ 'A' + 'a'; /* 'g' karakterine eşittir (hem ASCII hem EBCDIC kodu için) */ Tablo A.4’te çift sayı operatörleriyle yapılan bazı aritmetik işlemlerin LCD ekranda nasıl gösterileceği üzerine uygulama kodu gösterilmiştir. Bu kodun PROTEUS‐ISIS® ortamında hazırlayacağınız bir devrede izlenmesi için Şekil 3.7’deki devreyi kullanabilirsiniz. Tablo 3.11’deki programın LCD bağlantı ayarları ve mikrodenetleyici ayarlarıyla ilgili kodlarını bu koda eklemeyi unutmayınız. Tablo A.4 Çift sayı operatörleriyle yapılan aritmetik işlemlerin LCD ekranda gösterilmesi char i=0; unsigned int j=0; float k=0; char str1[16], str2[16], str3[16], str4[16]; void main() { ayarlar();/* Tablo3.11’deki LCD ve mikrodenetleyici ayarları kodunu programınıza ekleyin */ i=9/7; BytetoStr(i,str1); //1 byte’lık (maks 255) tam sayıdan stringe dönüşüm Lcd_Out(1,1,strcat("1.ISLEM= ",str1)); delay_ms(1000); Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); j=8*4/7; InttoStr(j,str2); //2 byte’lık (maks 65535) tam sayıdan stringe dönüşüm Lcd_Out(1,1,strcat("2.ISLEM= ",str2)); delay_ms(1000); Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); k=9.5*4/0.7; FloattoStr(k,str3); //4 byte’lık kayan nokta sayıdan stringe dönüşüm Lcd_Out(1,1,strcat("3.ISLEM= ",str3)); delay_ms(1000); Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); i=9%4; //9 sayısının 4’e göre modu alınıyor BytetoStr(i,str4); //1 byte’lık tam sayıdan stringe dönüşüm Lcd_Out(1,1,strcat("4.ISLEM= ",str4)); } Tablo A.4’deki program kodunda çeşitli sayı değişkenlerini metin değişkenine (string) dönüşüm için mikroC’nin “Conversions ‐ Dönüşümler” kütüphanesi kullanılmıştır. Ayrıca iki string ifadenin birbirine eklenmesini sağlayan “strcat” fonksiyonu kullanılmıştır. Bu işlemlerin yapılabilmesi için “View Lib‐rary Manager” penceresinden “Conversions” ve “C_String” kütüphanelerini seçiniz. Farklı aritmetik iş‐lemleri deneyerek farklı sonuçlar elde etmeye çalışınız.
375 A‐4.2 Tek Sayılı Aritmetik İşlemler Tek sayı operatörleri ‘++’ ve ‘‐‐’, C dilindeki hem önden hem sondan eklemeli tek operatör türüdür. Ön ek olarak (++k, ‐‐k) ya da son ek olarak ( k++, k‐‐) şeklinde kullanılır. /* örneğin */ int j = 5; k = ++j; /* k = k + 1, j = k, bize j = 6, k = 6 sonucunu verir */ /* fakat */ int j = 5; k = j++; /* j = k, k = k + 1, bize j = 5, k = 6 sonucunu verir */ Bu operatörler daha çok yukarıdaki kullanımdan farklı olarak tek başına bir değişkenin değerini artır‐mada ya da eksiltmede kullanılır. Özellikle “for”, “while” ve “do..while” döngülerinde tam sayı değiş‐keni olarak döngü adedinin ayarlanmasında sayaç olarak kullanılırlar. /* örneğin */ int i; for(i=0;i<5;i++){ PORTB = i; /* i değişkeni B portuna gönderilir */ Delay_ms(100); /* ve 1 artırılır */ } /* ya da */ int i; fori=4;i>=0;i‐‐){ PORTB = i; /* i değişkeni B portuna gönderilir */ Delay_ms(100); // ve 1 azaltılır } /* örneğin */ int i =0; /* i değişkeni için başlangıç koşulu */ while(i<5){ PORTB = i; /* i değişkeni B portuna gönderilir */ i++; // ve 1 artırılır Delay_ms(100); } /* ya da */ int i =4; /* i değişkeni için başlangıç koşulu */ while(i>=0){ PORTB = i; /* i değişkeni B portuna gönderilir */ i‐‐; // ve 1 azaltılır Delay_ms(100); } DİKKAT: Sayı eksiltme operatörünün (‐‐) döngülerde kullanımına dikkat edilmelidir. Eğer değişken tü‐rünüz pozitif tanımlanmış bir tam sayı değişkeni ise (Ör: ‘char’ veya ‘unsigned int’) eksiltilen sayı 0’ın altına indiğinde ilgili değişkenin pozitif olarak en yüksek değerinden itibaren geriye gelmeye devam eder. Örneğin değişkeniniz ‘char’ türündeyse ve değeri 0’ın altına düştüyse değişkeninizin içeriği 255’e ayarlanır. Bu nedenle eksiltme işlemlerinde değişken türünüzün işaretli olarak tanımlanmış olması ge‐rekir (Ör: ‘signed char’ veya ‘int’). A‐5 Bit Duyarlı (Bitwise) Operatörler İşlem gören sayının bitlerinde bit ağırlıklı çalışma yapmayı sağlayan operatörlerdir. Özellikle mikrode‐netleyicilerin portlarından okunan ya da portalara gönderilen bilgilerde bit ağırlıklı olarak işlem yap‐mada sıklıkla kullanılırlar.
376 Tablo A.5 Bit duyarlı operatörler Operatör İşlem Öncelik & Bitler üzerinde Mantıksal VE (AND) işlemi uygular. Karşılaştırılan bitlerin hepsi ‘1’ ise ‘1’ döndürür. Aksi taktirde ‘0’ döndürür. 8 | Bitler üzerinde Mantıksal VEYA (OR) işlemi uygular. Karşılaştırı‐lan bitlerden en az birinin ‘1’ olması durumunda ‘1’ döndürür. Tüm bitler ‘0’ ise ‘0’ döndürür. 6 ^ Bitler üzerinde Özel VEYA (XOR) işlemi uygular. Bit çiftlerini kar‐şılaştırır ve eğer birbirlerinin tümleyeniyseler ‘1’ değilse ‘0’ dön‐dürür. 7 ~ Bit duyarlı tümleç operatörüdür ve tek sayılı işlem görür. İşlem yaptığı sayının her bir bitinin tersini alır. 14 << Bit duyarlı sola kaydırma operatörüdür. İşlem gördüğü sayının bitlerini sola kaydırır. Sayının MSB biti atılır, LSB bitine ‘0’ atanır. 11 >> Bit duyarlı sağa kaydırma operatörüdür. İşlem gördüğü sayının bitlerini sağa kaydırır. Sayının LSB biti atılır, MSB bitine ‘0’ ata‐nır. 11 NOT: ‘&’ operatörü bir ‘pointer’ değişkeninin adres referansı olarak da kullanılır. Bit ağırlıklı operatörler soldan sağa doğru işlem görür. Yalnızca ‘~’ operatörü sağdan sola işlem görür. A‐5.1 Bit Duyarlı Mantıksal İşlemler Bit duyarlı operatörlerden ‘&’, ’|’ ve ‘^’ işlem gören sayıların karşılık gelen bit çiftleri arasında mantıksal işlemler gerçekleştirir. ‘~’ operatörü işlem yaptığı sayının her bitinin tümleyenini alır. Tablo A.6 Bit duyarlı mantıksal işlem operatörleri & 0 1 | 0 1 ^ 0 1 ~ 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 Örnekler 0x1234 & 0x5678 // 0x1230’a eşittir /* çünkü .. 0x1234 : 0001 0010 0011 0100 0x5678 : 0101 0110 0111 1000 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ & : 0001 0010 0011 0000 .. buda 0x1230’ denk gelir */ /* Benzer olarak: */ 0x1234 | 0x5678;// 0x567C’a eşittir 0x1234 ^ 0x5678;// 0x444C’a eşittir ~ 0x1234; // 0xEDCB’a eşittir
377 A‐5.2 Bit Duyarlı Kaydırma Operatörleri ‘<<’ ve ‘>>’ İkili sayı sistemi (binary) operatörleri sol taraftaki sayının bitlerini sağ taraftaki sayının değeri kadar kaydırır. Sağ taraftaki sayının pozitif olması gerekir. İşaretsiz bir sayının n değeri kadar sola kaydırılması, eğer atılan tüm bitler sıfıra eşitse o sayının 2n ile çarpımına denktir. Bu durum atılan tüm bitlerin bir işaret bitine eşit olması durumunda işaretli sayılar için de geçerlidir. Aşağıdaki örnekte onlu ve onaltılık iki sayının 4’er defa sola kaydırılması sonucu elde edilen değerler gösterilmiştir. 3 sayısı 4 defa sola kaydırıldığında sonuç 24 x 3 = 48 olmuştur. 3 << 4; /* 48’e eşittir */ 0x3801 << 4; /* 0x8010’a eşittir ve taşma vardır! */ 4 basamaklı hekzadesimal sayının değişimi ise adım adım Tablo A.7’de gösterilmiştir. Tablo A.7 Hekzadesimal bir sayıda bitlerin kaydırılması Bitler 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Hekzadesimal İlk durum 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0x3801 1. adım taşma yok 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0x7002 2. adım taşma yok 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0xE004 3. adım taşma var 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0xC008 4. adım taşma var 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0x8010 Sağa kaydırma ‘>>’ operatörü ile en sağdaki bitler atılır ve soldan boşalan bitler sıfırla (işaretsiz sayı olması durumunda) ya da işaret bitiyle doldurulur (işaretli sayı olması durumunda). Sayının n kadar sağa kaydırılması onun 2n ile çarpımına denktir. Aşağıdaki örnekte biri işaretli diğeri işaretsiz iki hekzadesimal sayının 4’er adım sağa kaydırılması gös‐terilmiştir. İşaretli sayıda boşalan yerlere işaret biti ‘1’ gelmekte ve bu işlem 4 adım yürütüldüğü için sayının başında ‘F’ değeri oluşmaktadır. İşaretsiz sayıda ise boşalan bitlerin yerleri ‘0’ ile doldurulmak‐tadır. 0xFF56 >> 4; /* 0xFFF5’e eşit olur */ 0xFF56u >> 4; /* 0x0FF5’e eşit olur */ Tablo A.8’de bit kaydırma operatörlerinin işaretli ve işaretsiz tamsayılarda kullanımı ve sonucun LCD ekrandan izlenmesi uygulaması gösterilmiştir. Bu program kodunun çalışması için Tablo 3.11’deki ge‐rekli LCD ayarlamalarını yapmayı unutmayınız. Sonucu izlemek için Şekil 3.7’deki devreyi kullanabilirsi‐niz. Tablo A.8 Bit kaydırma operatörlerinin kullanımı ve LCD ekrandan izlenmesi char sayac; signed char i=-1; char ii=128; char str1[16], str2[16]; void main() { ayarlar(); for(sayac=0;sayac<8;sayac++){ i=i<<1; InttoStr(i,str1);
378 Lcd_Out(1,1,str1); ii=ii>>1; InttoStr(ii,str2); Lcd_Out(2,1,str2); delay_ms(1000); } Tablo A.8’deki örnekte ‐1 ve 128 sayıları iki farklı başlangıç değeri olarak ayarlanmıştır. ‘for’ Döngüsü 8 defa işletilmekte ve her bir adımda ilgili sayıların değeri 1 basamak kaydırılmaktadır. Bu durumda 8. döngü adımının sonunda i değişkeni 27 x (‐1) = ‐128, ii değişkeni 128/27 = 1 değerini almış olur. A‐6 Atama Operatörleri Diğer pek çok programlama dillerinden farklı olarak C dili değer atamasını bir komuttan ziyade bir işlem olarak görür (bir operatör ile temsil edilen). ifade1 = ifade2 mikroC’de değer atama işlemi eşittir (‘=’) simgesiyle gerçekleştirilir. Bu kullanımda mikrodenetleyicinin veri belleğinde “ifade1” olarak yer tutan değişkenin içeriğine “ifade2” olarak yer tutan değişkenin içe‐riği yüklenmektedir. Bu tür bir atamada veri türleri farklıysa, “ifade2”’nin veri türü “ifade1”’in türüne çevrilir. Bu kullanımın yanında ‘=’ operatörü, +, ‐, *, /, %, &, |, ^, <<, ya da >> operatörleriyle birlikte arada boşluk bırakılmadan kullanılır. Böylece +=, ‐=, *=, /=, %=, &=, |=, ^=, <<= ve >>= olmak üzere 10 farklı birleşik kullanım elde edilir. Kullanımı; ifade1 op= ifade2 Ör: ifade1 += ifade2 veya ifade1 <<= ifade2 gibi şeklindedir ve burada op ifadesinin yerine diğer operatörler yazılır. Bu kullanım, ifade1 = ifade1 op ifade2 Ör: ifade1 = ifade1 + ifade2 veya ifade1 = ifade1 << ifade2 yazımına eş değerdir. A‐7 Mantıksal (Logical) Operatörler Mantıksal işlemlerin işlem görenleri (operand) doğru (true) ya da yanlış (false) olarak düşünülür. Man‐tıksal operatörler her zaman lojik‐1 ya da lojik‐0 döndürür. Mantıksal bir ifadede İşlem görenler sayı‐larla ifade edilebilir (skalar) olmalıdır. Mantıksal operatörler ‘&&’ ve ‘||’ soldan sağa doğrudur. Man‐tıksal değil ‘!’ operatörü ise sağdan sola doğrudur. Mantıksal operatörler yaygın olarak ‘if’ ifadeleri ile yapılan karşılaştırma işlemlerinde ya da ‘while’ döngülerinde sayacın son bulması için gerekli koşulun sağlanıp sağlanmadığının testinde kullanılır.
379 Tablo A.9 Mantıksal operatörler Operatör İşlem Öncelik && Mantıksal VE 5 || Mantıksal VEYA 4 ! Mantıksal DEĞİL 14 Mantıksal, ilişkisel ve aritmetik operatörlerin önceliği karmaşık ifadelerin parantez kullanmaksızın ger‐çekleştirilmesini sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. mikroC’de 15 dereceli öncelik durumu vardır. c >= '0' && c <= '9'; /* (c >= '0') && (c <= '9') olarak okunur */ a + 1 == b || ! f(x); /* ((a + 1) == b) || (! (f(x))) olarak okunur */ Mantıksal VE ‘&&’ yalnızca her iki ifade de sıfırdan farklıysa ‘1’, aksi durumda ‘0’ lojik değerini döndü‐rür. Eğer ilk ifade ‘false’ üretirse, ikinci ifade hesaplanmaz. Örneğin: a > b && c < d; /* (a > b) && (c < d) olarak okunur */ /* Eğer (a > b) yanlış‐false (0) ise, (c < d) hesaplanmaz */ Mantıksal VEYA ‘||’ her iki ifadeden biri de sıfırdan farklıysa 1 döndürür. Eğer ilk ifade ‘true’ üretirse, ikinci ifade hesaplanmaz. Örneğin: a && b || c && d; /* (a && b) || (c && d) olarak okunur */ /* Eğer (a && b) is doğru‐true (1) ise, (c && d) hesaplanmaz */ A‐8 İlişkisel Operatörler İlişkisel operatörler eşitlik ya da eşitsizlik durumlarının testi için kullanılır. Eğer bir ifade doğru (true) değeri üretiyorsa, ‘1’, aksi takdirde ‘0’ lojik değerini döndürür. Tüm ilişkisel operatörler soldan sağa doğrudur. Tablo A.10 İlişkisel operatörler Operatör İşlem Öncelik == Eşit 9 != Eşit değil 9 > …’dan daha büyük 10 < …’dan daha küçük 10 >= …’dan daha büyük ya da eşit 10 <= …’dan daha küçük ya da eşit 10 Aritmetik işlemlerle ilişkisel operatörlerin parantez kullanmadan kullanılmasını sağlayan öncelik katsa‐yısı aşağıdaki gibi bir kullanım sunar: a + 5 >= c ‐ 1.0 / e /* → (a + 5) >= (c ‐ (1.0 / e)) */ İlişkisel operatörler ‘1’ ya da ‘0’ değeri döndürür. Dolayısıyla aşağıdaki kullanımlarda: /* doğruda karşılaştırma */ 5 > 7 /* 0 döndürür */ 10 <= 20 /* 1 döndürür */ /* bu yanıltıcı olabilir: */ 8 == 13 > 5 /* 0 döndürür, 8 == (13 > 5) → 8 == 1 → 0 */
380 14 > 5 < 3 /* 1 döndürür, (14 > 5) < 3 → 1 < 3 → 1 */ a < b < 5 /* 1 döndürür, (a < b) < 5 → (0 ya da 1) < 5 → 1 */ A‐8 İkili (Binary) ve Onaltılık (Hexadecimal) Sayı Sistemi Mikrodenetleyicilerin portlarının kontrolünde ikili ve onaltılık sayı sisteminden çok yararlanılır. Ayrıca bilindiği gibi mikrodenetleyicinin program belleğine ve veri belleğine bilgiler onaltılık sayı sistemiyle gönderilmektedir. mikroC’de ikili bilgi ‘0B’ tanımlayıcısıyla belirtilir. İkili bilgiyle ilgili portun her bir bacağını açık şekilde kontrol etmek mümkündür. Örnek olarak, TRISB = 0B00000000; // B portunun tüm pinleri çıkış yapılıyor PORTB = 0B00000000; // B portunun tüm pinleri temizleniyor şeklinde yazılır. mikroC’de onaltılı bilgi ‘0x’ tanımlayıcısıyla belirtilir. Örnek olarak, TRISB = 0x01; // B portunun RB0‐INT girişi hariç diğer tüm pinleri çıkış yapılıyor PORTB = 0x00; // B portunun tüm pinleri temizleniyor Verilen örneklerde 8 basamak ikili ve 2 basamak onaltılı sayıların olması, kullanılan mikrodenetleyicinin 8 bitlik olmasından dolayıdır. 8 bitlik bir mikrodenetleyicide veriler 8 bitlik paketler halinde işlenir. Ve‐rilen örneklerde ve yapılan uygulamalarda ağırlıklı olarak 8 bitlik mikrodenetleyiciler kullanıldığı için sayı işlemleri de 8 bit üzerinden yapılmaktadır. 8 bitlik bir veri ilk dört bit ve ikinci dört bit olarak iki grupta değerlendirilir. Tablo A.11’de 5 adet sayının bit ağırlıkları, bunların ikili gösterimi, onaltılık ve onlu karşılıkları verilmiştir. Tablo A.11 8 bitlik bir bilginin ikili, onaltılık ve onlu karşılıkları Bitler İkinci Dört Bit İlk Dört Bit Karşılıklar 7 6 5 4 3 2 1 0 İkili (Binary) Onaltılık (Hexadecimal) Onlu (Deci‐mal) İki taba‐nında kuvvetleri 27 26 25 24 23 22 21 20 Değerleri 128 64 32 16 8 4 2 1 Örnekler 0 1 1 0 0 1 0 1 0B01100101 0x65 101 0 0 0 0 0 0 1 0 0B00000010 0x02 2 0 0 1 1 0 1 0 0 0B00110100 0x34 52 1 0 0 0 1 0 0 0 0B10001000 0x88 136 1 1 0 1 0 0 1 1 0B11010011 0xD3 211 İkili bir sayının onlu karşılığı her bite karşılık gelen bit ağırlığının toplanmasıyla bulunur. Bilgi 4’er bitlik paketler halinde bölündüğü zaman hızlı şekilde onaltılık karşılığı da elde edilir. Tablo A.12’de 0‐15 arası sayıların ikili ve onaltılık karşılıkları verilmiştir.
381 Tablo A.12 0‐15 arası sayıların ikili ve onaltılık karşılıkları Onlu İkili Onaltılık 0 0000 0 1 0001 1 2 0010 2 3 0011 3 4 0100 4 5 0101 5 6 0110 6 7 0111 7 8 1000 8 9 1001 9 10 1010 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F Tablodan görüldüğü üzere 4 bitlik bir sayı dizisi için 16 farklı durum söz konusudur. 8 bitlik bir sayı sistemi için 16 x 16 = 256 (0 – 255) farklı durum ortaya çıkar. Bu mantıkla bit ağırlığına göre üretilebile‐cek en üst sayı değerini hesaplayabilirsiniz. Örneğin ‘int’ tamsayı değişken tipi hafızada 2 Byte’lık yer tutar. Bir Byte 256 sayı değeri tuttuğuna göre; 256 x 256 = 65536 farklı sayı değerine karşılık gelir. Dolayısıyla işaretsiz bir tamsayı değişkeni için en yüksek sayı değerinin 65535 olacağı ortaya çıkar. A‐9 mikroC’de Aritmetik Veri Türleri mikroC’de de diğer tüm programlama dillerinde olduğu üzere çeşitli aritmetik veri türleri vardır. void, char, int, float ve double, aritmetik veri türleridir. Bunların yanında short, long, signed ve unsigned öntakısı kullanılarak farklı değer aralığında değişkenler elde edilebilir. Aritmetik veri türleri “tamsayı‐integral” ve “kayan nokta – floating point” olmak üzere iki türdür. Tablo A.13’te tamsayı aritmetik veri türleri gösterilmiştir. Aritmetik veri türleri tuttukları sayı değerinin nega‐tif ve pozitif değer aralığında ya da yalnızca pozitif olması durumuna göre signed ya da unsigned öntakısı alır. Tabloda veri türlerinin önlerinde yer alan parantez içindeki öntakıların kullanımı zorunlu değildir. Örneğin char veri türü zaten işaretsiz olduğundan ayrıca önüne unsigned öntakısını koymaya gerek yoktur. Ancak negatif değer de tutacak char veri türünde bir değişken oluşturmak istiyorsanız bu durumda signed öntakısını da yazmanız gerekir. Tablo A.13 Tamsayı aritmetik veri türleri Tür Byte cinsinden boyutu Sayı aralığı bit 1–bit 0 or 1 sbit 1–bit 0 or 1 (unsigned) char 1 0 .. 255 signed char 1 - 128 .. 127
382 Tür Byte cinsinden boyutu Sayı aralığı (signed) short (int) 1 - 128 .. 127 unsigned short (int) 1 0 .. 255 (signed) int 2 -32768 .. 32767 unsigned (int) 2 0 .. 65535 (signed) long (int) 4 -2147483648 .. 2147483647 unsigned long (int) 4 0 .. 4294967295 short ve long veri tanımlayıcıları yalnızca int veri türüne uygulanabilir. Bu durumda int veri türü‐nün yazımı zorunlu değildir. short ile 1 byte uzunluğunda, long ile 4 byte uzunluğunda tamsayı de‐ğişkenler üretilir. Küsüratlı sayı değerleriyle çalışılmak istendiğinde kayan nokta aritmetik veri türlerinin kullanımı gere‐kir. Bu durumda float, double ve long double olarak üç tür kayan nokta veri türü vardır. Ancak ANSI standartlarının “mikroC PRO for PIC” kullanımında bu üç veri türü de aynıdır. Tablo A.14’te de görüleceği üzere her üçünün de boyutları ve sayı aralıkları aynıdır. Tablo A.14 Kayan nokta aritmetik veri türleri Tür Byte cinsinden boyutu Sayı aralığı float 4 -1.5 * 1045 .. +3.4 * 1038 double 4 -1.5 * 1045 .. +3.4 * 1038 long double 4 -1.5 * 1045 .. +3.4 * 1038 A‐10 mikroC’de Fonksiyonlar mikroC’de fonksiyonlar bir dizi işlemin program içinden sık sık çağrılması istendiğinde ya da belli işlem‐lerin bir grup altında yazılması istendiğinde kullanılan program öbekleridir. Fonksiyonlar değer döndü‐ren ya da döndürmeyen olarak iki ana gruba ayrılır. Değer döndürmeyen fonksiyonlar için “void” ta‐nımlayıcısı kullanılır. mikroC’de “main()” ana fonksiyonu değer döndürmediği için başında “void” ta‐nımlayıcısı kullanılır. Tablo A.15’te kitap içindeki çeşitli uygulamalarda sık sık kullandığımız “ayarlar()” fonksiyonunun PIC16F887 için yazımına örnek verilmiştir. Tablo A.15 Değer döndürmeyen fonksiyon örneği void ayarlar(){ Keypad_Init(); // Tuş takımı başlatılıyor Lcd_Init(); // LCD başlatılıyor Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF); INTCON=0; OPTION_REG = 0X87; TRISA=0X00; // Portaların giriş-çıkış tanımlamaları yapılıyor PORTA=0; // Portlara başlangıç değerleri atanıyor TRISC = 0x00; PORTC = 0; TRISE=0X00; PORTE=0; ANSEL = 0; // AN pinlerini dijital I/O olarak ayarla ANSELH = 0;
383 CM1CON0.C1ON=0; // Karşılaştırıcıları kapat CM2CON0.C2ON=0; } “ayarlar()” isimli bu fonksiyonun “main()” ana fonksiyonu içinden çağrılması için “main()” kod satırının üstünde yazılmış olması gerekir. Aksi durumda, derleşem işlemi yaptığınızda “Undeclared identifier ‘ayarlar’ expression” hata mesajı alırsınız. Değer döndüren fonksiyonlara genellikle çeşitli değer ya da değerler de gönderilir. Ayrıca döndürülen değer türü neyse “void” yerine o değer türü yazılır. Tablo A.16’da kendisine gönderilen iki tamsayıyı alıp toplama işlemi yapan ve sonucu tamsayı olarak döndüren bir fonksiyon örneği gösterilmiştir. Bu‐nun yanında aynı örnek içinde kendisine gönderilen iki sayının büyük olanını döndüren fonksiyon da vardır. Her iki fonksiyonun döndürdüğü değerler LCD ekrana yazdırılmaktadır. Tablo A.16 Değer döndüren fonksiyon örneği int toplam, maksimum; char top[7], mak[7]; int topla(int a, int b){ int sonuc; sonuc = a+b; return sonuc; } int maks(int x, int y) { return (x>=y) ? x : y; /* karşılaştırma sonucunda x büyükse x’i, de-ğilse y’i döndüren ? ... : yapısı */ } void main(){ toplam=topla(123,25); maksimum=maks(-21,15); IntToStr(toplam,top); IntToStr(maks, mak); Lcd_Out(1,1,top); Lcd_Out(2,1,mak); } Örnekleri inceleyecek olursak, ana program içinden iki fonksiyonun da çağrıldığı görülmektedir. Fonk‐siyonların içinde tanımlanmış değişkenler yerel (local) değişkendir. O değişken isimleri yalnızca kulla‐nıldığı fonksiyonun kendi içinde çağrılabilir. Başka bir fonksiyon içinden çağrılmaları söz konusu değil‐dir. Tanımlanan değişkenlerin her yerden çağrılabilmesi için evrensel tanımlama yapılmalıdır. Progra‐mın en başında “toplam” ve “maksimum” isimli iki evrensel değişken tanımlanmıştır. Bu değişkenlere, fonksiyonların döndürdüğü değerler atanmaktadır. Ardından tamsayı değerlerinin LCD ekranda yazdı‐rılması için Integer‐String dönüşümü yapılmaktadır. Tamsayı değişkenlerinin dönüşümü için kullanılan 7 karakterli metin değişkenlerine dönüştürülen değerler atanmaktadır. Böylece LCD ekrana yazdırma işlemi yapılabilir.
384 EK‐B MIKROC PROGRAM EDİTÖRÜNÜN ARAÇLARI VE KULLANIMI mikroC program editöründe çeşitli işlemleri kolay ve pratik şekilde gerçekleştirmemizi sağlayan bir dizi kısayol tuşu vardır. Program araçlarından bahsetmeden önce bu kısayol tuşlarını bilmeniz mikroC prog‐ram editörünü daha verimli kullanmanızı sağlayacaktır. Tablo B.1 mikroC Program Editörü Kısayolları IDE Kısayolları İleri Düzey Editör Kısayolları F1 Yardım Ctrl+Space Kos Asistanı Ctrl+N Yeni Kod Sayfası Açar Ctrl+Shift+Space Parametre Asistanı Ctrl+O Aç Ctrl+D Bildirim Bul Ctrl+Shift+O Proje Aç Ctrl+E Artımlı Arama Ctrl+Shift+N Yeni Proje Ctrl+L Rutin (Fonksiyon) Listesi Ctrl+K Projeyi Kapat Ctrl+G Satıra Git Ctrl+F4 Kod Sayfasını Kapatır Ctrl+J Kod Sihirbazı Ekle Ctrl+Shift+E Proje Düzenleme Penceresi Ctrl+Shift+. Yorum Kodu Ctrl+F9 Derleme Yapar Ctrl+Shift+, Yorum Kodunu Kaldır Shift+F9 Tümünü Derler Ctrl+number Yer İmine Git Ctrl+F11 Derler ve Programlar Ctrl+Shift+number Yer İmi Ayarla Shift+F4 Kesme Noktalarını İzler Ctrl+Shift+I Satırbaşı Sekmesi Ctrl+Shift+F5 Kesme Noktalarını Temizler Ctrl+Shift+U Sekme Kaldırma F11 Programlayıcıyı Başlatır TAB Satırbaşı Sekmesi Ctrl+Shift+F1 Proje Yöneticisi Shift+TAB Sekme Kaldırma F12 Seçenekler Alt+Select Sütun Olarak Seçim Alt+X Programı Kapatır Ctrl+Alt+Select Sütun Olarak Seçim Ctrl+Alt+L Seçileni Küçük Harf Yap
385 Temel Editör Kısayolları Hata Ayıklayıcı ve Yazılım Simülatörü Kısayol‐ları F3 Bul, Sonrakini Bul F2 Kesmeye Atlar Shift+F3 Öncekini Bul F4 Kursörü Çalıştırır Alt+F3 Arama Penceresini Açar F5 Kesme Noktasını Değiştirir Ctrl+A Tümünü Seç F6 Hata Ayıklayıcıyı Çalış‐tır/Durdur Ctrl+C Kopyala F7 İçine Adım Ctrl+F Bul F8 Üstüne Adım Ctrl+R Yerdeğiştir F9 Hata Ayıklayıcıyı Başlat Ctrl+P Yazdır Ctrl+F2 Hata Ayıklayıcıyı Durdur Ctrl+S Kod Sayfasını Kaydet Ctrl+F5 İzleme Listesine Ekle Ctrl+Shift+S Tümünü Kaydet Ctrl+F8 Dışarı Adım Ctrl+V Yapıştır Alt+D Assembly Kod İzleme Ctrl+X Kes Shift+F5 İzleme Penceresini Aç Ctrl+Y Tüm Satırı Sil Ctrl+Shift+A İleri Düzey Kesme Nokta‐larını Göster Ctrl+Z Geri Al Ctrl+Shift+Z Yinele Ctrl+Alt+U Seçileni Büyük Harf Yap Ctrl+Alt+T İlk Harfleri Büyütür mikroC programının en önemli özelliği kullanıcıya işini kolaylaştırıcı çok sayıda araç sunmasıdır. mik‐roC’de program yazımı bu araçlar sayesinde daha keyifli ve hızlı gerçekleştirilebilir. mikroC’de kullanılan araçlara erişim menü çubuğundaki “Tools” menüsüden gerçekleştirilir. Şekil B.1’de “ToolsOptions (Tercihler)” ya da F12 ile açılan “Editor Settings – Editör Ayarları” penceresi görülmektedir.
386 Şekil B.1 Editör ayarları penceresi Bu pencereden program editörünüzün açılıştaki varsayılan ayarlarını değiştirebilirsiniz. Kodlamada kul‐lanılan renklerden, otomatik yorum satırına çevirmede kullanılacak yorum satırı tipi, otomatik kay‐detme, kesme noktaları, sekmeler ve yer imleriyle ilgili ayarlar gibi pek çok ayarlamayı bu pencereden yapabilirsiniz. Editör ayarları penceresi üzerinden yapabileceğiniz en önemli ayar, kod yazımınızı hızlandıracak olan “Auto Correct – Otomatik Düzelt” ve “Auto Complete – Otomatik Tamamla” seçenekleridir. Yoğun kod yazımlarında bazen çok temel ve çok sık kullanılan kodları yazarken harf hataları yapabilirsiniz. Bildiğiniz üzere programlamada tek bir karakter hatası bile derleme hatasına neden olabilir ya da programınızın öngördüğünüz şekilde çalışmasını engelleyebilir. Programlamada çok sık kullandığınız ‘while’, ‘if’, ‘for’, ‘void’, ‘double’, ‘float’, ‘int’, ‘signed’, ‘unsigned’, ‘PORTA’, ‘PORTB’, ‘PORTC’, ‘PORTD’, ‘Lcd_Out’, ‘Lcd_Cmd’ gibi daha pek çok kod öğesinin yanlış yazılma durumunda otomatik olarak düzeltilmesi için “Auto Correct” menüsünü kullanabilirsiniz. Şekil B.2’de otomatik düzeltme penceresinden bir kesit ve uygulama sonucunun bir kod parçasından kesiti gösterilmiştir.
387 Şekil B.2 Otomatik Düzeltme penceresi ve örnek düzeltme uygulaması Şekildeki örnekte ‘Lcd_Out’ komutunun ‘Ldc_Out’, ‘Ldc_Uot’, ‘LcdOut’ gibi yanlış yazımlarda düzeltil‐mesini sağlamak için “Original” ve “Replacement” metin alanlarına veri girdisi yapılmıştır. “Original” yazan metin kutusuna düzeltilecek hatalı sözcük girilir. “Replacement” yazan metin kutusuna ise doğru olan sözcük girilir. Her bir düzeltme alternatifi için ayrı ayrı giriş yapılır ve “Add” butonuna tıklanır. Şekilde görüldüğü üzere Lcd_out komutu kasıtlı olarak Ldc_Out olarak yazılmış ve parantez açıldığı anda otomatik düzeltme uyarısı gelmiştir. Bu özelliği kullanarak kendi otomatik düzeltme kütüphane‐nizi oluşturabilirsiniz. Kod yazımınızı hızlandıracak bir diğer uygulama “Options” penceresinden erişilebilen otomatik tamam‐lama özelliğidir. Program yazımında çok kullandığınız kodları “Ctrl+J” tuş ikilisiyle hızlıca kod yazım ala‐nına ekleyebilirsiniz. Şekil B.3’te böyle bir komut sonrası açılan pencerede seçebileceğiniz otomatik tamamlama kodları listelenmiştir. “Auto Complete” penceresini kullanarak listeye yeni kodlar ekleyebilirsiniz. Ya da yazdığınız kodların başında her zaman olmasını istediğiniz “header‐başlık” denilen ve genellikle programı yazanın künye‐sinin olduğu bir sabit metin eklemek istiyorsanız bu özelliği kullanabilirsiniz. Şekilde örnek olarak “for statement” yapısının nasıl eklendiği görülmektedir. Eklemek istediğiniz ifadenin içeriğini pencerenin alt bölmesinde yer alan metin yazım alanına yazıp “Add” butonuna tıklayarak eklersiniz. Bu pencereler açıkken yapmış olduğunuz değişikliklerin kalıcı olabilmesi için, pencereleri kapattığınızda karşınıza çıkan “Apply Changes? – Değişiklikler Uygulansın mı?” penceresinde “Do you want to apply changes? – Değişiklikleri uygulamak istiyor musunuz?” sorusuna Evet cevabını tıklamanız gerekmekte‐dir.
388 Şekil B.3 Otomatik tamamlama özelliği örnek uygulaması mikroC’nin araçlar menüsünden ulaşılabilen bazı araçları şu şekilde listeleyebiliriz: ‐ mE Programmer (F11): mikroC programının kurulumu sırasında yüklemek isteyip isteme‐diğinizin sorulduğu “mikroProg Suite For PIC” programının başlatıcısıdır. Microchip® firma‐sının yüzlerce farklı PIC mikrodenetleyicisine HEX kodunu yazmak için kullanılan program‐layıcıyı kontrol eder. mikroElektronika® firmasınca hangi model cihaz için hangi mikrode‐netleyicilerin programlanabileceği belirtilmiştir. Ayrıntılı ve güncel bilgi için http://www.mikroe.com/mikroprog/pic‐dspic‐pic32/ adresini ziyaret edebilirsiniz. Bu say‐fada PIC®, dsPIC®, PIC24® ve PIC32® ailesi mikrodenetleyiciler için tek donanımda prog‐ramlama olanağı sunan cihazla ilgili ayrıntılı bilgi bulunmaktadır. ‐ MikroProg Power Options (Ctrl+Alt+P): Mikrodenetleyicinin programlanması sırasında kullanılacak voltaj değerini ayarladığınız araçtır. ‐ Active Comment Editor: Programın ilgili yerine dikkat çekici bir yazı formatında yorum yazmanızı ve yorumu çeşitli şekillerde düzenleme fırsatı sunan araçtır. Yorumun eklendiği yerin başına otomatik olarak açıklama satırı “//” karakteri eklenir. ‐ Ascii Chart: ASCII karakter tablosu aracıdır. Bilindiği üzere ASCII karakter tablosu 8 bitlik ve dolayısıyla 0‐255 arası toplam 256 karakterin desimal ve hekzadesimal olarak kodlandığı bir karakter tablosudur. Programlarınızda desimal ya da hekzadesimal olarak yazdırmak is‐tediğiniz karakterlerin kodlarını bu tablodan yararlanarak öğrenebilirsiniz. ‐ EEPROM Editor: Bu araç yardımıyla üzerinde çalıştığınız mikrodenetleyicinin EEPROM veri belleğinde düzenleme yapabilirsiniz. ASCII karakter tablosundan yararlanarak veri belleği‐nin istediğiniz bölgesine 8 bitlik bir karakter yazabilirsiniz. Yaptığınız değişikliklerin mikro‐
389 denetleyicinin veri belleğine yazılabilmesi için mikroElektronika®’nın programlayıcı cihazı‐nın çalışır durumda olması gerekmektedir. EEPROM düzenleyicisinde istediğiniz düzenle‐meyi yaptıktan sonra “Save” butonuyla kaydetme işlemi yaptığınızda intel hex dosyası (.ihex) oluşturulur. Programlama cihazı tarafından bu dosyanın manüel olarak yüklenmesi gerekmektedir. ‐ Export Code to HTML: Bu araç yardımıyla kodunuzu web sayfalarınız için yayına hazır hale getirebilirsiniz. Program kodunuzun yer aldığı dosya klasöründe .html uzantılı bir dosya olu‐şur. ‐ GLCD Bitmap Editor: KS0108, T6963 ve Nokia® 3310 Grafik LCD’leri için Bitmap formatında monokrom (tekrenk) desen düzenlemesi yapmanızı sağlayan araçtır. Dilerseniz standart‐lara uygun hazır bir dosya ya da bir Bitmap programında sizin hazırlayacağınız bir dosyayı seçip yükleyebileceğiniz gibi, çizmek istediğiniz deseni program arayüzünü kullanarak da hazırlayabilirsiniz. Pencerenin “Generate Code” alanında kodunuzda kullanabileceğiniz ko‐dun üretildiğini görürsünüz. Bu kodu kopyalamak suretiyle üzerinde çalıştığınız .c dosyasına yapıştırabilirsiniz. ‐ HID Terminal: USB haberleşmesi için bir haberleşme terminalidir. USB arabirimi ile bilgisa‐yarınıza bağlanan PIC mikrodenetleyicili bir cihaza veri yollamak için kullanılır. Doğrudan USB desteği sunan 18F4550 gibi bir mikrodenetleyici ile yapacağınız HID donanımına bilgi‐sayarınızdan mesaj yollayabilirsiniz. ‐ Interrupt Assistant: Program içinde kendi kesme rutinlerinizi düzenlemek için kullanacağı‐nız bir yardımcı araçtır. mikroC ile kesmelerle çalışırken normalde “interrupt()” rutini kul‐lanılır. Ancak yeni rutin isimleriyle kesmelerinizi farklı rutinlerde işletmeniz mümkündür. ‐ LCD Custom Character: LCD ekran için 5x7 ya da 5x10 karakter boyutlarında nokta bazında istediğiniz karakteri oluşturmak için kullanabileceğiniz bir araçtır. Özellikle Türkçe karak‐terleri yazdırma olanağımızın olmadığı metin tabanlı LCD ekranlarda, dilediğimiz karakteri yazdırabilmek için çok iyi bir araçtır. Ancak 2x16 formatında karakter LCD ekranda 5x7 for‐matını kullanmamız gerekir. Deseni fare ile tıklamak suretiyle oluşturduktan sonra “Gene‐rate Code” butonu ile karakter kodu üretilir. “Copy to Clpboard” ile üretilen karakter kodu panoya kopyalanır. Kopyalama işleminden sonra karakter kodunu kendi programınızda kul‐lanabilirsiniz. Örnek: Tablo B.2 2x16 Satır LCD için özel karakter üretilmesi sbit LCD_RS at RB2_bit; //LCD bağlantıları ayarlanıyor sbit LCD_EN at RB3_bit; sbit LCD_D4 at RB4_bit; sbit LCD_D5 at RB5_bit; sbit LCD_D6 at RB6_bit; sbit LCD_D7 at RB7_bit; sbit LCD_RS_Direction at TRISB2_bit; sbit LCD_EN_Direction at TRISB3_bit; sbit LCD_D4_Direction at TRISB4_bit; sbit LCD_D5_Direction at TRISB5_bit; sbit LCD_D6_Direction at TRISB6_bit; sbit LCD_D7_Direction at TRISB7_bit; const char character[] = {10,0,14,17,17,17,14,0}; void CustomChar(char pos_row, char pos_char) { char i;
390 Lcd_Cmd(64); for (i = 0; i<=7; i++) Lcd_Chr_CP(character[i]); Lcd_Cmd(_LCD_RETURN_HOME); Lcd_Chr(pos_row, pos_char, 0); } void main() { Lcd_Init(); // Lcd_Init PORTB LCD için hazırlandı Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF); // LCD kursör kapatıldı Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); /* LCD'de rastgele karekter oluşmaması için silindi */ CustomChar(1,1); } Tablo B.2’de LCD karakter üretme aracı kullanılarak elde edilen ‘ö’ harfinin kullanımını gösteren bir program örneği görülmektedir. CustomChar(1,1) rutini ana rutin içinde kullanılarak 1.satır 1.sütuna ta‐sarlanan karakter yazdırılmaktadır. Burada pos_row ve pos_char değişkenlerine yolladığınız sayı değer‐lerini değiştirerek LCD ekranın farklı noktalarına yazabilirsiniz. ‐ mikroBootloader: PIC16F87X ailesi mikrodenetleyiciler kendi program hafızalarına yaza‐bilme kabiliyetine sahiptir. Bu özellik hafızaya yeni bir firmware yazabilen küçük bir önyük‐leyiciye (bootloader) imkân sağlar. En basit formunda, yeni bir firmware indirilmesi gerek‐tiğini görmüyorsa önyükleyici kullanıcı kodunu çalıştırmaya başlar. Eğer indirilecek yeni bir firmware varsa veriyi alır ve onu program hafızasına yazar. Bir önyükleyicinin daha yaygın özellikleri şu şekilde sıralanabilir: Mikrodenetleyicinin Reset konumuna kod yazabilme (Böylece kesme rutinlerini kullanmak zorunda kalmadan, Resetleme işlemiyle birlikte mikrodenetleyicinin Re‐set vektör adresini kullanan bir program yükleyebilirsiniz). Küçük bir bellek alanında başka yerlere kod yazabilme. Kullanıcının yeni kullanıcı kodu yüklemek isteyip istemediğini kontrol eder. Yeni kullanıcı kodu yüklenmeyecekse kullanıcı kodunun yürütülmesini başlatır. Kod yüklenecekse yeni bir iletişim kanalıyla yeni kullanıcı kodunu alır. Yeni kullanıcı kodunu belleğe programlar. Önyükleme kodu çoğunlukla Reset konumunu ve bir miktarda ek program belleğini kulla‐nır. Kesmeleri kullanmaya ihtiyaç duymayan basit bir kod parçasıdır. Bu nedenle, kullanıcı kodu normal kesme vektörü 0x0004’ü kullanabilir. Önyükleme kodunun kesme vektörünü kullanmaması gerekir. Bu nedenle 0x0000 ile 0x0003 adresleri arasında bir program dal‐lanmasına sahip olmalıdır. Önyükleme programı klasik programlama teknikleriyle belleğe programlanmalıdır ve konfigürasyon bitleri bu sırada programlanmalıdır. Konfigürasyon bitleri program belleği alanında adreslenmediğinden önyükleme kodu konfigürasyon bitle‐rine erişemez. ‐ Seven Segment Editor: 7 Segmentli göstergede görmek istediğiniz karakterleri desimal ve hekzadesimal değerlerde elde etmenizi sağlar. ‐ UDP Terminal: Verileri bağlantı kurmadan yollamak için kullanılan ve IP protokolü üzerin‐den çalışan bir veri aktarım katmanı olan UDP’yi açmayı ve kullanmayı sağlayan araçtır. ‐ USART Terminal: Senkron ya da Asenkron olarak seri iletişim protokolü üzerinden iletişim kurmayı sağlayan seri iletişim portlarını kullanan araçtır. ‐ USB HID Bootloader: Önyükleme programının yaptığı işi USB arabirimi üzerinden gerçek‐leştiren araçtır.
391 EK‐C PIC MİKRODENETLEYİCİLERİNDE PORTLARA YÜK BAĞLANTISI VE PORT KONTROLÜ Mikrodenetleyicilerin ilgili portlarına yük bağlantısı gerçek devre tasarımlarında çok dikkat edilmesi ge‐reken bir konudur. Mikrodenetleyicinin her bir portunun pinlerinden geçebilecek en yüksek akım de‐ğeri üretici tarafından belirtilmiştir. PIC mikrodenetleyici portlarının sürebileceği akım değeri LED gibi doğrudan yük bağlantılarında hesaba katılmalıdır. C‐1 Mikrodenetleyicilerde Sink ve Source Akımları Mikrodenetleyici portlarına yük bağlantısında kullanılacak iki yöntem vardır. Bu yöntemlerden biri çıkış portu ile GND (devre şasesi) arasına yük bağlanmasıdır (Bkz. Şekil C.1‐a). Bu şekilde porttan çekilen akıma “Kaynak (Source) Akımı” denir. Kaynak akımı MCU modeline bağlı olarak 20mA ya da 25mA ka‐dardır. Diğer yöntemde ise yük, çıkış portu ile VCC (genellikle +5V) arasına bağlanır (Bkz. Şekil C.1‐b). Bu du‐rumda kaynaktan porta ve oradan devre şasesine akım geçişi olur. Besleme kaynağından çekilen bu akıma “Batarya (Sink) Akımı” denir ve 25mA kadardır. Her bir pin için çekilebilecek en yüksek akım değeri 25mA kadarken, o pinin ait olduğu porttan toplu halde aynı anda çekilebilecek akım genellikle 200mA kadardır. Şekil C.1 Mikrodenetleyici portlarında sink ve source akımları Yaygın olarak Şekil C.1‐a’da gösterilen bağlantı yöntemi kullanılmaktadır. Bu durumda yükün aktif edil‐mesi için ilgili portun çıkışı lojik‐1 yapılmalıdır. Diğer durumda ise lojik‐0 ile çıkış aktif yapılır. Şekil C.1‐a’da gösterilen uygulama devresinde çıkışı aktif yapmak için aşağıdaki yöntemlerden istenilen kullanılabilir. Tablo C.1 Kaynak akımı yöntemiyle port kontrolü void main() { CMCON = 0X07; //Karşılaştırıcılar kapatılıyor TRISA = 0; (a) (b) Source Akımı Sink Akımı
392 PORTA.B0 = 1; //Doğrudan RA0 pininin yüklenmesi //PORTA = 1; //PORTA'nın Desimal olarak yüklenmesi //PORTA = 0B00000001; //PORTA'nın Binary olarak yüklenmesi //PORTA = 0X01; //PORTA'nın Hekzadesimal olarak yüklenmesi //PORTA.F0 = 1; } Şekil C.1‐b’de gösterilen uygulama devresinde çıkışı aktif yapmak için aşağıdaki yöntemlerden istenilen kullanılabilir. Tablo C.2 Batarya akımı yöntemiyle port kontrolü void main() { CMCON = 0X07; //Karşılaştırıcılar kapatılıyor TRISB = 0; PORTB.B7 = 0; //Doğrudan RB7 pininin yüklenmesi //PORTB = 0; //PORTB'nin Desimal olarak yüklenmesi //PORTB = 0B00000000; //PORTB'nin Binary olarak yüklenmesi //PORTB = 0X00; //PORTB'nin Hekzadesimal olarak yüklenmesi } C‐2 Mikrodenetleyicilerde Anahtarlama Elemanlarının Kullanımı Mikrodenetleyiciler profesyonel ve endüstriyel tip uygulamalarda elektronik tetikleme elemanlarıyla kullanılırlar. Portların daha yüksek akım çeken yükleri kontrol etmesinin istendiği yerlerde transistör ya da mosfet kullanılır. Tristör ve triyak gibi AC akım kontrolü gerçekleştirebilen elemanların sürülmesi için de optokuplör kullanılarak voltaj yalıtımı sağlanmalıdır. Şekil 3.5’te uygulaması gösterilen flaşör devresinin mosfet ile gerçekleştirilmiş hali Şekil C.2’de gösterilmiştir. Şekil C.2 PIC ile MOSFET üzerinden yük sürülmesi Şekildeki devrede IRF840 MOSFET’i kullanılmıştır ve MOSFET 1kΩ’luk direnç üzerinden tetiklenmiştir. MOSFET’in giriş ucunun boşta bırakılması durumunda kararsız çalışmasını önlemek için Gate ile şase arasına 100kΩ’luk direnç bağlanmıştır. Bu devrede kullanılan MOSFET’in kanal (drain) akımı 8A kadardır ve çok sayıda LED’den oluşan bir aydınlatma grubunu rahatlıkla kontrol edebilir. Power LEDler kullanı‐larak yapılacak bir uygulama için çok uygundur.
393 Şekil C.3’te Mikrodenetleyici ile triyak üzerinden bir yükün sürülmesi gösterilmiştir. Örnek uygulamada MOC3021 optokuplör elemanı kullanılmıştır. Tristör ve triyak gibi anahtarlama elemanlarının kontro‐lünde optokuplör kullanılarak mikrodenetleyicinin kontrol edilecek yüksek akım devresinden yalıtımı yapılmış olur. PIC16F628A’nın RB3 portunda yer alan CCP1 modülü kullanılarak PWM sinyali elde edil‐miştir. Bunun için mikroC’nin PWM kütüphanesi kullanılmıştır. Şekil C.3 Mikrodenetleyici ile triyak üzerinden bir yükün sürülmesi Tablo C.3’te triyak ile AC akımda lambanın kontrolü için kullanılacak kod gösterilmiştir. Gerçekte AC yükün bu şekilde kontrolü kıpraşma (flickering) dediğimiz bir sorunun ortaya çıkmasına neden olur. Kıpraşma etkisinin en aza indirgenmesi amacıyla Şekil 4.10’da uygulaması gösterilmiş devre örneği kul‐lanılmalıdır. Söz konusu uygulamada ikinci bir optokuplör yardımıyla sıfır nokta tespiti (zero‐crossing) tekniği gerçekleştirilmiştir. Böylece, AC şebeke geriliminin ekseni sıfıra yakın noktalarda kesmesi anında PWM sinyalinin kesilerek triyakın kesime gitmesi sağlanmıştır. Tablo C.3 Mikrodenetleyicide PWM tekniği unsigned short current_duty; /*PWM darbe sinyalinin aktif ve pasif olma süresini tutacak olan değişken */ void main() { CMCON = 0X07; //Karşılaştırıcılar kapatılıyor. TRISA = 0; // A portu çıkış TRISB = 0; // B portu çıkış PORTA=0; // A portu temizleniyor PWM1_Init(1000); //1KHz’lik PWM sinyali current_duty = 16; //Darbe sinyalinin aktiflik oranı (16/255)*100 PWM1_Start(); //PWM sinyali B portunun B3 pininden uygulanıyor PWM1_Set_Duty(current_duty);/*PWM sinyalinin aktiflik oranı kurulu-yor */ while(1){ //parlaklık kontrolü sürekli olarak yapılıyor do{ // İlk önce aktiflik oranı yükseltilerek kontrol edilen current_duty++; //lambanın parlaklığı yükseltiliyor delay_ms(100); }while(current_duty<256); do{ // ardından ikinci döngüyle kontrol edilen current_duty--;// lambanın parlaklığı azaltılıyor delay_ms(100); }while(current_duty>0);
394 } } DİKKAT: Yüksek akım kontrolü yapılan uygulamalarda son derece dikkatli olunmalıdır. Elektrik‐elektro‐nik konusunda tecrübe eksikliği olanların bu uygulamaları yapmadan önce güvenilir kaynaklardan ye‐terli bilgiye sahip olmaları gerekmektedir. ÇOK ÖNEMLİ: PROTEUS‐ISIS® ortamında yapılan simülasyonlarda varsayılan olarak tek şase (ground) kullanılır. AC hattın ve DC besleme hattının şasesi ayrılmalıdır. Bilindiği üzere AC beslemeli sistemlerde giriş yönü farkı yoktur ve DC hattınızın şasesine Faz (L) hattının denk gelecek olması ciddi yaralanmalara ve hasarlara yol açabilir. Baskı devresi çıkartılması düşünülen uygulamalarda hatların birbirinden ayrı‐larak yol bağlantıları oluşturulmalıdır. Bu işlem için: Öncelikle her hattın şasesi farklı isimlendirilir. Şekil C.3’te DC hattın şasesi ‘VSS’, AC hattın şa‐sesi ‘GND’ olarak isimlendirilmiştir. Bu yapıldıktan sonra PROTEUS‐ISIS® 8 sürümünde DesignConfigure Power Rails menüsün‐den VSS adında yeni bir POWER hattı eklenmelidir. PROTEUS’un varsayılan güç bağlantıları (Use default power rail connections?) seçeneği seçi‐liyse kaldırılmalıdır. “Power Supplies” seçeneğinin “Names” alanında GND seçiliyken, sağ tarafta “Nets connected to GND” yazan alanda yalnızca GND olmalıdır. Eğer bu alanda “VSS” hattı da gözüküyorsa üzerine tıklanmalı ve “<‐Remove” butonuyla liste‐den kaldırılmalıdır. Ardından ikinci adımda oluşturduğunuz VSS hattı aynı pencerenin “Power Supplies” alanından seçilmeli ve “Unconnected power nets:” alanında yer alan VSS değerine tıklanarak “Nets con‐nected to GND” yazan alana “Add‐>” butonuyla eklenmelidir. Mikrodenetleyicilerin endüstriyel ya da pratik uygulamalarından biride röle kumandasıdır. Yaygın ola‐rak mikrodenetleyicilerle röle kumandasında elektronik anahtarlama elemanı olan transistör tercih edilmektedir. Şekil 4.4’te uygulaması yapılan devrede LED elemanlarının yerine daha yüksek akım çeken ve 220VAC ile çalışan aydınlatma elemanları takılabilir. Böylece devre günlük yaşamda kullanılabilecek bir yapıya kavuşturulmuş olur. Bunun için DC 5V tetiklemeyle çalışan ve 7‐8 Amper akıma kadar yük kontrol ede‐bilen rölelerden faydalanabiliriz. Şekil C.4’te böyle bir uygulama devresi gösterilmiştir.
395 Şekil C.4 Mikrodenetleyici ile röle üzerinden AC şebekeye bağlı yükün kontrol edilmesi Transistörler 1 mA’in altında akımlarla tetiklenebilen devre elemanlarıdır. Baz ayağı ile mikrodenetle‐yicinin portu arasına bağlanacak 10K’lık bir direnç ile tetikleme anında 0,4‐,0,5 mA dolaylarında bir akım elde edilir (VCC’nin 5V olması durumunda). Yeterli tetikleme akımı oluştuğunda transistorün ko‐lektör‐emetör arası kısa devre gibi davranır. VCC ve kolektör arasına 5V’luk bir rölenin besleme sargısı bağlandığında röle kontakları NC (Normal Close – Normalde Kapalı) ucundan NA (Normal Open – Nor‐malde Açık) ucuna geçer. Bobin sargısının bağlandığı hatta direnç bağlanmasına gerek yoktur. Bobin iç direnci 200‐300 ohm kadardır ve tetikleme sırasında transistör kolektöründen 20 mA dolaylarında bir akım geçer. Bu değer transistörün en yüksek yük akımı sınırının çok altındadır. Transistörün röleyi tetiklemesinde VCC beslemesi ile transistorün kolektörü arasına (rölenin sargılarına paralel) ters diyot bağlanır. DC akımda rölenin bobin görevi gören sargısı hemen akım geçirmez. Bobin sargılarında zıt EMK’dan kaynaklı ters polarizeli voltaj yüklemesi olur ve bu ilk anda doğrudan transistör kolektöründe belirir. Bu durum transistorün aşırı akım geçirmesine ve arızalanmasına neden olur. Bu nedenle yalnızca tek yönde akım ileten diyot devre elemanının kullanılması şiddetle tavsiye edilir. Rö‐lenin NA ucuna yükün bir ayağı bağlanır ve röle tetiklendiğinde enerjilenmiş olur. Rölelerin C (Common‐Ortak) ayakları AC beslemenin diğer girişine ortak bağlanmıştır. Bu devrede de DC ve AC hattın şaseleri birbirinden ayrılmıştır. AC yüklerin röle üzerinden mikrodenetleyici ile sürülmesi sırasında hatta oluşan manyetik parazit MCU’nun resetlenmesine neden olabilir. Bu nedenle rölenin bobin sargısı uçları arasına “stubber‐fren‐leme” denilen ve kondansatör‐direnç ikilisinden oluşan bir ek yapılır. Frenleme devresinin uygulama örneği Şekil C.5’te gösterilmiştir.
396 Şekil C.5 47nF ve 100Ω kullanılarak yapılan bir frenleme devresi uygulaması Resimde K1 girişi MCU’nun dijital I/O pininden gelen kontrol bağlantısıdır. Röle gibi selonoid yüklerin sağlıklı şekilde tetiklenmesinde kullanılan ve kondansatör‐direnç ikilisi kullanılarak yapılan frenleme devrelerinin tasarımı kitap kapsamı dışındadır. Ancak, piyasada yaygın olarak kullanılan rölelerin selo‐noid sargıları için kullanılacak uygun frenleme devresi değerleri Şekil C.5’te gösterildiği gibi yeterli ola‐caktır. Frenleme devresiyle birlikte daha dengeli çalışan bu rölelerden farklı olarak “solidstate‐katıhal” rölesi olarak adlandırılan röleler bulunmaktadır. Şekil C.6’da gösterilen benzeri solidstate rölelerden yararlanarak daha kararlı çalışan anahtarlama uygulamaları yapabilirsiniz. Şekil C.6 Çeşitli tipte solidstate röleler C‐3 Mikrodenetleyicilerde Butonların Kullanımı Mikrodenetleyicilerde buton bağlantısı iki yöntemle gerçekleştirilir: Birinci yöntemde butona basıldığında giriş Lojik‐0 (Low‐Düşük) olur. Bu uygulamada butonun bir ucu genelde direnç üzerinden VCC’ye (kaynak), diğer ucu ise şaseye bağlıdır (Bkz. Şekil C.7). Direnç değeri genellikle 4.7KΩ‐10KΩ arasında seçilir. Bu dirence pull‐up direnci denir.
397 Şekil C.7 Pull‐up buton bağlantısı Pull‐up bağlantılı buton ile devre kontrolünde girişin Lojik‐0 olma durumu izlenir. Diğer yöntemde ise butona basıldığında giriş Lojik‐1 (High‐Yüksek) olur. Bu uygulamada butonun bir ucu direnç üzerinden şaseye, diğer ucu ise VCC’ye bağlanır (Bkz. Şekil C.8). Bu bağlantı yöntemine pull‐down denir. Pull‐down bağlantılı buton ile devre kontrolünde girişin Lojik‐1 olma durumu izlenir. Şekil C.8 Pull‐down buton bağlantısı Tüm mikrodenetleyicilerde buton kullanımı sırasında ilgili port girişinde sıçrama etkisi (bouncing) dedi‐ğimiz istenmeyen bir olay meydana gelir. Bu olay buton, anahtar (switch) ve sınır anahtarı gibi mekanik bileşenlerin fiziki özelliğinden kaynaklanan bir durumdur. Şekilde C.9’da sıçama etkisinin olmadığı ideal durum ve sıçrama etkisinin yaşandığı tetikleme anı resmedilmiştir.
398 Şekil C.9 Mekanik tetikleme bileşenlerinde sıçrama etkisi Bu etkiyi ortadan kaldırmak için çeşitli yöntemler vardır. MikroC programınca kullanılan Buton ve Key‐pad kütüphanelerinde bu etki ortadan kaldırılacak şekilde kodlama yapılmıştır. Ancak kütüphane kul‐lanmadan bu etkiyi pas geçmek istiyorsanız Tablo C.4’te gösterildiği gibi sık kullanılan ufak bir yazılım hilesi yapabilirsiniz. Tablo C.4 Sıçrama (bouncing) etkisini ortadan kaldıran kodlama örneği if(PORTB.F0 == 0) //PORTB.0’a bağlı butona basıldı mı kontrol ediliyor { Delay_ms(100); //100ms kadar bekle if(PORTB.F0 == 0) //butona hala basılı mı kontrol et { /* Butona gerçekten basılmış olduğuna karar verilir. Butona basıldıktan sonraki işlemler bu blokta gerçekleştirilir. */ } } Bir butona ideal basma ya da mekanik bir anahtarı ideal olarak tam kapalı hale getirme süresinin mini‐mum 100 ms kadar olduğu ölçülmüştür. Dolayısıyla hazırlanan kodlamada bu ilkeden yola çıkılarak ge‐çici bir bekleme süresi oluşturulmuş ve bu sürenin sonunda hala mevcut durumun korunup korunma‐dığına bakılmıştır. Yapay gecikmenin kullanılmasının istenmediği durumlarda Timer kesmesi kullanıla‐rak da benzer işlem gerçekleştirilebilir. C‐4 Mikrodenetleyicilerde Dâhili Pull‐Up Dirençleri PIC mikrodenetleyicilerin genellikle B portları dâhili pull‐up direnci (Weak Pull‐ups) içerir. Bu özellik harici bir direnç kullanmayı gerektirmeden girişlerin doğrudan bir buton ya da sensör kontrolü için kul‐lanılabilecek bir Lojik kapı devresine bağlanmasını sağlar. Bu dâhili pull‐up dirençleri gerçek bir direnç yerine MOSFET kullanılarak tasarlanmış ve direnç değeri 10’larca KΩ (Ör: 50 KΩ) olabilen devre ele‐manlarıdır. Giriş tetiklendiğinde mikroamperler seviyesinde (yaklaşık 200 µA) akım çekerler. Genellikle SRAM’de yer alan kütüklerden birinin yazılımsal olarak programlanması suretiyle aktif ya da pasif kılı‐nabilirler. Pull‐up dirençlerinin bağlı olduğu port çıkış yapıldığında diğer portlar gibi çalışır ve pull‐up dirençleri devre dışı bırakılır. Şekil C.10’da dâhili pull‐up dirençlerinin portun giriş ya da çıkış yapılması durumundaki etkisi gösterilmiştir.
399 Şekil C.10 Dâhili pull‐up dirençlerinin etkin ve pasif kılınması Şekilden görüldüğü üzere dâhili pull‐up dirençleri port giriş yapıldığında anlam kazanmaktadır. Bu özel‐lik sayesinde ilgili port (PORTB) hızlı şekilde giriş değişimlerine tepki gösterebilir. Aşağıda bazı PIC mo‐delleri için dâhili pull‐up dirençlerini etkin kılmayı sağlayan ilgili kütük ve bitleri gösterilmiştir: PIC16F628A için Tercih Kütüğünün (OPTION REGISTER – 80h, 81h) 7.biti (RPBUതതതതതതതത) kullanılır. Bit değeri 1 yapılırsa PORTB dâhili pull‐up dirençleri devre dışı bırakılır. B portu çıkış yapıldığında ya da Power‐on Reset durumunda otomatik olarak bu dirençler devre dışı bırakılır. Bit değeri 0 yapılırsa, pull‐up direnç‐leri tek tek port ‘latch’ değerleriyle etkinleştirilir. PIC18F2450/4450 için Kesme Kontrol Kütüğü‐2 (Interrupt Control Register 2 – FF1h) 7.biti (RPBUതതതതതതതത) kul‐lanılır. Bit değeri 1 yapılırsa PORTB dâhili pull‐up dirençleri devre dışı bırakılır. B portu çıkış yapıldığında ya da Power‐on Reset durumunda otomatik olarak bu dirençler devre dışı bırakılır. Bit değeri 0 yapılırsa, pull‐up dirençleri tek tek port ‘latch’ değerleriyle etkinleştirilir. PIC16F882/883/884/886/887 için Tercih Kütüğünün (OPTION REGISTER – 81h, 181h) 7.biti (RPBUതതതതതതതത) kul‐lanılır. Bit değeri 1 yapılırsa PORTB dâhili pull‐up dirençleri devre dışı bırakılır. B portu çıkış yapıldığında ya da Power‐on Reset durumunda otomatik olarak bu dirençler devre dışı bırakılır. Bit değeri 0 yapılırsa, pull‐up dirençleri tek tek port ‘latch’ değerleriyle etkinleştirilir. Bu mikrodenetleyicide farklı olarak B portu pinlerini tek tek kontrol etmeyi sağlayan bir kütük daha vardır. Zayıf pull‐up PORTB kütüğü olan WPUB ile B portunun her bir pull‐up girişi birbirlerinden bağımsız olarak programlanabilir. WPUB (WEAK PULL‐UP PORTB REGISTER – 95h) R/W‐1 R/W‐1 R/W‐1 R/W‐1 R/W‐1 R/W‐1 R/W‐1 R/W‐1 WPUB7 WPUB6 WPUB5 WPUB4 WPUB3 WPUB5 WPUB4 WPUB3 bit 7 bit 0 WPUB<7:0> : Weak Pull‐up Kütüğü bitleri
400 1 = Pull‐up etkin 0 = Pull‐up devre dışı NOT 1: Bu kütüğün kullanılabilmesi için Tercih Kütüğü (OPTION) Evrensel RPBUതതതതതതതത biti temizlenmelidir. 2: İlgili port pini çıkış yapılırsa weak pull‐up devre dışı kalır. C‐5 Mikrodenetleyicilerde Open Drain ve Open Collector Çıkışlar Özellikle sayısal entegre devrelerde (mikrodenetleyiciler, kapı entegreleri, dijital sinyal entegreleri, vb.) sıkça karşımıza çıkan bir deyimdir. Açık akar (Open Drain) özellikli IC pinleri OD, açık kollektör (Open Collector) özellikli IC pinleri OC olarak gösterilirler. “Drain”, FET transistörlerde, “Collector” ise BJT tran‐sistörlerde olan bir bacak ismidir. Mikrodenetleyicilerin I/O hatlarında yaygın olarak bir FET türevi olan MOSFET kullanıldığından, “OD” pinleri mikrodenetleyicilerde sıklıkla karşımıza çıkar. 74 serisi sayısal entegre devre bileşenlerinin I/O hatlarında ise yaygın olarak BJT kullanıldığından, “OC” özellikli pinler bu IC bileşenlerinde karşımıza çıkar. Şekil C.11’de örnek bir mikrodenetleyicinin OD özellikli pini, ve 74 serisi bir entegrenin de OC özellikli pini gösterilmiştir. Şekil C.11 Sayısal entegre devre bileşenlerinde Open Drain ve Open Collector çıkış pinleri OD ve OC özellikli pinler için karşımıza çıkacak bir yabancı terimde “current sink” deyimidir. Bu deyim akımın içeri doğru aktığını ifade eder (Bkz. Şekil C.1‐b). Kısacası OD ve OC özellikli pinlerde akım içeri doğru akmaktadır. Şekilden de görüleceği üzere MOSFET’in drain ayağı ve BJT’nin kolektör ayağı açık‐tadır ve doğrudan entgre paketinin dışına bağlantı pini olarak çıkmaktadır. Dolayısıyla OD ve OC özellikli pinlerin sayısal I/O olarak kullanılması istendiğinde pinlere harici pull‐up direnci bağlanmalıdır. Direnç bağlantısının haricinde Şekil 5.7’de gösterilen uygulamada olduğu gibi NPN ve PNP transistör ikilisi kul‐
401 lanılarak yapılan push‐pull bağlantı tekniği de kullanılabilir. Mikrodenetleyicilerin OD pinlerini çıkış ola‐rak kullanmak istediğinizde push‐pull bağlantılı devre düzenlemesi uygun lojik seviyenin sağlanması noktasında daha doğru bir yaklaşım olacaktır.
402 EK‐D D1‐16F628A MİKRODENETLEYİCİSİNİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ PIC16F628A, 18‐pinli orta ölçekli (Mid‐Range) 8 bitlik Flash ROM özellikli bir Microchip® mikrodenetle‐yicisidir. 627A ve 648A serisiyle aynı sınıftandır. Teknik özellikleri genel olarak kısaca aşağıdaki gibidir: Yüksek Performans RISC mimarili CMOS CPU: ‐ Çalışma frekansı 0 Hz (DC) – 20 MHz arasındadır. ‐ Kesme kabiliyetlidir. ‐ 8‐seviye derinliğinde donanım yığınına sahiptir. ‐ Doğrudan, dolaylı ve bağıl adresleme modları mevcuttur. ‐ 35 adet tek kelimelik komut kümesine sahiptir. Dallanma komutları hariç tüm komutlar tek çevrim süresinde işletilir. Özel Mikrodenetleyici Özellikleri: ‐ Dâhili ve harici osilatör seçenekleri vardır. ‐ Dâhili 4 MHz osilatör frekansı hassasiyeti +%1 fabrika ayarlıdır. ‐ 37 kHz’de dâhili düşük güç osilatörüne sahiptir. ‐ Harici osilatör için kristal ve rezonatör seçenekleri mevcuttur. ‐ SLEEP (Uyku) modunda güç tasarrufu sağlar. ‐ PORTB için programlanabilir zayıf pull‐up girişleri vardır. ‐ Çoktan seçmeli MCLRതതതതതതതത (Master Clear) girişi: Ana donanım resetlemesi pini aynı zamanda dijital I/O olarak kullanılabilir. ‐ Güvenilir çalışma için bağımsız osilatörlü bekçi zamanlayıcısı (WDT – WatchDog Timer) ‐ Düşük güç programlama ‐ Devre üzerinde seri programlama (ICSP™) ile programlanabilir. ‐ Programlanabilir kod koruma özelliği ile yazılan programlar kopyalamaya karşın korunabi‐lir. ‐ Voltaj düşmesinde resetlenme özelliği (BOR‐Brown‐out Reset): Besleme geriliminde azalma ya da güç kaybı yaşandığında MCU yanlış ve kararsız çalışmaya karşın kendini reset‐ler. ‐ İlk besleme ile resetlenme özelliği (POR‐Power‐on Reset): MCU’ya ilk enerji verildiğinde başlangıç adresine gidilir ve program kodu yeni baştan işletilir. ‐ İlk besleme gecikmesi zamanlayıcısı (PWRT‐Power‐up Timer): MCU’ya ilk enerji verildi‐ğinde besleme dengesi sağlanana kadar 72 ms’lik bir gecikme sağlayan zamanlayıcıdır. ‐ Osilatör başlangıç zamanlayıcısı (OST‐Oscillator Start‐up Timer): MCU’ya ilk enerji verildi‐ğinde kristal osilatörü dengesi sağlanana kadar MCU’yu reset modunda tutan zamanlayıcı‐dır. ‐ Geniş çalışma voltajı aralığı (2.0 – 5.5V) vardır. ‐ Endüstriyel ve geniş çalışma sıcaklığı aralığına (‐40 – 125 oC) sahiptir. ‐ Yüksek dayanıklı FLASH/EEPROM hücresi vardır. FLASH için 100.000 yazma dayanıklılığına EEPROM için 1.000.000 yazma dayanıklılığına ve
403 100 yıl veri saklama süresine sahiptir. Düşük Güç Özellikleri: ‐ Bekleme (Standby) akımı: 2.0V’ta 100nA ‐ Çalışma akımı: 32 kHz 2.0V’ta 12uA, 1 MHz 2.0V’ta 120uA ‐ Bekçi zamanlayıcısı (WDT) akımı: 2.0V’ta 1uA ‐ Timer1 osilatör akımı: 32 kHz 2.0V’ta 1,2uA ‐ Çift hızlı dâhili osilatör: 4 MHz ve 37 kHz çalışma frekansaları arasında tercih 3.0V’ta 4 us içinde uyku (SLEEP) modundan çıkabilme Çevresel Aygıt Özellikleri: ‐ Bağımsız yön kontrollü 16 I/O pini ‐ Doğrudan LED sürmek için yüksek sink/source akımı desteği vardır. ‐ Aşağıdaki özelliklere sahip analog karşılaştırıcı modülü: İki analog karşılaştırıcı Programlanabilir on‐chip voltaj referansı modülü (VREF) Seçilebilir dâhili ya da harici referans Karşılaştırıcı çıkışları harici olarak erişilebilir ‐ Timer0: 8‐bit ön ölçekleyicili 8‐bitlik zamanlayıcı/sayıcı ‐ Timer1: Harici kristal/saat darbesi özellikli 16‐bitlik zamanlayıcı/sayıcı ‐ Timer2: 8‐bit periyot kaydedicili, ön ölçekleyicili ve son ölçekleyicili 8‐bitlik zamanlayıcı/sa‐yıcı ‐ Yakalama, Karşılaştırma, PWM modülü 16‐bit Yakalama/Karşılaştırma 10‐bit PWM ‐ Adreslenebilir USART/SPI Gerçek zamanlı uygulamaları gerçekleştirmeyi sağlayan özel amaçlı devreler mikrodenetleyicileri diğer işlemcilerden ayıran en önemli özelliklerdendir. PIC16F627A/628A/648A ailesi sistem güvenirliğini ar‐tırmayı ve harici devre bileşeni kullanımını ortadan kaldırarak maliyetleri düşürmeyi amaçlayan böylesi bir dizi özellikle donatılmıştır. Bu özellikleri şu şekilde sıralayabiliriz: 1‐ OSC seçimi 2‐ RESET 3‐ İlk güç uygulandığında MCU’nun resetlenmesi (Power‐on Reset – POR) 4‐ İlk besleme gecikmesi zamanlayıcısı (Power‐up Timer – PWRT) 5‐ Osilatör açılış zamanlayıcısı (Oscillator Start‐up Timer – OST) 6‐ Voltaj düşmesi resetlemesi (Brown‐out Reset – BOR) 7‐ Kesmeler (Interrupts) 8‐ Vardiya zamanlayıcısı (Watchdog Timer – WDT) 9‐ Uyku modu (SLEEP) 10‐ Kod koruma (Code protection) 11‐ ID lokasyonları 12‐ Devre üzerindeyken programlanabilme (In‐Circuit Programming – ICSP)
404 PIC16F627A/628A/648A konfigürasyon bitlerince kontrol edilebilen vardiya zamanlayıcısına sahiptir. İlave güvenlik için kendi RC osilatörünü kapatır. İlk besleme verilmesi anında gerekli gecikmeyi sağlayan iki zamanlayıcısı daha vardır. Biri, kristal osilatör dengeli çalışmaya başlayana kadar çipi RESET mo‐dunda tutan OST zamanlayıcısı, diğeri ise besleme gerilimi dengeye oturana kadar çipi RESET modunda tutan ve yalnızca ilk açılış sırasında sabit 72msn’lik gecikme sağlayan PWRT zamanlyıcısıdır. Ayrıca voltaj düşmesi meydana geldiğinde cihazı resetleyen bir güvenlik devresi de vardır. Çipin sahip olduğu bu üç özellik sayesinde, çoğu uygulamada harici bir RESET devresine ihtiyaç yoktur. Uyku modu (SLEEP) çok düşük akım sunan bir düşük güç modudur. Kullanıcı mikrodenetleyiciyi, harici reset, vardiya zamanlayıcısı ya da bir kesme yoluyla uyku modundan çıkartabilir. Mikrodenetleyici için uygulamaya göre çeşitli osilatör seçenekleri de mevcuttur. RC osilatör seçeneği sistem maliyetini dü‐şürürken LP kristal seçeneği güç tasarrufu sağlar. Konfigürasyon bitleri ayarlanarak farklı tercihler ya‐pılabilir. Şekil D.1’de PIC16F628A’nın farklı kılıf türleri gösterilmiştir. SSOP ve QFN paketleri yüzey temaslı bir paket türü olup, PDIP ise DIP soket türündedir.
405 Şekil D.1 16F628A'nın farklı kılıf türleri D2‐PIC16F628A’NIN BACAK (PİN) AÇIKLAMALARI Tablo D.1 PIC16F628A'nın bacak açıklamaları İsim İşlev Giriş Türü Çıkış Türü Açıklama RA0/AN0 RA0 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu AN0 AN ‐ Analog karşılaştırıcı girişi RA1/AN1 RA1 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu AN1 AN ‐ Analog karşılaştırıcı girişi RA2/AN2/VREF RA2 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu AN2 AN ‐ Analog karşılaştırıcı girişi VREF ‐ AN VREF çıkışı RA3/AN3/CMP1 RA3 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu AN3 AN ‐ Analog karşılaştırıcı girişi CMP1 ‐ CMOS Karşılaştırıcı 1 çıkışı
406 RA4/T0CKI/CMP2 RA4 ST OD Genel amaçlı çift yönlü I/O portu T0CKI ST ‐ Timer0 saat darbesi girişi CMP2 ‐ OD Karşılaştırıcı 2 çıkışı RA5/MCLRതതതതതതതത/VPP RA5 ST ‐ Giriş portu MCLRതതതതതതതത ST ‐ Ana reset girişi. MCLR olarak ayarlandığında denetleyicinin RESET edilmesi için aktif 0 ya‐pılır. Normal çalışma anında MCLR/VPP üzerindeki voltaj değeri VDD’yi aşmamalıdır. VPP ‐ ‐ Programlama voltajı girişi RA6/OSC2/CLKOUT RA6 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu OSC2 ‐ XTAL Osilatör kristal çıkışı. Kristal osilatör modunda rezonatör ya da kristale bağlanır. CLKOUT ‐ CMOS RC/INTOSC modunda, OSC2 pini OSC1 frekansının 4’te 1’i frekansında çıkış olabilir. RA7/OSC1/CLKIN RA7 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu OSC1 XTAL ‐ Osilatör kristal girişi CLKIN ST ‐ Harici saat darbesi girişi. RC kutuplama pini. RB0/INT RB0 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Dâhili pull‐up’lar için yazılımsal olarak programlana‐bilir. INT ST ‐ Harici kesme RB1/RX/DT RB1 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Dâhili pull‐up’lar için yazılımsal olarak programlana‐bilir. RX ST ‐ USART alma pini DT ST CMOS Eşzamanlı I/O veri portu
407 RB2/TX/CK RB2 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Dâhili pull‐up’lar için yazılımsal olarak programlana‐bilir. TX ‐ CMOS USART gönderme pini CK ST CMOS Eşzamanlı I/O saat darbesi portu RB3/CPP1 RB3 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Dâhili pull‐up’lar için yazılımsal olarak programlana‐bilir. CPP1 ST CMOS Yakalama/Karşılaştırma/PWM I/O portu RB4/PGM RB4 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Dâhili pull‐up’lar için yazılımsal olarak programlana‐bilir. PGM ST ‐ Düşük voltaj programlama pini. Düşük voltaj programla‐ması aktif kılındığında pin de‐ğişimi kesmesi ve dâhili pull‐up devre dışı bırakılır. RB5 RB5 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Dâhili pull‐up’lar için yazılımsal olarak programlana‐bilir. RB6/T1OSO/T1CKI/PGC RB6 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Dâhili pull‐up’lar için yazılımsal olarak programlana‐bilir. T1OSO ‐ XTAL Timer1 osilatör çıkışı T1CKI ST ‐ Timer1 saat darbesi girişi PGC ST ‐ ICSP programlama girişi RB7/T1OSI/PGD RB7 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Dâhili pull‐up’lar için yazılımsal olarak programlana‐bilir. T1OSI XTAL ‐ Timer1 osilatör girişi RB7/T1OSI/PGD PGD ST CMOS ICSP I/O verisi
408 VSS VSS Besleme ‐ Lojik ve I/O pinleri için şase re‐feransı VDD VDD Besleme ‐ Lojik ve I/O pinleri için pozitif besleme Açıklama: O = Çıkış CMOS = CMOS çıkış P = Besleme ‐ = Kullanılmaz I = Giriş ST = Schmitt Triggerli giriş TTL = TTL girişi OD = Open Drain Çıkış AN = Analog D3‐PIC16F628A MİKRODENETLEYİCİSİ İÇİN “mikroC PRO for PIC” PROJE EDİTÖRÜ PIC16F628A mikrodenetleyicisinin yapılandırma bitleri program belleğinin 2007h adresinde yer alır. Bu bölge kullanıcının kodlama yaptığı adres alanının dışındadır. Yapılandırma bitleri özel ayar belleği böl‐gesi (Special Configuration Memory Space – 2000h‐3FFFh) içinde yer alır. Yapılandırma bitleri ilk fabrika ayarlarında kurulu olmadan gelir. Diğer bir ifadeyle mikrodenetleyicilerde yapılandırma bitleri kurulu değilse lojik‐1’dir. Programlayıcıyı çalıştırdığınızda 14 bitlik bellek alanının tüm adreslerinde 3FFF gö‐rülmesinin nedeni bundandır. Bu bitleri kurmak için lojik‐0 yapılması gerekir. mikroC programı kullanıcıya yapılandırma bitlerini kullanıcı arayüzü üzerinden ayarlama olanağı sağlar. mikroC programında menü çubuğundan ProjectEdit Project komutunu verdiğinizde çıkan pencerede mikrodenetleyicinin modeline bağlı olarak farklı başlıklar altından ayarlamalar yapabileceğiniz bir pen‐cere karşınıza gelir. Şekil D.2’de 16F628A için osilatör ayarlarının yapılması gösterilmiştir. Örnek pencere ekranında osilatör tercihi (Oscillator Selection) başlıklı kısımdan, mikrodenetleyicinin RA6 ve RA7 pinlerinin I/O portu olarak kullanılabilmesini sağlayan “INTOSC oscillator” tercihi seçilmiş‐tir. Böylece kristal ve kondansatörler kullanılarak yapılan harici osilatör ihtiyacı ortadan kalkmış ve bu portlar boşa çıkmıştır. Bu tercihin seçilmesi sonrası “Configuration Registers” başlıklı yapılandırma kütüğü alanında, CONFIG: $2007: 0x2178 hex değeri oluşur. Farklı bir değer seçilmesi durumunda yapılandırma sözcüğünün (CONFIGURATION WORD) onaltılı de‐ğerinin değiştiği görülecektir. Devre tasarımınıza uygun ayarlamayı yaptıktan sonra OK butonuyla pen‐cereyi kapatın. Ardından değişikliklerin derlenmiş hex dosyasında yer alması için, Ctrl+F9 tuşlarıyla ya da menü başlığından Build komutuyla derleme işlemini yeniden yapmanız gerekir. Dâhili osilatör terci‐hinin seçimi durumunda yalnızca 4 MHz ve 37kHz’lik iki frekans seçimi yapılabileceği unutulmamalıdır. Bu durumda “MCU Clock Frequency [MHz]” alanına uygun değer yazılmalıdır. Ancak mikroC proje edi‐töründe osilatör frekansı olarak 1 MHz’in altında bir değer girişi yapılamamaktadır. MCU’yu 37kHz fre‐kansında çalıştırmak istiyorsanız program kodunuzda “PCON.OSCF = 0;” kodunu yazmalısınız. Burada PCON kaydedicisinin dâhili osilatör frekansı tercihi OSCF pinini ayarlamış olursunuz.
409 Şekil D.2 16F628A'da Yapılandırma bitlerinin ayarlanması 16F628A için karşınıza gelecek pencerede yer alan ayar başlıkları şunlardır: ‐ Osilatör tercihi (Oscillator Selection)= 8 farklı osilatör tercihi yapılabilir. RC oscillator: CLKOUT function on RA6/OSC2/CLKOUT pin, Resistor and Capacitor on RA7/OSC1/CLKIN = Osilatör frekansının kararlı çalışması önemli değilse, RA7 pinine 3K – 100K arasında bir direnç ve 20pF’dan büyük bir kondansatör şekildeki gibi bağlanır. Şekil D.3 RC osilatör bağlantısı OSC2 pininden üretilen frekansın 4’te 1’i çıkış olarak alınabilir.
410 RC oscillator: I/O function on RA6/OSC2/CLKOUT pin, Resistor and Capacitor on RA7/OSC1/CLKIN = İlk osilatör tercihinde olduğu gibi RC bağlantısı yapılır. Ancak bu durumda RA6 pini I/O portu olarak kullanılabilir. Frekans çıkışı alınmaz. INTOSC oscillator: CLKOUT function on RA6/OSC2/CLKOUT pin, I/O function on RA7/OSC1/CLKIN = İki frekanslı dâhili osilatör tercihidir. RA7 pini I/O portu olarak kullanılabilir. RA6 pininden çalışma frekansının 4’te 1’i çıkış olarak alınır. INTOSC oscillator: I/O function on RA6/OSC2/CLKOUT pin, I/O function on RA7/OSC1/CLKIN = İki frekanslı dâhili osilatör tercihidir. RA6 veRA7 pinlerinin her ikisi de I/O portu olarak kullanılabilir. Frekans çıkışı alınmaz. EC: I/O function on RA6/OSC2/CLKOUT pin, CLKIN on RA7/OSC1/CLKIN = Harici bir saat darbesi üretecinin osilatör kaynağı olarak kullanılması istendiğinde bu ter‐cih edilir. RA6 pini I/O portu olarak kullanılabilir. Giriş RA7 pini üzerinden yapılır. Harici osilatör kaynağının frekans aralığının MCU’nun kılavuzunda belirtilen ça‐lışma aralığında olması gerekir. Girişe uygulanabilecek en yüksek sinyal frekansı 20 MHz’dir. EC modunda MCU’ya güç verildiği anda gecikme olmaksızın çalışır. EC modu, MCU’nun diğer harici devre bileşenleriyle senkronize çalışması istenen du‐rumlarda kullanılır. Şekil D.4 EC osilatör modu HS oscillator: High speed crystal/resonator on RA6/OSC2/CLKOUT and RA7/OSC1/CLKIN = Yüksek frekanslı kristal/ rezonatör osilatör seçeneğidir. 4 MHz ve üzeri kristaller bu modda kullanılır. Akım tüketimi HS‐XT‐LP modları içinde en yüksek olanıdır. XT oscillator: Crystal/resonator on RA6/OSC2/CLKOUT and RA7/OSC1/CLKIN = Orta ölçekli frekansta kristal/rezonatör osilatör seçeneğidir. 4 MHz’e kadar olan kristaller kullanılabilir. LP oscillator: Low‐power crystal on RA6/OSC2/CLKOUT and RA7/OSC1/CLKIN = Düşük güçlü quartz kristal seçeneğidir. Bu modda yalnızca 32.768 kHz frekansın‐daki quartz kristaller kullanılabilir. Bu tür kristaller quartz saatlerin içinde buluna‐bilir. Akım tüketimi HS‐XT‐LP modları içinde en düşük olanıdır.
411 Tablo D.2 Kristal/rezonatör frekanslarına göre kondansatör değerleri Mod Frekans C1, C2 LP 32 kHz 33 pF 200 kHz 15 pF XT 200 kHz 47‐68 pF 1 MHz 15 pF 4 MHz 15 pF HS 4 MHz 15 pF 8 MHz 15‐33 pF 20 MHz 15‐33 pF Şekil D.5 HS, XT, LP osilatör modları ‐ Watchdog Timer= Vardiya zamanlayıcısıdır. Etkinleştirildiği (Enable) taktirde WDT reset aktif olur. Yazılımsal olarak sıfırlanabilir. MCU’nun kendi içindeki RC osilatörüyle çalışır. Çalışması harici osilatörden etkilenmez. ‐ Power‐up Timer: İlk besleme gecikmesi zamanlayıcısıdır. ‘Enable – lojik0’ yapıldığında et‐kinleştirilir. ‘Disable – lojik1’ yapıldığında pasifleştirilir. Güç ilk verildiğinde nominal olarak 72 ms’lik bir gecikme sağlayarak MCU’yu voltaj dengesi sağlanması sırasında RESET mo‐dunda tutmayı amaçlar. ‐ RA5/MCLR/VPP Pin Function: Etkinleştirildiğinde normal donanımsal RESET girişi olarak kullanılır. ‘Disable’ ile pasifleştirildiğinde RA5 pini dijital giriş olarak kullanılabilir. MCLRതതതതതതതത dâhili olarak VDD’ye bağlanır. ‐ Brown‐out Detect: Bu özellik ‘Enable’ yapılırsa, MCU besleme voltajında düşme meydana geldiğinde MCU resetlenir. Özellikle mikrodenetleyicilerin yüksek akım çeken elektrome‐kanik bileşenleri kontrol ettiği durumlarda yeterli akım sağlanamadığında MCU voltajında salınımlar oluşur. Bu durum MCU’nun resetlenmesine neden olur. Besleme hattının yalıtıl‐madığı yerlerde ya da elektromekanik elemanların DC beslemesinin aynı kaynak üzerinden yapıldığı yerlerde bu sorunla karşılaşabilirsiniz. Şekil D.6’da harici bir Brown‐out devresinin MCLRതതതതതതതത girişine bağlantısı gösterilmiştir. Dâhili BOR kesmesi ‘Disable’ yapıldığında böyle bir devre yardımıyla kendi voltaj kesmenizi yapabilirsiniz. MCU besleme gerilimi VDD, zener ge‐rilimi VZ + 0.7V’un altına düştüğünde reset işlemi gerçekleşir.
412 Şekil D.6 Harici Brown‐out devresi ‐ Low‐Voltage Programming= Normal şartlarda ‘Disable –lojik0’ durumundadır. ‘Enable – lojik1’ yapıldığında RB4/PGM girişi PGM (ProGraMming) olarak kullanılır ve bu girişten dü‐şük voltajla programlama yapılabilir. Etkin değilken RB4 pini normal I/O portu olarak kulla‐nılır. Bu durumda MCLRതതതതതതതത girişinden HV programlama yapılmalıdır. ‐ Data EE Memory Code Protection= Veri belleği kod koruma bitidir. ‐ Flash Program Memory Code Protection= Program belleği koruma bitidir. Şekil D.7’de PIC16F628A mikrodenetleyicisinin yapılandırma sözcüğü (Configuration Word) gösterilmiş‐tir. Şekil D.7 YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ (CONFIGURATION WORD) Yapılandırma sözcüğünü mikroC program editöründe yazılımsal olarak programlamak söz konusu de‐ğildir. Bu nedenle 14 bitlik bu kütüğün her bir bitinin ne olduğunu merak edenler ilgili MCU’nun veri kılavuzunu inceleyebilir. Kılavuzun 94. sayfasında yapılandırma sözcüğü açıklanmıştır.
413 EK‐E E1‐16F887 MİKRODENETLEYİCİSİNİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ PIC16F887, 40‐pinli 8 bitlik orta ölçekli (Mid‐Range) Flash ROM özellikli ve nanoWatt teknolojili bir Mic‐rochip® mikrodenetleyicisidir. 16 serisi mikrodenetleyicilerin mimarisine sahip olmakla birlikte bu seri‐nin en gelişmiş ve donanımlı modellerinden biridir. PIC16F882/883/884/886 serisiyle aynı sınıftandır. Teknik özellikleri genel olarak kısaca aşağıdaki gibidir: Yüksek Performanslı RISC mimarili CMOS CPU: ‐ Çalışma frekansı 0 Hz (DC) – 20 MHz arasındadır. ‐ 200ns’ye kadar komut çevrimi vardır. ‐ Kesme kabiliyetlidir. ‐ 8‐seviye derinliğinde donanım yığınına sahiptir. ‐ Doğrudan, dolaylı ve bağıl adresleme modları mevcuttur. ‐ 35 adet tek kelimelik komut kümesine sahiptir. Dallanma komutları hariç tüm komutlar tek çevrim süresinde işletilir. Özel Mikrodenetleyici Özellikleri: ‐ Hassas Dâhili Osilatör: +%1 fabrika ayarlıdır. Yazılımsal olarak seçilebilir frekans aralığı 8 MHz’den 31 kHz’e kadardır. Yazılımsal olarak ayarlanabilir. İki hızlı açılış modu vardır. Kritik uygulamalar için kristal hata algılaması vardır. Güç tasarrufu için çalışma sırasında saat modu anahtarlaması vardır. ‐ Güç Tasarrufu Uyku modu vardır. ‐ Geniş çalışma voltajı aralığına sahiptir (2,0V – 5,5V). ‐ Endüstriyel ve geniş çalışma sıcaklığı aralığına (‐40 – 125 oC) sahiptir. ‐ İlk besleme ile resetlenme özelliği (POR) vardır. ‐ İlk besleme gecikmesi zamanlayıcısı (PWRT) ve Osilatör başlangıç zamanlayıcısı (OST) var‐dır. ‐ Yazılımsal kontrol seçenekli voltaj düşmesinde resetlenme özelliği (BOR) vardır. ‐ Gelişmiş düşük akımlı Bekçi Zamanlayıcısı (WDT): Çipte yer alan 31 kHz’lik osilatör ile çalı‐şan ve zaman aşımı 1ms’den 268 saniyeye kadar yazılımsal olarak tam ön ölçekleyici ile seçilebilir bir zamanlayıcıdır. ‐ Çoktan seçmeli MCLRതതതതതതതത (Master Clear) girişi: Ana donanım resetlemesi pini aynı zamanda dijital I/O olarak kullanılabilir. ‐ Programlanabilir kod koruması vardır. ‐ Yüksek dayanıklı FLASH/EEPROM hücresi vardır. FLASH için 100.000 yazma dayanıklılığı EEPROM için 1.000.000 yazma dayanıklılığı Flash/EEPROM veri saklama: >40 yıl ‐ Çalışma sırasında program belleği Okuma/Yazma yapabilir.
414 ‐ Devre içi hata ayıklayıcısı (debugger) vardır. Düşük Güç Özellikleri: ‐ Bekleme (Standby) akımı: 2,0V’ta 50nA ‐ Çalışma akımı: 32 kHz 2,0V’ta 11uA, 4 MHz 2,0V’ta 220uA ‐ Bekçi zamanlayıcısı (WDT) akımı: 2,0V’ta 1uA Çevresel Aygıt Özellikleri: ‐ Bağımsız yön kontrollü 35 I/O pini Doğrudan LED sürmek için yüksek sink/source akımı desteği vardır. Pinlerde değişim algılaması kesmesi vardır. Bağımsız olarak programlanabilir zayıf pull‐uplar vardır. Ultra düşük güçlü uyandırma kesmesi (Ultra Low‐Power Wake‐up – ULPWU): Mik‐rodenetleyicinin RA0 pinine bağlanacak bir kapasitörün şarj ve deşarj edilmesi tek‐niğiyle, RA0 girişindeki voltaj seviyesinin VIL değerinin altına düşmesi durumu izle‐nerek düşük güçlü uyandırma kesmesi aktif kılınır ve bir sonraki komut işletilir. ‐ Analog Karşılaştırıcı modülü: İki analog karşılaştırıcılıdır. Programlanabilir dâhili voltaj referansı (CVREF) modülü (VDD’nin %’si). Sabit voltaj referansı (0,6V) Karşılaştırıcı girişleri ve çıkışları harici olarak erişilebilirdir. SR (Set‐Reset) Tutma (Latch) modu Harici Timer1 kapısı (sayma etkinleştirmeli) ‐ A/D Dönüştürücü 10‐bit çözünürlüklü ve 14 kanallı ‐ Timer0: 8‐bitlik programlanabilir ön ölçekleyicili 8‐bit zamanlayıcı/sayıcı ‐ Geliştirilmiş Timer1: Ön ölçekleyicili 16‐bit zamanlayıcı/sayıcı Harici kapı giriş modu Kendisine tahsis edilmiş düşük güçlü 32 kHz osilatör ‐ Timer2: 8‐bit periyot kaydedicili, ön ölçekleyicili ve sonölçekleyicili 8‐bitlik zamanlayıcı/sa‐yıcı. ‐ Geliştirilmiş Yakalama, Karşılaştırma, PWM+ modülü: 16‐bitlik Yakalama modülünün maksimum çözünürlüğü 12,5 ns’dir. Karşılaştırma modülünün maksimum çözünürlüğü 200 ns’dir. 1, 2 ya da 4 çıkış kanallı 10‐bit PWM’i, programlanabilir “dead time” a sahiptir ve maksimum frekansı 20 kHz’dir. PWM çıkışı sevk ve idaresi kontrolü vardır. ‐ Yakalama, Karşılaştırma, PWM modülü: 16‐bitlik Yakalama modülünün maksimum çözünürlüğü 12,5 ns’dir. 16‐bitlik Karşılaştırma modülünün maksium çözünürlüğü 200 ns’dir. 10‐bitlik PWM’in maksimum frekansı 20 kHz’dir. ‐ Geliştirilmiş USART modülü: RS‐485, RS‐232 ve LIN 2,0 seri iletişim protokollerini,
415 Otomatik hız (Baud) algılamayı, Seri iletişimin başlama bitiyle birlikte otomatik uyanmayı destekler. ‐ İki pin üzerinden ICSP™ desteği vardır. ‐ 3‐hatlı SPI (tüm dört modda) ve I2C™ protokollerini destekleyen MSSP (Master Synchronous Serial Port) modülü vardır. Şekil E.1’de PIC16F887’nin 40 pinli DIP kılıf türü gösterilmiştir. 44 pinli QFN ve TQFP kılıf türleri de mev‐cuttur. Şekil E.1 PIC16F887'nin kılıf yapısı E2‐PIC16F887’NİN BACAK (PİN) AÇIKLAMALARI Tablo E.1 PIC16F887'nin bacak açıklamaları İsim İşlev Giriş Türü Çıkış Türü Açıklama RA0/AN0/ULPWU/C12IN0‐ RA0 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu AN0 AN ‐ A/D Kanal 0 girişi ULPWU AN ‐ Ultra düşük güçlü uyanma gi‐rişi C12IN0‐ AN ‐ C1 ya da C2 Karşılaştırıcıları 0 nolu negatif girişi
416 RA1/AN1/C12IN1‐ RA1 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. AN1 AN ‐ A/D Kanal 1 girişi C12IN1‐ AN ‐ C1 ya da C2 Karşılaştırıcıları 1 nolu negatif girişi RA2/AN2/VREF‐/ CVREF/C2IN+ RA2 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu AN2 AN ‐ A/D Kanal 2 girişi VREF‐ AN ‐ A/D Negatif voltaj referans gi‐rişi CVREF ‐ AN Karşılaştırıcı voltaj referansı çı‐kışı C2IN+ AN ‐ C2 Karşılaştırıcısı pozitif girişi RA3/AN3/VREF+/ C1IN+ RA3 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu AN3 AN ‐ A/D Kanal 3 girişi VREF+ AN ‐ Programlama voltajı C1IN+ AN ‐ C1 Karşılaştırıcısı pozitif girişi RA4/T0CKI/C1OUT RA4 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. T0CKI ST ‐ Timer0 saat darbesi girişi C1OUT ‐ CMOS C1 Karşılaştırıcısı çıkışı RA5/AN4/ssഥ/ C2OUT RA5 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu AN4 AN ‐ 4 Nolu A/D Kanal girişi SSതതത ST ‐ Slave seçme girişi C2OUT ‐ CMOS C2 Karşılaştırıcısı çıkışı
417 RA6/OSC2/CLKOUT RA6 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu OSC2 ‐ XTAL Osilatör kristal çıkışı. Kristal osilatör modunda rezonatör ya da kristale bağlanır. CLKOUT ‐ CMOS Osilatör frekansının 4’te 1’i çı‐kış olarak elde edilir. RA7/OSC1/CLKIN RA7 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu OSC1 XTAL ‐ Osilatör kristal/rezonatör girişi CLKIN ST ‐ Harici saat darbesi girişi. RC osilatör bağlantısı. RB0/AN12/INT RB0 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Bağımsız olarak kontrol edilebilen port durum değişim kesmesi. Dâhili pull‐up’lar ba‐ğımsız olarak etkinleştirilebilir. AN12 AN ‐ 12 Nolu A/D Kanal girişi INT ST ‐ Harici kesme RB1/AN10/C12IN3‐ RB1 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Bağımsız olarak kontrol edilebilen port durum değişim kesmesi. Dâhili pull‐up’lar ba‐ğımsız olarak etkinleştirilebilir. AN10 AN ‐ 10 Nolu A/D Kanal girişi C12IN3‐ AN ‐ C1 ya da C2 Karşılaştırıcıları 3 nolu negatif girişi RB2/AN8 RB2 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Bağımsız olarak kontrol edilebilen port durum değişim kesmesi. Dâhili pull‐up’lar ba‐ğımsız olarak etkinleştirilebilir.
418 AN8 AN ‐ 8 Nolu A/D Kanal girişi RB3/AN9/PGM/ C12IN2‐ RB3 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Bağımsız olarak kontrol edilebilen port durum değişim kesmesi. Dâhili pull‐up’lar ba‐ğımsız olarak etkinleştirilebilir. AN9 AN ‐ 9 Nolu A/D Kanal girişi PGM ST ‐ Düşük voltaj ICSP™ etkinleş‐tirme girişi C12IN2‐ AN ‐ C1 ya da C2 Karşılaştırıcıları 2 nolu negatif girişi RB4/AN11 RB4 TTL CMOS Çift yönlü I/O portu. Dâhili pull‐up’lar için yazılımsal ola‐rak programlanabilir. AN11 AN ‐ 11 Nolu A/D Kanal girişi RB5/AN13/T1Gതതതതത RB5 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Bağımsız olarak kontrol edilebilen port durum değişim kesmesi. Dâhili pull‐up’lar ba‐ğımsız olarak etkinleştirilebilir. AN13 AN ‐ 13 Nolu A/D Kanal girişi T1Gതതതതത ST ‐ Timer1 Kapı (Gate) girişi RB6/ICSPCLK RB6 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Bağımsız olarak kontrol edilebilen port durum değişim kesmesi. Dâhili pull‐up’lar ba‐ğımsız olarak etkinleştirilebilir. RB6/ICSPCLK ICSPCLK ST ‐ Seri programlama için saat darbesi RB7/ICSPDAT RB7 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu. Bağımsız olarak kontrol edilebilen port durum değişim kesmesi. Dâhili pull‐up’lar ba‐ğımsız olarak etkinleştirilebilir. ICSPDAT ST TTL ICSP™ Veri I/O portu
419 RC0/T1OSO/T1CKI RC0 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu T1OSO ‐ XTAL Timer1 osilatör çıkışı T1CKI ST ‐ Timer1 saat darbesi girişi RC1/T1OSI/CCP2 RC1 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu T1OSI XTAL ‐ Timer1 osilatör girişi CCP2 ST CMOS 2 Nolu Yakalama/ Karşılaş‐tırma/PWM modülü RC2/P1A/CCP1 RC2 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu P1A ‐ CMOS A Nolu PWM çıkışı CCP1 ST CMOS 1 Nolu Yakalama/ Karşılaş‐tırma/PWM modülü RC3/SCK/SCL RC3 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu SCK ST CMOS SPI saat darbesi SCL ST OD I2C™ saat darbesi RC4/SDI/SDA RC4 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu SDI ST ‐ SPI veri girişi SDA ST OD I2C™ veri giriş çıkışı RC5/SDO RC5 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu SDO ‐ CMOS SPI veri çıkışı RC6/TX/CK RC6 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu TX ‐ CMOS EUSART asenkron gönderme CK ST CMOS EUSART senkronize saat dar‐besi
420 RC7/RX/DT RC7 ST CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu RX ST ‐ EUSART asenkron alma DT ST CMOS EUSART senkron veri RD0 RD0 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu RD1 RD1 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu RD2 RD2 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu RD3 RD3 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu RD4 RD4 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu RD5/P1B RD5 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu P1B ‐ CMOS B Nolu PWM çıkışı RD6/P1C RD6 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu P1C ‐ CMOS C Nolu PWM çıkışı RD7/P1D RD7 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu P1D ‐ CMOS D Nolu PWM çıkışı RE0/AN5 RE0 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu AN5 AN ‐ 5 Nolu A/D Kanal girişi RE1/AN6 RE1 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu AN6 AN ‐ 6 Nolu A/D Kanal girişi RE2/AN7 RE2 TTL CMOS Genel amaçlı çift yönlü I/O portu
421 AN7 AN ‐ 7 Nolu A/D Kanal girişi RE3/MCLRതതതതതതതത/VPP RE3 TTL ‐ Genel amaçlı giriş portu MCLRതതതതതതതത ST ‐ Dâhili pull‐up’lı ana RESET gi‐rişi VPP HV ‐ Programlama voltajı VSS VSS Besleme ‐ Şase referansı VDD VDD Besleme ‐ Pozitif besleme Açıklama: O = Çıkış CMOS = CMOS uyumlu giriş ya da çıkış HV = Yüksek Voltaj XTAL = Kristal I = Giriş ST = CMOS seviyeli Sch‐mitt Trigger giriş TTL = TTL uyumlu giriş OD = Open Drain Çıkış AN = Analog giriş ya da çı‐kış E3‐PIC16F887 MİKRODENETLEYİCİSİ İÇİN “mikroC PRO for PIC” PROJE EDİTÖRÜ PIC16F887 mikrodenetleyicisinin iki adet yapılandırma sözcüğü vardır. Bu mikrodenetleyicinin de yapı‐landırma bitleri özel ayar belleği bölgesi (Special Configuration Memory Space – 2000h‐3FFFh) alanında yer alır. CONFIG1 sözcüğü 2007h adresinde, CONFIG2 sözcüğü 2008h adresinde yer alır. Şekil E.2’de PIC16F887 için proje editörü penceresi ve yapılandırma sözcüklerinin değeri gösterilmiştir. Çok sayısa ayar biti olduğundan ekranda “Brown‐out Reset Selection” ve “Flash Program Memory Self Write” sözcükleri gözükmemiştir. Kaydırma çubuğunu kaydırarak o bitlerin güncel değerini görebilirsi‐niz.
422 Şekil E.2 PIC16F887'de Yapılandırma bitlerinin ayarlanması PIC16F887 ile kitap içinde yapılan uygulamaların önemli bir kısmında 8 farklı osilatör tercihinden ge‐nellikle “INTOSCIO” değeri seçilmiştir. RA6 ve RA7 pinlerinin her ikisinin de I/O pini olarak kullanıldığı bu modda ya da RA6 pininden saat frekansının ¼’ünün alınmasını sağlayan “INTOSC” modunda, OSCCON kaydedicisi yardımıyla Şekil E.3’te gösterildiği gibi 8 farklı dâhili osilatörden istenilen seçilir. Şekil E.3 OSCCON kaydedicisiyle tercihleri yapılan dâhili osilatörler
423 Proje editörü penceresinden seçilen osilatör türlerine göre CONFIG1 sözcüğünün ilk 3 biti değer değiş‐tirmektedir. Örneğin diğer yapılandırma bitleri sabit kalmak koşuluyla osilatör tercihleri için CONFIG1 değeri; CONFIG1: $2007: 0x2FF0‐0x2FF8 arasında değişmektedir. Dâhili osilatör tercihi yapıldıktan sonra yazılım içinde OSCCON kaydedicisinin ayarlanması gerekmekte‐dir. Dikkat edileceği üzere aslında yüksek frekans osilatörü HFINTOSC (8 MHz) ve alçak frekans osilatörü LFINTOSC (31 kHz) olmak üzere iki dâhili osilatör vardır. Ancak HFINTOSC yüksek frekans osilatörü son ölçekleyici ile 6 alt frekansa bölünebilmektedir. Böylece dâhili olarak seçilebilen frekans değeri 8’e çı‐kar. Eğer kaydedici ayarı yapılmazsa varsayılan dâhili çalışma frekansı 4 MHz olur. Aşağıda PIC16F887’nin osilatör kontrol kaydedicisinin ayarları gösterilmiştir. OSCCON: OSİLATÖR KONTROL KAYDEDİCİSİ (ADRES: 8Fh – PIC16F887) Osilatör kontrol kaydedicisinin bitleri işlevsel olarak 3 gruba ayrılır: ‐ Frekans tercih bitleri (IRCF) ‐ Frekans durum bitleri (HTS, LTS) ‐ Sistem saat kontrol bitleri (OSTS, SCS) bit 7 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. bit 6‐4 IRCF<2:0>: Dâhili osilatör tercih bitleridir. 111 = 8 MHz 110 = 4 MHz (varsayılan) 101 = 2 MHz 100 = 1 MHz 011 = 500 kHz 010 = 250 kHZ 001 = 125 kHz 000 = 31 kHz (LFINTOSC) bit 3 OSTS: Osilatör açılışı zaman aşımı durum bitidir(1). 1 = Cihaz CONFIG1 kaydedicisinin FOSC<2:0> bitleriyle tanımlanan harici saat frekansı kay‐nağından çalışıyor. 0 = Cihaz (HFINTOSC ya da LFINTOSC) dâhili osilatörlerinden biriyle çalışıyor. bit 2 HTS: HFINTOSC durum bitidir (Yüksek frekans – 8 MHz’den 125 kHz’e). 1 = HFINTOSC dengeli 0 = HFINTOSC dengeli değil bit 1 LTS: LFINTOSC durum bitidir (Alçak frekans – 31 kHz).
424 1 = LFINTOSC dengeli 0 = LFINTOSC dengeli değil bit 0 SCS: Sistem saat frekansı seçim bitidir. 1 = Sistem saat frekansı olarak dâhili osilatör kullanılır. 0 = Sistem saat frekansı CONFIG1 kaydedicisinin FOSC<2:0> bitleriyle seçilir. Not 1: Bit iki hızlı açılış (Two‐Speed Start‐up) moduyla lojik‐0’a resetlenir ve osilatör modu olarak LP, XT ya da HS seçilir ya da güvenli mod (Fail‐Safe) etkinleştirilir. CONFIG1: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 1 bit 15‐14 Kullanılmıyor: ‘1’ olarak okunur. bit 13 തതതതതതതതതത: Devre içi hata ayıklayıcısı (In‐Circuit Debugger) modudur. 1 = Devre içi hata ayıklayıcısı kapalı, RB6/ICSPCLK ve RB7/ICSPDAT genel amaçlı I/O pinle‐ridir. 0 = Devre içi hata ayıklayıcısı açık, RB6/ICSPCLK ve RB7/ICSPDAT pinleri hata ayıklayıcısı için tahsis edilir. NOT: Devre içi hata ayıklayıcısı etkinleştirildiğinde dâhili seri programlama (In‐Circuit Se‐rial Programming) bitleri üzerinden hata ayıklama işlemi gerçekleştirilebilir. Bunun için Microchip firmasının geliştirmiş olduğu MPLAB ICD2 ve ICD3 donanımı ya da “PICFlash with mikroICD” donanımı kullanılabilir. Bu donanımlar mikrodenetleyici programlamada kullanıldıkları gibi aynı zamanda çevrimiçi ve eşzamanlı hata ayıklama özelliğine de sahip‐tir. Bunun için ilgili donanım bilgisayara bağlı ve ayarları yapılmışken, mikroC PRO for PIC editöründen Şekil 2.10’da gösterildiği gibi Hata Ayıklayıcısı (Debugger) çalıştırılır. Yazmış olduğunuz program derlenip mikrodenetleyiciye yüklendiğinde artık MCU içindeki program adım adım çalıştırılabilir. Hata ayıklayıcının en önemli avantajlarından biri prog‐ram satırlarını teker teker ve yavaşlatarak çalıştırabilmenizdir. Yazılımınız içinde kullanılan değişkenlerin ve kaydedicilerin değerleri program editöründen izlenebilirken aynı za‐manda donanımınızın çalışmasını da eşzamanlı görebilirsiniz.
425 Şekil E.4 Devre içi hata ayıklamada kullanılan örnek bir donanım bit 12 LVP: Düşük voltaj programlama etkinleştirme bitidir. 1 = RB3/PGM pini PGM işlevindedir. Düşük voltaj programlama etkinleştirilir. 0 = RB3 pini dijital I/O’dur. MCLRതതതതതതതത pini üzerinden yüksek voltaj (HV) programlama yapılır. bit 11 FCMEN: Güvenli saat frekansı izlemesi etkinleştirme bitidir. 1 = Güvenli saat frekansı izlemesi açık 0 = Güvenli saat frekansı izlemesi kapalı NOT: Güvenli saat frekansı izleme (Fail‐Safe Clock Monitor – FSCM) modu, harici saat kay‐naklarından (LP, XT, HS, EC ya da RC modları) birinde hata algılanması durumunda saat frekansı kaynağını otomatik olarak dâhili osilatöre anahtarlayan bir özelliktir. bit 10 IESO: Dâhili/Harici değiştirme bitidir. 1 = Dâhili/Harici Switchover modu etkin 0 = Dâhili/Harici Switchover modu kapalı NOT: İki hızlı açılış (Two‐Speed Start‐up) modunu yapılandırmada kullanılır. İki hızlı açılış modu aşağıdaki şekilde yapılandırılır: CONFIG1 yapılandırma sözcüğünün IESO biti lojik‐1 yapılır. Böylece iki hızlı açılış modu etkinleştirilir. OSCCON kaydedicisinin SCS biti lojik‐0’a ayarlanır. CONFIG1 yapılandırma sözcüğünün FOSC<2:0> bitleri LP, XT ya da HS moduna ayar‐lanır. OSİLATÖR AÇILIŞ ZAMANLAYICISI (Oscillator Start‐up Timer ‐ OST): Osilatör frekansı kaynağı olarak LP, XT ya da HS modlarından biri seçildiğinde (osilatörü‐nüzün bunlardan biri olması gerekir), osilatör açılış zamanlayıcısı (Oscillator Start‐up Timer ‐ OST) OSC1 kaynağından 1024 salınım kadar sayma işlemi gerçekleştirir. Bu olay, ilk açılış resetlemesi (POR) olduğunda ve İlk besleme gecikmesi zamanlayıcısı (PWRT) zaman aşımı gerçekleştiğinde (CONFIG1 ‐ PWRTEതതതതതതതതതത biti ‘0’ ise) ya da uykudan uyanıldığında olur. Bu sı‐
426 rada program sayıcı (PC) artmaz ve program çalışması askıya alınır. OST, quartz kristal re‐zonatör ya da seramik rezonatör kullanan osilatör devresinin osilatör modülüne dengeli bir saat darbesi sunar. Saat kaynakları arasında anahtarlama gerçekleştiğinde yeni saat kaynağının dengeye gelmesi için bir gecikme gerekir. Bu gecikme değerleri ve PIC16F887’nin osilatör devresinin çalışma ilkesiyle ilgili ayrıntılar için ilgili veri kılavuzunu incelemeniz tavsiye edilir. İKİ HIZLI AÇILIŞ (Two‐Speed Start‐up): İki hızlı açılış modu ek bir güç tasarrufu sağlar. Bu işlem, harici osilatör kaynağının hazır hale gelmesiyle kodu çalıştırma arasındaki gecikme en aza indirilerek gerçekleştirilir. Özellikle uyku modunun yoğun kullanıldığı uygulama‐larda kullanışlıdır. Mikrodenetleyicinin uyku modundan uyanmasını sağlayan bir olay mey‐dana geldiğinde, iki hızlı açılış modu harici osilatörün açılış zamanlayıcısını uyanma sıra‐sında geçen süreden çıkartır. Böylece MCU’nun toplam güç tüketimi azalır. Bu mod uyku modundan uyanan MCU’nun saat frekans kaynağı olarak bir süreliğine INTOSC’yi kullan‐masını sağlar. Ardından ana osilatörün dengeye gelmesi beklenmeden tekrar uyku mo‐duna geri dönülür. İki hızlı açılış moduna; POR durumunda, aktif kılındıysa PWRT zaman aşımı gerçekleşti‐ğinde ve uyku modundan uyanıldığında girilir. İki hızlı açılış sırası şu şekilde gerçekleşir: 1. Uykudan ya da İlk güç uygulandığında MCU’nun resetlenmesinden sonra (POR) uyanılır. 2. Komutlar OSCCON kaydedicisinin IRCF<2:0> bitleriyle ayarlanmış dâhili osilatör frekansı hızıyla çalıştırılır. 3. OST 1024 saat çevrimi sayacak kadar etkinleştirilir. 4. OST zaman aşımı olur, dâhili osilatörün düşen kenarı beklenir. 5. OSTS kurulur. 6. Sistem saati yeni saatin (LP, XT ya da HS) bir sonraki düşen kenarına kadar lojik düşük seviyede tutulur. 7. Sistm saati tekrar harici saat kaynağına anahtarlanır. bit 9‐8 BOREN<1:0>: Voltaj düşmesi reset tercihi biti (1) 11 = BOR etkin 10 = BOR çalışma sırasında açık SLEEP modunda kapalı 01 = BOR PCON kaydedicisinin SBOREN bitiyle kontrol edilir 00 = BOR kapalı bit 7 CPD: Veri kodu koruma bitidir(2). 1 = Veri belleği kod koruması kapalı 0 = Veri belleği kod koruması açık bit 6 CP: Kod koruma bitidir(3). 1 = Program belleği kod koruması kapalı
427 0 = Program belleği kod koruması açık bit 5 MCLRE: RE3/MCLRതതതതതതതത pin işlevi seçim bitidir. 1 = RE3/MCLRതതതതതതതത pini MCLRതതതതതതതത olarak işlev görür. 0 = RE3/MCLRതതതതതതതത pini dijital giriş olarak işlev görür. Reset hattı dâhili olarak VDD’ye bağlanır. bit 4 PWRTEതതതതതതതതതത: Güç dengesi zamanlayıcısı (Power‐up Timer ‐ PWRT) etkinleştirme bitidir. 1 = PWRT kapalı 0 = PWRT açık bit 3 WDTE: Vardiya zamanlayıcısı (Watchdog Timer) etkinleştirme bitidir. 1 = WDT etkin 0 = WDT kapatılır ve WDTCON kaydedicisinin SWDTEN bitiyle yazılım içinden etkinleştiri‐lir. bit 2‐0 FOSC<2:0>: Osilatör seçme bitleridir. 111 = RC osilatörü: RA6/OSC2/CLKOUT pininden saat frekansının ¼’ü alınır, RC osilatör devresi RA7/OSC1/CLKIN pinine bağlanır. 110 = RCIO osilatörü: RA6/OSC2/CLKOUT pini dijital I/O, RC osilatör devresi RA7/OSC1/CLKIN pinine bağlanır. 101 = INTOSC osilatörü: RA6/OSC2/CLKOUT pininden saat frekansının ¼’ü alınır, RA7/OSC1/CLKIN pini dijital I/O olarak kullanılır. 100 = INTOSCIO osilatörü: RA6/OSC2/CLKOUT ve RA7/OSC1/CLKIN pinlerinin her ikisi de dijital I/O olarak kullanılır. 011 = EC: RA6/OSC2/CLKOUT pini dijital I/O, RA7/OSC1/CLKIN pini ise harici saat darbesi üreteci girişi olarak kullanılır. 010 = HS osilatörü: RA6/OSC2/CLKOUT ve RA7/OSC1/CLKIN pinlerinde yüksek hızlı kris‐tal/rezonatör bağlıdır. 001 = XT osilatörü: RA6/OSC2/CLKOUT ve RA7/OSC1/CLKIN pinlerinde kristal/rezonatör bağlıdır. 000 = LP osilatörü: RA6/OSC2/CLKOUT ve RA7/OSC1/CLKIN pinlerinde düşük güç kristal bağlıdır. Not 1: Voltaj düşmesi resetlenmesini etkinleştirmek ilk besleme gecikmesi zamanlayıcısını (güç den‐geleyicisi) (Power‐up Timer) otomatik olarak etkinleştirmez. 2: Kod koruması kapatıldığında EEPROM üzerindeki tüm veri silinir.
428 3: Kod koruması kapatıldığında tüm program belleği temizlenir. CONFIG2: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 2 bit 15‐11 Kullanılmıyor: ‘1’ olarak okunur bit 10‐9 WRT<1:0>: Flash Program belleği öz yazma etkinleştirme bitleri PIC16F883/PIC16F884 00 = 0000h ‐ 07FFh arası yazma korumalı, 0800h ‐ 0FFFh arası EECON kaydedicisi tarafın‐dan değiştirilebilir. 01 = 0000h ‐ 03FFh arası yazma korumalı, 0400h ‐ 0FFFh arası EECON kaydedicisi tarafın‐dan değiştirilebilir. 10 = 0000h ‐ 00FFh arası yazma korumalı, 0100h ‐ 0FFFh arası EECON kaydedicisi tarafın‐dan değiştirilebilir. 11 = Yazma koruması kapalı PIC16F886/PIC16F887 00 = 0000h ‐ 0FFFh arası yazma korumalı, 1000h ‐ 1FFFh arası EECON kaydedicisi tarafın‐dan değiştirilebilir. 01 = 0000h ‐ 07FFh arası yazma korumalı, 0800h ‐ 1FFFh arası EECON kaydedicisi tarafın‐dan değiştirilebilir. 10 = 0000h ‐ 00FFh write arası yazma korumalı, 0100h ‐ 1FFFh arası EECON kaydedicisi tarafından değiştirilebilir. 11 = Yazma koruması kapalı PIC16F882 00 = 0000h ‐ 03FFh arası yazma korumalı, 0400h ‐ 07FFh arası EECON kaydedicisi tarafın‐dan değiştirilebilir. 01 = 0000h ‐ 00FFh arası yazma korumalı, 0100h ‐ 07FFh arası EECON kaydedicisi tarafın‐dan değiştirilebilir. 11 = Yazma koruması kapalı bit 8 BOR4V: Voltaj düşmesi reset tercihi biti
429 0 = Voltaj düşmesi resetlemesi 2.1V’a kurulur. 1 = Voltaj düşmesi resetlemesi 4.0V’a kurulur. bit 7‐0 Kullanılmıyor: ‘1’ olarak okunur. Dikkat: PIC16F887’nin osilatör kaynaklarıyla ve diğer yapılandırma bitleriyle ilgili bilgilendirmenin ya‐pıldığı bu kısımda, PIC16F628A’nın ilgili başlığı altında anlatılmış olan konular tekrar olmaması için ay‐rıntılı olarak açıklanmamıştır. Daha ayrıntılı bilgi için PIC16F628A’nın proje editörü penceresi ile ilgili başlığının incelenmesi faydalı olacaktır. PIC16F887 çok gelişmiş osilatör tercihlerine sahiptir. Bunun yanında vardiya zamanlayıcısının da daha ayrıntılı olarak programlanmasını sağlayan WDTCON kaydedicisine sahiptir. Bu kaydediciyle vardiya za‐manlayıcısının yazılımsal olarak kontrol edilmesi ve uyku modunda daha uzun uyku sürelerinin elde edilmesi mümkündür. WDTCON: VARDİYA ZAMANLAYICISI KONTROL KAYDEDİCİSİ (ADRES: 105h – PIC16F887) bit 7‐5 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur bit 4‐1 WDTPS<3:0>: Vardiya zamanlayıcısı periyot seçim bitleridir. Bit Değeri = Önölçekleme Oranı 0000 = 1:32 0001 = 1:64 0010 = 1:128 0011 = 1:256 0100 = 1:512 (Reset değeri) 0101 = 1:1024 0110 = 1:2048 0111 = 1:4096 1000 = 1:8192 1001 = 1:16384 1010 = 1:32768 1011 = 1:65536 1100 = ayrılmıştır 1101 = ayrılmıştır 1110 = ayrılmıştır 1111 = ayrılmıştır bit 0 SWDTEN: Yazılımsal olarak vardiya zamanlayıcısını etkinleştirme ya da kapatma bitidir(1). 1 = WDT açılır 0 = WDT kapatılır (Reset değeri)
430 Not 1: Eğer WDTE yapılandırma biti = 1 ise WDT her zaman etkindir. Eğer WDTE yapılandırma biti = 0 ise bu kontrol biti yardımıyla yazılımsal olarak kontrol etmek mümkün olur. PIC16F887’de yazılımsal olarak ayarlanan WDT değeri nominal 268 sn’dir. Ancak OPTION_REG kayde‐dicisinin önölçekleme değeri de devreye alındığında bu süre çarpan faktörü nispetince uzar. OPTION_REG önölçekleyicisi WDT için ayarlanmadığında ya da 1:1 olduğunda ve WDTCON önölçek‐leme oranı da 1:32’de olduğunda minimum resetlenme süresi 0,576 sn kadardır. Şekil E.5’te PIC16F887’nin WDTCON kaydedicisiyle yazılımsal olarak vardiya zamanlayıcısının kullanımı gösterilmiş‐tir. Uygulamada, vardiya zamanlayıcısı yazılımsal olarak ayarlanmış ve aynı anda OPTION_REG kaydedici‐sinin PSA biti lojik‐0 yapılarak WDT önölçekleme değeri devre dışı bırakılmıştır. Uygulamada WDTCON kaydedicisinin önölçekleme değeri ‘0001’ olarak yüklenmiş böylece 0,576 x 2 = 1,15 sn resetlenme sü‐resi elde edilmiştir. Timer1 modülü devreye alınmak suretiyle yaklaşık 0,5 sn’lik kesme süresi elde edil‐miştir. Elde edilen kesme süresi kullanılarak fasılalı olarak sinyal veren bir devre uygulaması gerçekleş‐tirilmiştir. Timer1 kesme süresi şu şekilde hesaplanmıştır: üൌ 4  ሺ65536െ1ሻ  ைௌ஼ൌ4  ሺ65536െ61440ሻ 131000ൌ0,528  61440 değeri TMR1L = 0 ve TMR1H = F0h değerleri yüklenerek elde edilmiştir. OSCCON kaydedicisiyle mikrodenetleyicinin FOSC osilatör frekansı 31 kHz olarak ayarlanmıştır. Böylece minimum akımla çalışan ve uyarılan bir uygulama gerçekleştirilmiştir. Eğer yazılımınızda uyku modunu devreye alırsanız fasılalı olarak uyanan ve ikaz verdikten sonra Timer1 kesmesi süresince uyanık kaldıktan sonra tekrar uykuya giren bir uygulama yapabilirsiniz. Ancak uyku komutunun WDT’yi resetlemesinden dolayı bekleme süresi bir müddet daha artacaktır. Uyku moduyla yapacağınız böyle bir uygulamada güç tüketimini çok daha düşük seviyelere indirmiş olursunuz. Tablo E.2’de bu şekilde güncellenmiş uygulama kodu gösterilmiştir. Derleme öncesi, proje düzenleyicisi pen‐ceresinde “Watchdog Timer” ın kapalı (disabled) olmasına ve osilatör kaynağı olarak INTOSC ya da INTOSCIO’nun seçili olmasına dikkat ediniz. Program içinde FOSC = 31 kHz LFINTOSC olarak ayarlandığı için, proje düzenleyicisinde ve PROTEUS‐ISIS® uygulamasında frekans değeri olarak ne ayarladığınız önemli değildir.
431 Şekil E.5 PIC16F887 ile yazılımsal vardiya zamanlayıcısı uygulaması Tablo E.2 PIC16F887 ile yazılımsal vardiya zamanlayıcısı uygulaması mikroC kodu #define KONTROL PORTD.RD0 // D portunun 0. pinine (RD0) KONTROL ismi veriliyor unsigned int sayac, saniye; void main() { OPTION_REG = 0x00; // Ön ölçekleyici WDT için ayarlanmadı TRISD = 0; PORTD = 0; ANSEL = 0; ANSELH = 0; CM1CON0 = 0; CM2CON0 = 0; OSCCON=0X00; INTCON.GIE=1; INTCON.PEIE=1; PIE1.TMR1IE=1; T1CON=0X01; TMR1L=0X00; TMR1H=0XF0; //61440 değeri yükleniyor WDTCON=0x03; KONTROL = 1; // RD0 lojik-1 yapılıyor while(!PIR1.TMR1IF); //Timer1 kesmesi oluşana kadar D0 çıkışı aktif kalıyor saniye=0; KONTROL = 0; asm{ // Assembly kod bloğu açılıyor SLEEP; // Mikrodenetleyici uyku moduna alınıyor NOP; } } void interrupt(){ if(PIR1.TMR1IF){ PIR1.TMR1IF=0; TMR1L=0X00; TMR1H=0XF0; asm{// Timer1 tekrar açılmadan önce geçici bekleme yapılıyor
432 nop;nop;nop;nop;nop; } T1CON.TMR1ON=1; } } E4‐PIC16F887 İÇİN TEMEL ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLER PIC16F887’den en yüksek verimi almak için çalışma koşullarına göre elektriksel verileri göz önünde bu‐lundurmanız gerekir. Aşağıda mikrodenetleyicinin ön görülen üst sınır değerleri listelenmiştir. Mikro‐denetleyicinizin uzunca bir süre bu değerlerin üzerinde çalıştırılması cihazınıza ve sisteminize kalıcı za‐rarlar verebilir. Besleme altındaki ortam sıcaklığı ....................................................................... ‐40° – +125°C Saklanma koşulları altındaki sıcaklık .................................................................... ‐65°C – +150°C VSS’ye göre VDD üzerindeki voltaj ........................................................................ ‐0,3V – +6,5V VSS’ye göre MCLRതതതതതതതത üzerindeki voltaj .................................................................... ‐0,3V – +13,5V VSS’ye göre tüm diğer pinlerdeki voltaj ............................................................... ‐0,3V – (VDD + 0,3V) Toplam güç tüketimi(1) ........................................................................................ 800 mW VSS pininden geçen en yüksek akım ..................................................................... 300 mA VDD pinine giren en yüksek akım .......................................................................... 250 mA Giriş kenetleme akımı, IIK (VI < 0 ya da VI > VDD) .................................................. + 20 mA Çıkış kenetleme akımı, IOK (Vo < 0 ya da Vo >VDD) .............................................. + 20 mA I/O pini tarafından çekilen en yüksek çıkış akımı ................................................ 25 mA I/O pini tarafından sunulan en yüksek çıkış akımı ............................................... 25 mA PORTA, PORTB ve PORTE (üçü toplam) tarafından çekilen en yüksek akım ....... 200 mA PORTA, PORTB ve PORTE (üçü toplam) tarafından sunulan en yüksek akım ..... 200 mA PORTC ve PORTD (ikisi toplam) tarafından çekilen en yüksek akım ................... 200 mA PORTC ve PORTD (ikisi toplam) tarafından sunulan en yüksek akım .................. 200 mA Not 1: Güç tüketimi şu bağıntıyla hesaplanır: PDIS = VDD x {IDD – Σ IOH} + Σ {(VDD – VOH) x IOH} + Σ(VOL x IOL). Burada; IDD: Ana besleme akımı IOH: I/O portlarının (OSC2 CLKOUT modunu da içerir) VOH (en az VDD–0,7 V) olması duru‐munda geçen akım = 8,5 mA (VDD = 4,5V) IOL: I/O portlarının (OSC2 CLKOUT modunu da içerir) VOL (en çok 0,6 V) olması durumunda geçen akım = ‐3 mA (VDD = 4,5V)
433 Tüm PIC mikrodenetleyicilerinin ideal çalışma frekansları besleme voltajıyla birlikte değişir. Osilatör frekansı yükseldikçe ihtiyaç duyulan besleme voltajı da artar. Bu nedenle düşük güç tüketiminin isten‐diği (uyku modu, vb.) ve mikrodenetleyicinin batarya ve pil gibi sabit bir DC kaynaktan beslendiği uy‐gulamalarda bu duruma dikkat edilmelidir. Besleme gerilimini düşürmeniz durumunda çalışma frekan‐sını da düşürmeniz uygun olacaktır. Uygulama kodunuzu da bu koşullara göre revize ederek yazmanız yerinde olur. Şekil E.6’da frekans ve çalışma voltajı ilişkisi gösterilmiştir. Şekilde görüldüğü üzere ça‐lışma frekansı yükseldikçe ihtiyaç duyulan besleme gerilimi de (VDD) artmaktadır. Taralı alan izin verilen bölgeyi ifade etmektedir. Şekil E.6 Frekans ve çalışma voltajı ilişkisi Sıcaklık sistem kararlılığına etki eden en önemli etkenlerdendir. Şekil E.7’de gösterildiği gibi HFINTOSC dâhili yüksek frekanslı osilatörün kararlılığı sıcaklık arttıkça azalmaktadır. Bu durum zaman temelli uy‐gulamalarınızda hatalara neden olur. Şekil E.7 Sıcaklık ve çalışma voltajı ilişkisi Not: Zamanlayıcılar, karşılaştırıcılar, analog modüller, osilatörler, DC bileşenler ve AC bileşenler gibi çeşitli modüllerin ve katların elektriksel verileriyle ilgili daha ayrıntılı bilgi için veri kılavuzunu inceleme‐niz tavsiye edilir.
434 EK‐F F1‐18F2550 MİKRODENETLEYİCİSİNİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ PIC18F2550, 28‐pinli 18F serisi yüksek ölçekli (High‐End) bir mikrodenetleyicidir. Saniye başına 12 mil‐yon komut işleme özellikli (12 MIPS), 8‐bit çekirdek mimarisinde, komut uzunluğu 16‐bit olan yüksek performans ve düşük güç tüketim (nanoWatt) özelliğine sahiptir. PIC18F4550 ile aynı sınıftandır. Evrensel Seri Yolu Özellikleri: ‐ USB V2.0 uyumludur. ‐ Düşük hız (1.5Mb/s) ve yüksek hız (12Mb/s) veri transferi özelliklidir. ‐ Kontrol, kesme, eşfrekans (isochronous) ve yığın transferlerini destekler. ‐ 32 adet (16 çift yönlü) USB bitiş noktası (endpoint) vardır. ‐ USB için 1 Kbyte çift erişimli RAM belleği vardır. ‐ Yongası içinde voltaj regülatörlü dâhili (on‐chip) USB alıcı‐vericisi vardır. ‐ USB bağlantısı için arayüzü vardır. Güç Yönetimi Modları: ‐ Run (İşliyor): CPU açık, donanımlar açık ‐ Idle (Boş): CPU kapalı, donanımlar açık ‐ Sleep (Uykuda): CPU kapalı, donanımlar kapalı ‐ Boştaki akımı 5,8uA’e kadar iner. ‐ Uyku modundaki akım 0,1uA’e kadar iner. ‐ Timer1 osilatörü: 32 kHz 2V’ta 1,1uA ‐ Bekçi zamanlayıcısı: 2,1uA ‐ İki‐hızlı osilatör açılış seçeneği Esnek Osilatör Yapısı: ‐ USB için Yüksek Hassasiyetli PLL (Phase Locked Loop) devresini de içeren dört kristal modu ‐ 48 MHz’e kadar İki harici saat modu ‐ Kullanıcı tarafından ince frekans ayarına izin veren, 31 kHz – 8 MHz arasında 8 farklı kulla‐nıcı seçimli dâhili osilatör bloğu ‐ 32 kHz’de Timer1’i kullanan ikincil osilatör ‐ Mikrodenetleyici ve USB modülünün farklı saat hızlarında çalışması için çift osilatör seçe‐neği ‐ Herhangi bir saat darbesi durursa güvenli kapanmaya imkân sunan emniyetli saat monitörü Önemli Çevresel Aygıt Özellikleri: ‐ Yüksek giriş/kaynak (sink/source) akımı: 25 mA/25 mA ‐ 3 adet harici kesme ‐ 4 adet Timer modülü (Timer0 – Timer3) ‐ 2 adete kadar Yakalama/Karşılaştırma/PWM (CCP) modülü: 16‐bitlik Yakalama modülünün maksimum çözünürlüğü 5,2 ns’dir. 16‐bitlik Karşılaştırma modülünün maksimum çözünürlüğü 83,3 ns’dir.
435 PWM çıkışı: PWM çözünürlüğü 1‐10bit arasıdır. ‐ Geliştirilmiş CCP modülü (ECCP) ‐ Geliştirilmiş USART modülü (EUSART): LIN veriyolu desteği ‐ MSSP modülü 4 modu da destekleyen 3‐Wire SPI Master ve Slave modlarını destekleyen I2C™ ‐ Programlanabilir yakalama zamanına sahip, 13 kanallı 10‐bitlik Analog Dijital Dönüştürücü ‐ Giriş çoklamalı çift analog karşılaştırıcı Özel Mikrodenetleyici Özellikleri: ‐ Opsiyonel genişletilmiş komut setiyle optimize edilmiş C derleyici mimarisi ‐ 100.000 Yazma/Silme çevrimine sahip Geliştirilmiş Flash Program Belleği ‐ 1.000.000 Yazma/Silme çevrimine sahip Veri EEPROM Belleği ‐ Flash/Veri EEPROM bilgi saklama ömrü: > 40 yıldır ‐ Yazılım kontrolü altında kendi başına programlanabilme ‐ Kesmeler için öncelik seviyeleri ‐ 8x8 tek çevrim donanım çoklayıcısı ‐ Genişletilmiş bekçi zamanlayıcısı (WDT): 41 ms’den 131 s’ye kadar programlanabilir periyotlu ‐ Programlanabilir kod koruması ‐ İki pin yardımıyla tek kaynaklı 5V ICSP™ programlama desteği ‐ İki pin üzerinden devre içi hata ayıklayıcısı (ICD – In‐Circuit Debugger) ‐ Opsiyonel olarak tahsis edilmiş ICD/ICSP portu (yalnızca 44‐pinli TQFP kılıf türü modelinde) ‐ Geniş çalışma voltajı aralığına (2,0V – 5,0V) Şekil F.1’de PIC18F2550’nin 28 pinli SDIP ve SOIC kılıf türü için bacak numaraları gösterilmiştir. Şekil F.1 PIC18F2550'nin kılıf yapısı
436 F2‐PIC18F2550’NİN BACAK (PİN) AÇIKLAMALARI Tablo F.1 PIC18F2550'nin bacak açıklamaları İsim Pin Numa‐rası İşlev Pin Türü Tampon Türü Açıklama RA0/AN0 2 RA0 I/O TTL Dijital I/O AN0 I Analog 0 Nolu analog girişi RA1/AN1 3 RA1 I/O TTL Dijital I/O AN1 I Analog 1 Nolu analog girişi RA2/AN2/VREF‐/CVREF 4 RA2 I/O TTL Dijital I/O AN2 I Analog 2 nolu analog girişi VREF‐ I Analog A/D referans voltaj (low) girişi CVREF O Analog Analog karşılaştırıcı referans çı‐kışı RA3/AN3/ VREF+ 5 RA3 I/O TTL Dijital I/O AN3 I Analog 3 nolu analog girişi VREF+ I Analog A/D referans voltaj (high) girişi RA4/T0CKI/C1OUT/ RCV 6 RA4 I/O ST Dijital I/O T0CKI I ST Timer0 harici saat darbesi girişi C1OUT O ‐ 1 nolu karşılaştırıcı çıkışı RA4/T0CKI/C1OUT/ RCV RCV I TTL Harici USB alıcı/vericisi RCV gi‐rişi RA5/AN4/SSതതത/ HLVDIN/C2OUT 7 RA5 I/O TTL Dijital I/O AN4 I Analog 4 nolu analog girişi SSതതത I TTL SPI slave seçme girişi HLVDIN I Analog Yüksek/Alçak (High/Low) voltaj algılama girişi C2OUT O ‐ 2 nolu karşılaştırıcı çıkışı RA6/OSC2/CLKO 10 RA6 I/O TTL Genel amaçlı çift yönlü I/O OSC2 O ‐ Osilatör kristal çıkışı. Kristal osi‐latör modunda rezonatör ya da kristale bağlanır.
437 CLKO O ‐ Seçme modlarında, OSC2 pini OSC1 frekansının 4’te 1’i fre‐kansında çıkış üretir ve bir ko‐mut çevrimi hızını sağlar. OSC1/CLKI 9 OSC1 I Analog Osilatör kristal girişi ya da ha‐rici saat darbesi kaynağı girişi‐dir. CLKI I Analog Harici saat darbesi kaynağı giri‐şidir. Her zaman pinin OSC1 iş‐leviyle ilişkilidir. RB0/AN12/INT0/ FLT0/SDI/SDA 21 RB0 I/O TTL Dijital I/O AN12 I Analog 12 nolu analog girişi INT0 I ST 0 Nolu harici kesme girişi FLT0 I ST PWM hata girişi (CCP 1) SDI I ST SPI veri girişi SDA I/O ST I2C ™ veri I/O RB1/AN10/INT1/ SCK/SCL 22 RB1 I/O TTL Dijital I/O AN10 I Analog 10 nolu analog girişi INT1 I ST 1 nolu harici kesme girişi SCK I/O ST SPI modu için eşzamanlı seri saat darbesi giriş/çıkışı SCL I/O ST I2C ™ modu için eşzamanlı seri saat darbesi giriş/çıkışı RB2/AN8/INT2/ VMO 23 RB2 I/O TTL Dijital I/O AN8 I Analog 8 nolu analog girişi INT2 I ST 2 Nolu harici kesme girişi VMO O ‐ Harici USB alıcı/vericisi VMO çı‐kışı RB3/AN9/CCP2/VPO 24 RB3 I/O TTL Dijital I/O AN9 I Analog 9 nolu analog girişi CCP2(1) I/O ST 2 nolu Capture girişi/2 nolu Compare çıkışı/PWM2 çıkışı VPO O ‐ Harici USB alıcı/vericisi VPO çı‐kışı
438 RB4/AN11/KBI0 25 RB4 I/O TTL Dijital I/O AN11 I Analog 11 nolu analog girişi KBIO I TTL 0 nolu durum değişimi algılama kesmesi pini RB5/KBI1/PGM 26 RB5 I/O TTL Dijital I/O KBI1 I TTL 1 nolu durum değişimi algılama kesmesi pini PGM I/O ST Düşük voltaj ICSP™ program‐lama etkinleştirme pini RB6/KBI2/PGC 27 RB6 I/O TTL Dijital I/O KBI2 I TTL 2 nolu durum değişimi algılama kesmesi pini PGC I/O ST Devre üzerinde hata ayıklama ve ICSP™ programlama saat darbesi pini RB7/KBI3/PGD 28 RB7 I/O TTL Dijital I/O KBI3 I TTL 3 nolu durum değişimi algılama kesmesi pini PGD I/O ST Devre üzerinde hata ayıklama ve ICSP™ programlama veri pini RC0/T1OSO/T13CKI 11 RC0 I/O ST Dijital I/O T1OSO O ‐ Timer1 osilatör çıkışı T13CKI I ST Timer1/Timer3 harici CKI RC1/T1OSI/CCP2/UOEതതതതതത 12 RC1 I/O ST Dijital I/O T1OSI I CMOS Timer1 osilatör girişi CCP2(2) I/O ST 2 nolu Capture girişi/2 nolu Compare çıkışı/PWM2 çıkışı UOEതതതതതത O ‐ Harici USB alıcı/vericisi OEതതതത çıkışı RC2/CCP1 13 RC2 I/O ST Dijital I/O CCP1 I/O ST 1 nolu yakalama (Capture) girişi / 1 nolu karşılaştırma (Com‐pare) çıkışı /PWM1 çıkışı RC4/D‐/VM 15 RC4 I TTL Dijital giriş
439 D‐ I/O ‐ USB diferansiyel eksi hattı (gi‐riş/çıkış) VM I TTL Harici USB alıcı/vericisi VM gi‐rişi RC5/D+/VP 16 RC5 I TTL Dijital giriş D+ I/O USB diferansiyel artı hattı (gi‐riş/çıkış) VP O TTL Harici USB alıcı/vericisi VP girişi RC6/TX/CK 17 RC6 I/O ST Dijital I/O TX O ‐ EUSART asenkron gönderme CK I/O ST EUSART senkronize saat dar‐besi (RX/DT’ye bakınız) RC7/RX/DT/SDO 18 RC7 I/O ST Dijital I/O RX I ST EUSART asenkron alma DT I/O ST EUSART senkronize veri (TX/CK’ya bakınız) SDO O ‐ SPI veri çıkışı RE3/MCLRതതതതതതതത/VPP 1 RE3 I ST Dijital giriş MCLRതതതതതതതത I ST Ana RESET girişi. Bu giriş ciha‐zın resetlenmesi için aktif‐0 ya‐pılmalıdır. VPP P ‐ Programlama voltajı girişi VUSB 14 VUSB P ‐ Dâhili USB 3.3V voltaj regüla‐törü, dâhili USB alıcı/vericisi için pozitif besleme VSS 8, 9 VSS P ‐ Lojik ve I/O pinleri için şase re‐feransı VDD 20 VDD P ‐ Lojik ve I/O pinleri için pozitif besleme Açıklama: O = Çıkış CMOS = CMOS uyumlu giriş ya da çıkış I = Giriş TTL = TTL uyumlu giriş P = Besleme ST = CMOS seviyeli Schmitt Triggerli giriş Not 1: CCP2MX biti temizlendiğinde CCP2 için alternatif atama 2: CCP2MX biti kurulduğunda CCP2 için varsayılan atama
440 F3‐PIC18F2550 MİKRODENETLEYİCİSİ İÇİN “mikroC PRO for PIC” PROJE EDİTÖRÜ PIC18F2455/2550/4455/4550 serisi mikrodenetleyicilerin yedi adet 16‐bitlik yapılandırma sözcüğü var‐dır. Bu nedenle proje editörü penceresinde çok sayıda bit ayar hanesi bulunur. Pencerenin tek seferde görüntüleyebildiği alan yeterli gelmediğinden, yapılandırma sözcüklerininin bitlerine ait alan üç ayrı pencere şeklinde gösterilmiştir. Yapılandırma bitleri program belleğinin 300000h adresinden başlar. Dikkat edileceği üzere normal ko‐şullarda bu bellek alanı kullanıcı program belleği aralığının dışındadır. Gerçekte bu alan yapılandırma bellek alanı 300000h – 3FFFFFh adresine aittir. Bu bölgeye ancak tablo okuma (TBLRD) ve tablo yazma (TBLWT) assembly komutlarıyla erişilir. Yapılandırma sözcüklerinin programlanması Flash Belleğin programlanmasına benzer bir yolla yapılır. MikroC proje düzenleyicisinde pencere üzerinden ilgili bit‐lere ait hücrelerin değiştirilmesi şeklinde yapılan ayarlamayı, program içinden kod yazarak yapmak is‐tediğinizde assembly dili komutlarını ve EECON1 kaydedicisinin WR bitini kullanmanız gerekir. Normal çalışma modunda, bir TBLWT komutu, yapılandırma kaydedicisini işaret eden TBLPTR komu‐tuyla yapılandırma kaydedicisine yazılacak veriyi ve verinin yazılacağı adresi ayarlar. WR bitinin ayar‐lanmasıyla birlikte yapılandırma sözcüğüne uzun bir yazma işlemi gerçekleşir. Bir yapılandırma hücre‐sinin silinmesi ya da o hücreye değer yazılması, ilgili hücreye TBLWT komutuyla ‘1’ ya da ‘0’ yazılmasıyla olur. Bilindiği üzere yapılandırma sözcüklerinin programlanması proje düzenleyicisi penceresi üzerin‐den yapılmaktadır. İlgili assembly komutlarını ve kaydedicilerini kullanarak, yazdığınız program içinden bu işi gerçekleştirmeyi sağlayan bir uygulama konunun sonunda verilmiştir. Şekil F.2 PIC18F2550 proje editörü penceresi‐I
441 CONFIG1L: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 1 LSB KISMI bit 7‐6 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. bit 5 USBDIV: USB saat darbesi seçim bitidir (yalnızca Full‐Speed USB modunda kullanılır; UCFG:FSEN = 1). 1 = 96 MHz PLL’den gelen USB saat darbesi 2’ye bölünür. 0 = USB saat darbesi sonölçekleyici olmadan doğrudan birincil osilatörden gelir. bit 4‐3 CPUDIV1:CPUDIV0: Sistem saat darbesi sonölçekleyici seçim bitleridir. XT, HS, EC ve ECIO osilatör modları için: 11 = Birincil osilatör sistem saat darbesinin üretilmesi için 4’e bölünür. 10 = Birincil osilatör sistem saat darbesinin üretilmesi için 3’e bölünür. 01 = Birincil osilatör sistem saat darbesinin üretilmesi için 2’ye bölünür. 00 = Birincil osilatör doğrudan sistem saat darbesi için kullanılır (sonölçekleyici yok). XTPLL, HSPLL, ECPLL ve ECPIO osilatör modları için: 11 = Sistem saat darbesinin üretilmesi için 96 MHz PLL 6’ya bölünür. 10 = Sistem saat darbesinin üretilmesi için 96 MHz PLL 4’e bölünür. 01 = Sistem saat darbesinin üretilmesi için 96 MHz PLL 3’e bölünür. 00 = Sistem saat darbesinin üretilmesi için 96 MHz PLL 2’ye bölünür. bit 2‐0 PLLDIV2:PLLDIV0: PLL önölçekleyici seçim bitleridir. 111 = 12’ye bölünür (48 MHz osilatör girişi) 110 = 10’a bölünür (40 MHz osilatör girişi) 101 = 6’ya bölünür (24 MHz osilatör girişi) 100 = 5’e bölünür (20 MHz osilatör girişi) 011 = 4’e bölünür (16 MHz osilatör girişi) 010 = 3’e bölünür (12 MHz osilatör girişi) 001 = 2’ye bölünür (8 MHz osilatör girişi) 000 = Önölçekleyici yok (4 MHz osilatör girişi doğrudan PLL sinyalini üretir)
442 Not: PLL (Phase Locked Loop – Faz Kitlemeli Döngü) bir frekans sentezleme devresidir. Daha düşük frekanstan yüksek frekans üretmeyi sağlar. USB gibi yüksek veri iletimi gerektiren haberleşmelerde ihtiyaç duyulan yüksek frekans bu devre katı yardımıyla üretilir. Giriş osilatörü‐nün frekans değerine göre yapılan ölçeklemeyle PLL devresinin girişi için gerekli 4 MHz’lik saat darbesi elde edilir. Ardından bu sinyalin 24 katı alınır ve 96 MHz’lik PLL saat darbesi elde edilir. CONFIG1H: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 1 MSB KISMI bit 7 IESO: Dâhili/Harici osilatör anahtarlama bitidir. 1 = Osilatör anahtarlama modu etkinleştirildi. 0 = Osilatör anahtarlama modu kapalı. bit 6 FCMEN: Güvenli saat darbesi izlemeyi etkinleştirme bitidir. 1 = Güvenli saat darbesi izlemesi etkinleştirildi. 0 = Güvenli‐saat darbesi izlemesi kapatıldı. bit 5‐4 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. bit 3‐0 FOSC3:FOSC0: Osilatör seçim bitleridir(1). 111x = HS osilatör, PLL etkin (HSPLL) 110x = HS osilatör (HS) 1011 = Dâhili osilatör, HS osilatörü USB tarafından kullanılır (INTHS) 1010 = Dâhili osilatör, XT USB tarafından kullanılır (INTXT) 1001 = Dâhili osilatör, RA6 pini CLKO işlevine sahiptir, EC USB tarafından kullanılır (INTCKO) 1000 = Dâhili osilatör, RA6 pini port işlevine sahiptir, EC USB tarafından kullanılır (INTIO) 0111 = EC osilatörü, PLL etkin, RA6 pini CLKO işlevine sahiptir (ECPLL) 0110 = EC osilatörü, PLL etkin, RA6 pini port işlevine sahiptir (ECPIO) 0101 = EC osilatörü, RA6 pini CLKO işlevine sahiptir (EC) 0100 = EC osilatörü, RA6 pini port işlevine sahiptir (ECIO) 001x = XT osilatörü, PLL etkin (XTPLL) 000x = XT osilatörü (XT)
443 Not 1: Mikrodenetleyici ve USB modülünün her ikisi de, XT, HS ve EC modlarında seçili osilatörü kendi saat kaynağı olarak kullanır. Mikrodenetleyici dâhili osilatörü kullandığında USB modülü işaret edilen XT, HS ya da EC osilatörünü kendi saat kaynağı olarak kullanır. CONFIG2L: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 2 LSB KISMI bit 7‐6 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. bit 5 VREGEN: USB dâhili voltaj regülatörü etkinleştirme bitidir. 1 = USB voltaj regülatörü etkin 0 = USB voltaj regülatörü kapalı bit 4‐3 BORV1:BORV0: Voltaj düşmesi reseti (Brown‐out reset ‐ BOR) için voltaj seviyesi bitleridir. Min Typ. Maks. 11 = Minimum ayar 2,00 2,05 2,16 V 10 = Bir üst seviye 2,65 2,79 2,93 V 01 = Daha üst seviye 4,11 4,33 4,55 V 00 = Maksimum ayar 4,36 4,59 4,82 V bit 2‐1 BOREN1:BOREN0: Voltaj düşmesi etkinleştirme bitleridir. 11 = Voltaj düşmesi reseti yalnızca donanımsal olarak etkindir (SBOREN devre dışı). 10 = Voltaj düşmesi reseti yalnızca donanımsal olarak etkindir ve uyku modunda kapatılır (SBOREN devre dışı). 01 = Voltaj düşmesi reseti etkindir ve yazılım içinden kontrol edilir (SBOREN biti etkindir) 00 = Voltaj düşmesi reseti hem yazılımsal hem de donanımsal olarak kapatılır. Not: PIC18F2550 voltaj kesmesi konusunda daha ayrıntılı bir seçenek sunar. RCON kayde‐dicisinin (Reset Control Register) SBOREN biti ile voltaj düşmesi kesmesinin yazılımsal olarak kontrolü sağlanır. Ancak SBOREN biti yalnızca CONFIG2L yapılandırma sözcüğünün BOREN1:BOREN0 bitleri ‘01’ olduğunda etkili olur. Eğer ilk besleme gecikmesi zamanlayıcısı (Power‐up Timer ‐ PWRT) etkinse, VDD gerilimi VBOR seviyesinin üstüne çıktığında voltaj düşmesi reseti uyarılır. Ardından ek bir süre (TPWRT) kadar çipi reset konumunda tutmaya devam eder. PWRT çalışırken VDD VBOR’un altına düşerse, çip bir voltaj düşmesi reseti durumuna geri döner ve PWRT başlatılır. VDD’nin VBOR’un üstüne çıkmasıyla birlikte PWRT ek bir zaman gecikmesi işletir. BOR ve PWRT, her ikisi de bağımsız olarak yapılandırılır. BOR resetini etkinleştirmek PWRT’yi otomatik olarak etkinleştirmez.
444 bit 0 തതതതതതതതതതതതത: İlk besleme gecikmesi zamanlayıcısı etkinleştirme bitidir(2). 1 = PWRT kapalı 0 = PWRT etkin Şekil F.3 PIC18F2550 proje editörü penceresi‐II CONFIG2H: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 2 MSB KISMI bit 7‐5 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. bit 4‐1 WDTPS3:WDTPS0: Vardiya zamanlayıcısı sonölçekleyici seçim bitleridir. 1111 = 1:32,768 1110 = 1:16,384 1101 = 1:8,192 1100 = 1:4,096 1011 = 1:2,048 1010 = 1:1,024 1001 = 1:512 1000 = 1:256 0111 = 1:128 0110 = 1:64 0101 = 1:32
445 0100 = 1:16 0011 = 1:8 0010 = 1:4 0001 = 1:2 0000 = 1:1 bit 0 WDTEN: Vardiya zamanlayıcısı etkinleştirme bitidir. 1 = WDT etkin 0 = WDT kapalı (kontrol, WDTCON kaydedicisinin SWDTEN bitiyle sağlanır) CONFIG3H: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 3 MSB KISMI bit 7 MCLRE: MCLR pini etkinleştirme bitidir. 1 = MCLR pini etkin, RE3 giriş pini kapalı 0 = RE3 giriş pini tkin, MCLR pini kapalı bit 6‐3 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. bit 2 LPT1OSC: Düşük‐güç Timer1 osilatörü etkinleştirme bitidir. 1 = Timer1 düşük‐güç ile çalışacak şekilde yapılandırılır. 0 = Timer1 daha yüksek güç ile çalışacak şekilde yapılandırılır. Not: Timer1 zamanlayıcısı için varsayılan çalışma modu yüksek güç çalışmasıdır. Düşük güç tüketiminin istendiği durumlarda (uyku modunda alarm devresi gibi) Şekil F.4’teki gibi LP osila‐törü bağlantısı yapılabilir. Burda dikkat edilmesi gereken mesele, düşük güç modunda osilatörün gürültülere ve girişime karşın daha duyarlı olmasıdır. Bu tür uygulamalar, düşük gürültülü ve güç tasarrufunun önemli olduğu uygulamalarda en iyi sonucu verir. Şekil F.4 Düşük güç (Low Power ‐ LP) osilatörü
446 bit 1 PBADEN: PORTB A/D etkinleştirme bitidir. (ADCON1 reset durumunu etkiler. ADCON1 PORTB<4:0> pin yapılandırmasını kontrol eder.) 1 = PORTB<4:0> pinleri reset durumunda analog giriş olarak yapılandırılır. 0 = PORTB<4:0> pinleri reset durumunda dijital I/O olarak yapılandırılır. bit 0 CCP2MX: CCP2 MUX bitidir. 1 = CCP2 giriş/çıkış RC1’e çoklanır. 0 = CCP2 giriş/çıkış RB3’e çoklanır. CONFIG4L: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 4 LSB KISMI bit 7 DEBUG: Arkazemin hata ayıklayıcısı etkinleştirme bitidir. 1 = Arkazemin hata ayıklayıcısı kapalıdır, RB6 ve RB7 genel amaçlı I/O pini olarak yapılan‐dırılır. 0 = Arkazemin hata ayıklayıcısı etkinleştirilir, RB6 ve RB7 devre içi hata ayıklayıcısı için tah‐sis edilir. bit 6 XINST: Genişletilmiş komut seti etkinleştirme bitidir. 1 = Genişletilmiş komut seti ve indisli adresleme modu etkinleştirilir. 0 = Genişletilmiş komut seti ve indisli adresleme modu kapatılır (eski mod) bit 5 ICPRT: Devre içi hata ayıklama/programlama portu (ICPORT) etkinleştirme bitidir(1). 1 = ICPORT etkin 0 = ICPORT kapalı bit 4‐3 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. bit 2 LVP: Tek‐kaynak (Single‐Supply) ICSP™ etkinleştirme bitidir. 1 = Tek kaynak ICSP etkin 0 = Tek‐kaynak ICSP kapalı Not: LVP yapılandırma biti eski adıyla düşük voltaj ICSP programlamayı etkinleştirir. Tek‐kaynak programlama etkinleştirildiğinde, mikrodenetleyici MCLR/VPP/RE3 pinine yüksek voltaj uygulanmasına ihtiyaç duymadan programlanabilir. Fakat RB5/KBI1/PGM pini program modu girişini kontrol etmeye tahsis edilir ve genel amaçlı I/O pini özelliği devre dışı kalır. Tek‐
447 kaynak programlamayı kullanarak programlama sırasında, MCLR/VPP/RE3 pinine VDD normal ça‐lışma modunda uygulanır. Programlama moduna girmek için, PGM pinine de VDD uygulanır. bit 1 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur bit 0 STVREN: Stack Full/Underflow Reset etkinleştirme bitidir. 1 = Yığın işaretçisi taşma/yetersiz olma durumu resete neden olacaktır. 0 = Yığın işaretçisi taşma/yetersiz olma durumu resete neden olmaz. Not: Yığın (Stack) alanı, işlemci tarafından verilerin geçici olarak saklandığı veya uygula‐manın kullandığı değişkenlerin tutulduğu ve büyüklüğü işletim sistemine göre değişen bellek böl‐gesidir. Zaman içinde bu geçici hafıza alanı program işleyişine bağlı olarak dolar ya da yetersiz gelir. Bu durumda cihaza reset işlemi yaptırılarak yığın bölgesinin temizlenmesi sağlanabilir. Not 1: Bu özellik yalnızca 44‐pin TQFP paketlerde vardır. Diğer tüm aygıtlar için ‘0’ olarak tutulmalıdır. Şekil F.5 PIC18F2550 proje editörü penceresi‐III CONFIG5L: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 5 LSB KISMI
448 bit 7‐4 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. bit 3 CP3: Kod koruma bitidir(1). 1 = Blok 3 (006000‐007FFFh) kod korumalı değildir. 0 = Blok 3 (006000‐007FFFh) kod korumalıdır. bit 2 CP2: Kod koruma bitidir. 1 = Blok 2 (004000‐005FFFh) kod korumalı değildir. 0 = Blok 2 (004000‐005FFFh) kod korumalıdır. bit 1 CP1: Kod koruma bitidir. 1 = Blok 1 (002000‐003FFFh) kod korumalı değildir. 0 = Blok 1 (002000‐003FFFh) kod korumalıdır. bit 0 CP0: Kod koruma bitidir. 1 = Blok 0 (000800‐001FFFh) kod korumalı değildir. 0 = Blok 0 (000800‐001FFFh) kod korumalıdır. Not 1: PIC18FX455 mikrodenetleyicilerinde kullanılmaz; bu biti kurulu olarak bırakın. CONFIG5H: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 5 MSB KISMI bit 7 CPD: Veri EEPROM’u kod koruma bitidir. 1 = Veri EEPROM’u kod korumalı değildir. 0 = Veri EEPROM’u kod korumalıdır. bit 6 CPB: Açılış bloğu kod koruma bitidir. 1 = Açılış bloğu (000000‐0007FFh) kod korumalı değildir. 0 = Açılış bloğu (000000‐0007FFh) kod korumalıdır. bit 5‐0 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. CONFIG6L: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 6 LSB KISMI
449 bit 7‐4 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. bit 3 WRT3: Yazma koruma bitidir(1). 1 = Blok 3 (006000‐007FFFh) yazma korumalı değildir. 0 = Blok 3 (006000‐007FFFh) yazma korumalıdır. bit 2 WRT2: Yazma koruma bitidir. 1 = Blok 2 (004000‐005FFFh) yazma korumalı değildir. 0 = Blok 2 (004000‐005FFFh) yazma korumalıdır. bit 1 WRT1: Yazma koruma bitidir. 1 = Blok 1 (002000‐003FFFh) yazma korumalı değildir. 0 = Blok 1 (002000‐003FFFh) yazma korumalıdır. bit 0 WRT0: Yazma koruma bitidir. 1 = Blok 0 (000800‐001FFFh) ya da (001000‐001FFFh) yazma korumalı değildir. 0 = Blok 0 (000800‐001FFFh) ya da (001000‐001FFFh) yazma korumalıdır. Not 1: PIC18FX455 mikrodenetleyicilerinde kullanılmaz; bu biti kurulu olarak bırakın. CONFIG6H: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 6 MSB KISMI bit 7 WRTD: Veri EEPROM’u yazma koruma bitidir. 1 = Veri EEPROM’u yazma korumalı değildir. 0 = Veri EEPROM’u yazma korumalıdır. bit 6 WRTB: Açılış bloğu yazma koruma bitidir. 1 = Açılış bloğu (000000‐0007FFh) yazma korumalı değildir. 0 = Açılış bloğu (000000‐0007FFh) yazma korumalıdır. bit 5 WRTC: Yapılandırma kaydedicisi yazma koruma bitidir(1). 1 = Yapılandırma kaydedicileri (300000‐3000FFh) yazma korumalı değildir.
450 0 = Yapılandırma kaydedicileri (300000‐3000FFh) yazma korumalıdır. bit 4‐0 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. Not 1: Bu bit normal çalışma modunda salt okunurdur; Yalnızca programlama modundayken yazılabilir. CONFIG7L: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 7 LSB KISMI bit 7‐4 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. bit 3 EBTR3: Tablo okuma koruma bitidir(1). 1 = Blok 3 (006000‐007FFFh) bölgesi diğer bloklarda işletilen tablo okumalarından korun‐maz. 0 = Blok 3 (006000‐007FFFh) bölgesi diğer bloklarda işletilen tablo okumalarından koru‐nur. bit 2 EBTR2: Tablo okuma koruma bitidir. 1 = Blok 2 (004000‐005FFFh) diğer bloklarda işletilen tablo okumalarından korunmaz. 0 = Blok 2 (004000‐005FFFh) diğer bloklarda işletilen tablo okumalarından korunur. bit 1 EBTR1: Tablo okuma koruma bitidir. 1 = Blok 1 (002000‐003FFFh) diğer bloklarda işletilen tablo okumalarından korunmaz. 0 = Blok 1 (002000‐003FFFh) diğer bloklarda işletilen tablo okumalarından korunur. bit 0 EBTR0: Tablo okuma koruma bitidir. 1 = Blok 0 (000800‐001FFFh) diğer bloklarda işletilen tablo okumalarından korunmaz. 0 = Blok 0 (000800‐001FFFh) diğer bloklarda işletilen tablo okumalarından korunur. Not 1: PIC18FX455 mikrodenetleyicilerinde kullanılmaz; bu biti kurulu olarak bırakın. CONFIG7H: YAPILANDIRMA SÖZCÜĞÜ 7 MSB KISMI bit 7 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. bit 6 EBTRB: Açılış bloğu tablo okuma koruma bitidir. 1 = Açılış bloğu (000000‐0007FFh) diğer bloklarda işletilen tablo okumalarından korumalı değildir.
451 0 = Açılış bloğu (000000‐0007FFh) diğer bloklarda işletilen tablo okumalarından korumalı‐dır. bit 5‐0 Kullanılmıyor: ‘0’ olarak okunur. Önceki bölümlerde de söylendiği gibi, yapılandırma sözcükleri mikroC program kullanıcı arayüzünde proje düzenleyicisi penceresinden ayarlanmaktadır. Ancak duruma göre bu sözcüklerin yazılım içinden ayarlanması istenebilir. Bunun için EEPROM ve Flash program belleği yazma kaydedicilerinin kullanımı gerekmektedir. Şekil F.6’da yazılımsal olarak yapılandırma sözcüklerinin programlanması uygulaması gösterilmiştir. Uygulama devresinde yapılmak istenen işlem sonucunun hızlı ve pratik şekilde izlenmesi için LED kullanılmıştır. Uygulamada vardiya zamanlayıcısının reset süresi değiştirilmektedir. Böylece mikrodenetleyicinin uyku modundan çıkıp ikaz LED’inin farklı sürelerde fasılalı olarak yanması sağlan‐maktadır. Yapılan ölçümlerde uyku modu sırasında mikrodenetleyicinin 30uA kadar akım tükettiği göz‐lemlenmiştir. Yapılandırma sözcüklerinin adres alanı Flash program belleği bölgesinde bulunmaktadır ve mikroC programının bellek yazma kütüphanesi EEPROM veri belleğine yazma işlemi yapabilir. Bu nedenle yapılandırma sözcüklerinin yazılım içinden programlanabilmesi için kaydedicilerin kullanılması gerekmektedir. Şekil F.6 PIC18F2550'nin yazılımsal olarak yapılandırma sözcüklerinin ayarlanması Devrenin gerçek uygulamasında 20 MHz’lik kristal kullanılmış ve osilatör HS moduna ayarlanmıştır. CONFIG1H yapılandırma sözcüğü ‘0x000C’ değerine kurulmuştur. Devrenin gerçek pratik uygulamasın‐dan elde edilen sonuçla PROTEUS‐ISIS® uygulamasından elde edilen sonuç aynı değildir. PROTEUS‐ISIS® programı vardiya zamanlayıcısıyla ilgili uygulamaları ve yapılandırma sözcüklerinin yazılımsal olarak de‐ğiştirilmesi uygulamalarını tam olarak canlandıramamaktadır. Ayrıca söz konusu uygulamada sürekli olarak vardiya zamanlayıcısının süresi değiştirildiğinden ve mikrodenetleyicinin Flash program belleği bölgesine yazma işlemi yapıldığından donanım ömrü göz önünde bulundurulmalıdır. Flash program belleği bilindiği gibi en fazla 100.000 yazma/silme ömrüne sahiptir. Dolayısıyla böyle bir
452 uygulamanın özelliği kullanıcıya yazılım yoluyla yapılandırma sözcüklerine ve Flash program belleğine müdahale etme yöntemini göstermektir. Gerçek bir uygulamada WDT süresi mümkün olduğunca yazı‐lım içinden değiştirilmemeli ya da ihtiyaca göre reset süresi uzun tutulmalıdır. Tablo F.2 PIC18F2550'nin yazılımsal olarak yapılandırma sözcüklerinin ayarlanması mikroC kodu short i, WDT_degeri; void write_WDT(){ TABLAT=WDT_degeri; //EEPROMUN yapılandırma alanına yazılacak veriyi alan kaydedici asm{ CLRWDT //Vardiya zamanlayıcısı resetleniyor } WDTCON.SWDTEN=0; TBLPTRU = 0x30;//0x300003 CONFIG2H adresinin 30 kısmı TBLPTRH = 0X00; //0x300003 CONFIG2H adresinin 00 kısmı TBLPTRL = 0X03; //0x300003 CONFIG2H adresinin 03 kısmı asm{ TBLWT* /* 1’er byte artarak giden adres değerlerine işaretleme yapıp tablo değerini yazdıran assembly komutu */ } EECON1 = 0b11000100; STATUS.C = 0; // Taşma olmadı if(INTCON.GIE){ STATUS.C = 1; } INTCON.GIE=0; EECON2 = 0X55; EECON2 = 0XAA; EECON1.WR = 1; if(STATUS.C){ INTCON.GIE=1; } EECON1.WREN=0; WDTCON.SWDTEN=1; } void blink_LED(){ for(i=0;i<10;i++){ asm{ sleep } LATB = ~LATB; //Toggle RB0 }} void main() { ADCON0=0; ADCON1=0; CMCON=0X07; LATB = 0; TRISB = 0; WDTCON.SWDTEN=1; while(1){ WDT_degeri = 12; // 0b00001100, WDT sonölçekleyicisi 1:64, yaklaşık 1/4 saniye write_WDT(); blink_LED(); WDT_degeri = 16; // 0b00010000, WDT sonölçekleyicisi 1:256, yaklaşık 1 saniye write_WDT(); blink_LED(); }}
453 F4‐PIC18F2550/4550 MİKRODENETLEYİCİSİ İÇİN OSCCON OSİLATÖR KONTROL KAYDEDİCİSİNİN KONTROLÜ VE TEMEL GÜÇ YÖNETİMİ PIC18F2455/2550/4455/4550 ailesi gelişmiş bir osilatör yönetimine sahiptir. Bu tür gelişmiş mikrode‐netleyiciler cihaz saat darbesi kaynağının ana osilatör kaynağından bir başka alternatife anahtarlanma‐sını sağlayacak özelliktedir. Bu cihazlar iki alternatif saat darbesi kaynağı sunar. Alternatif saat darbesi kaynağı etkinleştirildiğinde farklı güç yönetim modları devreye alınır. Şekil F.7’de bu mikrodenetleyici‐ler için ortak olan osilatör blokları basitleştirilmiş diyagramı gösterilmiştir. Dikkat edileceği üzere dâhili osilatör bloğu (Internal Oscillator Block), INTRC (dâhili RC) osilatörü ve 8 MHz osilatöründen oluşmak‐tadır. Şekil F.7 PIC18F2455/2550/4455/4550 ailesinde osilatör blokları Esasında, bu mikrodenetleyiciler için üç ayrı saat darbesi kaynağı vardır: 1‐ Birincil osilatörler 2‐ İkincil osilatörler 3‐ Dâhili osilatör bloğu Birincil osilatörler, harici kristal ve rezonatör modlarını, harici saat kaynağı modlarını ve dâhili osilatör bloğunu içerir. Belirli modlar bir önceki konu başlığında anlatılmış olan CONFIG1H yapılandırma söz‐cüğünün FOSC3:FOSC0 osilatör bitleri ile seçilmektedir. İkincil osilatörler, OSC1 ya da OSC2 osilatör kaynağı girişlerine bağlanmayan osilatörleri ifade eder. Bu osilatörler mikrodenetleyici bir güç yönetimi moduna alınsa bile çalışmaya devam eder. PIC18F2455/2550/4455/4550 cihazları Timer1 osilatörünü ikincil bir osilatör olarak değerlendirir. Bu osilatör, tüm güç yönetimi modlarında, çoğunlukla da RTC (RealTime Clock – Gerçek Zaman Saati) gibi zaman temelli uygulamalarda temel zaman kaynağı olur. Çoğu zaman, RC0/T1OSO/T13CKI ve RC1/T1OSI/UOE pinlerine bir 32.768 kHz saat kristali bağlanır. XT ve HS osilatör modu devrelerinde olduğu gibi şase ve her iki pin arasına yükleme kapasitörleri de bağlanır.
454 Birincil saat darbesi kaynağı olmasının yanında, “dâhili osilatör bloğu” bir güç yönetim modu saat dar‐besi kaynağı olarak da görev yapar. INTRC osilatörü, WDT ve FSCM (Fail‐Safe Clock Monitor) gibi bazı spesifik özellikler için de saat darbesi kaynağı olarak kullanılır. 18F serisi gelişmiş mikrodenetleyicilerde FSCM gibi güvenli osilatör kaynağı izleme teknolojisi bulunur. Bu özellik CONFIG1H yapılandırma sözcüğünün 6.biti FCMEN etkinleştirilerek devreye alınır. Bir hata tespit edildiğinde: ‐ FSCM modülü PIR2 kaydedicisinin 7.biti olan OSCFIF’i etkinleştirir, ‐ Cihaz saat darbesi kaynağı dâhili osilatör bloğuna anahtarlanır (ancak OSCCON kaydedicisi güncellenmez), ‐ WDT resetlenir. Şekil F.8 FSCM bloğunun çalışma ilkesi Osilatör kontrol kaydedicisi olan OSCCON ile cihaz saat darbesi kaynağı birkaç yönden kontrol edilir. OSCCON: OSİLATÖR KONTROL KAYDEDİCİSİ (ADRES: FD3h – PIC18F2455/2550/4455/4550) bit 7 IDLEN: Boşta durma modunu etkinleştirme bitidir. 1 = SLEEP komutuyla birlikte cihaz boşta durma (idle) moduna girer. 0 = SLEEP komutuyla birlikte cihaz uyku moduna girer. bit 6‐4 IRCF<2:0>: Dâhili osilatör tercih bitleridir. 111 = 8 MHz (INTOSC saat darbesini doğrudan sürer. Diğer bir ifadeyle frekans bölme/çarpma gibi bir işlem yapılmaz. Çünkü INTOSC osilatörü temel frekansı 8 MHz’dir.)
455 110 = 4 MHz 101 = 2 MHz 100 = 1 MHz (Cihaz resetlendiğinde varsayılan INTOSC frekansı 1 MHz’dir.) 011 = 500 kHz 010 = 250 kHZ 001 = 125 kHz 000 = 31 kHz(2) bit 3 OSTS: Osilatör açılışı zaman aşımı durum bitidir(1). 1 = Osilatör açılış zamanlayıcısı zaman aşımı gerçekleşti ve bitti; birincil osilatör koşturulu‐yor. 0 = Osilatör açılış zamanlayıcısı zaman aşımı devam ediyor; birincil osilatör hazır değil. bit 2 IOFS: INTOSC frekansı kararlılık bitidir. 1 = INTOSC kararlı/dengeli 0 = INTOSC kararlı/dengeli değil bit 1‐0 SCS1:SCS0: Sistem saat darbesi seçme bitidir. 1x = Dahili osilatör 01 = Timer1 osilatörü 00 = Birincil osilatör Not 1: CONFIG1H 7.biti olan IESO’nun durumuna bağlıdır. Eğer bu bit etkinleştirilmemişse zaman aşımı dikkate alınmaz. Osilatör frekansının dengeye oturması için geçen o ilk süre hassas iletişim yapı‐lan durumlarda önemlidir. Bu durumda IESO biti etkinleştirilir ve OSTS biti 1 olana kadar iletişim baş‐latılmaz. Böyle bir işlem programın ana fonksiyonu içinde aşağıdaki kodla sağlanabilir. while(!OSCCON.OSTS){ Delay_us(1); } 2: Bu değer iki şekilde elde edlebilir; ya INTOSC temel frekansı 256 ile bölünerek ya da doğru‐dan dahili RC – INTRC osilatörü ile. Bu işlem OSCTUNE kaydedicisnin 7.biti olan INTSRC ile yapılır. An‐cak bu bitin durumundan bağımsız olarak INTRC osilatörü her zaman WDT ve FSCM modülü için ana frekans kaynağıdır. Sistem saat darbesi kaynağı SCS1:SCS0 bitleri ile seçilir. Mevcut saat darbesi kaynakları, birincil kaynak (FOSC3:FOSC0 yapılandırma bitleriyle tercih edilen), ikincil kaynak (Timer1 osilatörü) ve dahili osilatör bloğudur. Saat darbesi kaynağı, bu bitlerde bir değişim olduğu gibi hemen değişir. Bu geçiş sırasında kısa süreli bir geçiş aralığı olur. Cihaz resetlendiğinde SCS bitleri temizlenir. OSTS, IOFS ve T1RUN bitleri, mikrodenetleyicinin saat darbesini hangi saat kaynağının sağladığına işaret eder. OSTS biti, OST (Oscillator Start‐up Timer) devresinin zaman aşımını geçtiğini ve birincil saat dar‐besi modlarında birincil saat darbesinin cihazı sürdüğünü işaret eder. IOFS biti dahili osilatör bloğunun kararlı olduğunu ve dahili RC modlarından biriyle cihazı sürdüğünü işaret eder. T1CON kaydedicisinin T1RUN biti ise Timer1 osilatörünün ikincil saat modunda cihazı sürdüğünü gösterir. Güç yönetimi mod‐larında, herhangi bir zamanda bu üç bitten yalnızca biri kurulur. Eğer bu üç bitten hiç biri kurulu değilse,
456 cihaz için gerekli saat darbesini INTRC sürüyor ya da dahili osilatör bloğu henüz işlemeye başlamış ve dengeye oturmamış demektir. Bu mikrodenetleyici ailesi, INTOSC dahili osilatörü 8 MHz’e kalibre edilmiş olarak satılır. Ancak ortam sıcaklığı ve çalışma voltajı (VDD) üzerindeki dalgalanmalar ya da seviye değişikliği bu frekans değerini değiştirebilir. Dolayısıyla fabrika kalibrasyonuyla gelen INTOSC modülünün merkez frekansında yukarı‐aşağı yönlü ufak adımlarla ayar yapmak için OSCTUNE kaydedicisi sunulmuştur. Her kademe için ayar hassasiyeti eşit değerdedir. Yapılan ayar yüksek hassasiyetli osiloskop cihazlarıyla OSC2/CLKO pini üze‐rinden alınan FOSC/4 frekansının izlenmesiyle görülebilir. Ayar yapıldığında INTOSC saat darbesi 1 ms içinde kararlı hale gelecektir. Bu sırada program kodu işlemeye devam eder. OSCTUNE: OSİLATÖR İNCE AYAR KAYDEDİCİSİ (ADRES: F9Bh – PIC18F2455/2550/4455/4550) bit 7 INTSRC: Dahili osilatör düşük frekans kaynağını seçme bitidir. 1 = 31.25 kHz’lik cihaz frekansı 8 MHz’lik INTOSC kaynağının 256’ya bölünmesiyle elde edilir. 0 = 31 kHz’lik cihaz frekansı doğrudan INTRC dahili osilatöründen elde edilir. bit 6‐5 Kullanılmıyor: 0 olarak okunur. bit 4‐0 TUN4:TUN0: Frekans ince ayar bitleridir. 01111 = Maksimum frekans . . 00001 00000 = Merkez frekansıdır. Osilatör modülü kalibre edilmiş değerde koşturulmaktadır. . . . . 10000 = Minimum frekans Tablo F.3’te tüm osilatör çalışma anlarının ve güç durumlarının birbirleriyle ilişkileri özetlenmiştir. Tablo F.3 GÜÇ YÖNETİMİ MODLARI Mod OSCCON<7, 1:0> Modüle Saat Darbesi Uygulanması Durumu Mevcut Saat Darbesi ve Osilatör Kaynağı IDLEN SCS1:SCS0 CPU Çevresel Donanımlar Sleep 0 N/A Kapalı Kapalı Hiçbiri – tüm osilatörler kapalı PRI_RUN N/A 00 Saat darbeli Saat darbeli Birincil – tüm osilatör modları Bu normal tam güçte çalışma modudur. SEC_RUN N/A 01 Saat darbeli Saat darbeli İkincil – Timer1 osilatörü RC_RUN N/A 1X Saat darbeli Saat darbeli Dahili osilatör bloğu (INTOSC ve INTRC) PRI_IDLE 1 00 Kapalı Saat darbeli Birincil – tüm osilatör modları SEC_IDLE 1 01 Kapalı Saat darbeli İkincil – Timer1 osilatörü RC_IDLE 1 1X Kapalı Saat darbeli Dahili osilatör bloğu (INTOSC ve INTRC)
457 F5‐PIC18F2550/4550 İÇİN TEMEL ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLER PIC18F2550’den en yüksek verimi almak için çalışma koşullarına göre elektriksel verileri göz önünde bulundurmanız gerekir. Aşağıda mikrodenetleyicinin ön görülen üst sınır değerleri listelenmiştir. Mik‐rodenetleyicinizin uzunca bir süre bu değerlerin üzerinde çalıştırılması cihazınıza ve sisteminize kalıcı zararlar verebilir. Besleme altındaki ortam sıcaklığı ....................................................................... ‐40° – +85°C Saklanma koşulları altındaki sıcaklık .................................................................... ‐65°C – +150°C Toplam güç tüketimi(1) ........................................................................................ 1 W VSS’ye göre VDD üzerindeki voltaj ........................................................................ ‐0.3V – +7,5V VSS’ye göre MCLRതതതതതതതത üzerindeki voltaj(2) .................................................................. 0V – +13,25V VSS’ye göre tüm diğer pinlerdeki voltaj (VDD ve MCLRതതതതതതതത hariç)(3) .......................... ‐0,3V – (VDD + 0,3V) VSS pininden geçen en yüksek akım ..................................................................... 300 mA VDD pinine giren en yüksek akım .......................................................................... 250 mA Giriş kenetleme akımı, IIK (VI < 0 ya da VI > VDD) .................................................. + 20 mA Çıkış kenetleme akımı, IOK (Vo < 0 ya da Vo >VDD) .............................................. + 20 mA I/O pini tarafından çekilen en yüksek çıkış akımı ................................................ 25 mA I/O pini tarafından sunulan en yüksek çıkış akımı ............................................... 25 mA Tüm portlar tarafından çekilen en yüksek akım .................................................. 200 mA Tüm portlar tarafından sunulan en yüksek akım ............................................... 200 mA Not 1: Güç tüketimi şu bağıntıyla hesaplanır: PDIS = VDD x {IDD – Σ IOH} + Σ {(VDD – VOH) x IOH} + Σ(VOL x IOL). 2: MCLRതതതതതതതത/VPP/RE3 pininde gerçekleşen VSS seviyesinin altındaki voltaj arkları, 80mA’den büyük akımların indüklenmesine ve giriş hattında aşırı akım yüklemesinden kaynaklı kısa devre oluşumuna (latch‐up) neden olur. Bu nedenle, MCLRതതതതതതതത/VPP/RE3 pininin “alçak” seviyeye çekilmesi girişe seri bağlı 50‐100Ω’luk bir direnç üzerinden gerçekleştirilmelidir. Bu girişe bağlayacağınız reset butonu doğrudan şase seviyesine (VSS) çekilmemelidir. PIC18F2550 serisi mikrodenetleyicilerde kullanılacak uygun bir re‐set devresi örneği Şekil F.9’da gösterilmiştir.
458 Şekil F.9 PIC18F2550 için RESET devresi Bu devrede; ‐ Harici güç beslemesi reseti (Power‐on Reset ‐ POR) devresi yalnızca VDD’nin voltaj yüksel‐mesi çok yavaşsa gereklidir. D diyodu VDD beslemesi kesildiğinde kondansatörün hızlı şe‐kilde deşarj olmasını sağlar. ‐ R < 40 kΩ olması tavsiye edilir. ‐ R1 ≥ 1kΩ, harici C kondansatörü üzerinden MCLRതതതതതതതത pinine, MCLRതതതതതതതത/VPP pininin ESD (Electrostatic Discharge) ve EOS (Electrical Overstress) durumunda arızalanması sonucu oluşacak herhangi bir akım akışını sınırlamayı sağlar. 3: Dâhili USB regülatörü etkinleştirildiğinde ya da VUSB harici olarak beslendiğinde, RC4 ve RC5 VSS’ye göre ‐0,3 – (VUSB + 0,3V) arasına sınırlandırılır. Diğer mikrodenetleyicilerde de olduğu gibi çalışma voltajına göre çıkılabilecek en yüksek frekans değiş‐mektedir. Şekil F.10’da frekans ve voltaj ilişkisi gösterilmiştir. Şekil F.10 Frekans ve voltaj ilişkisi EC, HS, XT ve dâhili osilatör modlarında kaynak gerilimi minimum 2,0 V ve maksimum 5,5 V olarak tavsiye edilirken; HSPLL, XTPLL, ECPIO ve ECPLL osilatör modlarında minimum 3,0 V ve maksimum 5,5 V olarak tavsiye edilir. Dijital ve analog modüllerin elektriksel özellikleriyle ilgili daha ayrıntılı bilgi için veri kılavuzunu incelemeniz önerilir.
459 EK‐G G1‐12F675 MİKRODENETLEYİCİSİNİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ PIC12F675, 8‐pinli 8 bitlik giriş seviyesi (Base‐Line) Flash ROM özellikli bir mikrodenetleyicidir. 14‐bitlik komut setine sahiptir. Giriş seviyesi olmakla birlikte piyasada çok geniş bir kullanım alanı vardır. Parayla çalışan otomatlardan, ışığa duyarlı olarak çalışan sistemlere kadar, fazla port ihtiyacının duyulmadığı yerlerde pek çok uygulama alanı vardır. Teknik özellikleri genel olarak kısaca aşağıdaki gibidir: Yüksek Performanslı RISC mimarili CMOS CPU: ‐ Çalışma frekansı 0 Hz (DC) – 20 MHz arasında ‐ 200ns’ye kadar komut çevrimi ‐ Kesme kabiliyetli ‐ 8‐seviye derinliğinde donanım yığını ‐ Doğrudan, dolaylı ve bağıl adresleme modları ‐ 35 adet tek kelimelik komut kümesi Dallanma komutları hariç tüm komutlar tek çevrim süresinde Özel Mikrodenetleyici Özellikleri: ‐ Dâhili ve Harici Osilatör Seçeneği: +%1 fabrika kalibreli kararlı 4 MHZ osilatör Kristaller ve rezonatörler için harici osilatör desteği 3,0V’ta uyku modundan 5 µs’de uyanabilme özelliği ‐ Güç Tasarrufu Uyku modu ‐ Geniş çalışma voltajı aralığı (2,0V – 5,5V) ‐ Düşük güç POR özelliği ‐ İlk besleme gecikmesi zamanlayıcısı (PWRT) ve Osilatör başlangıç zamanlayıcısı (OST) ‐ Voltaj düşmesi algılama (BOD) özelliği ‐ Güvenilir çalışma için bağımsız osilatörlü Bekçi Zamanlayıcısı (WDT) ‐ Çoktan seçmeli MCLRതതതതതതതത (Master Clear) girişi: Ana donanım resetlemesi pini aynı zamanda dijital I/O olarak kullanılabilir. ‐ Programlanabilir kod koruması ‐ Yüksek dayanıklı FLASH/EEPROM hücresi FLASH için 100.000 yazma dayanıklılığı EEPROM için 1.000.000 yazma dayanıklılığı Flash/EEPROM veri saklama: >40 yıl Düşük Güç Özellikleri: ‐ Bekleme (Standby) akımı: 2,0V’ta 1nA ‐ Çalışma akımı: 32 kHz 2,0V’ta 8,5uA, 1 MHz 2,0V’ta 100uA ‐ Bekçi zamanlayıcısı (WDT) akımı: 2,0V’ta 300nA ‐ Timer1 osilatör akımı: 32 kHz 2,0V’ta 4µA
460 Çevresel Aygıt Özellikleri: ‐ Bağımsız yön kontrollü 6 giriş, 5 çıkış (GP3 yalnızca giriş) pini ‐ Doğrudan LED sürmek için yüksek giriş/kaynak akımı ‐ Analog Karşılaştırıcı modülü: Bir analog karşılaştırıcı Programlanabilir dâhili voltaj referansı (CVREF) modülü Programlanabilir olarak çoktan seçmeli giriş Harici olarak erişilebilir karşılaştırıcı çıkışı ‐ A/D Dönüştürücü modülü 10‐bit çözünürlüklü ve 4 kanallı Voltaj referans girişi ‐ Timer0: 8‐bitlik programlanabilir ön ölçekleyicili 8‐bit zamanlayıcı/sayıcı ‐ Geliştirilmiş Timer1: Ön ölçekleyicili 16‐bit zamanlayıcı/sayıcı Harici kapı giriş modu Eğer INTOSC modu seçiliyse LP modunda OSC1 ve OSC2’yi Timer1 olarak kullanma seçeneği ‐ İki pin üzerinden ICSP™ desteği vardır. Şekil G.1’de PIC12F675’in 8 pinli DIP, SOIC, DFN‐S ve DFN kılıf türleri gösterilmiştir. Şekil G.1 PIC12F675’in kılıf yapısı
461 G2‐PIC12F675’İN BACAK (PİN) AÇIKLAMALARI Tablo G.1 PIC12F675'in bacak açıklamaları İsim İşlev Giriş Türü Çıkış Türü Açıklama GP0/AN0/ CIN+/ICSPDAT GP0 TTL CMOS Çift yönlü I/O, programlanabilir pull‐up ve durum değişim algılaması kesmesi AN0 AN ‐ 0 nolu A/D kanal girişi CIN+ AN ‐ Karşılaştırıcı girişi ICSPDAT TTL CMOS Seri programlama I/O GP1/AN1/CIN‐/ VREF/ICSPCLK GP1 TTL CMOS Çift yönlü I/O, programlanabilir pull_up ve durum değişim algılaması kesmesi AN1 AN ‐ 1 nolu A/D kanal girişi CIN‐ AN ‐ Karşılaştırıcı girişi VREF AN ‐ Harici voltaj referansı ICSPCLK ST ‐ Seri programlama saat darbesi girişi GP2/AN2/T0CKI/ INT/COUT GP2 ST CMOS Çift yönlü I/O, programlanabilir pull‐up ve durum değişim algılaması kesmesi AN2 AN ‐ 2 nolu A/D kanal girişi T0CKI ST ‐ TMR0 saat darbesi girişi INT ST ‐ Harici kesme girişi COUT ‐ CMOS Karşılaştırıcı çıkışı GP3/MCLRതതതതതതതത/VPP GP3 TTL ‐ Giriş portu ve durum değişim algıla‐ması MCLRതതതതതതതത ST ‐ Ana Reset VPP HV ‐ Programlama voltajı GP4/AN3/T1Gതതതതത/ OSC2/CLKOUT GP4 TTL CMOS Çift yönlü I/O, programlanabilir pull‐up ve durum değişim algılaması kesmesi AN3 AN ‐ 3 nolu A/D kanal girişi
462 GP4/AN3/T1Gതതതതത/ OSC2/CLKOUT T1Gതതതതത ST ‐ TMR1 kapısı OSC2 ‐ XTAL Kristal/rezonatör CLKOUT ‐ CMOS FOSC/4 çıkışı GP5/T1CKI/OSC1/ CLKIN GP5 TTL CMOS Çift yönlü I/O, programlanabilir pull‐up ve durum değişim algılaması kesmesi T1CKI ST ‐ TMR1 saat darbesi girişi OSC1 ‐ ‐ Kristal/rezonatör CLKIN Harici saat darbesi girişi/RC osilatör bağlantısı VSS VSS Besleme ‐ Lojik ve I/O pinleri için şase referansı VDD VDD Besleme ‐ Lojik ve I/O pinleri için pozitif besleme Açıklama: ST = Schmitt tetikleyicili giriş tamponu TTL = TTL’li giriş tamponu
463 EK‐H H1‐12F1840 MİKRODENETLEYİCİSİNİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ PIC12F1840, 8‐pinli 8 bitlik giriş seviyesi (Base‐Line) Flash ROM özellikli bir mikrodenetleyici olmakla birlikte son derece gelişmiş özelliklere sahip çok güçlü bir mikrodenetleyicidir. Dâhili kapasitif sensör modülü sayesinde ek bir donanıma ihtiyaç duymadan dokunmatik panel uygulamaları geliştirilebilir. Kitapta anlatılan mikrodenetleyiciler içinde dâhili DAC modülü olan tek mikrodenetleyicidir. Harici bir DAC entegresine ihtiyaç duymadan geniş bir tercih aralığında dijital‐analog dönüşüm işlemi yapabilir‐siniz. Yazılımsal olarak sistem hızını geniş bir aralıkta değiştirmenize imkan veren çok güçlü ve esnek osilatör donanımına sahiptir. Ayrıca dijital haberleşme uygulamalarında kullanılabilecek modülatör modülü de bulunmaktadır. Tek bir I/O hattına çok sayıda görev tanımlanmış olmasından dolayı bazı özellikler birden fazla pinde de yer almaktadır. Böylece o özelliğin de aynı anda kullanılmasını gerektiren durumlarda kullanıcıya alternatif pin kullanma imkanı sağlanmıştır. 14‐bitlik komut setine sahip bu mikrodenetleyicinin teknik özellikleri genel olarak kısaca aşağıdaki gi‐bidir: Yüksek Performanslı RISC mimarili CMOS CPU: ‐ 49 komuda sahiptir: Dallanma komutları hariç tümü tek saat çevrimlidir. ‐ Çalışma Hızı: DC – 32 MHz osilatör/saat darbesi girişi DC – 125 ns komut çevrim süresi ‐ Otomatik içerik tasarruflu kesme kabiliyeti ‐ Taşma/yetersizlik reset işlevli 16‐Seviyeli derin donanım yığın adreslemesi ‐ Doğrudan, dolaylı ve bağıl adresleme modları: İki tam 16‐bitli Dosya Seçim Kaydedicileri (FSRs) FSR’ler program ve veri belleğini okuyabilir Esnek Osilatör Yapısı: ‐ Hassas 32 MHz dâhili osilatör bloğu: +%1 Fabrika kalibreli Yazılımsal olarak 31 kHz – 32 MHz arası seçilebilir frekans aralığı ‐ 31 kHz düşük‐güç dâhili osilatör bloğu ‐ 32 MHz’e kadar dört kristal modu ‐ 32 MHz’e kadar üç harici saat darbesi modu ‐ 4x çarpan faktörlü Faz Kilitlemeli Döngü (PLL) devresi ‐ Güvenli (Fail‐Safe) saat sarbesi monitörü: Saat darbesi durursa güvenli kapanma ‐ İki hızlı osilatör açılış seçeneği ‐ Referans saat darbesi modülü: Programlanabilir saat darbesi çıkış frekansı ve görev‐çevrimi
464 Özel Mikrodenetleyici Özellikleri: ‐ Tam 5,5V çalışma – PIC12F1840 ‐ 1,8V – 3,6V arası çalışma – PIC12LF1840 (düşük güç versiyonu) ‐ Yazılım kontrolü altında öz‐programlanabilir ‐ Power‐on Reset (POR), Power‐up Timer (PWRT) ve Oscillator Start‐up Timer (OST) ‐ Programlanabilir Brown‐out Reset (BOR) ‐ Genişletilmiş vardiya zamanlayıcısı ( Watchdog Timer ‐ WDT) ‐ İki pin üzerinden In‐Circuit Serial Programming™ (ICSP™) donanımıyla programlanabilme ‐ İki pin üzerinden dâhili hata izleme (In‐Circuit Debug ‐ ICD) ‐ Gelişmiş düşük güç programlama (LVP) ‐ Çalışma gerilimi aralığı: 1,8V‐5,5V (PIC12F1840) 1,8V‐3,6V (PIC12LF1840) ‐ Programlanabilir kod koruma ‐ Güç‐tasarrufu uyku modu Düşük Güç Özellikleri: ‐ Bekleme (Standby) akımı (PIC12LF1840): 1,8V’ta 20nA ‐ Çalışma akımı (PIC12F1840): 1 MHz 1,8V’ta 75uA ‐ Düşük güçlü vardiya zamanlayıcısı (WDT) akımı: 1,8V’ta 500nA Analog Özellikleri: ‐ Analog‐Dijital dönüştürücü (DAC) modülü: 10‐bit çözünürlük, 4 kanal Analog dönüştürme uyku sırasında da yapılabilir ‐ Analog karşılaştırıcı modülü: Bir rail‐to‐rail analog karşılaştırıcı Güç modu kontrolü Yazılımsal olarak kontrol edilebilir histeresiz ‐ Voltaj Referans Modülü: 1,024V, 2,048V ve 4,096V çıkış seviyeli sabit voltaj referansı (Fixed Voltage Refe‐rence ‐ FVR) 5‐bit rail‐to‐rail pozitif ve negatif referans tercihli rezistif DAC Çevresel Aygıt Özellikleri: ‐ 5 adet I/O pini ve 1 adet yalnızca giriş pini: 25 mA/25 mA yüksek giriş/kaynak akımı Programlanabilir dâhili zayıf çekme dirençleri Programlanabilir durum değişim kesmesi pinleri ‐ Timer0: 8‐bit önölçekleyici 8‐bit zamanlayıcı/sayıcı ‐ Güçlendirilmiş Timer1: Önölçekleyicili 16‐bit zamanlayıcı/sayıcı Harici kapı giriş modu
465 Düşük‐güçlü 32 kHz osilatör sürücüsü ‐ Timer2: 8‐bit periyotlu kaydedici, önölçekleyici ve son ölçekleyicili 8‐bit zamanlayıcı/sayıcı ‐ Güçlendirilmiş CCP (ECCP) modülü: Yazılımsal seçilebilir zaman tabanı Otomatik kapanma ve yeniden başlama PWM yönlendirme ‐ SPI ve I2C modlarına sahip Master Synchronous Serial Port (MSSP): 7‐bit adres maskeleme SMBus/PMBusTM uyumluluğu ‐ Güçlendirilmiş Evrensel Senkron/Asenkron Verici‐Alıcı (EUSART) modülü: RS‐232, RS‐485 ve LIN uyumlu Otomatik baud algılama ‐ Kapasitif algılama (CPS) ‐ Veri sinyal modülatörü modülü: Seçilebilir modülatör ve taşıyıcı kaynakları ‐ SR tutma: Çoklu Set/Reset giriş tercihi 555 zamanlayıcı uygulamalarını taklit edebilme (555 Emulator) Şekil H.1’de PIC12F1840’ın 8 pinli PDIP, SOIC ve DFN kılıf türleri gösterilmiştir. Şekil H.1 PIC12F1840’ın kılıf yapısı H2‐PIC12F1840’IN BACAK (PİN) AÇIKLAMALARI Tablo H.1 PIC12F1840'ın bacak açıklamaları İsim İşlev Giriş Türü Çıkış Türü Açıklama RA0/AN0/CPS0/C1IN+/ DACOUT/TX(1)/CK(1)/ SDO(1)/SSതതത(1)/P1B(1)/ MDOUT/ICSPDAT/ ICDDAT RA0 TTL CMOS Çift yönlü I/O, programlanabilir pull‐up ve durum değişim algılaması kesmesi AN0 AN ‐ 0 nolu A/D kanal girişi CPS0 AN ‐ 0 nolu kapasitif algılama girişi C1IN+ AN ‐ Karşılaştırıcı C1 evirmeyen girişi DACOUT ‐ AN Dijital‐Analog dönüştürücü çıkışı TX ‐ CMOS USART asenkron iletim hattı CK ST CMOS USART senkron saat darbesi hattı
466 RA0/AN0/CPS0/C1IN+/ DACOUT/TX(1)/CK(1)/ SDO(1)/SSതതത(1)/P1B(1)/ MDOUT/ICSPDAT/ ICDDAT SDO ‐ CMOS SPI veri çıkışı SSതതത ST ‐ Bağımlı aygıt seçme (Slave Select) gi‐rişi P1B ‐ CMOS PWM çıkışı MDOUT ‐ CMOS Modülatör çıkışı ICSPDAT ST CMOS ICSP™ veri I/O hattı RA1/AN1/CPS1/VREF/ C1IN0‐/SRI/RX(1)/DT(1)/ SCL/SCK/MDMIN/ ICSPCLK/ICDCLK RA1 TTL CMOS Çift yönlü I/O, programlanabilir pull‐up ve durum değişim algılaması kesmesi AN1 AN ‐ 1 nolu A/D kanal girişi CPS1 AN ‐ 1 nolu kapasitif algılama girişi VREF AN ‐ Harici voltaj referansı C1IN0‐ AN ‐ Karşılaştırıcı C1 0 nolu eviren giriş ka‐nalı SRI ST ‐ SR tutma girişi RX ST ‐ USART asenkron girişi DT ST CMOS USART senkron veri hattı SCL I2C™ OD I2C™ saat darbesi hattı SCK ST CMOS SPI saat darbesi hattı MDMIN ST ‐ Modülatör kaynağı girişi ICSPCLK ST ‐ Seri programlama saat darbesi girişi RA2/AN2/CPS2/ C1OUT/SRQ/T0CKI/ CCP1(1)/P1A(1)/FLT0/ SDA/ SDI/INT/MDCIN1 RA2 ST CMOS Çift yönlü I/O, programlanabilir pull‐up ve durum değişim algılaması kesmesi AN2 AN ‐ 2 nolu A/D kanal girişi CPS2 AN ‐ 2 nolu kapasitif algılama girişi C1OUT ‐ CMOS Karşılaştırıcı C1 çıkışı SRQ ‐ CMOS SR tutma evirmeyen çıkışı (Q) T0CKI ST ‐ Timer0 saat darbesi kaynağı girişi CCP1 ST CMOS Capture/Compare/PWM 1
467 RA2/AN2/CPS2/ C1OUT/SRQ/T0CKI/ CCP1(1)/P1A(1)/FLT0/ SDA/ SDI/INT/MDCIN1 P1A ‐ CMOS PWM çıkışı FLT0 ST ‐ ECCP otomatik kapanma hata girişi SDA I2C™ OD I2C™ veri giriş/çıkışı SDI CMOS ‐ SPI veri girişi INT ST ‐ Harici kesme MDCIN1 ST ‐ Modülatör taşıyıcısı 1 nolu girişi RA3/SSതതത(1)/T1G(1)/ VPP/MCLRതതതതതതതത RA3 TTL ‐ Giriş portu ve durum değişim algıla‐ması SSതതത ST ‐ Bağımlı seçme girişi T1G ST ‐ Timer 1 kapı girişi VPP HV ‐ Programlama voltajı MCLRതതതതതതതത ST ‐ Dâhili pull‐up’lı ana Reset RA4/AN3/CPS3/OSC2/ CLKOUT/T1OSO/ C1IN1‐/CLKR/SDO(1)/ CK(1)/TX(1)/P1B(1)/ T1G(1)/MDCIN2 RA4 TTL CMOS Çift yönlü I/O, programlanabilir pull‐up ve durum değişim algılaması kesmesi AN3 AN ‐ 3 nolu A/D kanal girişi CPS3 AN ‐ 3 nolu kapasitif algılama girişi OSC2 ‐ XTAL Kristal/Rezonatör (LP, XT ve HS mod‐ları) CLKOUT ‐ CMOS FOSC/4 T1OSO XTAL XTAL Timer1 osilatör bağlantısı C1IN1‐ AN ‐ Karşılaştırıcı C1 1 nolu eviren giriş ka‐nalı CLKR ‐ CMOS Saat darbesi referans çıkışı SDO ‐ CMOS SPI veri çıkışı CK ST CMOS USART senkron saat darbesi hattı TX ‐ CMOS USART asenkron iletim hattı P1B ‐ CMOS PWM çıkışı T1G ST ‐ TMR1 kapısı girişi MDCIN2 ST ‐ Modülatör taşıyıcısı 2 nolu girişi
468 RA5/CLKIN/OSC1/ T1OSI/T1CKI/SRNQ/ P1A(1)/CCP1(1)/ DT(1)/RX(1) RA5 TTL CMOS Çift yönlü I/O, programlanabilir pull‐up ve durum değişim algılaması kesmesi CLKIN CMOS ‐ Harici saat darbesi girişi (EC) OSC1 XTAL ‐ Kristal/Rezonatör (LP, XT ve HS mod‐ları) T1OSI XTAL XTAL Timer1 osilatör bağlantısı T1CKI ST ‐ Timer1 saat darbesi kaynağı girişi SRNQ ‐ CMOS SR tutma eviren çıkışı (Not Q) P1A ‐ CMOS PWM çıkışı CCP1 ST CMOS Capture/Compare/PWM 1 DT ST CMOS USART senkron veri RX ST ‐ USART asenkron giriş VSS VSS Besleme ‐ Lojik ve I/O pinleri için şase referansı VDD VDD Besleme ‐ Lojik ve I/O pinleri için pozitif besleme Açıklama: ST = CMOS seviyeli Schmitt tetikleyicili giriş OD: Open Drain TTL = TTL uyumlu giriş AN: Analog giriş ya da çıkış CMOS = CMOS uyumlu giriş ya da çıkış XTAL: Kristal I2C™ = I2C™ seviyelerinde Schmitt tetikleyicili giriş HV: Yüksek voltaj Not 1: Alternatif Pin İşlevi Kontrol (Alternate Pin Function Control ‐ APFCON) kaydedicisi ile bu özellikler iki pinden biri arasında değiştirilebilir. H3‐ APFCON (ALTERNATE PIN FUNCTION CONTROL REGISTER) KAYDEDİCİSİ Alternatif pin işlevi kontrol kaydedicisi belirli çevresel aygıt giriş ve çıkışlarını pinler arasında geçiş yap‐tırmak için kullanılır. Yeni nesil mikrodenetleyicilerde bu işlem PPS (Peripheral Pin Select) adıyla ve daha kapsamlı olarak sunulmuştur. APFCON kaydedicisi ile aşağıdaki görevler farklı pinler arasında ha‐reket ettirilebilir. RX/DT TX/CK SDO SSതതത (Slave Select) T1G P1B CCP1/P1A
469 Bu bitlerin herhangi TRIS kaydedicisi değeri üzerinde etkisi yoktur. PORT ve TRIS yönlendirmeleri de otomatik olarak doğru pine yapılır. Seçilmeyen pin etkilenmez. APFCON ‐ ALTERNATİF PİN İŞLEVİ KONTROL KAYDEDİCİSİ bit 7 RXDTSEL: RX asenkron seri alma ve DT senkron veri pinini yönlendirme bitidir. 0 = RX/DT işlevi RA1 üzerindedir. 1 = RX/DT işlevi RA5 üzerindedir. bit 6 SDOSEL: SPI veri çıkış pinini yönlendirme bitidir. 0 = SDO işlevi RA0 üzerindedir. 1 = SDO işlevi RA4 üzerindedir. bit 5 SSSEL: Bağımlı aygıt seçme pinini yönlendirme bitidir. 0 = SSതതത işlevi RA3 üzerindedir. 1 = SSതതത işlevi RA0 üzerindedir. bit 4 Kullanılmaz: ‘0’ olarak okunur. bit 3 T1GSEL: Timer1 kapı girişini yönlendirme bitidir. 0 = T1G işlevi RA4 üzerindedir. 1 = T1G işlevi RA3 üzerindedir. bit 2 TXCKSEL: TX asenkron iletim ve CK senkron saat darbesi pinini yönlendirme bitidir. 0 = TX/CK işlevi RA0 üzerindedir. 1 = TX/CK işlevi işlevi RA4 üzerindedir. bit 1 P1BSEL: PWM B çıkışını yönlendirme bitidir. 0 = P1B işlevi RA0 üzerindedir. 1 = P1B işlevi RA4 üzerindedir. bit 0 CCP1SEL: CCP girişini ve PWM A çıkışını yönlendirme bitidir. 0 = CCP1/P1A işlevi RA2 üzerindedir. 1 = CCP1/P1A işlevi RA5 üzerindedir.
470 EK‐I KİTAPTA KULLANILAN DİĞER YARI İLETKEN ELEKTRONİK MALZEMELER HAKKINDA TEMEL KATALOG BİLGİSİ I1 ‐ ULN2003A YÜKSEK AKIMLI DARLİNGTON DİZİSİ ULN2003A yüksek voltajla sürülebilen, yüksek akımlı darlington dizisi çıkışlardan oluşan ortak emetörlü açık kollektörlü bir sürücü entegresidir. Her kanalı ortalama 500mA’lik olup, 600mA’lik pik akımlarına dayanabilir. Endüktif yük sürme uygulamaları için dâhili bastırma diyotları eklenmiştir. Ayrıca giriş ve çıkışlar karşılıklıdır. Böylece devre tasarımlarında ek bağlantı ve malzeme ihtiyacı ortadan kalkar. 50V’a kadar yük beslemesi yapılabilir. Bu durum röleleri, adım motorlarını, selenoidleri, aydınlatma elemanlarını vb. yükleri kontrol etmenizi kolaylaştırır. Daha yüksek güç gerektiren uygulamalar için ULN2023 A/L ya da ULN2024 A/L modelleri kullanılabilir. Çıkışlar paralel bağlanarak daha yüksek akımlı yükler kontrol edilebilir. Not: Her ne kadar giriş gerilimi 5V olarak tanımlansa da, maksimum çıkış akımı 300mA’e düşse bile 3.3V’luk giriş voltajıyla da iyi çalışır. Özellikler Paket: 16 pin DIP Darlington çifti sayısı: 7 Çıkış akımı: Darlington çifti başına 500mA Çıkış gerilimi (yük geirlimi): Maks 50V Giriş gerilimi: 5V (3.3V’ta da çalışır) Daha yüksek yük akımları için çıkışlar paralel bağlanabilir Şekil I.1 ULN2003A yüksek akımlı darlington dizisi
471 I2 ‐ L293D DÖRT KANALLI YARIM‐H SÜRÜCÜSÜ L293D, dörtlü yüksek akım yarım‐H sürücü entegresidir. 4.5V ile 36V arasında 600mA’e kadar çift yönlü akım çekilebilir. ULN2003A entegresi gibi bu entegre de endüktif yükleri kontrol etmede kullanılır. En önemli özelliği fiziki olarak bağlantıyı değiştirmeden voltaj kutuplarını anahtarlayarak tersleyebilmesi‐dir. Böylece DC motor yönünün değiştirilmesi istenen durumlarda ya da bipolar adım motorlarının ko‐mütasyonunda önemli bir kullanım kolaylığı sağlar. Tüm girişleri TTL seviyelidir ve MCU’larla uyumlu‐dur. Her bir çıkış darlington bağlı transistör çiftlerinin push‐pull bağlantısı şeklinde tasarlanmıştır (Bkz. Şekil I.2). Çıkışlarda kenetleme diyotları bulunur. Şekil I.2 L293D'nin çıkışlarının şematik gösterimi Özellikler Paket: 16 pin DIP Geniş besleme aralığı: 4.5V – 36V Ayrı giriş‐lojik beslemesi Dâhili elektrostatik deşarj (ESD) koruması vardır Girişler gürültüye karşı yüksek bağışıklıdır Çıkış akımı kanal başına 600mA’dir Çıkış pik akımı kanal başına 1.2A’dir Endüktif yükleme etkisini bastırmak için çıkışlarda kenetleme diyotları vardır Uygulama Alanları Adım motor sürücüleri DC motor sürücüleri Kilitleme rölesi sürücüleri Solenoid yükler Entegrenin içindeki 4 yarım‐H sürücüsü için 4 adet çıkış vardır. Her sürücü çiftinin EN yetkilendirme girişi vardır. EN girişlerine lojik‐1 (5V) uygulandığında ilgili sürücü çifti etkin olur. Entegre bacak bağlan‐tıları Şekil I.3’te gösterilmiştir. Yetkilendirme girişinin lojik‐0 olması durumunda giriş ne olursa olsun ilgili çıkış lojik‐0 olur.
472 Şekil I.3 L293D Entegresi Tablo I.1 L293D bacak açıklamaları PİN TÜR AÇIKLAMA İSİM NO 1,2EN 1 I 1 ve 2 sürücü kanallarını etkinleştirme (aktif yüksek giriş) <1:4>A 2, 7, 10, 15 I Sürücü girişi, terslemeyen <1:4>Y 3, 6, 11, 14 O Sürücü çıkışları 3,4EN 9 I 3 ve 4 sürücü kanallarını etkinleştirme (aktif yüksek giriş) ŞASE 4, 5, 12, 13 ‐ Cihaz şase ve soğutucu pini. Devre PCB’sinin şasesine çoklu yekpare yol ile bağlayın VCC1 16 ‐ Dâhili lojik için 5V besleme VCC2 8 ‐ Sürücüler için 4.5‐36V arasında değişen güç beslemesi Yüksek akımlı uygulamalarda entegrenin soğutulması gerekir. Şekil I.4’te gösterildiği şekilde entegre gövdesine uygun bir soğutucu kullanılabilir. Ayrıca devre kartının PCB’si çıkartılırken entegrenin şase pinlerinin lehimleneceği bakır hat şekilde gösterildiği gibi yekpare şekilde çizilmek suretiyle soğutma alanı genişletilebilir. Her iki durumda da hem harici soğutucu hem de baskı devre bakırı elektriksel ola‐rak şaselenmelidir.
473 Şekil I.4 Solda harici soğutma uygulaması, sağda baskı devre bakır hattıyla soğutma uygulaması I3 ‐ L298N ÇİFT KANALLI TAM KÖPRÜ SÜRÜCÜSÜ Bu sürücü de L293 sürücüsüne benzer. Dört yarım‐H sürücüsüne sahiptir ve bunlar 2 tam köprü sürücü sistemini oluşturur. A ve B köprüleri olarak isimlendirilirler. L293 ve L293D sürücülerine göre daha yük‐sek yük akımlarını kontrol edebilir. L298N 15 pinli Multiwatt kasa formatında tasarlanmıştır. Standart TTL lojik seviyesinde tetiklenerek çalışır. Dolayısıyla bu sürücü de mikrodenetleyicilerle kullanıma uy‐gundur. Şekil I.5 L298N Çift Kanallı Tam Köprü Sürücüsü Özellikler Paket: 15 pin Multiwatt Geniş besleme aralığı: Maksimum 46V Ayrı giriş‐lojik beslemesi: Maksimum 7V
474 Çıkış akımı kanal başına tam DC sürmede 2A’dir Akım algılama voltaj hassasiyeti ‐1V – 2,3V arasıdır Uygulama Alanları Adım motor sürücüleri DC motor sürücüleri Röleler Solenoid yükler Bu sürücüde de 2 etkinleştirme girişi bulunur. Böylece giriş sinyallerinden bağımsız olarak her iki kanal da aktif ya da pasif kılınabilir. Bu entegre ile motor gibi endüktif ya da röle gibi solenoid sargılı yükler kontrol edilirken çıkışlara kenetleme diyodu bağlanmalıdır (Bkz. Şekil 8.8). İhtiyacınıza uygun devre bağlantı modelleri için veri kılavuzunu inceleyiniz. Kenetleme diyodu olarak Schottky diyot kullanılabi‐leceği gibi 1N4148 ya da daha yüksek ters kırılma voltajına sahip 1N4007 gibi normal silisyum diyotlar da kullanılabilir. DİKKAT: L298 serisi sürücü entegrelerinin VS ve VSS besleme girişlerinin hemen yakınına kutupsuz ve endüktif olmayan 100nF kondansatörlerden bağlanması tavsiye edilir. Akım algılama girişlerine (Sense A, Sense B) tel sargılı olmayan Wattlı dirençler, VS kaynağının negatif kutbunun hemen yakınında şase‐lenecek şekilde bağlanmalıdır. Bunun için 1Ω/1W karbon film direnç kullanılabilir. L298N ile daha yük‐sek akım kontrol etmek istediğinizde çıkışlar paralel bağlanabilir. Bu durumda Çıkış 1 (2), Çıkış 4 (14) ile Çıkış 2 (3) ise Çıkış 3 (13) ile paralel olarak bağlanır. Böylce toplamda 3,5A’e kadar yük kontrolü sağla‐nabilir. Bu ilkeler ışığında gerçekleştirilecek bir bağlantı Şekil I.6’daki devre örneğindeki gibi olmalıdır. Şekil I.6 L298N'de çıkışların paralel bağlanması
475 Tablo I.2 L298N bacak açıklamaları İSİM NO AÇIKLAMA Sense A, Sense B 1, 15 Bu pin ve şase arasına yük akımını kontrol etmek için algılama direnci (Rs) bağlanır. Out 1, Out 2 2, 3 A köprüsünün çıkışlarıdır. Bu iki pin arasında bağlı yük‐ten geçen akım 1 nolu bacaktan izlenebilir. VS 4 Yük besleme bağlantısıdır. Bu pin ve şase arasında 100nF’lık endüktif olmayan bir kondansatör bağlanma‐lıdır. Input 1, Input 2 5, 7 A köprüsünün TTL uyumlu girişleridir. Enable A, Enable B 6, 11 TTL uyumlu köprü etkinleştirme girişleridir. Lojik‐0 du‐rumunda ilgili köprü devre dışı kalır. İlgili köprü girişle‐rinin kullanılabilmesi için lojik‐1 yapılmalıdırlar. GND 8 Şase VSS 9 Lojik devre besleme bağlantısıdır. Bu pin ve şase ara‐sında 100nF’lık endüktif olmayan bir kondansatör bağ‐lanmalıdır. Input 3, Input 4 10, 12 B köprüsünün TTL uyumlu girişleridir. Out 3, Out 4 13, 14 B köprüsünün çıkışlarıdır. Bu iki pin arasında bağlı yük‐ten geçen akım 15 nolu bacaktan izlenebilir. Piyasada L298N sürücüsü kullanılarak yapılmış paket motor sürücüsü kartı vardır (Bkz. Şekil I.7). Bu kartı kullanarak çizgi izleyen robot, sumo robotu, vb. araç kontrollerini gerçekleştirebilirsiniz. Kartın üzerinde 5V sabit voltaj çıkışı bulunmaktadır. Bu çıkışı kullanarak mikrodenetleyiciniz için gerekli bes‐lemeyi elde edebilirsiniz. Böylece 12V akü gruplarıyla ya da yüksek akımlı LİPO (Lithium‐Polymer) ba‐taryalarla hazırladığınız tek bir DC beslemeyle tüm güç ihtiyacınızı ikinci bir güç kaynağı kullanmadan sağlamanız mümkündür. Ayrıca kart üzerinde çıkış kenetleme diyotları da olduğundan haricen bir devre elemanı bağlantısı yapmanıza gerek yoktur. MotorA ya da MotorB yazan klemenslere kumanda etmek istediğiniz yükleri bağlamanız yeterli olacaktır. Şekil I.7 Hazır L298N sürücüsü paket devresi
476 I4 ‐ PCF8574/A PORT GENİŞLETİCİSİ PCF8574 ve PCF8574A Texas Instruments firmasının geliştirmiş olduğu ve MSSP I2C iletişim modunu kullanan bir port genişleticisidir. 2 hatlı I2C yolunu 8‐bit paralel yola genişletir. İkisi arasındaki tek fark adres aralıklarının farklı olmasıdır. Bazı Teknik Özellikleri: ‐ Adresleri donanımsal olarak ayarlanır ‐ Her bir pininden 25mA akım geçebilir. ‐ Mikrodenetleyicilerin I/O pinleriyle yapılan pek çok kontrol ve izleme uygulaması bu aygıt pinleri üzerinden de yapılabilir. ‐ Pinlerden birinde meydana gelen durum değişiminde açık‐akar (open drain) kesme çıkışına sahiptir. ‐ 2,5V – 5,5V arası besleme gerilimine sahiptir. PCF8574 farklı paket türlerinde üretilmekte olup pin sıralamaları değişmektedir. Şekil I.8’de 16 pinli PDIP paketinin bacak bağlantıları ve Tablo I.3’te de 16 pinli PDIP paketine göre bacak açıklamaları gös‐terilmiştir. Şekil I.8 PCF8574/A bacak bağlantıları Tablo I.3 PCF8574 bacak açıklamaları İSİM NO TÜR AÇIKLAMA A0, A1, A2 1, 2, 3 I Adres bağlantı bacaklarıdır. Doğrudan VDD ya da GND’ye bağlanır. Direnç kullanmaya gerek yoktur. GND 8 ‐ Şase INTതതതതത 13 O Kesme çıkışıdır. Bir pull‐up direnci ile VDD’ye bağlanır. P0, P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12 I/O P giriş/çıkış portudur.
477 SCL 14 I Seri saat darbesi hattıdır. Bir pull‐up direnci ile VDD’ye bağ‐lanır. SDA 15 I/O Seri veri hattıdır. Bir pull‐up direnci ile VDD’ye bağlanır. VCC 16 ‐ Besleme Şekil I.9’da iletişim sinyalizasyonunun nasıl gerçekleştiği gösterilmiştir. Sinyalizasyona dikkat edileceği üzere 3 bitlik adres sinyali ardından 1 bitlik R/Wഥ (okuma/yazma) sinyali gönderilir. Bu sinyal lojik‐1 ise köle aygıtın P portundan MCU’ya okuma, eğer lojik‐0 ise MCU’dan köle aygıtın P portuna yazma işlemi yapılacağı anlaşılır. 8‐bitlik adres sinyali bittikten sonra onay (ACK – Acknowledge) biti gönderilir. SCL hattı lojik‐1 iken, SDA hattının onay bitinden sonra lojik‐1 seviyesine geçmesi haberleşmeyi bitirir. Onay sinyalinin iletildiği sırada oluşacak bir kesme kaybolabilir. Çünkü onay sinyali sırasında kesme resetlenir. Reset işlminden sonra, saat darbesinin bir sonraki yükselen kenarında I/O hatlarındaki herhangi bir değişim kesme sinyalini tekrar üretir. Şekil I. 9 I2C seri okuma ve yazma sinyalizasyonu Okuma ve yazma modlarında cihazların adresleri değişir. Pinlerin donanımsal bağlantılarına göre adres tablosu, her iki aygıt modeli için de Tablo I.4’te gösterilmiştir. Tablo I.4 PCF8574/A için adres tablosu GİRİŞLER I2C köle aygıttan 8‐bit okuma adresi I2C köle aygıt 8‐bit yazma ad‐resi A2 A1 A0 PCF8574 PCF8574A PCF8574 PCF8574A L L L 41 71 40 70 L L H 43 73 42 72 L H L 45 75 44 74 L H H 47 77 46 76 H L L 49 79 48 78 H L H 4B 7B 4A 7A H H L 4D 7D 4C 7C H H H 4F 7F 4E 7E Tablodan görüldüğü üzere A0‐A1‐A2 pinlerinin lojik seviyesine göre 23 = 8 farklı adres elde edilir. Böy‐lece tek bir I2C yoluna 8 adet PCF8574 ya da PCF8574A bağlanabilir. İki modelin adres aralıkları farklı olduğu için, 8’er adet PCF8574 ve PCF8574A olmak üzere toplamda 16 aygıt aynı anda tek bir hat üze‐rine bağlanabilir. Şekil I.10’da böyle bir bağlantının nasıl yapılacağı gösterilmiştir.
478 Kesme çıkışı mikrodenetleyicinin kesme girişine bağlanarak MCU’yu uyarmada kullanılabilir. Aygıtın pinleri giriş moduna alındığında, girişin lojik‐0’dan lojik‐1’e ya da lojik‐1’den lojik‐0’a geçme durumla‐rında kesme aktif olur. Şekil I.10 Çok sayıda PCF8574/A'nın aynı I2C hattına bağlantısı (Kaynak: Texas Instruments) Not: PCF8574’ün donanımsal özellikleri hakkında daha ayrıntılı bilgi için veri kılavuzunu incelemeniz tavsiye edilir.
479 I5 ‐ HD44780U ALFANÜMERİK LCD EKRAN SÜRÜCÜSÜ HD44780U Hitachi firmasının düşük çözünürlüklü sıvı kristal göstergeler için geliştirmiş olduğu, dot‐matris formatta alfanümerik karakter üretici ve sürücü çipsetidir. Sahip olduğu 8 veri hattı üzerin‐den (DB7 … DB0) gönderilen veri paketlerini işleyerek karakter üretir. Daha az pin sayısı ile karakter yazdırılmasını sağlayan yapısı sayesinde 4‐bitlik paketler halinde de veri işleyip karakter üretebilir. Gö‐rüntü RAM’i, karakter üreteci ve sıvı kristal sürücüsü tek bir çip üzerinde yer alır. Karakter üreteci ROM belleğinde standart ASCII karakterlerini, Japon Kana karakterlerini ve bazı sembolleri saklamaktadır. Japon ve Avrupa dil paketi için farklı sürümleri mevcuttur. Karakter üreteci ROM belleği 208 adet 5x8 formatında, 32 adet 5x10 formatında olmak üzere 240 karakter fontunu saklayabilir. Bu sürücü çipseti kullanılarak tasarlanmış 16x1, 16x2, 16x4, 20x2, 20x4, 32x2, 40x2 gibi farklı sütun ve satır formatında LCD ekranlar vardır. Tek bir HD44780U çipseti tek 8‐karakter satırına ya da iki 8‐karak‐ter satırına kadar görüntüleme yapabilmektedir. Genişleme sürücüsü kullanılarak HD44780U çipsetiyle aynı anda 80 karakter görüntülemesi yapılabilir. Bu çipset yardımıyla yalnızca LCD ekrana karakter gön‐derimi yapılmakla kalınmaz, aynı zamanda o an için LCD ekran veri belleğinde yazılı bilgi de mikrode‐netleyiciye okunabilir. Teknik Özellikleri: ‐ 5 x 8 ve 5 x 10 nokta maktris görüntüleme mümkündür. ‐ 2,7V’tan 5,5V’a kadar düşük güç desteği vardır. ‐ 3V’tan 11V’a kadar geniş bir voltaj aralığında sıvı kristal ekran ışığı beslemesi seçeneği var‐dır. ‐ Sıvı kristal aydınlatması AC gerilimle çalışabilir. ‐ İşlemciyle yüksek hızda iletişim kurabilir (5V’ta 2MHz). ‐ 4‐bit ya da 8‐bit işlemci bağlantı arayüzü mümkündür. ‐ 80 x 8 bit görüntü RAM belleği vardır (en fazla 80 karakter) ‐ 9920 bit karakter üreteci ROM (CGROM‐Character Generator ROM) belleği vardır (top‐lamda 240 karakter fontu). ‐ 64 x 8 bit karakter üreteci RAM (CGRAM) belleği vardır (isteğe özel geçici karakter fontu, sembol, vs. tasarlamak mümkündür). 8 karakter fontu (5 x 8) 4 karakter fontu (5 x 10) ‐ 16 ortak olmak üzere x 40 segment sıvı kristal görüntü sürücüsü bacağı vardır. Ekranda karakterlerin oluşturulması bu 56 iletişim hattı ile sağlanır. ‐ Programlanabilir görev çevrim oranları vardır. Böylece aynı anda kaç satır ve kaç nokta matris kontrolünün yapılacağı belirlenir. Karakter altında kursör alanı dahil 5 x 8 nokta matris ve 1 satır için 1/8 Karakter altında kursör alanı dahil 5 x 10 nokta matris ve 1 satır için 1/11 Karakter altında kursör alanı dahil 5 x 8 nokta matris ve 2 satır için 1/16 ‐ Geniş bir aralıkta farklı komut işlevine sahiptir. Ekran temizleme, kursörü başa alma, görüntüyü açma/kapatma, kursörü açma/ka‐patma, karakter yakıp söndürme, kursörü kaydırma, görüntüyü kaydırma ‐ Enerjilendiğinde kontrolcü ve sürücüyü başlatan otomatik reset devresi vardır. ‐ Harici dirençli dâhili osilatörü vardır.
480 ‐ Batarya temelli uygulamalar için düşük güç tüketimine sahiptir. HD44780U çipseti iki adet 8‐bitlik kaydediciye sahiptir: ‐ Komut kaydedicisi (IR‐Instruction Register) ‐ Veri kaydedicisi (DR‐Data Register) IR kaydedicisi; kursör kaydırma, ekran temizleme ve görüntü veri belleği (DDRAM‐Display Data RAM) için adres bilgisi gibi komut kodlarını tutar. DR ise DDRAM’e ve CGRAM’e geçici olarak yazılan ya da onlardan geçici olarak okunacak bilgiyi tutar. Adres bilgisi komut kaydedicisine yazıldığında, veri dâhili işlemle DDRAM’den ya da CGRAM’den veri kaydedicisine okunur ve ardından kaydedilir. Çipsetin RS piniyle bu iki kaydedici arasında geçiş yapılırken, R/Wഥ piniyle okuma ya da yazma işlemi gerçekleştirilir. DB7‐DB0 pinleri karakter bilgisinin iletilmesi ve çeşitli komutların gerçekleştirilmesi için gerekli veri yolu olarak kullanılır. Tablo I.5’te RS, R/Wഥ ve DB7‐DB0 pinlerinden oluşan HD44780U te‐melli komut kümesi gösterilmiştir. Bu komut seti uygun şekilde kullanıldığında mikroC ya da benzer başka bir geliştirme platformunun LCD kütüphanesini kullanmadan kendi LCD kontrolünüzü gerçekleş‐tirebilirsiniz. Tablo I.5 HD44780U komut seti kümesi Komut Kod Açıklama İşlem sü‐resi (maks.) (fcp = 270kHz ol‐duğunda) RS R/ഥ DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 Clear display 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Ekranı temizler ve kursörü başlangıç (adres 0) konumuna alır. 1,52 ms Cursor home 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * Kursörü başlangıç konumuna alır. DDRAM içeriği değişmez. 1,52 ms Entry Mode Set 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S Kursörün hareket yönünü (I/D) ve görüntü kaydırmayı (S) ayarlar. Bu işlemler veri okuma ve yazma sıra‐sında gerçekleştirilir. 37 µs Display on/off control 0 0 0 0 0 0 1 D C B Tüm ekranın (D) ve kursörün (C) açma/kapama işlemini ve karakter konum kursörünün yanıp/sönme iş‐lemini gerçekleştirir. 37 µs Cursor/display shift 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * Kursör konumunu ya da tüm ekran hareketi (S/C) ve hareketin yönü (R/L) tanımlanır. 37 µs Function set 0 0 0 0 1 DL N F * * Arayüz veri uzunluğunu (DL), gö‐rüntü satır sayısını (N) ve karakter fontunu (F) ayarlar. 37 µs Set CGRAM address 0 0 0 1 CGRAM adresi CGRAM adresini ayarlar. CGRAM ve‐risi bu ayarlamadan sonra gönderi‐lir. 37 µs Set DDRAM address 0 0 1 DDRAM adresi DDRAM adresini ayarlar. DDRAM verisi bu ayarlamadan sonra gönde‐rilir. 37 µs Read busy flag & address co‐unter 0 1 BF CGRAM/DDRAM adresi Dâhili işlemin gerçekleştirildiğini ifade eden meşgul bayrağını (BF‐Busy Flag) okur ve CGRAM ya da DDRAM adres sayıcısı içeriğini okur. 0 µs
481 Write CGRAM or DDRAM 1 0 Veriyi yaz Veriyi CGRAM ya da DDRAM bellek‐lerine yazar. 37 µs Read from CG/DDRAM 1 1 Veriyi oku Veriyi CGRAM ya da DDRAM bellek‐lerinden okur. 37 µs Komut bit açıklamaları: I/D – 0 = kursör konumunu düşürür, 1 = kursör konumunu yükseltir; S – 0 = görüntü kaydırma yok, 1 = görüntü kaydırma; D – 0 = görüntü kapalı, 1 = görüntü açık; C ‐ 0 = kursör kapalı, 1 = kursör açık; B – 0 = kursör yanıp/sönme kapalı, 1 = kursör yanıp/sönme açık; S/C – 0 = kursörü hareket ettir, 1 = görüntüyü kaydır; R/L – 0 = sola kaydır, 1 = sağa kaydır; DL – 0 = 4‐bit arayüz, 1 = 8‐bit arayüz; N – 0 = 1/8 ya da 1/11 görev çevrimi (1 satır), 1 = 1/16 görev çevrimi (2 satır); F – 0 = 5x8 nokta matris, 1 = 5x10 nokta matris; BF – 0 = komut kabul edilebilir, 1 = dâhili işlem var, bu sırada veri okuma ya da yazma yapılamaz. Not: HD44780U çipsetinin donanımsal özellikleri, karakter üretimi ve yazdırma/okuma işlemleri hak‐kında daha ayrıntılı bilgi için veri kılavuzunu incelemeniz tavsiye edilir. HD44780 ile 5x8 çözünürlüğünde özel karakter üretmek ve ekranda yazdırmak için Şekil I.11’deki ka‐rakter üreteci matrisinden yararlanılabilir. Mikroelektronika programının “Tools→LCD Custom Charac‐ter” menüsünden özel karakter elde etmenize yardımcı olacak aracı çağırabilirsiniz. 5x8 matris hücre‐sine sahip ekranların 8. satırı kursör imleci olarak kullanılır. Bu nedenle karakterlerin ilk 7 satırı kapsa‐yacak şekilde oluşturulmasında fayda vardır. Şekil I.11 LCD karakter üreteci Şekildeki örnekte “Ö” harfi oluşturulmuştur. Her sütundaki siyah hücreler lojik‐1 değerine karşılık gelir. Dolayısıyla verilen örnek için {0b01010, 0b01110, 0b10001, 0b10001, 0b10001, 0b10001, 0b01110, 0b00000} ikilik kod dizisi elde edilir. Program düzenleyicisinde bu karakterin HD44780 sürücüsüne uy‐gun olarak hazırlanmasını sağlayacak mikroC kod bloğu Tablo I.6’da verilmiştir. Tablo I.6 LCD ekran için özel karakter üretilmesini sağlayan kod bloğu char buyuk_o[] = {10,0,14,17,17,17,14,0}; void CustomChar(char pos_row, char pos_char) { char i; Lcd_Cmd(64); for (i = 0; i<=7; i++) Lcd_Chr_CP(butuk_o[i]); Lcd_Cmd(LCD_RETURN_HOME);
482 Lcd_Chr(pos_row, pos_char, 0); } HD44780U sürücüsü için 8 adet isteğe bağlı 5x8 matris karakter tasarlanabileceği söylenmişti. Bu ka‐rakterlerin yer alacağı CGROM adresi desimal 64 değerinden başlar. Her karakter için 8 baytlık alan kullanıldığından dolayı bir sonraki karakter adresi 72’den devam eder ve 120 adres değerinde son bu‐lur. Bu adreslerden karakterlerin çağrılıp yazdırılması için sırasıyla 0,1,2,3,4,5,6,7 değerleri kullanılır. İlgili adreslere karşılık gelen yazdırma numaraları aşağıdaki gibidir: Adres Sıra 64 0 72 1 80 2 88 3 96 4 104 5 112 6 120 7 Lcd_Cmd(Adres) komutuyla ilgili adres alanına gidilir. Ardından 8’lik döngü ile her bir satır için 8 farklı ikilik kod Lcd_Chr_Cp(karakter[i]) komutuyla adres alanına yazdırılır. Adres alanına kaydedilen karak‐terin LCD ekranına yazdırılması için Lcd_Chr(satir, sutun, sira) komutu kullanılır.
483 I6 ‐ USB Donanımı ve Protokolü Tak ve çalıştır aygıtlarına bağlantı standartı getirmek amacıyla çok sayıda firmanın bir araya gelerek ortaya koydukları bir seri haberleşme protokolüdür. Evrensel Seri Yolu (Universal Serial Bus) olarak ismi duyurulan bu teknolojinin günümüze kadar çeşitli versiyonları çıkmıştır. Gelişim kronolojisini kısaca aşağıdaki gibi verebiliriz: ‐ USB 1.x: Düşük band genişliğinde 1,5 Mbit/s, yüksek band genişliğinde 12 Mbit/s hızlarında iletişim gerçekleştiren ilk versiyonu USB 1.0 olarak sürülmüştür. 1.1 sürümüyle birlikte USB aygıtları yaygınlaşmıştır. ‐ USB 2.0: İletişim hızının 480 Mbit/s seviyesine çıkartılmış olan sürümdür. Tümleşik USB do‐nanımına sahip pek çok 8‐bit mikrodenetleyicinin de kullandığı standarttır. ‐ USB 3.x: SuperSpeed (5 Gbit/s), SuperSpeed+ (10 Gbit/s) ve SuperSpeed+ (20 Gbit/s) hız‐larını destekleyen sürümdür. Bu sürümleri birbirinden ayırmak için Şekil I.12’de gösterildiği gibi farklı logolar kullanılır. Şekil I.12 USB sürümlerine göre logolar Piyasada farklı USB priz (soket) ve konnektör türüne sahip aygıtlar vardır. Şekil I.13’te mikrodenetleyici temelli uyuglamalarda da sıklıkla tercih ettiğimiz ve yaygın olarak kullanılan standart A ve Standart B erkek/dişi konnektör türleri gösterilmiştir. Şekil I.13 Standart A ve Standart B USB erkek konektörleri
484 Mini A, Mini B, Mikro A, Mikro B, Mikro AB ve Full‐duplex C türü gibi çeşitli taşınabilir cihazlar ve video aygıtları için farklı konnektör türleri mevcuttur. Elektriksel Özellikleri: USB sinyalleri, bir çift burgulu veri kablosuyla diferansiyel fark sinyali tekniğine göre işlev gören, +%15 toleranslı 90Ω’luk karakteristik empedansı olan kablo üzerinden taşınır. Tablo I.7 USB besleme ve veri bacakları USB konnektörlerde besleme ve veri bacakları Pin 1 VBUS (+5 V) Pin 2 Data− Pin 3 Data+ Pin 4 Şase USB donanımı USB alıcı aygıtlarını +5% toleransla 5V’ta besler. Düşük güç aygıtları (USB fare ve klavye, vb.) en fazla 1 birim yük çekebilir (USB 2.0’da 1 birim yük 100 mA, USB 3.0’da ise 150 mA’dir). Tüm aygıtlar, yapılandırılmamış olarak başlatılırken düşük güçlü cihazlar olarak davranmalıdır. Yüksek güçlü aygıtlar (2.5 inç USB HDD, vb.), USB 2.0’da en az 1 birim yük ve en çok 5 birim yük akım (500mA) çekerler. SuperSpeed aygıtlar (USB 3.0) içinse en fazla 6 birim yük (900 mA) akım çekilebilir. USB 1.2 standartını kullanan batarya şarj sistemlerinden 1,5A akım çekilebilir. Düşük hız (Low Speed‐LS) ve tam hız (Full Speed‐FS) modları, D+ ve D‐ etiketli tek bir veri üzerinden yarım dubleks olarak haberleşir. İletilen sinyaller için; 0.0 V – 0.3 V aralığı lojik‐0, 2.8 V – 3.6V aralığı lojik‐1 seviyesindedir. Sinyal hatları sonlandırılmaz. Yüksek hız (High Speed ‐ HS) mod da aynı kablo çiftini kullanır, fakat farklı bir elektriksel yöntem kulla‐nır. Düşük sinyal voltajı tekniği denen bu yöntemde; ‐10 mV – 10 mV aralığı lojik‐0, 360 mV – 440 mV aralığı lojik‐1 seviyesidir. Süper hız (SuperSpeed‐SS) modunda ilave iki çift kalkanlı burgulu (twisted‐pair) kablo vardır. Bunlar full‐dubleks süper hız çalışma için tahsis edilmişlerdir. Eski yarım dubleks hatlar korunmuş ve uyumlu‐luk devam ettirilmiştir. Şekil I.14’te 3.0 nesli standart A ve standart B tipi konektörler gösterilmiştir.
485 Şekil I.14 USB 3.0 standart A ve standart B tipi konnektörler SuperSpeed+ (SS+) artırılmış veri hızını (Gen 2x1 modu) ve/veya C‐tipi konektörde (Gen 1x2 ve Gen 2x2 modları) ek bir hat kullanır. USB Topolojisi ve İletişim Protokolü Bir USB sistem, katmanlı yıldız topolojisine sahip bir ya da daha fazla alıcı portlu ve çok sayıda çevresel aygıtlı bir yöneticiden (host) oluşmaktadır. Beş katmana kadar izin verilen ek USB hub’ları sisteme dahil olabilir. Bir USB yönetici çok sayıda denetleyiciye sahiptir. Her biri bir ya da daha fazla porta sahiptir. USB denetleyicileri bilgisayarınızın aygıt yöneticisinden görmeniz mümkündür. PIC mikrodenetleyicili bir USB donanımını da bilgisayarınızın uygun bir USB portuna bağladığınızda HID aygıtı olarak aygıt yö‐neticisinde görülecektir. Tek bir ana yöneticiye 127 kadar aygıt bağlanabilir. USB aygıtları hub’lar üzerinden seri olarak bağlıdır‐lar. Yönetici denetleyicisi olarak tasarlanmış bir hub, kök hub (root hub) olarak adlandırılır. Bir USB aygıtı çok sayıda mantıksal alt aygıtlardan oluşabilir. Örneğin, webcam gibi tümleşik bir aygıt video ve ses donanımları gibi birden fazla özelliğe sahip olabilir. Bu her mantıksal alt aygıt için yönetici (host) tarafından farklı bir adres tahsis edilmektedir ve tüm mantıksal aygıtlar fiziksel USB kablosuna bağlı yerleşik bir hub’a bağlıdır. USB ağındaki aygıtlar doğrudan birbirleriyle haberleşemez. Haberleşme yönetici (host) üzerinden ger‐çekleşir. Şekil I.15 USB aygıtında bitiş noktaları (endpoints)
486 USB aygıtı mantıksal iletişim kanalları üzerine kurulmuştur. Bir kanal, ana yöneticiden mantıksal bir elemana bağlantı anlamına gelir. Bu mantıksal elemana bitiş noktası (endpoint) denir. Çünkü kanallar bitiş noktalarına karşılık gelir. Bu terimler karşılıklı olarak birbirlerinin yerine kullanılabilir. Bir USB aygıtı her ne kadar 16 giriş, 16 çıkış olmak üzere 32 bitiş noktasına sahip olabilse de, pratikte bu kadarını kullanan bir aygıt yoktur. Bir bitiş noktası, ilk kullanıma hazırlanma sırasında (fiziksel bağlantı sonrası periyot “enumaration‐numaralandırma” olarak adlandırılır) aygıt tarafından tanımlanır ve numaralan‐dırılır. Böylece nispeten kalıcı bir kanal açılabilir ve kapatılabilir . İki tür kanal vardır: Akış ve mesaj kanalı. Mesaj kanalı, veri transferlerini kontrol etmek için kullanılan iki‐yönlü bir kanaldır. Mesaj kanalları genellikle aygıta kısa ve basit komutlarla durum kontrolü gerçek‐leştirmek için kullanılır. Akış kanalı ise, verileri eşzamanlı, kesme ya da toplu transfer yöntemleriyle ileten tek yönlü bir bitiş noktasına bağlanan tek yönlü bir kanaldır. USB TANIMLAYICILARI Tüm USB aygıtları aygıtın farklı özelliklerini açıklayan bir tanımlayıcı hiyerarşisine sahiptir. Üretici kim‐liği, aygıtın versiyonu, desteklenen USB versiyonu, aygıtın ne olduğu, güç gereksinimleri, uçnokta sayısı ve bu gibi bilgiler cihaz içindeki EEPROM belleğinde ya da mikrodenetleyicinin ilgili belleğinde yer alır. En yaygın USB tanımlayıcıları şunlardır: ‐ Aygıt tanımlayıcıları ‐ Yapılandırma tanımlayıcıları ‐ Arayüz tanımlayıcıları ‐ HID (Human Interface Device – İnsan Arayüz Aygıtı) tanımlayıcıları ‐ Bitiş noktası tanımlayıcıları Tanımlayıcılar hiyerarşik bir dizilime sahiptir ve aygıt tanımlayıcısı en üstte yer alır. Aygıt tanımlayıcı‐sında, USB organizasyonu tarafından belirlenen satıcı kimliği (Vendor IDentification ‐ VID) ve üretici tarafından tanımlanan ürün kimliği (Product IDentification ‐ PID) bilgileri de yer alır. Her tanımlayıcının hiyerarşik sırada bir takım görevleri vardır. Bilgisayara bağlayacağınız uygulama kartı hakkında işletim sistemine bilgilendirme bu tanımlayıcılar ile yapılır. “mikroC PRO for PIC” programının Tools → HID Terminal komutuyla erişilen bir HID tanımlayıcı oluşturma programı vardır. Bu araç yardı‐mıyla mikrodenetleyicili kartınıza masaüstü yazılımına ihtiyaç duymadan veri göndermeniz de müm‐kündür. Şekil I.16’da HID aracı üzerinden örnek bir tanımlayıcının oluşturulması gösterilmiştir. HID aracının “Descriptor‐Tanımlayıcı” sekmesine gelindiğinde satıcı ve üretici isimleriyle birlikte veri‐yolunun çekeceği maksimum akım değeri, bitiş noktası havuzu için kesme akımı, giriş ve çıkış rapor uzunlukları bilgileri de değiştirilebilmektedir. Genel olarak donanımsal niteliklerle ilgili bilgileri varsayı‐lan değerlerinde tutun. “Save descriptor” butonuna tıkladığınızda, varsayılan olarak “USBdsc.c” ismiyle yukarıda isimleri verilmiş olan tüm tanımlayıcıları kapsayacak şekilde bir dosya oluşturulur. Programı‐nızın derlenmesi sırasında bu tanımlayıcı dosyasının çalışmaya “#include” komutuyla dahil edilmesi ge‐rekir.
487 Şekil I.16 HID Terminal aracıyla USB tanımlayıcı dosyasının oluşturulması Kaydettiğiniz tanımlayıcı dosyasını bir metin editöründe ya da C editöründe açtığınızda, yazmış olduğu‐nuz bilgilerin yer aldığı kod parçasını Tablo I.8’de gösterildiği gibi görebilirsiniz. Tablo I.8 HID USB tanımlayıcısı içerik örneği //Manufacturer string descriptor const struct{ char bLength; char bDscType; unsigned int string[10]; }strd2={ 22, //sizeof this descriptor string 0x03, {'H','a','k','a','n',' ','G','E','N','C'} }; //Product string descriptor const struct{ char bLength; char bDscType; unsigned int string[20]; }strd3={ 42, //sizeof this descriptor string 0x03, {'U','S','B',' ','I','L','E',' ','P','I','D',' ','K','O','N','T','R','O','L','U'} };
488 I7 ‐ 7447 ve 7448 BCD 7‐Segment Gösterge Sürücüleri Sayısal bir kod çözücü entegresi (IC), sayısal bir değeri başka bir sayısal değere dönüştüren aygıttır. İkilik Kodlu Onlu sayı sistemini (Binary Coded Decimal) 7‐segment gösterge sürücüsüne dönüştürme işlemi sayısal kod çözmede yaygın olarak karşımıza çıkan bir uygulamadır. 7‐segment LED ya da LCD tip ekranlar; sayılar, harfler, ya da diğer alfanümerik karakterlerden oluşan bilginin gösterilmesinde yaygın olarak tercih edilirler. 7‐segment göstergeler 7 adet bağımsız renkli LED’din tek bir paket altına alınmış halidir. LED’lerin uygun şekilde sürülüp, 0‐9 arası sayı ve A‐F arası HEX karakterlerinin gösterilmesi için BCD – 7‐segment gösterge sürücüleri kullanılır. 7‐segment göstergeler içlerindeki LED’lerin ortak anotlu ya da ortak katotlu olmasına göre isimlendiri‐lirler. Ortak anotlu göstergeleri sürmek için çıkışları terslemeli 7447 entegresi kullanılırken, ortak ka‐totlu göstergeleri sürmek için 7448 entegresi kullanılır. Standart 7‐segment LED göstergesi genellikle 8 giriş bağlatısına sahiptir. Her bir LED segmenti için bir pin ve ortak terminal için de bir pin bulunur. Ayrıca nokta sinyali için de ek bir pini bulunan göstergeler vardır. Piyasada yaygın olarak 5 + 5 şeklinde her iki tarafında 5’er adet pin bulunan 7‐segment göster‐geler bulunur. Her iki tarafın orta kısmında yer alan pinler ortak bağlantı pinidir. Piyasada farklı boyut‐larda ve farklı karakter tiplerine uygun geniş bir yelpazede 7‐segment gösterge bulunsa da, çalışma ilkesi bakımından iki tip 7‐segment gösterge kullanılır. 1. Ortak katot gösterge (Common Cathode Display ‐ CCD): Bu göstergede LED’lerin tüm katot bağlantı‐ları ortak bir terminale bağlanmıştır. Bu terminal devre bağlantılarında şase hattına bağlanmalıdır. Boşta kalan diğer pinler LED’lerin anot bağlantılarıdır. Hangi segment yakılmak istenirse ilgili segmentin bacağına lojik‐1 (High) uygulanmalıdır. Şekil I.17 7‐segment ortak katot göstergenin yapısı 2. Ortak anot gösterge (Common Anode Display ‐ CAD): Bu göstergede LED’lerin tüm anot bağlantıları ortak bir terminale bağlanmıştır. Bu terminal devre bağlantılarında VCC/VDD hattına bağlanmalıdır. Boşta kalan diğer pinler LED’lerin katot bağlantılarıdır. Hangi segment yakılmak istenirse ilgili segmen‐tin bacağına lojik‐0 (Low) uygulanmalıdır.
489 Şekil I.18 7‐segment ortak anot göstergenin yapısı 7447 ve 7448 kod çözücü ve 7‐segment gösterge sürücü entegreleri 4 BCD girişe ve 7 çıkışa sahiptir. Bu entegreler onlu sayı tabanında işlem yaptıkları için yalnızca 0‐9 arası rakamların bilgisini sürebilir. Bu nedenle bu entegrelerle onaltılı sayı tabanının A‐F karakterlerini sürdüremezsiniz. BCD – 7‐segment gösterge sürücüsünün doğruluk tablosu Tablo 3.1’de gösterilmiş olup Tablo I.9’da BCD kod tablosu ve‐rilmiştir. Tablo I.9 BCD kod tablosu Onlu İkilik Değer Karşılığı BCD 8 4 2 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 2 0 0 1 0 2 3 0 0 1 1 3 4 0 1 0 0 4 5 0 1 0 1 5 6 0 1 1 0 6 7 0 1 1 1 7 8 1 0 0 0 8 9 1 0 0 1 9 10 1 0 1 0 Geçersiz 11 1 0 1 1 Geçersiz 12 1 1 0 0 Geçersiz 13 1 1 0 1 Geçersiz 14 1 1 1 0 Geçersiz 15 1 1 1 1 Geçersiz Şekil I.19’da 7447 ve 7448 entegrelerinin BCD giriş ve 7‐segment çıkış pinleri gösterilmiştir. 7‐segment gösterge girişlerine ya da ortak terminale direnç bağlantısı unutulmamalıdır.
490 Şekil I.19 BCD'den 7‐segment'e kod çözücü Şekil I.20’de BCD – 7‐segment sürücü bağlantısı ve örnek olarak ‘9’ sayısının elde edilmesi gösterilmiş‐tir. Şekil I.20 BCD ‐ 7‐segment kod çözücü örnek uygulaması
491 I8 – LM1117 LOW‐DROPOUT VOLTAJ REGÜLATÖRÜ Mikrodenetleyici uygulamalarındaki en önemli sorun kararlı bir beslemenin sağlanması sırasında yaşa‐nan sıkıntılardır. Mikrodenetleyicilerin çekirdek işlemcisinin, dış dünya ile bağlantı sağlayan çevre bi‐rimlerinin ve o çevre birimlerine bağlı algılayıcıların kararlı çalışabilmesi için gerekli besleme hatasız şekilde sağlanmalıdır. F serisi çoğu PIC mikrodenetleyicisi düşük çalışma aralığına da sahiptir. Her ne kadar 2 V – 5.5 V aralı‐ğında çalışabilseler de sabit kaynaktan beslenmeleri durumunda ideal olarak 5V ile çalışmaları tavsiye edilir. LF serisi XLP PIC mikrodenetleyicilerinde ise çalışma aralığı 1.8 V – 3.6 V seviyesine iner. Mikro‐denetleyicili kartların üzerinde çalışması gereken ve 3.3 V ya da 5 V DC gerilime ihtiyaç duyan algılayı‐cılar olabilir. İşte tüm bu devre bileşenleri için bazı durumlarda 3.3 V, 5 V ve hatta değişebilir aralıkta DC beslemeye ihtiyaç duyulur. LDO özellikli gerilim regülatörleri maksimum çıkış akımlarını düşük çıkış voltajında bile yüke sunabilir. Teknik özellikleri şu şekildedir: ‐ 1.8 V, 2.5 V, 3.3 V, 5 V ve ayarlanabilir versiyonları mevcuttur. Ayarlanabilir olanda çıkış gerilimi 1.25 V – 13.8 V arasında değiştirilebilir. ‐ Maksimum giriş gerilimi 20V’tur. Giriş ve çıkış arasındaki farkın çok yüksek olmaması iste‐nir. Bu fark LM1117 üzerinde fazladan ısı yayınımına yol açar. ‐ Akım sınırlama ve termal koruma özelliklidir. ‐ Çıkış akımı maksimum 800 mA’dir. Bu akımı çıkış 1.2 V’a düşse bile yüke verebilir. ‐ Sıcaklık aralığı 0 oC – 125 oC, I modelinde ise ‐40 oC dereceye kadar çalışabilir Kullanım alanları: ‐ DC – DC dönüştürmede son regülatör katı olarak kullanılır. ‐ Batarya şarj donanımı olarak kullanılabilir. ‐ Portatif ve batarya ile çalışan aygıtlar için kullanılabilir. Şekilde LM1117’nin en sık kullanılan SOT‐223 kılıf yapısı ve ayarlanabilir regülatör olarak kullanılması istendiğinde kurulacak devre düzeni gösterilmiştir. CADJ kondansatörü isteğe bağlı olarak bağlanır. Kul‐lanılması durumunda çıkış dalgalanması zayıflatmasına katkı sağlar. 10 uF’lık bir kondansatör bağlaya‐bilirsiniz. Şekil I.21 LM1117 SOT‐223 kılıfı ve ayarlanabilir voltaj devresi uygulaması