Microcontrôleur PIC
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Vous avez de Les microcontrôleurs PIC (ou PICmicro dans la terminologie du fabricant) forment une famille de microcontrôleurs de la société Microchip. Ces microcontrôleurs sont dérivés du PIC1650 développé à l'origine par la division microélectronique de General Instruments.
Le nom PIC n'est pas officiellement un acronyme, bien que la traduction en « Peripheral Interface Controller » (contrôleur d'interface périphérique) soit généralement admise. Cependant, à l'époque du développement du PIC1650 par General Instruments, PIC était un acronyme de « Programmable Intelligent Computer ».
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[modifier] Utilité
Un microcontrôleur est une unité de traitement de l’information de type microprocesseur à laquelle on a ajouté des périphériques internes permettant de réaliser des montages sans nécessiter l’ajout de composants externes. En ce sens, les PIC sont particulièrement bien dotés, car ils intègrent mémoire de programme, mémoire de données, ports d'entrée-sortie, et même horloge, bien que des bases de temps externes puissent être employées. Certains modèles disposent de port et unités de traitement de l'USB.
[modifier] Techniques mises en jeu
Les PIC sont des composants dits RISC (reduced instruction set computer), ou encore microprocesseur à jeu d’instruction réduit. Plus on réduit le nombre d’instructions, plus facile et plus rapide en est le décodage, et plus vite le composant fonctionne.
Le temps de cycle d'un PIC est donné par la fréquence d’horloge utilisée pour le cadencer, divisée par 4. Cela est dû à l'architecture interne de ce microcontrôleur.
Les PIC stockent chaque instruction dans un seul mot de programme et exécutent chaque instruction en un cycle, sauf les sauts qui sont exécutés en deux cycles. On atteint donc des vitesses élevées, et les instructions sont de plus très rapidement assimilées.
Avec un quartz de 4MHz (ou l'horloge interne), on obtient donc 1 000 000 de cycles/seconde, or, comme le PIC exécute pratiquement 1 instruction par cycle, hormis les sauts, cela donne une puissance de l’ordre de 1 MIPS (1 million d'instructions par seconde).
La plupart des PIC peuvent être cadencés jusqu'à 20MHz. C’est donc une vitesse de traitement plus qu’honorable pour un microcontrôleur.
[modifier] Programmation
Les PIC disposent de plusieurs technologies de mémoire de programme ROM:
Leurs noms se composent de 2 chiffres + 1 ou 2 lettres + un nombre.
Exemple : 16F84 => 16 est le type de processeur, F est le type de mémoire flash, 84 est la version du PIC.
La programmation du PIC peut se faire de différentes façons :
- Par l'intermédiaire d'un programmateur dédié (par exemple : PRO MATE de la société Microchip)
- Par programmation in-situ. Il suffit alors de câbler correctement le micro sur la carte fille pour qu'une simple liaison série suffise. Il existe plusieurs solutions libres (logiciel + interface à faire soi-même) ou commerciales (par exemple : ICD2 de Microchip) pour faire cela.
[modifier] Déboguage
Plusieurs solutions existent pour déboguer un programme écrit pour un microcontrôleur PIC :
- simulateur
- émulateur
- Débogueur in-situ.
[modifier] Familles de PICs
[modifier] 10Fxxx/12Fxxx
Ce sont des composants récents. Il ont comme particularités d'être extrêmement petits, simples et économiques.
[modifier] 16Cxxx/16Fxxx
Composants de milieu de gamme. C'est la famille la plus fournie.
[modifier] 17Cxxx
Gamme intermédiaire entre 16xxx et 18xxx. Cette gamme n'est plus enrichie par Microchip. Elle supporte la compilation en C.
[modifier] 18Cxxx/18Fxxx
Cette famille a un jeu d'instruction plus complet puisqu'il comprend de l'ordre de 75 instructions. Cette palette d'instructions étendue lui permet de faire tourner du code C compilé de manière nettement plus efficace que les familles précédentes. On peut les utiliser avec un quartz oscillant jusqu'à 48MHz.
[modifier] 24Fxxx
Sortie en 2004, c'est la famille la plus récente. Elle est la plus performante à ce jour. Elle est programmable en C comme tous les autres PICs.
Quelques caractéristiques à remarquer :
- programmable avec le compilateur MPLAB C30, dérivé de GCC 3.3 (toutes les familles de microcontrôleurs 16 bits de chez Microchip peuvent être programmée avec ce compilateur) ;
- dispose d'un port JTAG.
[modifier] dsPIC30/dsPIC33
Le dsPIC (digital signal PICs) est le premier microcontrôleur de la société Microchip qui ait une architecture 16 bits (les autres étant à 8 bits). Il est adapté aux applications de traitement du signal et peut donc remplacer un DSP.
