PIC常見問題14問

1、PIC單片機振蕩電路中如何選擇晶體?
對于一個高可靠性的系統(tǒng)設計,晶體的選擇非常重要,尤其設計帶有睡眠喚醒(往往用低電壓以求低功耗)的系統(tǒng).這是因為低供電電壓使提供給晶體的激勵功率減 少,造成晶體起振很慢或根本就不能起振.這一現(xiàn)象在上電復位時并不特別明顯,原因時上電時電路有足夠的擾動,很容易建立振蕩.在睡眠喚醒時,電路的擾動要 比上電時小得多,起振變得很不容易.在振蕩回路中,晶體既不能過激勵(容易振到高次諧波上)也不能欠激勵(不容易起振).晶體的選擇至少必須考慮:諧振頻 點,負載電容,激勵功率,溫度特性,長期穩(wěn)定性.
2、如何判斷電路中晶振是否被過分驅動?
電阻RS常用來防止晶振被過分驅動.過分驅動晶振會漸漸損耗減少晶振的接觸電鍍,這將引起頻率的上升.可用一臺示波器檢測OSC輸出腳,如果檢測一非常清 晰的正弦波,且正弦波的上限值和下限值都符合時鐘輸入需要,則晶振未被過分驅動;相反,如果正弦波形的波峰,波谷兩端被削平,而使波形成為方形,則晶振被 過分驅動.這時就需要用電阻RS來防止晶振被過分驅動.判斷電阻RS值大小的最簡單的方法就是串聯(lián)一個5k或10k的微調電阻,從0開始慢慢調高,一直到 正弦波不再被削平為止.通過此辦法就可以找到最接近的電阻RS值.
3、晶振電路中如何選擇電容C1,C2?
(1):因為每一種晶振都有各自的特性,所以最好按制造廠商所提供的數(shù)值選擇外部元器件.
(2):在許可范圍內,C1,C2值越低越好.C值偏大雖有利于振蕩器的穩(wěn)定,但將會增加起振時間.
(3):應使C2值大于C1值,這樣可使上電時,加快晶振起振.
4、PIC系列單片機I/O腳有什么特點?
PIC系列單片機的任意一條I/O管腳都有很強的帶負載能力(至少可提供或灌入25mA的電流).因此,在某些場合,這些管腳可作為可控的電源.舉個例子,在一 些低功耗的設計中,希望一些周圍的器件在系統(tǒng)待命時不耗電或盡量少耗電,此時,可考慮這些器件的電源供電由一條I/O腳負責提供,在工作時,MCU在該條 管腳上輸出高電平(接近VDD),帶幾個mA的負載絕對不成問題;若要進入低功耗模式,MCU就在該管腳輸出低電平(接近0),被控器件沒有了電源,也就 不會耗電.比如LCD顯示電路,信號調制電路等都非常適合此類控制.
5、為何系統(tǒng)在外界磁場和電場的干擾時,不能正常工作?
如果在主控電路中沒有濾波電路,您用的芯片在/MCLR端應接一個能保證濾去該端口上的窄脈沖電路.因/MCLR上加的低電平寬度應大于2US,系統(tǒng)才能復位,而小于2US的低電平將會干擾系統(tǒng)的正常工作.
6、使用帶A/D的PIC芯片時,怎樣才能提高A/D轉換的精度?
(1):保證您的系統(tǒng)的時鐘應是適合的.如果您關閉/打開A/D模塊,應等待一段時間,該段時間是采樣時間;如果您改變輸入通道,同樣也需等待這段時間,和最后的TAD(TAD為完成每位A/D轉換所需的時間).TAD可以在ADCON0中(ADCS1、ADCS0)中選擇,它應在2US-6US之間.如 果TAD太小,在轉換過程結束時,沒有完全被轉換;如果TAD太長,在全部轉換結束之前,采樣電容上的電壓已經(jīng)下降.對該時間的選擇的具體細節(jié)請參照有關 的數(shù)據(jù)手冊或應用公式.
(2):通常模擬信號的輸入端的電阻太高(大于10Kohms)會使采樣電流下降從而影響轉換精度.若輸入信號不能很快的改變,建議在輸入通道口用0.1UF的電容;它將改變模擬通道的采樣電壓;由于電流的補給,內在的保持電容為51.2PF.
(3):若沒有把所有的A/D通道用完,最好少用AN0端.因它的下一個腳與OSC1緊靠在一起,會對A/D對轉換造成影響.
(4):最后,在系統(tǒng)中,若芯片的頻率較低,A/D轉換的時鐘首選的是芯片的振蕩.這將在很大范圍內降低數(shù)字轉換噪音的影響.同時,在系統(tǒng)中,在A/D轉換開始后,進入SLEEP狀態(tài),必須選擇片內的RC振蕩作為A/D轉換的時鐘信號.該方法將提高轉換的精度.
7、PIC16C7XX的A/D片內RC振蕩器能否用于計數(shù)器?
16C71A/D轉換器片內RC振蕩器的作用是讓MCU處于睡眠時(此時主振停振)能有一個時鐘源來進行A/D轉換.此RC振蕩器因其內部設計的限制不能 被其他電路使用. A/D轉換器內部RC振蕩器鐘頻典型值為250K,但會隨著環(huán)境溫度,工作電壓,產(chǎn)品批號等不同而有相當?shù)淖儎?定時器的時鐘源可以選擇內部的振蕩頻率,也可以是外部的脈沖輸入信號.若你能選擇后者,那就能方便地做到MCU的主頻很高而時鐘的溢出率較低.不然,除了 用軟件來計數(shù)分頻,好象也沒有其它招數(shù).另一種選擇是用其它型號的MCU,其內部至少還另有一個TIMER1,因為TIMER1可以有獨立的一顆晶體作為時鐘振蕩的基準,你可以方便地選用頻率低 的晶體來完成你的設計.
8、為什么PIC單片機應用中,有時出現(xiàn)上電工作正常,而進入睡眠后喚醒不了?
對于一個高可靠性的系統(tǒng)設 計,晶體的選擇非常重要.在振蕩回路中,晶體既不能過激勵(容易振到高次諧波上),也不能欠激勵(不容易起振).尤其在設計帶有睡眠喚醒(往往用低電壓以 求低功耗)的系統(tǒng)中,若還是隨手拿一顆晶體就用,你的系統(tǒng)可能會出問題.這是因為低供電電壓使提供給晶體的激勵功率減少,造成晶體起振很慢或根本就不能起 振.這一現(xiàn)象在上電復位時并不特別明顯,原因時上電時電路有足夠的擾動,很容易建立振蕩.在睡眠喚醒時,電路的擾動要比上電時小得多得多,起振變得很不容 易.評價振蕩電路是否工作在最佳點的簡單方法時用示波器看OSC2腳上的波形(必須考慮示波器接入電容!)最好的情形是看到非常干凈漂亮的正弦波,沒有任 何波形畸變,而且要滿幅(接近VCC和GND)晶體的選擇至少必須考慮:諧振頻點,負載
電容,激勵功率,溫度特性,長期穩(wěn)定性.
9、PIC單片機應用中晶體選擇的注意事項.
對于一個高可靠性的系統(tǒng)設計,晶體的選擇非常重要.在振蕩回路中,晶體既不能過激勵(容易振到高次諧波上)也不能欠激勵(不容易起振).尤其在設計帶有睡 眠喚醒(往往用低電壓以求低功耗)的系統(tǒng)中,若還是隨手拿一顆晶體就用,你的系統(tǒng)可能會出問題.這是因為低供電電壓使提供給晶體的激勵功率減少,造成晶體 起振很慢或根本就不能起振.這一現(xiàn)象在上電復位時并不特別明顯,原因時上電時電路有足夠的擾動,很容易建立振蕩.在睡眠喚醒時,電路的擾動要比上電時小得 多得多,起振變得很不容易.有人評價:PIC單片機對晶體的要求怎么這么高,用51好象從來就沒有這么麻煩,手里抓到什么就用什么,也不見有問題呀?且慢,這樣比較前提并不一樣,同 樣在睡眠時,有誰見過51系列不用復位而僅靠內部或外部事件喚醒嗎?若你并不需要這么高級的設計技術,PIC也大可以讓你逮到什么晶體就用什么.評價振蕩電路是否工作在最佳點的簡單方法時用示波器看OSC2腳上的波形(必須考慮示波器接入電容!)最好的情形是看到非常干凈漂亮的正弦波,沒有任何波 形畸變,而且要滿幅(接近VCC和GND)晶體的選擇至少必須考慮:諧振頻點,負載電容,激勵功率,溫度特性,長期穩(wěn)定性.
10、為何使用PICSTAR-PLUS燒寫16CE625-04/P有時無法把保密位燒成保密?
使用PICSTAR-PLUS對芯片編程時,程序代碼是放在計算機的RAM中,每次寫程序時通過串口把數(shù)據(jù)下載到燒寫器中去編程,所以可能會出錯.我不懷 疑你操作有問題,但是請注意的PICSTAR-PLUS是用于開發(fā)用途的編程器,不推薦用于規(guī)模生產(chǎn).你能計算出出錯概率為1%,看來你是用它來作大規(guī)模 生產(chǎn)了.為保證燒寫可靠,推薦你使用高奇公司生產(chǎn)的PICKIT編程器.
11、PIC單片機型號中,后綴A/B/C分別代表什么?
PIC單片機型號中,后綴A/B/C表示的是芯片生產(chǎn)的工藝不同.從A到C是工藝不斷更新,硅片圓盤(Wafer)的直徑變大,線寬變窄,線距變密,在同 一個圓盤上可以制作出更多的芯片,從而降低了生產(chǎn)成本.從功能角度來看,三者是一樣的.當然,新版本的芯片中會把現(xiàn)有版本中存在的一些問題作些修正,功能會得到擴充.從性能指標上來講,三者有些差距.一個明顯的表現(xiàn)是在電源電壓的承受范圍.制作線寬越細,所能承受的電壓越低.例如,PIC16C57的最高電源電壓指標 為6V,而57C的指標為5.5V.絕大多數(shù)情況下新版的片子可直接替換舊版.從目前發(fā)現(xiàn)的問題來看,主要出在晶體振蕩電路部分.原因是新版芯片振蕩電路內部的反向放大器的增益要比舊的高出 許多.若晶體選擇的不合理,可能會振蕩到高次諧波上去.有些客戶也提出新版的片子抗干擾的性能不比舊版的片子.其實,我們公布的技術指標在這方面并沒有任 何犧牲,只是工藝上的原因,我們留的余量減少了.請大家注意不要認為PIC的片子抗干擾能力強,在電路設計時就一點不考慮應有的抗干擾措施.
12、PIC單片機型號的溫度級如何識別?
以16C54-04X / P為例:
X =沒有,商業(yè)級,溫度范圍是0-70℃;
X= I,工業(yè)級,-40-85℃;
X = E,汽車級,-40-125℃;
例如:PIC16C54C-04/P商業(yè)級PIC16C54C-04I/P工業(yè)級PIC16C54C-04E/P汽車級
13、PIC單片機的各種中斷有沒有優(yōu)先級之分?
中檔PIC單片機的中斷入口只有一個,硬件不分優(yōu)先級,但可用軟件查詢的方式?jīng)Q定其優(yōu)先級高低:先查先做,優(yōu)先級為高.高檔的17和18系列,包括即將推出的16位dsPIC,中斷有硬件優(yōu)先級.
14、為什么PIC單片機應用中,有時出現(xiàn)上電工作正常,而進入睡眠后喚醒不了?
對于一個高可靠性的系統(tǒng)設計,晶體的選擇非常重要.在振蕩回路中,晶體既不能過激勵(容易振到高次諧波上),也不能欠激勵(不容易起振).尤其在設計帶有 睡眠喚醒(往往用低電壓以求低功耗)的系統(tǒng)中,若還是隨手拿一顆晶體就用,你的系統(tǒng)可能會出問題.這是因為低供電電壓使提供給晶體的激勵功率減少,造成晶 體起振很慢或根本就不能起振.這一現(xiàn)象在上電復位時并不特別明顯,原因時上電時電路有足夠的擾動,很容易建立振蕩.在睡眠喚醒時,電路的擾動要比上電時小 得多得多,起振變得很不容易.
評價振蕩電路是否工作在最佳點的簡單方法時用示波器看OSC2腳上的波形(必須考慮示波器接入電容!)最好的情 形是看到非常干凈漂亮的正弦波,沒有任何波形畸變,而且要滿幅(接近VCC和GND)晶體的選擇至少必須考慮:諧振頻點,負載電容,激勵功率,溫度特性,長期穩(wěn)定性.