I PIC (sul significato originale dell'acronimo non c'è consenso: secondo alcuni sta per Peripheral Interface Controller altri invece propongono Programmable Interface Controller o anche Programmable Intelligent Computer) costituiscono una delle famiglie più diffuse e usate di microcontrollori. Si tratta di microcontrollori con architettura Harvard prodotti da Microchip Technology. Sono molto popolari sia in ambito industriale che nelle applicazione hobbystiche per il basso costo e la grande disponibilità di software e di strumenti di sviluppo disponibili.
La seguente tabella mostra alcune fra le diverse famiglie di PIC esistenti sul mercato, suddivise in base alla loro architettura interna e prestazioni:
| Family | ROM [Kbytes] | RAM [bytes] | Pins | Clock Freq. [MHz] | A/D Inputs | Resolution of A/D Converter | Compar- ators | 8/16 – bit Timers | Serial Comm. | PWM Outputs | Others |
| Base-Line 8 - bit architecture, 12-bit Instruction Word Length | |||||||||||
| PIC10FXXX | 0.375 - 0.75 | 16 - 24 | 6 - 8 | 4 - 8 | 0 - 2 | 8 | 0 - 1 | 1 x 8 | - | - | - |
| PIC12FXXX | 0.75 - 1.5 | 25 - 38 | 8 | 4 - 8 | 0 - 3 | 8 | 0 - 1 | 1 x 8 | - | - | EEPROM |
| PIC16FXXX | 0.75 - 3 | 25 - 134 | 14 - 64 | 20 | 0 - 3 | 8 | 0 - 2 | 1 x 8 | - | - | EEPROM |
| PIC16HVXXX | 1.5 | 25 | 18 - 20 | 20 | - | - | - | 1 x 8 | - | - | Vdd = 15V |
| Mid-Range 8 - bit architecture, 14-bit Instruction World Length | |||||||||||
| PIC12FXXX | 1.75 - 3.5 | 64 - 128 | 8 | 20 | 0 - 4 | 10 | 1 | 1 - 2 x 8 1 x 16 | - | 0 - 1 | EEPROM |
| PIC12HVXXX | 1.75 | 64 | 8 | 20 | 0 - 4 | 10 | 1 | 1 - 2 x 8 1 x 16 | - | 0 - 1 | - |
| PIC16FXXX | 1.75 - 14 | 64 - 368 | 14 - 64 | 20 | 0 - 13 | 8 or 10 | 0 - 2 | 1 - 2 x 8 1 x 16 | USART I2C SPI | 0 - 3 | - |
| PIC16HVXXX | 1.75 - 3.5 | 64 - 128 | 14 - 20 | 20 | 0 - 12 | 10 | 2 | 2 x 8 1 x 16 | USART I2C SPI | - | - |
| High-End 8 - bit architecture, 16-bit Instruction Word Length | |||||||||||
| PIC18FXXX | 4 - 128 | 256 - 3936 | 18 - 80 | 32 - 48 | 4 - 16 | 10 or 12 | 0 - 3 | 0 - 2 x 8 2 - 3 x 16 | USB2.0 CAN2.0 USART I2C SPI | 0 - 5 | - |
| PIC18FXXJXX | 8 - 128 | 1024 - 3936 | 28 - 100 | 40 - 48 | 10 - 16 | 10 | 2 | 0 - 2 x 8 2 - 3 x 16 | USB2.0 USART Ethernet I2C SPI | 2 - 5 | - |
| PIC18FXXKXX | 8 - 64 | 768 - 3936 | 28 - 44 | 64 | 10 - 13 | 10 | 2 | 1 x 8 3 x 16 | USART I2C SPI | 2 | - |
La sigla di riconoscimento contiene tre X (es. PIC16FXXX) che corrispondono a una sigla numerica (es. PIC16F690): la lettera F indica la presenza di una EEPROM Flash sull'integrato, cioè di una memoria non volatile e riscrivibile elettricamente per contenere il programma (questo è ormai di gran lunga il caso più comune). Gli integrati appartenenti alla stessa serie si differenziano fra loro per la quantità di memoria RAM e ROM disponibile, per la frequenza di clock di funzionamento, per la dotazione circuitale e per il costo.
La tabella precedente suddivide le famiglie in base alla lunghezza di una parola di istruzione (Instruction Word Lenght) che, a seconda dei casi, vale 12, 14 o 16 bit.
Il set di istruzioni del PIC comprende 33 istruzioni nelle versioni base e fino a 77 in quelli con prestazioni più elevate. Ogni istruzione per essere eseguita impiega 4 cicli di clock, tranne le istruzioni che comportano un salto all'interno della memoria che impiegano 8 cicli.
L'architettura interna è di tipo Harvard a bus separati; i bus dati e controllo sono a 8 bit le istruzioni hanno, a seconda del modello del PIC, un formato a 12, 14, 16 o 32 bit.
La memoria RAM, con parole da 8 bit, varia, a seconda del modello, da pochi byte fino a qualche chilobyte. La EEPROM, per la memorizzazione del programma, varia da alcune centinaia di byte fino ad alcuni chilobyte e può essere facilmente cancellata e riscritta con apposito software.
La RAM è trattata internamente come fosse costituita da un insieme di registri ed ogni suo membro è chiamato file register o più semplicemente register. Non esiste un accumulatore vero e proprio ma un registro chiamato W (Working register) e i risultati di tutte le operazioni logico aritmetiche possono essere messi indifferentemente nel registro operando o in W, come vedremo meglio in seguito.
Nei capitoli successivi tratteremo più nel dettagli l'architettura e il funzionamento dei PIC della serie 16FXXX e in particolare del PIC16F690 (che appartiene alla categoria dei Mid-Range PIC secondo la classificazione di MicroChip). La maggior parte delle considerazioni che verranno fatte sono però per lo più valide anche per gli altri PIC.
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