I ? Rôle de l'oscillateur - PPCP 63

I - Rôle de l'oscillateur
L'oscillateur délivre un signal carré (périodique) qui cadence le
déroulement du programme du microcontrôleur. Cette structure est appelée
« Horloge » car elle fournit un signal de période ou fréquence stable pour
exécuter les instructions à un rythme stable.
Sa fréquence détermine la vitesse d'exécutions des instructions.
Quel que soit l'oscillateur utilisé, la fréquence de l'horloge
interne "Fosc/4" est égale au quart de la fréquence de l'oscillateur
(Horloge externe).
Exemple : On a réalisé un oscillateur dont sa fréquence est égale à celle du
quartz le constituant, soit 4 MHz. Q1- Déterminer la durée pour exécuter une instruction. II - Les différentes configurations d'oscillateurs Pour la famille des microcontrôleurs « PIC » on considère plusieurs
types d'oscillateurs : | |Composants|Descriptions / Fréquences |
|Modes | | |
| |principaux| |
| | | |
|RC |R-C |Oscillateur à cellule "Résistance - Condensateur" |
| | | |
|LP | |Oscillateurs à quartz "Basse fréquence" : f < 200KHz|
| |Quartz | |
| | | |
|XT | |Oscillateurs à quartz "Moyenne fréquence" : 200 kHz |
| | |< f < 4 MHz |
| | | |
|HS | |Oscillateurs à quartz "Haute fréquence" : 4 MHz < f |
| | |< 20MHz |
III - Les différents principes d'oscillateurs pour le « PIC16F84 » III-1 - Oscillateur externe L'oscillateur est entièrement externe au microcontrôleur. En fonction
de la fréquence des oscillations, les modes autorisés sont « LP », « XT »
ou « HS ».
III-2 - Oscillateurs internes Un des éléments principaux à la réalisation de l'oscillateur est à
l'intérieur du microcontrôleur. Les autres composants étant déterminés en
fonction de la fréquence choisie, sont externes au PIC. III-2-1 - Oscillateur R-C On réalise un oscillateur à relaxation « Astable » avec une porte
logique à "Trigger de Schmitt" intégré au microcontrôleur et deux éléments
externes : un résistif "REXT" et un capacitif "CEXT".
La fréquence d'oscillation dépend de la résistance "REXT", de la
capacité "CEXT" et de la tension d'alimentation "VDD".
Le mode autorisé est donc « RC ».
III-2-2 - Oscillateur à quartz Avec les "Portes Logiques Inverseuses" internes au microcontrôleur,
on réalise un oscillateur en utilisant un quartz "XTAL" et deux
condensateurs "C1" et "C2".
La résistance "Rs" est facultative. Elle est utilisée seulement pour
certains catégories de quartz.
Les modes autorisés sont « LP », « XT » et « HS ».
Cet oscillateur est le plus souvent utilisé, car le quartz présente
une fréquence précise et stable. Informations sur le « Quartz » :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Quartz_%28%C3%A9lectronique%29.
IV - Programmation du type d'oscillateur utilisé Le type d'oscillateur utilisé doit être précisé à la programmation
dans les bits du "Mot de configuration" (Configuration word) de la mémoire
"Programme".
La mémoire programme sera utilisée pour stocker le programme du
développeur. D'après la documentation technique d'un "PIC 16F84", le format du "Mot
de configuration" est le suivant : Q2- Quels sont les bits du mot de configuration qui permettent de
préciser le type d'oscillateur utilisé pour cadencer le
microcontrôleur ? Q3- Compléter le tableau suivant en précisant l'état logique des deux
bits pour chaque type d'oscillateur. |Mode |Bit _ |Bit _ |
|RC | | |
|HS | | |
|XT | | |
|LP | | | V - Exercice de synthèse On choisit de réaliser l'horloge d'un "PIC 16F84" à l'aide d'un
quartz de 4 MHz. Q4- À l'aide de la documentation technique du "PIC16F84", représenter le
schéma structurel de l'horloge et les liaisons avec le
microncontrôleur. Q5- Déterminer la capacité des condensateurs.
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LES OSCILLATEURS
utilisés avec les microcontrôleurs "PIC"
[pic] Microcontrôleur PIC Oscillateur externe [pic]
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[pic]