ultimo aggiornamento 29 aprile 2011

Il testo è tratto dal sito www.microcontroller.it

Il processore originale installato sulla scheda era il modello 16F84 un "must" di Microchip negli anni passati : migliaia di pagine di descrizione ed applicazione e milioni di righe di codice sono disponibili sul WEB.
Il processore aveva la possibilità di essere riprogrammato tramite la memoria Flash, è stato uno dei microcontrollers più amati dagli hobbisti.
Microchip ha, e non da oggi, ampie famiglie di prodotti basati su flash e spazia da 8 a 32 bit, con la disponibilità di funzioni DSP.
Inoltre, alla famiglia 16F (mid-range) va a succedere la famiglia 18F(enhanced), con performance, disponibilità di memoria, I/O e periferiche che fornisco una solida base alla programmazione con linguaggi ad alto livello.
Ma per utilizzare ancora la scheda uPIC Trainer è possibile scegliere tra uno dei suoi pin to pin compatibili.
Al momento nella fascia 16F esistono diverse possibilità, ad esempio 16F88, 16F648A e 16F628 o anche 16F819 e 16F676 e 16F1827.
In particolare vediamo in cosa 16F628, uno dei più gettonati candidati, si differenzia dal vecchio 16F84 :

Più memoria di 16F84 :

• Program memory (2K contro 1K) : più spazio per i programmi

• Data memory (224 contro 68 bytes) : più spazio per le variabili

• EEPROM (128 contro 64 bytes) : più spazio nella memoria non volatile

Più funzioni hardware:

• controller seriale USART : 16F84 non aveva UART e ha costretto miriadi di utilizzatori a spendere ore e giorni per scrivere routines per la comunicazione seriale usando normali pin di I/O; sicuramente ottimi lavori ed uno sforzo notevole e apprezzabile, ma che, avendo un USART a disposizione, non ha più alcun senso.

•  timer (contro 1) : molte più possibilità in tutte le applicazioni che interessano il tempo

• hardware PWM : non occorre scrivere routines per usare un pin di I/O generici e l' unico timer disponibile, come succedeva in 16F84 !

• hardware compare/capture registers che permettono la gestione di segnali in cui il tempo (frequenza, periodo, ecc) sono fondamenta

• doppio comparatore on board con programmable voltage reference : non occorrono comparatori esterni

Più prestazioni :

• clock programmabile multimodo, tra cui 4Mhz onboard : lavora sufficientemente preciso senza quarzo

• brownout detector

• possibilità di programmazione a bassa tensione (low voltage programming) : si programma senza toglierlo dal circuito

• pin to pin con 16F84 : l' hardware disponibile va bene senza modifiche

• Inoltre ha la possibilità di utilizzare come I/O 3 pins addizionali (MCLR e i due dell' oscillatore) arrivando a 16 I/O in un chip da 18 pin

Compatibilità hardware e software

• Stesso pinout di 16F84 : stessi pin, stesse funzioni di base.

• Un programma scrittto per 16F84 gira su 16F628 con pochissime o nessuna modifica.

• 16F628 può essere programmato con lo stesso hardware di 16F84 (anche se richiede un aggiornamento del software del programmatore), ma permette anche la programmazione on board con i pin di low voltage programming mode.

Costo

• 16F628, essendo in corrente produzione, costa meno di 16F84.
   

La tabella seguente raccoglie le differenze più importanti tra i due chip.

* valore indicativo per 1 pezzo alla data di stesura della pagina
Informazioni più dettagliate sono rilevabili dai data sheets, scaricabili gratuitamente dal sito del produttore.

In sostanza, F628 può operare in modo:

• ER: questo oscillatore è simile a RC, ma richiede solamente una resistenza esterna

• INTRC: un oscillatore interno a 4 MHz funziona senza alcun componente esterno e lascia liberi i due pin dell' oscillatore per uso generale come IO (GPIO).

• Dual Speed Oscillator: che permette di passare da 4 MHZ a 37 kHz da programma

INTRC , in particolare, è una caratteristica molto interessante che consente di avere non solo meno componenti, ma anche due pin di IO in più. Il che, su un package di 18 pin, non è fatto secondario.  Inoltre è molto comoda in fase di sperimentazione o valutazione, nella didattica e nell' auto istruzione, ma anche nella produzione, perchè consente al chip di funzionare senza nessun componente esterno.   Inoltre, con riferimento alle periferiche integrate:

In sostanza, F628, oltre ad avere tre timer invece di uno, dispone di:

• Modulo USART: si può comunicare in RS-232 senza la necessità di costruirsi lunghe emulazioni software

• Modulo CCP: generazione di PWM, Capture e Compare per impulsi, frequenze, periodi

• Modulo Comparatori Analogici: si risparmiano componenti esterni

• Modulo Voltage Reference: per le funzioni dei comparatori analogici

Ovviamente i chip sono pin-to-pin compatibili, secondo la saggia politica di Microchip di avere per 1quanto possibile sempre una compatibilità hardware tra chip con lo stesso package.

La differenza tra le funzioni indicate sui pin evidenzia solo la differenza delle periferiche disponibili.
Ovvero, ogni pin svolge la stessa funzione di base di GPIO, a cui si possono aggiungere altre funzioni attraverso la programmazione.   Ad esempio, in PIC16F84 il pin 1 svolge la funzione di RA2,, mentre in 16F628 ha la stessa funzione RA2, ma può anche essere programmato come AN2 (per i comparatori) o Vref.
Il Pin 10 è non solo RB4, ma anche l' ingresso di selezione dell' LVP. E così via. Tutti i dettagli sulle funzioni addizionali di F628 si possono consultare sul relativo fogli dati.
Quindi, dato che 16F628 costa meno, è più performante, ha più funzioni, può utilizzare il software e l' hardware scritto per 16F84, perché continuare ad usare 16F84