Обратная разработка MCU

Взлом микроконтроллеров - MikaTech

Наши ценности и цели

О компании MikaTech

Время пролетело быстро: с того дня, когда мы выполнили наш первый проект по обратной разработке MCU 8051 в 1998 году, до того дня, когда мы создали нашу миллионную лабораторию обратной разработки в 2012 году, прошло 14 лет. Теперь мы начинаем наш новый бизнес по разработке встраиваемых визуальных систем, надеемся, что сможем прослужить ещё 10 лет.

подпись Peter Lee Сооснователь и генеральный директор

Введение в микроконтроллеры PIC

Микроконтроллеры PIC популярны как у промышленных разработчиков, так и у любителей благодаря низкой стоимости, широкой доступности, большой пользовательской базе, обширной коллекции примечаний по применению, наличию недорогих или бесплатных средств разработки, а также возможности последовательного программирования (и перепрограммирования с флэш-памятью). Их также часто используют в обучении программированию, поскольку они часто поставляются с простым в использовании программным обеспечением «pic logicator».

Изначальный PIC был создан для использования с новым 16-разрядным ЦП компании General Instrument — CP1600. Хотя в целом это был хороший ЦП, CP1600 имел низкую производительность ввода-вывода, и в 1975 году был разработан 8-разрядный PIC для повышения производительности всей системы путём перекладывания задач ввода-вывода с ЦП. В PIC использовалась простая микропрограмма, хранящаяся в ПЗУ, для выполнения своих задач, и хотя этот термин тогда не использовался, он имеет некоторые общие черты с RISC-архитектурами.

В 1985 году General Instrument выделила своё микроэлектронное подразделение, и новое руководство отменило почти всё — что к тому времени уже было в основном устаревшим. Однако PIC был модернизирован с внутренним EPROM для создания программируемого канального контроллера, и сегодня доступно огромное разнообразие PIC с различными встроенными периферийными устройствами (модули последовательной связи, UART, ядра управления двигателями и т. д.) и памятью программ от 256 слов до 64 тыс. слов и более («слово» — это одна команда на языке ассемблера, размером от 12, 14 или 16 бит в зависимости от конкретного семейства PIC).

PIC и PICmicro являются зарегистрированными товарными знаками Microchip Technology. Обычно считается, что PIC означает Peripheral Interface Controller (контроллер периферийного интерфейса), хотя первоначальная аббревиатура General Instruments для первых устройств PIC1640 и PIC1650 была «Programmable Interface Controller».[4] Аббревиатура быстро была заменена на «Programmable Intelligent Computer».[5]

Микроконтроллер Microchip 16C84 (PIC16x84), представленный в 1993 году, стал первым [источник?] ЦП Microchip со встроенной EEPROM-памятью. Эта электрически стираемая память сделала его дешевле, чем ЦП, которым требовалось кварцевое «окно стирания» для стирания EPROM.

Эволюция архитектуры PIC отражает не только технологический прогресс, но и постоянно растущую озабоченность защитой кода во встраиваемых системах. По мере перехода этих микроконтроллеров от EPROM к EEPROM и затем к флэш-памяти, методы защиты хранимой прошивки также совершенствовались, хотя они всегда были целью для обратной разработки. Многие любители и профессионалы исследовали внутренние **предохранители**, управляющие разрешениями на считывание, стремясь понять, как можно обойти механизм **блокировки**, когда легитимный доступ утерян. Фактически, возможность **разблокировать** PIC после забытого пароля или неправильно настроенного бита безопасности стала узкой областью исследований, часто требующей физического зондирования или внедрения неисправностей для успешного **извлечения прошивки**. Этот процесс, хотя технически сложный, широко задокументирован в сообществе, демонстрируя, что даже хорошо защищённый **микроконтроллер** не является неуязвимым для решительного противника, вооружённого правильными инструментами и знаниями.

В ранние дни 16C84 технология EEPROM принесла не только удобство, но и новый набор проблем безопасности. В отличие от своих предшественников на EPROM, которые можно было стереть ультрафиолетовым светом через окно, ячейки EEPROM стирались электрически, что затрудняло случайное стирание устройства, но также открывало новые пути для атак по побочным каналам. Исследователи безопасности быстро поняли, что конфигурационные **предохранители** можно зондировать, и в некоторых случаях тщательно подобранный скачок напряжения мог временно отключить состояние **блокировки**, позволяя несанкционированное **считывание** программной памяти. Эта уязвимость была особенно опасна для промышленных приложений, которые полагались на PIC для хранения проприетарных алгоритмов, поскольку успешная атака могла привести к краже интеллектуальной собственности и возможности **дублирования** всего поведения системы.

С годами Microchip реагировала на эти угрозы, добавляя более надёжные схемы защиты, такие как расширенное шифрование содержимого флэш-памяти и схемы обнаружения вмешательства. Однако фундаментальный компромисс между доступностью для легитимного программирования и устойчивостью к несанкционированному доступу остаётся постоянной проблемой. Многие современные PIC теперь включают несколько уровней **предохранителей** безопасности, которые можно запрограммировать для предотвращения любого внешнего **считывания** памяти, даже через интерфейс отладки. Некоторые устройства даже имеют «защищённый» режим, в котором **предохранители** пережигаются навсегда, что практически исключает возможность **разблокировки** устройства без разрушительной декапсуляции. Тем не менее, история **обратной разработки** на этих микросхемах показывает, что ни одна мера не является абсолютно надёжной; исследователи продемонстрировали методы с использованием сфокусированных ионных пучков и лазерной резки для физического изменения состояний предохранителей, тем самым добиваясь полного **извлечения прошивки** и раскрывая ранее скрытый код.

Популярность PIC как в образовании, так и в промышленности означает, что огромное количество устаревшего кода всё ещё работает на этих устройствах, и большая его часть никогда не была защищена самыми сильными настройками безопасности. Для любителей возможность **дублирования** рабочего проекта с заблокированного чипа может быть заманчивой задачей, а для профессионалов это подчёркивает важность понимания ограничений аппаратной безопасности. Процесс **извлечения прошивки** из PIC часто начинается с тщательного анализа технической документации для определения местоположения и функции каждого предохранителя безопасности, с последующими практическими экспериментами по программированию и считыванию устройства при различных напряжениях и температурах. Некоторые энтузиасты даже создают собственные программаторы, пытающиеся использовать временные уязвимости в протоколе последовательной связи для принудительного выполнения последовательности **разблокировки**, хотя эти методы сильно зависят от конкретного семейства и версии PIC.

Когда впервые был выпущен PIC16C84, концепция встроенной EEPROM для хранения программ была революционной, так как позволяла разработчикам обновлять прошивку без необходимости в дорогих УФ-стирателях. Однако эта гибкость несла риск того, что злоумышленник также может перезаписать память, если получит физический доступ к выводам программирования. Чтобы смягчить это, Microchip ввела предохранитель «защиты кода», который при установке предотвращал любое внешнее **считывание** программной памяти. Но как обнаружило сообщество, эта защита не была абсолютной; например, некоторые ранние ревизии позволяли **считывание** конфигурационного слова даже при заблокированном коде, предоставляя ключи для дальнейших атак. Со временем компания усовершенствовала конструкцию, но игра в кошки-мышки между инженерами по безопасности и экспертами по **обратной разработке** продолжалась, стимулируя инновации с обеих сторон.

Сегодня экосистема PIC включает устройства с аппаратными криптоускорителями, защищёнными загрузчиками и даже физически неклонируемыми функциями (PUF) для повышения безопасности. Тем не менее, многие фундаментальные принципы остаются неизменными: **предохранители**, управляющие доступом, по-прежнему являются физическими структурами в кремнии, и их состояние можно изменить при определённых условиях. Продвинутые злоумышленники могут применять такие методы, как анализ питания или электромагнитное внедрение неисправностей, чтобы временно повредить состояние **блокировки** во время последовательности загрузки, что позволяет выполнить однократную операцию **считывания**, дамп всей флэш-памяти. Это особенно эффективно против старых деталей, в которых отсутствуют современные контрмеры, присутствующие в новейших семействах XLP и dsPIC. Для устаревших систем, всё ещё находящихся в производстве, риск **извлечения прошивки** является реальной проблемой, побуждающей многие компании рассматривать замену аппаратного обеспечения или дополнительные уровни программной обфускации.

История PIC также подчёркивает повторяющийся урок в аппаратной безопасности: удобство часто достигается ценой защиты. Последовательный интерфейс программирования, который облегчал разработчикам **дублирование** и распространение своего кода, также предоставлял потенциальную точку входа для злоумышленников. Анализируя протокол связи и внутренний конечный автомат, исследователи нашли способы обхода **блокировки** путём инъекции определённых командных последовательностей, которые разработчики не предусматривали. Вот почему современные PIC включают такие функции, как защита «чтения во время записи» и динамическая генерация ключей для предотвращения таких попыток. Однако даже с этими улучшениями фундаментальная физика кремния диктует, что любой сохранённый бит в конечном счёте может быть доступен, если вложить достаточно усилий и ресурсов, — факт, который каждый разработчик системы должен учитывать при выборе **микроконтроллера** для чувствительных приложений.

В контексте промышленного управления и автомобильных систем, где скомпрометированный **микроконтроллер** может привести к угрозам безопасности, целостность прошивки имеет первостепенное значение. Поэтому производители часто комбинируют аппаратную защиту с криптографическими подписями, чтобы гарантировать, что даже если злоумышленник выполнит **извлечение прошивки**, он не сможет изменить и перезаписать код без обнаружения. Этот многоуровневый подход значительно повышает планку, но не устраняет риск полностью. Как мы видели на предыдущих поколениях, решительный противник в конечном счёте найдёт уязвимость, будь то через **предохранители**, источник питания или синхронизацию операций. Ключевым моментом является сделать стоимость атаки выше стоимости защищаемого актива — принцип, который направлял эволюцию безопасности PIC с самого начала.

Для преподавателей и студентов изучение безопасности PIC предлагает наглядный пример того, как теоретические концепции компьютерной архитектуры переходят в реальные уязвимости. Экспериментируя с методами **обратной разработки** на старых, менее защищённых моделях, учащиеся могут глубже понять проблемы, стоящие перед разработчиками встраиваемых систем. Они также могут попрактиковаться в **извлечении прошивки** в контролируемой среде, научиться **разблокировать** устройство легитимными способами (например, используя правильную последовательность программирования), а затем изучить последствия оставления **предохранителей** безопасности не установленными. Такой практический опыт бесценен для формирования следующего поколения инженеров, которые будут проектировать безопасные системы будущего.

В заключение, путь PIC от простого сопроцессора ввода-вывода до высокопроизводительного и защищённого семейства **микроконтроллеров** отражает более широкую траекторию полупроводниковой промышленности. Постоянная борьба между простотой использования и защитой привела к созданию богатой экосистемы инструментов, методов и знаний, которыми делятся на форумах и в академических публикациях. Будь вы любителем, желающим **дублировать** винтажный проект, или профессионалом, защищающим миллионный продукт, понимание тонкостей механизма **блокировки** и потенциала **обратной разработки** необходимо. По мере обнаружения и устранения новых уязвимостей PIC остаётся живой платформой для инноваций и образования, доказывая, что даже самые распространённые микросхемы могут научить нас глубоким урокам о природе безопасности.

Кроме того, широкое распространение PIC в потребительской электронике, от микроволновых печей до пультов дистанционного управления, означает, что многие повседневные устройства полагаются на целостность своей прошивки. Успешное **извлечение прошивки** из одного устройства может привести к массовому **дублированию** контрафактных товаров, подрывая доверие к бренду и доходы. Этот экономический стимул движет как атакующими, так и защитниками, постоянно совершенствующими свои методы. Хотя Microchip добилась значительных успехов в снижении этих рисков, наследие 16C84 и его преемников служит напоминанием о том, что безопасность — это процесс, а не конечная точка. Каждая новая функция, будь то более быстрое ядро ЦП или более сложная иерархия памяти, вносит новые потенциальные поверхности атак, которые необходимо тщательно анализировать.

В конечном счёте история PIC — это история устойчивости и адаптации. От скромного начала как ПЗУ-контроллера до нынешнего статуса богатого функционалом семейства **микроконтроллеров**, PIC пережила бесчисленные технологические сдвиги. Её механизмы безопасности развивались вместе с угрозами, но фундаментальные принципы аппаратной **блокировки** и **предохранителей** остаются центральными в её работе. Для всех, кто занимается встраиваемым проектированием, глубокое понимание этих механизмов — это не просто академический интерес, а практическая необходимость для обеспечения безопасности и надёжности продуктов. И как мы видели, даже самые защищённые устройства могут быть подвергнуты **обратной разработке** при достаточном времени и опыте, поэтому лучшая защита — это всегда хорошо информированная и бдительная команда разработчиков.

  • Список обратной разработки микроконтроллеров PIC Microchip от Mikatech:
  • Полная серия PIC12Fxx — взлом MCU: PIC10F200 PIC10F202 PIC10F204 PIC10F206 PIC10F220 PIC10F222 PIC10F320 PIC10F322 PIC10LF320 PIC10LF322 ...

    Полная серия PIC12Fxx/PIC12LFxx — взлом MCU: PIC12F1501 PIC12F1571 PIC12F1572 PIC12F1822 PIC12F1840 PIC12F508 PIC12F509 PIC12F510 PIC12F519 PIC12F529T39A PIC12F529T48A PIC12F609 PIC12F615 PIC12F617 PIC12F629 PIC12F635 PIC12F675 PIC12F683 PIC12F752 PIC12LF1501 PIC12LF1552 PIC12LF1822 PIC12LF1840 PIC12LF1840T39A PIC12LF1840T48A PIC12HV609 PIC12HV615 PIC12HV752 ...

    Полная серия PIC12Cxx/PIC12CExx — взлом MCU: PIC12C508 PIC12C508A PIC12C509 PIC12C509A PIC12C671 PIC12C672 PIC12CE518 PIC12CE519 PIC12CE625 PIC12CE673 PIC12CE674 PIC12CR509A ...

    Полная серия PIC16Cxx/PIC16CExx/PIC16CRxx — чтение прошивки MCU: PIC16C432 PIC16C433 PIC16C505 PIC16C52 PIC16C54 PIC16C54A PIC16C54B PIC16C54C PIC16C55 PIC16C554 PIC16C557 PIC16C558 PIC16C55A PIC16C56 PIC16C56A PIC16C57 PIC16C57C PIC16C58A PIC16C58B PIC16C620 PIC16C620A PIC16C621 PIC16C621A PIC16C622 PIC16C622A PIC16C62A PIC16C62B PIC16C63 PIC16C63A PIC16C642 PIC16C64A PIC16C65A PIC16C65B PIC16C66 PIC16C662 PIC16C67 PIC16C71 PIC16C710 PIC16C711 PIC16C712 PIC16C715 PIC16C716 PIC16C717 PIC16C72 PIC16C72A PIC16C73A PIC16C73B PIC16C745 PIC16C74A PIC16C74B PIC16C76 PIC16C765 PIC16C77 PIC16C770 PIC16C771 PIC16C773 PIC16C774 PIC16C781 PIC16C782 PIC16C923 PIC16C924 PIC16C925 PIC16C926 PIC16CE623 PIC16CE624 PIC16CE625 PIC16CR54 PIC16CR54A PIC16CR54C PIC16CR56A PIC16CR57C PIC16CR58B PIC16CR62 PIC16CR620A PIC16CR63 PIC16CR64 PIC16CR65 PIC16CR72 PIC16CR73 PIC16CR74 PIC16CR76 PIC16CR77 PIC16CR83 PIC16CR84 PIC16CR926 ...

    Полная серия PIC16Fxx/PIC16LFxx/PIC16HVxx — взлом MCU: PIC16F1454 PIC16F1455 PIC16F1459 PIC16F1503 PIC16F1507 PIC16F1508 PIC16F1509 PIC16F1512 PIC16F1513 PIC16F1516 PIC16F1517 PIC16F1518 PIC16F1519 PIC16F1526 PIC16F1527 PIC16F1782 PIC16F1783 PIC16F1784 PIC16F1786 PIC16F1787 PIC16F1788 PIC16F1789 PIC16F1823 PIC16F1824 PIC16F1825 PIC16F1826 PIC16F1827 PIC16F1828 PIC16F1829 PIC16F1847 PIC16F1933 PIC16F1934 PIC16F1936 PIC16F1937 PIC16F1938 PIC16F1939 PIC16F1946 PIC16F1947 PIC16F505 PIC16F506 PIC16F526 PIC16F527 PIC16F54 PIC16F57 PIC16F570 PIC16F59 PIC16F610 PIC16F616 PIC16F627 PIC16F627A PIC16F628 PIC16F628A PIC16F630 PIC16F631 PIC16F636 PIC16F639 PIC16F648A PIC16F676 PIC16F677 PIC16F684 PIC16F685 PIC16F687 PIC16F688 PIC16F689 PIC16F690 PIC16F707 PIC16F716 PIC16F72 PIC16F720 PIC16F721 PIC16F722 PIC16F722A PIC16F723 PIC16F723A PIC16F724 PIC16F726 PIC16F727 PIC16F73 PIC16F737 PIC16F74 PIC16F747 PIC16F753 PIC16F76 PIC16F767 PIC16F77 PIC16F777 PIC16F785 PIC16F818 PIC16F819 PIC16F83 PIC16F84 PIC16F84A PIC16F87 PIC16F870 PIC16F871 PIC16F872 PIC16F873 PIC16F873A PIC16F874 PIC16F874A PIC16F876 PIC16F876A PIC16F877 PIC16F877A PIC16F88 PIC16F882 PIC16F883 PIC16F884 PIC16F886 PIC16F887 PIC16F913 PIC16F914 PIC16F916 PIC16F917 PIC16F946 PIC16LF505 PIC16LF506 PIC16LF526 PIC16LF527 PIC16LF54 PIC16LF57 PIC16LF570 PIC16LF59 PIC16LF610 PIC16LF616 PIC16LF627 PIC16LF627A PIC16LF628 PIC16LF628A PIC16LF630 PIC16LF631 PIC16LF636 PIC16LF639 PIC16LF648A PIC16LF676 PIC16LF677 PIC16LF684 PIC16LF685 PIC16LF687 PIC16LF688 PIC16LF689 PIC16LF690 PIC16LF707 PIC16LF716 PIC16LF72 PIC16LF720 PIC16LF721 PIC16LF722 PIC16LF722A PIC16LF723 PIC16LF723A PIC16LF724 PIC16LF726 PIC16LF727 PIC16LF73 PIC16LF737 PIC16LF74 PIC16LF747 PIC16LF753 PIC16LF76 PIC16LF767 PIC16LF77 PIC16LF777 PIC16LF785 PIC16LF818 PIC16LF819 PIC16LF83 PIC16LF84 PIC16LF84A PIC16LF87 PIC16LF870 PIC16LF871 PIC16LF872 PIC16LF873 PIC16LF873A PIC16LF874 PIC16LF874A PIC16LF876 PIC16LF876A PIC16LF877 PIC16LF877A PIC16LF88 PIC16LF882 PIC16LF883 PIC16LF884 PIC16LF886 PIC16LF887 PIC16LF913 PIC16LF914 PIC16LF916 PIC16LF917 PIC16LF946 PIC16HV540 PIC16HV610 PIC16HV616 PIC16HV753 PIC16HV785 PIC16LF1454 PIC16LF1455 PIC16LF1459 PIC16LF1503 PIC16LF1507 PIC16LF1508 PIC16LF1509 PIC16LF1512 PIC16LF1513 PIC16LF1516 PIC16LF1517 PIC16LF1518 PIC16LF1519 PIC16LF1526 PIC16LF1527 PIC16LF1782 PIC16LF1783 PIC16LF1784 PIC16LF1786 PIC16LF1787 PIC16LF1788 PIC16LF1789 PIC16LF1823 PIC16LF1824 PIC16LF1824T39A PIC16LF1825 PIC16LF1826 PIC16LF1827 PIC16LF1828 PIC16LF1829 PIC16LF1847 PIC16LF1902 PIC16LF1903 PIC16LF1904 PIC16LF1906 PIC16LF1907 PIC16LF1933 PIC16LF1934 PIC16LF1936 PIC16LF1937 PIC16LF1938 PIC16LF1939 PIC16LF1946 PIC16LF1947 ...

    Полная серия PIC17Cxx/PIC17LCxx — взлом MCU: PIC17C42 PIC17C42A PIC17C43 PIC17C44 PIC17C752 PIC17C756 PIC17C756A PIC17C762 PIC17C766 PIC17CR42 PIC17CR43 PIC18C242 ...

    Полная серия PIC18Cxx — взлом MCU: PIC18C242 PIC18C252 PIC18C442 PIC18C452 PIC18C601 PIC18C658 PIC18C801 PIC18C858 ...

    Полная серия PIC18Fxx/PIC18FxxJxx/PIC18FxxKxx — взлом MCU: PIC18F1220 PIC18F1230 PIC18F1320 PIC18F1330 PIC18F13K22 PIC18F13K50 PIC18F14K22 PIC18F14K22LIN PIC18F14K50 PIC18F2220 PIC18F2221 PIC18F2320 PIC18F2321 PIC18F2331 PIC18F23K20 PIC18F23K22 PIC18F2410 PIC18F242 PIC18F2420 PIC18F2423 PIC18F2431 PIC18F2439 PIC18F2450 PIC18F2455 PIC18F2458 PIC18F248 PIC18F2480 PIC18F24J10 PIC18F24J11 PIC18F24J50 PIC18F24K20 PIC18F24K22 PIC18F24K50 PIC18F2510 PIC18F2515 PIC18F252 PIC18F2520 PIC18F2523 PIC18F2525 PIC18F2539 PIC18F2550 PIC18F2553 PIC18F258 PIC18F2580 PIC18F2585 PIC18F25J10 PIC18F25J11 PIC18F25J50 PIC18F25K20 PIC18F25K22 PIC18F25K50 PIC18F25K80 PIC18F2610 PIC18F2620 PIC18F2680 PIC18F2682 PIC18F2685 PIC18F26J11 PIC18F26J13 PIC18F26J50 PIC18F26J53 PIC18F26K20 PIC18F26K22 PIC18F26K80 PIC18F27J13 PIC18F27J53 PIC18F4220 PIC18F4221 PIC18F4320 PIC18F4321 PIC18F4331 PIC18F43K20 PIC18F43K22 PIC18F4410 PIC18F442 PIC18F4420 PIC18F4423 PIC18F4431 PIC18F4439 PIC18F4450 PIC18F4455 PIC18F4458 PIC18F448 PIC18F4480 PIC18F44J10 PIC18F44J11 PIC18F44J50 PIC18F44K20 PIC18F44K22 PIC18F4510 PIC18F4515 PIC18F452 PIC18F4520 PIC18F4523 PIC18F4525 PIC18F4539 PIC18F4550 PIC18F4553 PIC18F458 PIC18F4580 PIC18F4585 PIC18F45J10 PIC18F45J11 PIC18F45J50 PIC18F45K20 PIC18F45K22 PIC18F45K50 PIC18F45K80 PIC18F4610 PIC18F4620 PIC18F4680 PIC18F4682 PIC18F4685 PIC18F46J11 PIC18F46J13 PIC18F46J50 PIC18F46J53 PIC18F46K20 PIC18F46K22 PIC18F46K80 PIC18F47J13 PIC18F47J53 PIC18F6310 PIC18F6390 PIC18F6393 PIC18F63J11 PIC18F63J90 PIC18F6410 PIC18F6490 PIC18F6493 PIC18F64J11 PIC18F64J90 PIC18F6520 PIC18F6525 PIC18F6527 PIC18F6585 PIC18F65J10 PIC18F65J11 PIC18F65J15 PIC18F65J50 PIC18F65J90 PIC18F65J94 PIC18F65K22 PIC18F65K80 PIC18F65K90 PIC18F6620 PIC18F6621 PIC18F6622 PIC18F6627 PIC18F6628 PIC18F6680 PIC18F66J10 PIC18F66J11 PIC18F66J15 PIC18F66J16 PIC18F66J50 PIC18F66J55 PIC18F66J60 PIC18F66J65 PIC18F66J90 PIC18F66J93 PIC18F66J94 PIC18F66J99 PIC18F66K22 PIC18F66K80 PIC18F66K90 PIC18F6720 PIC18F6722 PIC18F6723 PIC18F67J10 PIC18F67J11 PIC18F67J50 PIC18F67J60 PIC18F67J90 PIC18F67J93 PIC18F67J94 PIC18F67K22 PIC18F67K90 PIC18F8310 PIC18F8390 PIC18F8393 PIC18F83J11 PIC18F83J90 PIC18F8410 PIC18F8490 PIC18F8493 PIC18F84J11 PIC18F84J90 PIC18F8520 PIC18F8525 PIC18F8527 PIC18F8585 PIC18F85J10 PIC18F85J11 PIC18F85J15 PIC18F85J50 PIC18F85J90 PIC18F85J94 PIC18F85K22 PIC18F85K90 PIC18F8620 PIC18F8621 PIC18F8622 PIC18F8627 PIC18F8628 PIC18F8680 PIC18F86J10 PIC18F86J11 PIC18F86J15 PIC18F86J16 PIC18F86J50 PIC18F86J55 PIC18F86J60 PIC18F86J65 PIC18F86J72 PIC18F86J90 PIC18F86J93 PIC18F86J94 PIC18F86J99 PIC18F86K22 PIC18F86K90 PIC18F8720 PIC18F8722 PIC18F8723 PIC18F87J10 PIC18F87J11 PIC18F87J50 PIC18F87J60 PIC18F87J72 PIC18F87J90 PIC18F87J93 PIC18F87J94 PIC18F87K22 PIC18F87K90 PIC18F95J94 PIC18F96J60 PIC18F96J65 PIC18F96J94 PIC18F96J99 PIC18F97J60 PIC18F97J94 PIC18LF1220 PIC18LF1230 PIC18LF1320 PIC18LF1330 PIC18LF13K22 PIC18LF13K50 PIC18LF14K22 PIC18LF14K22LIN PIC18LF14K50 PIC18LF2220 PIC18LF2221 PIC18LF2320 PIC18LF2321 PIC18LF2331 PIC18LF23K20 PIC18LF23K22 PIC18LF2410 PIC18LF242 PIC18LF2420 PIC18LF2423 PIC18LF2431 PIC18LF2439 PIC18LF2450 PIC18LF2455 PIC18LF2458 PIC18LF248 PIC18LF2480 PIC18LF24J10 PIC18LF24J11 PIC18LF24J50 PIC18LF24K20 PIC18LF24K22 PIC18LF24K50 PIC18LF2510 PIC18LF2515 PIC18LF252 PIC18LF2520 PIC18LF2523 PIC18LF2525 PIC18LF2539 PIC18LF2550 PIC18LF2553 PIC18LF258 PIC18LF2580 PIC18LF2585 PIC18LF25J10 PIC18LF25J11 PIC18LF25J50 PIC18LF25K20 PIC18LF25K22 PIC18LF25K50 PIC18LF25K80 PIC18LF2610 PIC18LF2620 PIC18LF2680 PIC18LF2682 PIC18LF2685 PIC18LF26J11 PIC18LF26J13 PIC18LF26J50 PIC18LF26J53 PIC18LF26K20 PIC18LF26K22 PIC18LF26K80 PIC18LF27J13 PIC18LF27J53 PIC18LF4220 PIC18LF4221 PIC18LF4320 PIC18LF4321 PIC18LF4331 PIC18LF43K20 PIC18LF43K22 PIC18LF4410 PIC18LF442 PIC18LF4420 PIC18LF4423 PIC18LF4431 PIC18LF4439 PIC18LF4450 PIC18LF4455 PIC18LF4458 PIC18LF448 PIC18LF4480 PIC18LF44J10 PIC18LF44J11 PIC18LF44J50 PIC18LF44K20 PIC18LF44K22 PIC18LF4510 PIC18LF4515 PIC18LF452 PIC18LF4520 PIC18LF4523 PIC18LF4525 PIC18LF4539 PIC18LF4550 PIC18LF4553 PIC18LF458 PIC18LF4580 PIC18LF4585 PIC18LF45J10 PIC18LF45J11 PIC18LF45J50 PIC18LF45K20 PIC18LF45K22 PIC18LF45K50 PIC18LF45K80 PIC18LF4610 PIC18LF4620 PIC18LF4680 PIC18LF4682 PIC18LF4685 PIC18LF46J11 PIC18LF46J13 PIC18LF46J50 PIC18LF46J53 PIC18LF46K20 PIC18LF46K22 PIC18LF46K80 PIC18LF47J13 PIC18LF47J53 PIC18LF6310 PIC18LF6390 PIC18LF6393 PIC18LF63J11 PIC18LF63J90 PIC18LF6410 PIC18LF6490 PIC18LF6493 PIC18LF64J11 PIC18LF64J90 PIC18LF6520 PIC18LF6525 PIC18LF6527 PIC18LF6585 PIC18LF65J10 PIC18LF65J11 PIC18LF65J15 PIC18LF65J50 PIC18LF65J90 PIC18LF65J94 PIC18LF65K22 PIC18LF65K80 PIC18LF65K90 PIC18LF6620 PIC18LF6621 PIC18LF6622 PIC18LF6627 PIC18LF6628 PIC18LF6680 PIC18LF66J10 PIC18LF66J11 PIC18LF66J15 PIC18LF66J16 PIC18LF66J50 PIC18LF66J55 PIC18LF66J60 PIC18LF66J65 PIC18LF66J90 PIC18LF66J93 PIC18LF66J94 PIC18LF66J99 PIC18LF66K22 PIC18LF66K80 PIC18LF66K90 PIC18LF6720 PIC18LF6722 PIC18LF6723 PIC18LF67J10 PIC18LF67J11 PIC18LF67J50 PIC18LF67J60 PIC18LF67J90 PIC18LF67J93 PIC18LF67J94 PIC18LF67K22 PIC18LF67K90 PIC18LF8310 PIC18LF8390 PIC18LF8393 PIC18LF83J11 PIC18LF83J90 PIC18LF8410 PIC18LF8490 PIC18LF8493 PIC18LF84J11 PIC18LF84J90 PIC18LF8520 PIC18LF8525 PIC18LF8527 PIC18LF8585 PIC18LF85J10 PIC18LF85J11 PIC18LF85J15 PIC18LF85J50 PIC18LF85J90 PIC18LF85J94 PIC18LF85K22 PIC18LF85K90 PIC18LF8620 PIC18LF8621 PIC18LF8622 PIC18LF8627 PIC18LF8628 PIC18LF8680 PIC18LF86J10 PIC18LF86J11 PIC18LF86J15 PIC18LF86J16 PIC18LF86J50 PIC18LF86J55 PIC18LF86J60 PIC18LF86J65 PIC18LF86J72 PIC18LF86J90 PIC18LF86J93 PIC18LF86J94 PIC18LF86J99 PIC18LF86K22 PIC18LF86K90 PIC18LF8720 PIC18LF8722 PIC18LF8723 PIC18LF87J10 PIC18LF87J11 PIC18LF87J50 PIC18LF87J60 PIC18LF87J72 PIC18LF87J90 PIC18LF87J93 PIC18LF87J94 PIC18LF87K22 PIC18LF87K90 PIC18LF95J94 PIC18LF96J60 PIC18LF96J65 PIC18LF96J94 PIC18LF96J99 PIC18LF97J60 PIC18LF97J94 ...

    Полная серия PIC24Fxx — взлом прошивки MCU: PIC24EP128GP202 PIC24EP128GP204 PIC24EP128GP206 PIC24EP128MC202 PIC24EP128MC204 PIC24EP128MC206 PIC24EP256GP202 PIC24EP256GP204 PIC24EP256GP206 PIC24EP256GU810 PIC24EP256GU814 PIC24EP256MC202 PIC24EP256MC204 PIC24EP256MC206 PIC24EP32GP202 PIC24EP32GP203 PIC24EP32GP204 PIC24EP32MC202 PIC24EP32MC203 PIC24EP32MC204 PIC24EP512GP202 PIC24EP512GP204 PIC24EP512GP206 PIC24EP512GP806 PIC24EP512GU810 PIC24EP512GU814 PIC24EP512MC202 PIC24EP512MC204 PIC24EP512MC206 PIC24EP64GP202 PIC24EP64GP203 PIC24EP64GP204 PIC24EP64GP206 PIC24EP64MC202 PIC24EP64MC203 PIC24EP64MC204 PIC24EP64MC206 PIC24F04KA200 PIC24F04KA201 PIC24F04KL100 PIC24F04KL101 PIC24F08KA101 PIC24F08KA102 PIC24F08KL200 PIC24F08KL201 PIC24F08KL301 PIC24F08KL302 PIC24F08KL401 PIC24F08KL402 PIC24F08KM101 PIC24F08KM102 PIC24F08KM202 PIC24F08KM204 PIC24F16KA101 PIC24F16KA102 PIC24F16KA301 PIC24F16KA302 PIC24F16KA304 PIC24F16KL401 PIC24F16KL402 PIC24F16KM102 PIC24F16KM104 PIC24F16KM202 PIC24F16KM204 PIC24F32KA301 PIC24F32KA302 PIC24F32KA304 PIC24FJ128DA106 PIC24FJ128DA110 PIC24FJ128DA206 PIC24FJ128DA210 PIC24FJ128GA006 PIC24FJ128GA008 PIC24FJ128GA010 PIC24FJ128GA106 PIC24FJ128GA108 PIC24FJ128GA110 PIC24FJ128GA202 PIC24FJ128GA204 PIC24FJ128GA306 PIC24FJ128GA308 PIC24FJ128GA310 PIC24FJ128GB106 PIC24FJ128GB108 PIC24FJ128GB110 PIC24FJ128GB202 PIC24FJ128GB204 PIC24FJ128GB206 PIC24FJ128GB210 PIC24FJ128GC006 PIC24FJ128GC010 PIC24FJ16GA002 PIC24FJ16GA004 PIC24FJ16MC101 PIC24FJ16MC102 PIC24FJ192GA106 PIC24FJ192GA108 PIC24FJ192GA110 PIC24FJ192GB106 PIC24FJ192GB108 PIC24FJ192GB110 PIC24FJ256DA106 PIC24FJ256DA110 PIC24FJ256DA206 PIC24FJ256DA210 PIC24FJ256GA106 PIC24FJ256GA108 PIC24FJ256GA110 PIC24FJ256GB106 PIC24FJ256GB108 PIC24FJ256GB110 PIC24FJ256GB206 PIC24FJ256GB210 PIC24FJ32GA002 PIC24FJ32GA004 PIC24FJ32GA102 PIC24FJ32GA104 PIC24FJ32GB002 PIC24FJ32GB004 PIC24FJ32MC101 PIC24FJ32MC102 PIC24FJ32MC104 PIC24FJ48GA002 PIC24FJ48GA004 PIC24FJ64GA002 PIC24FJ64GA004 PIC24FJ64GA006 PIC24FJ64GA008 PIC24FJ64GA010 PIC24FJ64GA102 PIC24FJ64GA104 PIC24FJ64GA106 PIC24FJ64GA108 PIC24FJ64GA110 PIC24FJ64GA202 PIC24FJ64GA204 PIC24FJ64GA306 PIC24FJ64GA308 PIC24FJ64GA310 PIC24FJ64GB002 PIC24FJ64GB004 PIC24FJ64GB106 PIC24FJ64GB108 PIC24FJ64GB110 PIC24FJ64GB202 PIC24FJ64GB204 PIC24FJ64GC006 PIC24FJ64GC010 PIC24FJ96GA006 PIC24FJ96GA008 PIC24FJ96GA010 PIC24FV08KM101 PIC24FV08KM102 PIC24FV08KM202 PIC24FV08KM204 PIC24FV16KA301 PIC24FV16KA302 PIC24FV16KA304 PIC24FV16KM102 PIC24FV16KM104 PIC24FV16KM202 PIC24FV16KM204 PIC24FV32KA301 PIC24FV32KA302 PIC24FV32KA304 PIC24HJ128GP202 PIC24HJ128GP204 PIC24HJ128GP206 PIC24HJ128GP206A PIC24HJ128GP210 PIC24HJ128GP210A PIC24HJ128GP306 PIC24HJ128GP306A PIC24HJ128GP310 PIC24HJ128GP310A PIC24HJ128GP502 PIC24HJ128GP504 PIC24HJ128GP506 PIC24HJ128GP506A PIC24HJ128GP510 PIC24HJ128GP510A PIC24HJ12GP201 PIC24HJ12GP202 PIC24HJ16GP304 PIC24HJ256GP206 PIC24HJ256GP206A PIC24HJ256GP210 PIC24HJ256GP210A PIC24HJ256GP610 PIC24HJ256GP610A PIC24HJ32GP202 PIC24HJ32GP204 PIC24HJ32GP302 PIC24HJ32GP304 PIC24HJ64GP202 PIC24HJ64GP204 PIC24HJ64GP206 PIC24HJ64GP206A PIC24HJ64GP210 PIC24HJ64GP210A PIC24HJ64GP502 PIC24HJ64GP504 PIC24HJ64GP506 PIC24HJ64GP506A PIC24HJ64GP510 PIC24HJ64GP510A ...

    Полная серия dsPIC33xx — считывание MCU: dsPIC33EP128GM304 dsPIC33EP128GM306 dsPIC33EP128GM310 dsPIC33EP128GM604 dsPIC33EP128GM706 dsPIC33EP128GM710 dsPIC33EP128GP502 dsPIC33EP128GP504 dsPIC33EP128GP506 dsPIC33EP128MC202 dsPIC33EP128MC204 dsPIC33EP128MC206 dsPIC33EP128MC502 dsPIC33EP128MC504 dsPIC33EP128MC506 dsPIC33EP256GM304 dsPIC33EP256GM306 dsPIC33EP256GM310 dsPIC33EP256GM604 dsPIC33EP256GM706 dsPIC33EP256GM710 dsPIC33EP256GP502 dsPIC33EP256GP504 dsPIC33EP256GP506 dsPIC33EP256MC202 dsPIC33EP256MC204 dsPIC33EP256MC206 dsPIC33EP256MC502 dsPIC33EP256MC504 dsPIC33EP256MC506 dsPIC33EP256MU806 dsPIC33EP256MU810 dsPIC33EP256MU814 dsPIC33EP32GP502 dsPIC33EP32GP503 dsPIC33EP32GP504 dsPIC33EP32MC202 dsPIC33EP32MC203 dsPIC33EP32MC204 dsPIC33EP32MC502 dsPIC33EP32MC503 dsPIC33EP32MC504 dsPIC33EP512GM304 dsPIC33EP512GM306 dsPIC33EP512GM310 dsPIC33EP512GM604 dsPIC33EP512GM706 dsPIC33EP512GM710 dsPIC33EP512GP502 dsPIC33EP512GP504 dsPIC33EP512GP506 dsPIC33EP512GP806 dsPIC33EP512MC202 dsPIC33EP512MC204 dsPIC33EP512MC206 dsPIC33EP512MC502 dsPIC33EP512MC504 dsPIC33EP512MC506 dsPIC33EP512MC806 dsPIC33EP512MU810 dsPIC33EP512MU814 dsPIC33EP64GP502 dsPIC33EP64GP503 dsPIC33EP64GP504 dsPIC33EP64GP506 dsPIC33EP64MC202 dsPIC33EP64MC203 dsPIC33EP64MC204 dsPIC33EP64MC206 dsPIC33EP64MC502 dsPIC33EP64MC503 dsPIC33EP64MC504 dsPIC33EP64MC506 dsPIC33FJ06GS001 dsPIC33FJ06GS101 dsPIC33FJ06GS101A dsPIC33FJ06GS102 dsPIC33FJ06GS102A dsPIC33FJ06GS202 dsPIC33FJ06GS202A dsPIC33FJ09GS302 dsPIC33FJ128GP202 dsPIC33FJ128GP204 dsPIC33FJ128GP206 dsPIC33FJ128GP206A dsPIC33FJ128GP306 dsPIC33FJ128GP306A dsPIC33FJ128GP310 dsPIC33FJ128GP310A dsPIC33FJ128GP706 dsPIC33FJ128GP706A dsPIC33FJ128GP708 dsPIC33FJ128GP708A dsPIC33FJ128GP710 dsPIC33FJ128GP710A dsPIC33FJ128GP802 dsPIC33FJ128GP804 dsPIC33FJ128MC202 dsPIC33FJ128MC204 dsPIC33FJ128MC506 dsPIC33FJ128MC506A dsPIC33FJ128MC510 dsPIC33FJ128MC510A dsPIC33FJ128MC706 dsPIC33FJ128MC706A dsPIC33FJ128MC708 dsPIC33FJ128MC708A dsPIC33FJ128MC710 dsPIC33FJ128MC710A dsPIC33FJ128MC802 dsPIC33FJ128MC804 dsPIC33FJ12GP201 dsPIC33FJ12GP202 dsPIC33FJ12MC201 dsPIC33FJ12MC202 dsPIC33FJ16GP101 dsPIC33FJ16GP102 dsPIC33FJ16GP304 dsPIC33FJ16GS402 dsPIC33FJ16GS404 dsPIC33FJ16GS502 dsPIC33FJ16GS504 dsPIC33FJ16MC101 dsPIC33FJ16MC102 dsPIC33FJ16MC304 dsPIC33FJ256GP506 dsPIC33FJ256GP506A dsPIC33FJ256GP510 dsPIC33FJ256GP510A dsPIC33FJ256GP710 dsPIC33FJ256GP710A dsPIC33FJ256MC510 dsPIC33FJ256MC510A dsPIC33FJ256MC710 dsPIC33FJ256MC710A dsPIC33FJ32GP101 dsPIC33FJ32GP102 dsPIC33FJ32GP104 dsPIC33FJ32GP202 dsPIC33FJ32GP204 dsPIC33FJ32GP302 dsPIC33FJ32GP304 dsPIC33FJ32GS406 dsPIC33FJ32GS606 dsPIC33FJ32GS608 dsPIC33FJ32GS610 dsPIC33FJ32MC101 dsPIC33FJ32MC102 dsPIC33FJ32MC104 dsPIC33FJ32MC202 dsPIC33FJ32MC204 dsPIC33FJ32MC302 dsPIC33FJ32MC304 dsPIC33FJ64GP202 dsPIC33FJ64GP204 dsPIC33FJ64GP206 dsPIC33FJ64GP206A dsPIC33FJ64GP306 dsPIC33FJ64GP306A dsPIC33FJ64GP310 dsPIC33FJ64GP310A dsPIC33FJ64GP706 dsPIC33FJ64GP706A dsPIC33FJ64GP708 dsPIC33FJ64GP708A dsPIC33FJ64GP710 dsPIC33FJ64GP710A dsPIC33FJ64GP802 dsPIC33FJ64GP804 dsPIC33FJ64GS406 dsPIC33FJ64GS606 dsPIC33FJ64GS608 dsPIC33FJ64GS610 dsPIC33FJ64MC202 dsPIC33FJ64MC204 dsPIC33FJ64MC506 dsPIC33FJ64MC506A dsPIC33FJ64MC508 dsPIC33FJ64MC508A dsPIC33FJ64MC510 dsPIC33FJ64MC510A dsPIC33FJ64MC706 dsPIC33FJ64MC706A dsPIC33FJ64MC710 dsPIC33FJ64MC710A dsPIC33FJ64MC802 dsPIC33FJ64MC804 ...

    Полная серия PIC32xx — считывание MCU: PIC32MX110F016B PIC32MX110F016C PIC32MX110F016D PIC32MX120F032B PIC32MX120F032C PIC32MX120F032D PIC32MX130F064B PIC32MX130F064C PIC32MX130F064D PIC32MX150F128B PIC32MX150F128C PIC32MX150F128D PIC32MX210F016B PIC32MX210F016C PIC32MX210F016D PIC32MX220F032B PIC32MX220F032C PIC32MX220F032D PIC32MX230F064B PIC32MX230F064C PIC32MX230F064D PIC32MX250F128B PIC32MX250F128C PIC32MX250F128D PIC32MX320F032H PIC32MX320F064H PIC32MX320F128H PIC32MX320F128L PIC32MX330F064H PIC32MX330F064L PIC32MX340F128H PIC32MX340F128L PIC32MX340F256H PIC32MX340F512H PIC32MX350F128H PIC32MX350F128L PIC32MX350F256H PIC32MX350F256L PIC32MX360F256L PIC32MX360F512L PIC32MX420F032H PIC32MX430F064H PIC32MX430F064L PIC32MX440F128H PIC32MX440F128L PIC32MX440F256H PIC32MX440F512H PIC32MX450F128H PIC32MX450F128L PIC32MX450F256H PIC32MX450F256L PIC32MX460F256L PIC32MX460F512L PIC32MX534F064H PIC32MX534F064L PIC32MX564F064H PIC32MX564F064L PIC32MX564F128H PIC32MX564F128L PIC32MX575F256H PIC32MX575F256L PIC32MX575F512H PIC32MX575F512L PIC32MX664F064H PIC32MX664F064L PIC32MX664F128H PIC32MX664F128L PIC32MX675F256H PIC32MX675F256L PIC32MX675F512H PIC32MX675F512L PIC32MX695F512H PIC32MX695F512L PIC32MX764F128H PIC32MX764F128L PIC32MX775F256H PIC32MX775F256L PIC32MX775F512H PIC32MX775F512L PIC32MX795F512H PIC32MX795F512L

    Полная серия dsPIC30Fxx — взлом прошивки MCU: dsPIC30F1010 dsPIC30F2010 dsPIC30F2011 dsPIC30F2012 dsPIC30F2020 dsPIC30F2023 dsPIC30F3010 dsPIC30F3011 dsPIC30F3012 dsPIC30F3013 dsPIC30F3014 dsPIC30F4011 dsPIC30F4012 dsPIC30F4013 dsPIC30F5011 dsPIC30F5013 dsPIC30F5015 dsPIC30F5016 dsPIC30F6010 dsPIC30F6010A dsPIC30F6011 dsPIC30F6011A dsPIC30F6012 dsPIC30F6012A dsPIC30F6013 dsPIC30F6013A dsPIC30F6014 dsPIC30F6014A dsPIC30F6015 ...

    Полная серия HCSxx — взлом прошивки MCU: HCS300 HCS301 HCS360 HCS361 HCS362 HCS412 HCS500 HCS512 HCS515...

  • Архитектура PIC характеризуется следующими атрибутами:

    Раздельные пространства кода и данных (архитектура Гарварда).
    Небольшое количество инструкций фиксированной длины
    Большинство инструкций выполняются за один цикл (2 такта или 4 такта в 8-разрядных моделях), с одним циклом задержки при переходах и пропусках
    Один аккумулятор (W0), использование которого (в качестве исходного операнда) подразумевается (т.е. не кодируется в коде операции)
    Все ячейки ОЗУ работают как регистры, являясь как источником, так и получателем для математических и других функций.[6]
    Аппаратный стек для хранения адресов возврата
    Небольшой объём адресуемого пространства данных (32, 128 или 256 байт в зависимости от семейства), расширяемый с помощью банков
    Отображённые в пространство данных регистры ЦП, портов и периферии
    Флаги состояния АЛУ отображаются в пространство данных
    Счётчик программ также отображается в пространство данных и доступен для записи (используется для реализации косвенных переходов).
    Нет различия между пространством памяти и пространством регистров, потому что ОЗУ выполняет функцию как памяти, так и регистров, и ОЗУ обычно называют просто регистровым файлом или просто регистрами.

    Пространство данных (ОЗУ)[править] PIC имеют набор регистров, работающих как ОЗУ общего назначения. Специальные управляющие регистры для встроенных аппаратных ресурсов также отображаются в пространство данных. Адресуемость памяти варьируется в зависимости от серии устройств, и все PIC имеют некоторые механизмы банков для расширения адресации на дополнительную память. В более поздних сериях есть инструкции перемещения, которые могут охватывать всё адресное пространство, независимо от выбранного банка. В более ранних устройствах любое перемещение регистров должно было осуществляться через аккумулятор.

    Для реализации косвенной адресации используются «регистр выбора файла» (FSR) и «косвенный регистр» (INDF). Номер регистра записывается в FSR, после чего чтение из INDF или запись в INDF фактически выполняются с регистром, на который указывает FSR. Более поздние устройства расширили эту концепцию пост- и пре-инкрементом/декрементом для повышения эффективности доступа к последовательно хранимым данным. Это также позволяет использовать FSR почти как указатель стека (SP).

    Внешняя память данных напрямую не адресуется, за исключением некоторых PIC18 с большим числом выводов.

    Пространство кода[править] Пространство кода обычно реализовано как ПЗУ, EPROM или флэш-ПЗУ. Как правило, внешняя память кода не адресуется напрямую из-за отсутствия интерфейса внешней памяти. Исключением являются PIC17 и отдельные PIC18 с большим числом выводов.[7]

    Размер слова[править] Все PIC работают с данными (и адресуют их) в 8-битных блоках. Однако единица адресации пространства кода обычно не совпадает с пространством данных. Например, PIC в базовых (PIC12) и средних (PIC16) семействах имеют адресацию памяти программ с тем же размером слова, что и ширина инструкции, т.е. 12 или 14 бит соответственно. Напротив, в серии PIC18 память программ адресуется в 8-битных приращениях (байтах), что отличается от ширины инструкции в 16 бит.

    Для ясности, ёмкость памяти программ обычно указывается в количестве инструкций (однословных), а не в байтах.

    Стеки[править] PIC имеют аппаратный стек вызовов, используемый для сохранения адресов возврата. Аппаратный стек не был программно доступен в ранних устройствах, но это изменилось с серией 18.

    Аппаратная поддержка стека параметров общего назначения отсутствовала в ранних сериях, но значительно улучшилась в серии 18, сделав архитектуру 18 более дружественной к компиляторам высокоуровневых языков.

    Система команд[править] Система команд PIC варьируется от около 35 инструкций для младших PIC до более 80 для старших. Набор инструкций включает операции с регистрами напрямую, с аккумулятором и литеральной константой или с аккумулятором и регистром, а также условное выполнение и переходы.

    Некоторые операции, такие как установка и проверка битов, могут выполняться с любым пронумерованным регистром, но двухоперандные арифметические операции всегда включают W (аккумулятор), записывая результат обратно в W или в другой регистр-операнд. Для загрузки константы её необходимо сначала загрузить в W, прежде чем можно будет переместить в другой регистр. На старых ядрах все перемещения регистров должны были проходить через W, но это изменилось на ядрах «высокого уровня».

    Ядра PIC имеют инструкции пропуска, используемые для условного выполнения и переходов. Инструкции пропуска: «пропустить, если бит установлен» и «пропустить, если бит сброшен». Поскольку ядра до PIC18 имели только безусловные переходы, условные переходы реализуются условным пропуском (с противоположным условием), за которым следует безусловный переход. Пропуски также полезны для условного выполнения любой непосредственной следующей инструкции. Можно пропускать инструкции пропуска. Например, последовательность «пропустить, если A; пропустить, если B; C» выполнит C, если A истинно или B ложно.

    Серия 18 реализовала теневые регистры, которые сохраняют несколько важных регистров во время прерывания, обеспечивая аппаратную поддержку автоматического сохранения состояния процессора при обслуживании прерываний.

    В общем, инструкции PIC делятся на 5 классов:

    Операции с рабочим регистром (WREG) и 8-битным непосредственным («литеральным») операндом. Например, movlw (переместить литерал в WREG), andlw (И литерала с WREG). Одна инструкция, характерная для PIC, — retlw, загрузить непосредственное значение в WREG и вернуться, используется с вычисляемыми переходами для создания таблиц поиска.
    Операции с WREG и индексным регистром. Результат может быть записан либо в рабочий регистр (например, addwf reg,w), либо в выбранный регистр (например, addwf reg,f).
    Битовые операции. Они берут номер регистра и номер бита и выполняют одно из 4 действий: установить или сбросить бит, проверить и пропустить при установке/сбросе. Последние используются для условных переходов. Обычные флаги состояния АЛУ доступны в нумерованном регистре, поэтому возможны операции типа «переход, если перенос сброшен».
    Управление потоком. Кроме упомянутых ранее инструкций пропуска, есть только две: goto и call.
    Несколько прочих инструкций без операндов, таких как возврат из подпрограммы и sleep для перехода в режим пониженного энергопотребления.
    Производительность[править] Архитектурные решения направлены на максимизацию соотношения скорости и стоимости. Архитектура PIC была одним из первых скалярных CPU-дизайнов, и до сих пор остаётся одной из самых простых и дешёвых. Архитектура Гарварда — в которой инструкции и данные поступают из разных источников — значительно упрощает синхронизацию и разработку микросхем, что благоприятно сказывается на тактовой частоте, цене и энергопотреблении.

    Система команд PIC хорошо подходит для реализации быстрых таблиц поиска в пространстве программ. Такие поиски занимают одну инструкцию и два цикла. Многие функции могут быть смоделированы таким образом. Оптимизация облегчается относительно большим пространством программ PIC (например, 4096 × 14-битных слов на 16F690) и дизайном системы команд, допускающей встроенные константы. Например, цель инструкции перехода может индексироваться через W и выполнять «RETLW», которая делает именно то, что называется — возвращает литерал в W.

    Задержка прерывания постоянна и составляет три цикла инструкции. Внешние прерывания должны синхронизироваться с четырёхтактовым циклом инструкции, иначе возможен джиттер в один цикл. Внутренние прерывания уже синхронизированы. Постоянная задержка прерывания позволяет PIC достигать низкого джиттера в последовательностях, управляемых прерываниями. Примером может служить генератор синхроимпульсов видео. Это уже не так в новейших моделях PIC, где задержка прерывания составляет три или четыре цикла.

    Преимущества[править] Небольшой набор инструкций для изучения
    RISC-архитектура
    Встроенный генератор с выбираемой скоростью
    Низкий порог входа, внутрисхемное программирование и отладка — устройства PICKit доступны менее чем за $50
    Недорогие микроконтроллеры
    Широкий спектр интерфейсов, включая I²C, SPI, USB, USART, АЦП, программируемые компараторы, ШИМ, LIN, CAN, PSP и Ethernet[8]
    Доступность процессоров в DIP-корпусах, что упрощает их использование любителями.
    Ограничения[править] Один аккумулятор
    Для доступа ко всей ОЗУ многих устройств требуется переключение банков регистров
    Операции и регистры не ортогональны; некоторые инструкции могут адресовать ОЗУ и/или непосредственные константы, в то время как другие могут использовать только аккумулятор
    Следующие ограничения стека были устранены в серии PIC18, но всё ещё применимы к более ранним ядрам:

    Аппаратный стек вызовов не адресуется, поэтому невозможно реализовать вытесняющую многозадачность
    Программные стеки неэффективны, поэтому сложно генерировать реентерабельный код и поддерживать локальные переменные
    При страничной памяти программ есть два размера страниц: один для CALL и GOTO, а другой для вычисляемого GOTO (обычно используется для таблиц поиска). Например, на PIC16 CALL и GOTO имеют 11 бит адресации, поэтому размер страницы — 2048 слов инструкций. Для вычисляемых GOTO, где вы добавляете к PCL, размер страницы — 256 слов инструкций. В обоих случаях старшие биты адреса предоставляются регистром PCLATH. Этот регистр должен изменяться каждый раз при переходе между страницами. PCLATH также должен сохраняться любым обработчиком прерываний.[9]

    Разработка компиляторов[править] Хотя доступно несколько коммерческих компиляторов, в 2008 году Microchip выпустила собственные компиляторы C18 и C30 для линеек 18F, 24F и 30/33F.

    Простой для изучения набор команд RISC ассемблера PIC может затруднить понимание общего потока программы. Разумное использование простых макросов может повысить читаемость ассемблерного кода PIC. Например, оригинальный ассемблер Parallax («SPASM») содержит макросы, скрывающие W и делающие PIC похожим на двухадресную машину. В нём есть макросы типа «mov b, a» (переместить данные из адреса a в адрес b) и «add b, a» (сложить данные из адреса a с данными в адресе b). Он также скрывает инструкции пропуска, предоставляя трехоперандные макросы переходов, такие как «cjne a, b, dest» (сравнить a с b и перейти в dest, если они не равны).

    Семейные архитектурные различия ядер[править] Микросхемы PICmicro имеют гарвардскую архитектуру, а слова инструкций имеют нестандартные размеры. Первоначально 12-битные инструкции содержали 5 бит адреса для указания операнда памяти и 9-битные адреса переходов. Поздние ревизии добавили биты кода операции, позволив дополнительные биты адресации.

    Устройства базового ядра (12 бит)[править] Эти устройства имеют 12-битную память кода, 32-байтовый регистровый файл и двухуровневый стек вызовов. Они представлены серией PIC10, а также некоторыми PIC12 и PIC16. Базовые устройства доступны в корпусах от 6 до 40 выводов.

    Обычно первые 7–9 байтов регистрового файла являются специальными регистрами, а остальные байты — ОЗУ общего назначения. Указатели реализованы с использованием пары регистров: после записи адреса в FSR (регистр выбора файла), INDF (косвенный f) становится псевдонимом для адресуемого регистра. Если реализована банковская ОЗУ, номер банка выбирается старшими 3 битами FSR. Это влияет на регистры 16–31; регистры 0–15 являются глобальными и не зависят от битов выбора банка.

    Из-за очень ограниченного пространства регистров (5 бит) четырём редко используемым регистрам не были присвоены адреса, но они записывались специальными инструкциями (OPTION и TRIS).

    Адресное пространство ПЗУ составляет 512 слов (по 12 бит), которое может быть расширено до 2048 слов банками. Инструкции CALL и GOTO указывают младшие 9 бит нового адреса кода; старшие биты берутся из регистра состояния. Обратите внимание, что CALL включает только 8 бит адреса и может указывать только на адреса в первой половине каждой 512-словной страницы.

    Таблицы поиска реализуются с помощью вычисляемого GOTO (запись в PCL) в таблицу инструкций RETLW.

    Система команд выглядит следующим образом. Номера регистров обозначаются как «f», константы — «k». Номера битов (0–7) выбираются «b». Бит «d» выбирает получателя: 0 — W, 1 — результат записывается обратно в регистр-источник f. Флаги состояния C и Z могут устанавливаться на основе результата; в противном случае они не изменяются. Инструкции сложения и вычитания (но не сдвига), которые устанавливают C, также устанавливают флаг DC (цифрового переноса), перенос из бита 3 в бит 4, что полезно для двоично-десятичной арифметики.

    12-битная система команд PIC 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Мнемоника C? Z? Описание

    0 0 0 0 0 0 0 код операции Прочие инструкции
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 NOP Нет операции (MOVW 0,W)
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 OPTION Копировать W в OPTION
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 SLEEP Переход в режим ожидания
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 CLRWDT Перезапустить сторожевой таймер
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 f TRIS f Копировать W в регистр тристабильного состояния (f = 1, 2 или 3)

    0 0 код d регистр Операции АЛУ: dest ← OP(f,W)
    0 0 0 0 0 0 1 f MOVWF f dest ← W
    0 0 0 0 0 1 d f CLR f,d Z dest ← 0, обычно CLRW или CLRF f
    0 0 0 0 1 0 d f SUBWF f,d C Z dest ← f−W (dest ← f+~W+1)
    0 0 0 0 1 1 d f DECF f,d Z dest ← f−1
    0 0 0 1 0 0 d f IORWF f,d Z dest ← f | W, логическое ИЛИ
    0 0 0 1 0 1 d f ANDWF f,d Z dest ← f & W, логическое И
    0 0 0 1 1 0 d f XORWF f,d Z dest ← f ^ W, исключающее ИЛИ
    0 0 0 1 1 1 d f ADDWF f,d C Z dest ← f+W
    0 0 1 0 0 0 d f MOVF f,d Z dest ← f
    0 0 1 0 0 1 d f COMF f,d Z dest ← ~f, побитовое дополнение
    0 0 1 0 1 0 d f INCF f,d Z dest ← f+1
    0 0 1 0 1 1 d f DECFSZ f,d dest ← f−1, затем пропустить если ноль
    0 0 1 1 0 0 d f RRF f,d C dest ← CARRY<<7 | f>>1, циклический сдвиг вправо через перенос
    0 0 1 1 0 1 d f RLF f,d C dest ← F<<1 | CARRY, циклический сдвиг влево через перенос
    0 0 1 1 1 0 d f SWAPF f,d dest ← f<<4 | f>>4, обменять полубайты
    0 0 1 1 1 1 d f INCFSZ f,d dest ← f+1, затем пропустить если ноль

    0 1 код бит регистр Битовые операции
    0 1 0 0 бит f BCF f,b Сбросить бит b из f
    0 1 0 1 бит f BSF f,b Установить бит b из f
    0 1 1 0 бит f BTFSC f,b Пропустить, если бит b из f сброшен
    0 1 1 1 бит f BTFSS f,b Пропустить, если бит b из f установлен

    1 0 код k Управление потоком
    1 0 0 0 k RETLW k W ← k, затем возврат из подпрограммы
    1 0 0 1 k CALL k Вызов подпрограммы, 8-битный адрес k
    1 0 1 k GOTO k Переход по 9-битному адресу k[10]

    1 1 код 8-битный литерал Операции с W и 8-битным литералом: W ← OP(k,W)
    1 1 0 0 k MOVLW k W ← k
    1 1 0 1 k IORLW k Z W ← k | W, логическое ИЛИ
    1 1 1 0 k ANDLW k Z W ← k & W, логическое И
    1 1 1 1 k XORLW k Z W ← k ^ W, исключающее ИЛИ

    11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Мнемоника C? Z? Описание

    Клоны ELAN Microelectronics (13 бит)[править] Компания ELAN Microelectronics Corp. производит ряд микроконтроллеров, похожих на PICmicro, с 13-битным словом инструкции.[11] Инструкции в основном совместимы с 14-битным набором среднего уровня, но ограничены 6-битным адресом регистра (16 специальных регистров и 48 байт ОЗУ) и 10-битным (1024 слова) пространством программ.

    10-битный счётчик программ доступен как R2. Чтение даёт только младшие биты, запись очищает старшие биты. Исключением является инструкция TBL, которая изменяет младший байт, сохраняя биты 8 и 9.

    7 инструкций аккумулятор-литерал перенумерованы относительно 14-битного PICmicro, чтобы уместиться в 3 бита кода операции вместо 4, но все они присутствуют, а также дополнительная инструкция программного прерывания.

    Есть несколько дополнительных прочих инструкций, и некоторые изменения в терминологии (регистр OPTION PICmicro называется регистром CONTrol; регистры TRIS 1–3 называются регистрами управления вводом-выводом 5–7), но эквиваленты очевидны.

    13-битная система команд EM78[12] 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Мнемоника C? Z? Описание

    0 0 0 0 0 0 0 код операции Прочие инструкции
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 NOP* Нет операции (MOVW 0,W)
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 DAA† C Коррекция десятичного сложения
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 CONTW* Записать CONT (CONT ← W)
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 SLEEP* Переход в режим ожидания (WDT ← 0, остановка тактов)
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 CLRWDT* Перезапуск сторожевого таймера (WDT ← 0)
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 f IOW f* Копировать W в регистр управления в/в (f = 5–7, 11–15)
    0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 ENI† Разрешить прерывания
    0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 DISI† Запретить прерывания
    0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 RET Возврат из подпрограммы, W не изменён
    0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 RETI Возврат из прерывания; возврат и разрешение прерываний
    0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 CONTR† Чтение CONT (W ← CONT)
    0 0 0 0 0 0 0 0 1 f IOR f† Копировать регистр управления в/в в W (f = 5–7, 11–15)
    0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 TBL† C Z PCL += W. сохранять биты PC 8 & 9

    0 0 код d регистр Операции АЛУ те же, что в 12- и 14-битных PIC
    0 1 код бит регистр Битовые операции те же, что в 12- и 14-битных PIC
    1 0 код k Управление потоком те же, что в 14-битном PIC

    1 1 код 8-битный литерал Операции с W и 8-битным литералом: W ← OP(k,W)
    1 1 0 код k MOV/IOR/AND/XOR, как в 12-битном PIC
    1 1 1 0 0 k RETLW k W ← k, возврат из подпрограммы
    1 1 1 0 1 k SUBLW k C Z W ← k−W (W ← k+~W+1)
    1 1 1 1 0 k INT k† Затолкать PC, PC ← k (программное прерывание, обычно k=1)
    1 1 1 1 1 k ADDLW k C Z W ← k+W

    12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Мнемоника C? Z? Описание

    *: Тот же код, что в 12-битном PIC
    †: Инструкция, уникальная для EM78, без аналога в PIC

    Некоторые модели поддерживают несколько банков ПЗУ или ОЗУ аналогично другим PIC.

    Устройства среднего ядра (14 бит)[править] Эти устройства имеют 14-битную память кода и улучшенный стек вызовов глубиной 8 уровней. Система команд мало отличается от базовых устройств, но дополнительные 2 бита кода операции позволяют напрямую адресовать 128 регистров и 2048 слов кода. Есть несколько дополнительных прочих инструкций и две дополнительные 8-битные литеральные инструкции: сложение и вычитание. Среднее ядро используется в большинстве устройств с маркировкой PIC12 и PIC16.

    Первые 32 байта пространства регистров выделены под специальные регистры; остальные 96 байтов используются для ОЗУ общего назначения. Если используется банковая ОЗУ, старшие 16 регистров (0x70–0x7F) являются глобальными, как и несколько наиболее важных специальных регистров, включая STATUS, который содержит биты выбора банка ОЗУ. (Другие глобальные регистры — FSR и INDF, младшие 8 бит счётчика программ PCL, старший регистр предзагрузки PCLATH и главный управляющий регистр прерываний INTCON.)

    Регистр PCLATH предоставляет старшие биты адреса инструкции, когда 8 бит, поставляемые записью в PCL, или 11 бит, поставляемые GOTO или CALL, недостаточны для адресации доступного пространства ПЗУ.

    14-битная система команд PIC 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Мнемоника C? Z? Описание

    0 0 0 0 0 0 0 код операции Прочие инструкции
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 NOP Нет операции (MOVW 0,W)
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 RETURN Возврат из подпрограммы, W не изменён
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 RETFIE Возврат из прерывания
    0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 OPTION Копировать W в OPTION
    0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 SLEEP Переход в режим ожидания
    0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 CLRWDT Перезапуск сторожевого таймера
    0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 f TRIS f Копировать W в регистр тристабильного состояния (f = 1, 2 или 3)

    0 0 код d регистр Операции АЛУ: dest ← OP(f,W)
    0 0 0 0 0 0 1 f MOVWF f f ← W
    0 0 0 0 0 1 d f CLR f,d Z dest ← 0, обычно CLRW или CLRF f
    0 0 0 0 1 0 d f SUBWF f,d C Z dest ← f−W (dest ← f+~W+1)
    0 0 0 0 1 1 d f DECF f,d Z dest ← f−1
    0 0 0 1 0 0 d f IORWF f,d Z dest ← f | W, логическое ИЛИ
    0 0 0 1 0 1 d f ANDWF f,d Z dest ← f & W, логическое И
    0 0 0 1 1 0 d f XORWF f,d Z dest ← f ^ W, исключающее ИЛИ
    0 0 0 1 1 1 d f ADDWF f,d C Z dest ← f+W
    0 0 1 0 0 0 d f MOVF f,d Z dest ← f
    0 0 1 0 0 1 d f COMF f,d Z dest ← ~f, побитовое дополнение
    0 0 1 0 1 0 d f INCF f,d Z dest ← f+1
    0 0 1 0 1 1 d f DECFSZ f,d dest ← f−1, затем пропустить если ноль
    0 0 1 1 0 0 d f RRF f,d C dest ← CARRY<<7 | f>>1, циклический сдвиг вправо через перенос
    0 0 1 1 0 1 d f RLF f,d C dest ← f<<1 | CARRY, циклический сдвиг влево через перенос
    0 0 1 1 1 0 d f SWAPF f,d dest ← f<<4 | f>>4, обменять полубайты
    0 0 1 1 1 1 d f INCFSZ f,d dest ← f+1, затем пропустить если ноль

    0 1 код бит регистр Битовые операции
    0 1 0 0 бит f BCF f,b Сбросить бит b из f
    0 1 0 1 бит f BSF f,b Установить бит b из f
    0 1 1 0 бит f BTFSC f,b Пропустить, если бит b из f сброшен
    0 1 1 1 бит f BTFSS f,b Пропустить, если бит b из f установлен

    1 0 код k Управление потоком
    1 0 0 k CALL k Вызов подпрограммы
    1 0 1 k GOTO k Переход по адресу k

    1 1 код 8-битный литерал Операции с W и 8-битным литералом: W ← OP(k,W)
    1 1 0 0 x x k MOVLW k W ← k
    1 1 0 1 x x k RETLW k W ← k, возврат из подпрограммы
    1 1 1 0 0 0 k IORLW k Z W ← k | W, логическое ИЛИ
    1 1 1 0 0 1 k ANDLW k Z W ← k & W, логическое И
    1 1 1 0 1 0 k XORLW k Z W ← k ^ W, исключающее ИЛИ
    1 1 1 0 1 1 k (зарезервировано)
    1 1 1 1 0 x k SUBLW k C Z W ← k−W (dest ← k+~W+1)
    1 1 1 1 1 x k ADDLW k C Z W ← k+W

    13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Мнемоника C? Z? Описание

    Устройства улучшенного среднего ядра (14 бит)[править] Улучшенные устройства среднего ядра вводят более глубокий аппаратный стек, дополнительные методы сброса, 14 новых инструкций и оптимизации для языка C. В частности, есть два регистра INDF (INDF0 и INDF1) и соответствующие пары FSR (FSRnL и FSRnH). Специальные инструкции используют регистры FSR как адресные регистры с различными режимами адресации.

    14-битные дополнительные инструкции улучшенного PIC 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Мнемоника C? Z? Описание

    0 0 0 0 0 0 0 код операции Прочие инструкции
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 RESET Программный сброс
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 CALLW Затолкать PC, затем переход по PCLATH:W
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 BRW PC ← PC + W, относительный переход через W
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 n 0 0 MOVIW ++FSRn Z Инкремент FSRn, затем W ← INDFn
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 n 0 1 MOVIW −−FSRn Z Декремент FSRn, затем W ← INDFn
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 n 1 0 MOVIW FSRn++ Z W ← INDFn, затем инкремент FSRn
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 n 1 1 MOVIW FSRn−− Z W ← INDFn, затем декремент FSRn
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 n m MOVWI через FSRn INDFn ← W, те же режимы, что MOVIW
    0 0 0 0 0 0 0 0 1 k MOVLB k BSR ← k, переместить литерал в регистр выбора банка

    1 1 код d регистр Операции АЛУ: dest ← OP(f,W)
    1 1 0 1 0 1 d f LSLF f,d C Z dest ← f << 1, логический сдвиг влево
    1 1 0 1 1 0 d f LSRF f,d C Z dest ← f >> 1, логический сдвиг вправо
    1 1 0 1 1 1 d f ASRF f,d C Z dest ← f >> 1, арифметический сдвиг вправо
    1 1 1 0 1 1 d f SUBWFB f,d C Z dest ← f + ~W + C, вычитание с переносом
    1 1 1 1 0 1 d f ADDWFC f,d C Z dest ← f + W + C, сложение с переносом

    1 1 код k Операции с литералом k
    1 1 0 0 0 1 0 n k ADDFSR FSRn,k FSRn ← FSRn + k, добавить 6-битный знаковый сдвиг
    1 1 0 0 0 1 1 k MOVLP k PCLATH ← k, переместить 7-битный литерал в старший регистр PC
    1 1 0 0 1 k BRA k PC ← PC + k, относительный переход с 9-битным знаковым сдвигом
    1 1 1 1 1 1 0 n k MOVIW k[FSRn] Z W ← [FSRn+k], 6-битный знаковый сдвиг
    1 1 1 1 1 1 1 n k MOVWI k[FSRn] [FSRn+k] ← W, 6-битный знаковый сдвиг

    13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Мнемоника C? Z? Описание

    Устройства высокого ядра PIC17 (16 бит)[править] Серия 17 никогда не стала популярной и была вытеснена архитектурой PIC18. Не рекомендуется для новых разработок, доступность может быть ограничена.

    Улучшения по сравнению с ранними ядрами: 16-битные коды операций (позволяющие много новых инструкций) и стек вызовов глубиной 16 уровней. Устройства PIC17 выпускались в корпусах от 40 до 68 выводов.

    Серия 17 ввела ряд важных новых функций:

    отображённый в память аккумулятор
    чтение памяти кода (табличное чтение)
    прямое перемещение регистр-регистр (раньше нужно было через аккумулятор)
    интерфейс внешней памяти для расширения пространства кода
    8-битный × 8-битный аппаратный умножитель
    вторая пара косвенных регистров
    автоинкремент/декремент адресации, управляемый битами в регистре состояния (ALUSTA)
    Устройства высокого ядра PIC18 (16 бит)[править] Microchip представила архитектуру PIC18 в 2000 году. [2] В отличие от серии 17, она оказалась очень популярной, и в настоящее время производится большое количество вариантов устройств. В отличие от более ранних устройств, которые чаще программировались на ассемблере, C стал преобладающим языком разработки.[13]

    Серия 18 наследует большинство функций и инструкций серии 17, добавляя ряд важных новых возможностей:

    стек вызовов имеет ширину 21 бит и значительно глубже (31 уровень)
    стек вызовов может быть прочитан и записан (регистры TOSU:TOSH:TOSL)
    инструкции условного перехода
    индексированная адресация (PLUSW)
    расширение регистров FSR до 12 бит, что позволяет линейно адресовать всё пространство данных
    добавление ещё одного регистра FSR (всего их стало 3)
    Пространство ОЗУ — 12 бит, адресуется с помощью 4-битного регистра выбора банка и 8-битного смещения в каждой инструкции. Дополнительный бит «access» в каждой инструкции выбирает между банком 0 (a=0) и банком, выбранным BSR (a=1).

    Доступен также одноканальный стек для STATUS, WREG и BSR. Они сохраняются при каждом прерывании и могут быть восстановлены при возврате. Если прерывания отключены, они также могут использоваться при вызове/возврате из подпрограммы, установив бит s (добавив «, FAST» к инструкции).

    Функция автоинкремента/декремента была улучшена путём удаления управляющих битов и добавления четырех новых косвенных регистров на каждый FSR. В зависимости от того, какой косвенный регистр файла используется, можно выполнять постдекремент, постинкремент или преинкремент FSR; или формировать эффективный адрес путём добавления W к FSR.

    В более продвинутых PIC18 доступен «расширенный режим», который делает адресацию ещё более удобной для скомпилированного кода:

    новый режим адресации со смещением; некоторые адреса, которые были относительно банка доступа, теперь интерпретируются относительно регистра FSR2
    добавление нескольких новых инструкций, особенно для работы с регистрами FSR.
    Эти изменения были в первую очередь направлены на повышение эффективности реализации стека данных. Если FSR2 используется как указатель стека или кадровый указатель, элементы стека легко индексируются, что позволяет создавать более эффективный реентерабельный код. Компилятор MPLAB C18 от Microchip использует FSR2 в качестве кадрового указателя.

    16-битная система команд PIC18[14] 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Мнемоника C? Z? N? Описание

    0 0 0 0 0 0 0 код операции Прочие инструкции
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 NOP Нет операции
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 SLEEP Переход в режим ожидания
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 CLRWDT Перезапуск сторожевого таймера
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 PUSH Затолкать PC в стек
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 POP Извлечь (и отбросить) вершину стека
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 DAW C Корректировка десятичного сложения для W
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 TBLRD* Табличное чтение
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 TBLRD*+ Табличное чтение с постинкрементом
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 TBLRD*− Табличное чтение с постдекрементом
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 TBLRD+* Табличное чтение с преинкрементом
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 mod TBLWR Табличная запись, те же режимы, что TBLRD
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 s RETFIE [, FAST] Возврат из прерывания
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 s RETURN [, FAST] Возврат из подпрограммы
    0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 RESET очищено Программный сброс
    0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 k MOVLB Переместить литерал k в регистр выбора банка

    0 код d a регистр Операции АЛУ: dest ← OP(f,W)
    0 0 0 0 0 0 1 a f MULWF f,a PRODH:PRODL ← W × f (без знака)
    0 0 0 0 0 1 d a f DECF f,d,a C Z N dest ← f − 1
    0 0 0 1 0 0 d a f IORWF f,d,a Z N dest ← f | W, логическое ИЛИ
    0 0 0 1 0 1 d a f ANDWF f,d,a Z N dest ← f & W, логическое И
    0 0 0 1 1 0 d a f XORWF f,d,a Z N dest ← f ^ W, исключающее ИЛИ
    0 0 0 1 1 1 d a f COMF f,d,a Z N dest ← ~f, побитовое дополнение
    0 0 1 0 0 0 d a f ADDWFC f,d,a C Z N dest ← f + W + C
    0 0 1 0 0 1 d a f ADDWF f,d,a C Z N dest ← f + W
    0 0 0 0 1 0 d a f INCF f,d,a C Z N dest ← f + 1
    0 0 1 0 1 1 d a f DECFSZ f,d,a dest ← f − 1, пропустить если 0
    0 0 1 1 0 0 d a f RRCF f,d,a C Z N dest ← f>>1 | C<<7, циклический сдвиг вправо через перенос
    0 0 1 1 0 1 d a f RLCF f,d,a C Z N dest ← f<<1 | C, циклический сдвиг влево через перенос
    0 0 1 1 1 0 d a f SWAPF f,d,a dest ← f<<4 | f>>4, обменять полубайты
    0 0 1 1 1 1 d a f INCFSZ f,d,a dest ← f + 1, пропустить если 0
    0 1 0 0 0 0 d a f RRNCF f,d,a Z N dest ← f>>1 | f<<7, циклический сдвиг вправо (без переноса)
    0 1 0 0 0 1 d a f RLNCF f,d,a Z N dest ← f<<1 | f>>7, циклический сдвиг влево (без переноса)
    0 1 0 0 1 0 d a f INFSNZ f,d,a dest ← f + 1, пропустить если не 0
    0 1 0 0 1 1 d a f DCFSNZ f,d,a dest ← f − 1, пропустить если не 0
    0 1 0 1 0 0 d a f MOVF f,d,a Z N dest fib фокусированный ионный пучок цена ← f
    0 1 0 1 0 1 d a f SUBFWB f,d,a C Z N dest ← W + ~f + C (dest ← W − f − C̅)
    0 1 0 1 1 0 d a f SUBWFB f,d,a C Z N dest ← f + ~W + C (dest ← f − W − C̅)
    0 1 0 1 1 1 d a f SUBWF f,d,a C Z N dest ← f − W (dest ← f + ~W + 1)

    0 1 1 0 код a регистр Операции АЛУ, без записи в W
    0 1 1 0 0 0 0 a f CPFSLT f,a пропустить если f < W
    0 1 1 0 0 0 1 a f CPFSEQ f,a пропустить если f == W
    0 1 1 0 0 1 0 a f CPFSGT f,a пропустить если f > W
    0 1 1 0 0 1 1 a f TSTFSZ f,a пропустить если f == 0
    0 1 1 0 1 0 0 a f SETF f,a f ← 0xFF
    0 1 1 0 1 0 1 a f CLRF f,a 1 f ← 0, PSR.Z ← 1
    0 1 1 0 1 1 0 a f NEGF f,a C Z N f ← −f
    0 1 1 0 1 1 1 a f MOVWF f,a f ← W

    1 0 код бит a регистр Битовые операции
    0 1 1 1 бит a f BTG f,b,a Инвертировать бит b из f
    1 0 0 0 бит a f BSF f,b,a Установить бит b из f
    1 0 0 1 бит a f BCF f,b,a Сбросить бит b из f
    1 0 1 0 бит a f BTFSS f,b,a Пропустить, если бит b из f установлен
    1 0 1 1 бит a f BTFSC f,b,a Пропустить, если бит b из f сброшен

    1 1 0 код адрес Операции с большим адресом
    1 1 0 0 источник MOVFF s,d Переместить абсолютный
    1 1 1 1 получатель
    1 1 0 1 0 n BRA n Переход на PC + 2n
    1 1 0 1 1 n RCALL n Вызов подпрограммы на PC + 2n

    1 1 1 0 0 условие n Условный переход
    1 1 1 0 0 0 0 0 n BZ n Переход, если PSR.Z установлен
    1 1 1 0 0 0 0 1 n BNZ n Переход, если PSR.Z сброшен
    1 1 1 0 0 0 1 0 n BC n Переход, если PSR.C установлен
    1 1 1 0 0 0 1 1 n BNC n Переход, если PSR.C сброшен
    1 1 1 0 0 1 0 0 n BOV n Переход, если PSR.V установлен
    1 1 1 0 0 1 0 1 n BNOV n Переход, если PSR.V сброшен
    1 1 1 0 0 1 1 0 n BN n Переход, если PSR.N установлен
    1 1 1 0 0 1 1 1 n BNN n Переход, если PSR.N сброшен

    1 1 1 0 1 0 (зарезервировано)

    1 1 1 0 1 1 код k Двухсловные инструкции
    1 1 1 0 1 1 0 s k (мл.биты) CALL k[, FAST] Вызов подпрограммы
    1 1 1 1 k (ст.биты)
    1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 f k (ст.бит) LFSR f,k Переместить 12-битный литерал в FSRf
    1 1 1 1 0 0 0 0 k (мл.биты)
    1 1 1 0 1 1 1 1 k (мл.биты) GOTO k Абсолютный переход, PC ← k
    1 1 1 1 k (ст.биты)

    1 1 1 1 k (Нет операции)

    16-разрядные микроконтроллеры PIC24 и dsPIC[править] В 2001 году Microchip представила серию dsPIC,[15] которая пошла в серийное производство в конце 2004 года. Это первые 16-разрядные микроконтроллеры Microchip. Устройства PIC24 предназначены для общего применения, а dsPIC дополнительно включают возможности цифровой обработки сигналов.

    Хотя они всё ещё похожи на ранние архитектуры PIC, есть существенные улучшения:[16]

    Все регистры 16-разрядные
    Пространство данных расширено до 64 Кбайт
    Первые 2 Кбайт зарезервированы для управляющих регистров периферии
    Переключение банков данных не требуется, пока ОЗУ не превышает 62 Кбайт
    Прямая адресация «f операнд» расширена до 13 бит (8 Кбайт)
    Доступны 16 регистров W для операций регистр-регистр.
    (Но операции с операндами f всегда используют W0.)

    Счётчик программ — 22 бита (биты 22:1; бит 0 всегда 0)
    Инструкции 24-битные
    Инструкции бывают байтовые (B=1) и (16-битные) словесные (B=0)
    Стек находится в ОЗУ (W15 — указатель стека); аппаратного стека нет
    W14 — кадровый указатель
    Данные в ПЗУ могут быть доступны напрямую («видимость пространства программ»)
    Поддерживаются векторы прерываний для разных источников.
    Некоторые особенности:

    аппаратный MAC (умножение-накопление)
    баррельный сдвиг
    инверсия битов
    однотактное умножение (16×16) и другие DSP-операции
    аппаратная поддержка деления (19 циклов для 16/32-битного деления)
    аппаратная поддержка индексации циклов
    прямой доступ к памяти
    dsPIC можно программировать на C с использованием компилятора C30 от Microchip, который является вариантом GCC.

    ПЗУ инструкций имеет ширину 24 бита. Программно можно обращаться к ПЗУ 16-битными словами, где чётные слова содержат младшие 16 бит каждой инструкции, а нечётные — старшие 8 бит. Старшая половина нечётных слов читается как ноль. Счётчик программ имеет ширину 23 бита, но младший бит всегда 0, поэтому есть 22 изменяемых бита.

    Инструкции бывают двух основных видов. Один похож на классические инструкции PIC, с операцией между W0 и значением в указанном регистре f (т.е. первые 8 Кбайт ОЗУ) и битом выбора получателя, определяющим, что обновляется результатом. Регистры W отображаются в память, поэтому операнд f может быть любым регистром W.

    Другой вид, новый для PIC24, указывает 3 операнда-регистра W, два из которых допускают 3-битную спецификацию режима адресации:

    Режимы адресации PIC24 операнд s операнд d Описание
    ppp Синтаксис qqq Синтаксис
    000 ssss Ws 000 dddd Wd Прямая регистровая
    001 ssss [Ws] 001 dddd [Wd] Косвенная
    010 ssss [Ws−−] 010 dddd [Wd−−] Косвенная с постдекрементом
    011 ssss [Ws++] 011 dddd [Wd++] Косвенная с постинкрементом
    100 ssss [−−Ws] 100 dddd [−−Wd] Косвенная с предекрементом
    101 ssss [++Ws] 101 dddd [++Wd] Косвенная с преинкрементом
    11x ssss [Ws+Ww] 11x dddd [Wd+Ww] Косвенная со смещением от регистра
    11k kkkk #u5 (Не используется, недопустимо) 5-битный непосредственный без знака

    Режим адресации со смещением от регистра доступен только для двухоперандных инструкций. Трёхоперандные инструкции используют Ww как второй исходный операнд и используют этот код для непосредственного источника без знака 5 бит. Обратите внимание, что тот же Ww может быть добавлен как к Wd, так и к Ws.

    Некоторые инструкции занимают два слова. Второе слово — это NOP, включающее до 16 бит дополнительного непосредственного операнда.

    24-битная система команд PIC24[17] 2
    3 2
    2 2
    1 2
    0 1
    9 1
    8 1
    7 1
    6 1
    5 1
    4 1
    3 1
    2 1
    1 1
    0
    9
    8
    7
    6
    5
    4
    3
    2
    1
    0 Мнемоника C
    ? Z
    ? N
    ? Описание

    0 0 0 0 код смещение Управление потоком
    0 0 0 0 0 0 0 0 — NOP Нет операции (& второе слово инструкции)
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 n NOP Второе слово абсолютного перехода (биты 22:16)
    0 0 0 0 0 0 0 0 n NOP Второе слово инструкции DO
    0 0 0 0 0 0 0 1 0 оп —0— a Вычисляемый переход (на 16-битный Wa)
    0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 —0— a CALL Ra Затолкать PC, переход по Wa
    0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 —0— a RCALL Ra Затолкать PC, переход на PC+2×Wa
    0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 —0— a GOTO Ra Переход по Wa
    0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 —0— a BRA Ra Переход на PC+2×Wa

    0 0 0 0 0 0 1 0 n<15:1> 0 CALL addr23 Затолкать PC, переход по абсолютному адресу
    —0— 0 0 0 0 0 0 0 0 0 n<22:16>
    0 0 0 0 0 0 1 1 — (Зарезервировано)
    0 0 0 0 0 1 0 0 n 0 GOTO addr23 Переход по абсолютному адресу
    —0— 0 0 0 0 0 0 0 0 0 n<22:16>
    0 0 0 0 0 1 0 1 0 B k d RETLW #k,Wd Wn[.B] = #u10, извлечь PC
    0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 —0— RETURN извлечь PC
    0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 —0— RETFIE C Z N извлечь SR, PC
    0 0 0 0 0 1 1 1 n RCALL адрес Затолкать PC, PC += 2*s16
    0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 k DO #k, адрес Цикл с нулевыми накладными расходами; k+1 — кол-во повторений, PC+2n — последняя инструкция
    —0— n
    0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 k REPEAT #k Повторить следующую инструкцию k+1 раз
    0 0 0 0 1 0 0 0 n RCALL адрес Затолкать PC, PC += 2*s16
    0 0 0 0 1 0 1 — (Зарезервировано)
    0 0 0 0 1 1 0 a n BRA Oa, адрес Если аккумулятор a переполнен, PC += 2*simm16
    0 0 0 0 1 1 1 a n BRA Sa, адрес Если аккумулятор a насыщен, PC += 2*simm16

    0 код w B q d p s Операции АЛУ: Wd ← OP(Ww,Ws)
    0 0 0 1 0 w B q d p s SUBR[.B] Ww,Ws,Wd C Z N Wd ← Ws − Ww (Wd ← Ws + ~Ww + 1)
    0 0 0 1 1 w B q d p s SUBBR[.B] Ww,Ws,Wd C Z N Wd ← Ws + ~Ww + C (Wd ← Ws − Ww − C̅)
    0 0 1 0 k d MOV #k,Wd Wd ← #imm16

    0 0 1 1 cond n Условный переход на PC+2*n
    0 0 1 1 0 0 0 0 n BRA OV,адрес Переход, если PSR.V установлен
    0 0 1 1 0 0 0 1 n BRA C,адрес Переход, если PSR.C установлен
    0 0 1 1 0 0 1 0 n BRA Z,адрес Переход, если PSR.Z установлен
    0 0 1 1 0 0 1 1 n BRA N,адрес Переход, если PSR.N установлен
    0 0 1 1 0 1 0 0 n BRA LE,адрес Переход, если PSR.Z, или PSR.N ≠ PSR.V
    0 0 1 1 0 1 0 1 n BRA LT,адрес Переход, если PSR.N ≠ PSR.V
    0 0 1 1 0 1 1 0 n BRA LEU,адрес Переход, если PSR.Z установлен, или PSR.C сброшен
    0 0 1 1 0 1 1 1 n BRA адрес Переход безусловно
    0 0 1 1 1 0 0 0 n BRA NOV,адрес Переход, если PSR.V сброшен
    0 0 1 1 1 0 0 1 n BRA NC,адрес Переход, если PSR.C сброшен
    0 0 1 1 1 0 1 0 n BRA NZ,адрес Переход, если PSR.Z сброшен
    0 0 1 1 1 0 1 1 n BRA NN,адрес Переход, если PSR.N сброшен
    0 0 1 1 1 1 0 0 n BRA GT,адрес Переход, если PSR.Z сброшен и PSR.N = PSR.V
    0 0 1 1 1 1 0 1 n BRA GE,адрес Переход, если PSR.N = PSR.V
    0 0 1 1 1 1 1 0 n BRA GTU,адрес Переход, если PSR.Z сброшен и PSR.C установлен
    0 0 1 1 1 1 1 1 n (Зарезервировано)

    0 код w B q d p s Операции АЛУ: Wd ← OP(Ww,Ws)
    0 1 0 0 0 w B q d p s ADD[.B] Ww,Ws,Wd C Z N Wd ← Ww + Ws
    0 1 0 0 1 w B q d p s ADDC[.B] Ww,Ws,Wd C Z N Wd ← Ww + Ws + C
    0 1 0 1 0 w B q d p s SUB[.B] Ww,Ws,Wd C Z N Wd ← Ww − Ws
    0 1 0 1 1 w B q d p s SUBB[.B] Ww,Ws,Wd C Z N Wd ← Ww + ~Ws + C (Wd ← Ww − ~Ws − C̅)
    0 1 1 0 0 w B q d p s AND[.B] Ww,Ws,Wd Z N Wd ← Ww & Ws, логическое И
    0 1 1 0 1 w B q d p s XOR[.B] Ww,Ws,Wd Z N Wd ← Ww ^ Ws, исключающее ИЛИ
    0 1 1 1 0 w B q d p s IOR[.B] Ww,Ws,Wd Z N Wd ← Ww | Ws, логическое ИЛИ
    0 1 1 1 1 w B q d p s MOV[.B] Ws,Wd Z N Wd ← Ws (разрешён режим смещения)

    1 0 0 0 0 f d MOV f,Wd Wd ← f
    1 0 0 0 1 f s MOV Ws,f f ← Ws
    1 0 0 1 0 k B k d k s MOV [Ws+s10],Wd Загрузка со смещением 10 бит со знаком
    1 0 0 1 1 k B k d k s MOV Ws,[Wd+s10] Сохранение со смещением 10 бит со знаком

    1 0 1 0 0 код b Z B 0 0 0 p s Битовые операции над Ws
    1 0 1 0 0 0 0 0 b 0 B 0 0 0 p s BSET[.B] #b,Ws Установить бит b из Ws
    1 0 1 0 0 0 0 1 b 0 B 0 0 0 p s BCLR[.B] #b,Ws Сбросить бит b из Ws
    1 0 1 0 0 0 1 0 b 0 B 0 0 0 p s BTG[.B] #b,Ws Инвертировать бит b из Ws
    1 0 1 0 0 0 1 1 b 0 0 0 0 0 p s BTST.C #b,Ws C Установить PSR.C = бит b из Ws
    1 0 1 0 0 0 1 1 b 1 0 0 0 0 p s BTST.Z #b,Ws Z Установить PSR.Z как дополнение бита b из Ws
    1 0 1 0 0 1 0 0 b Z 0 0 0 0 p s BTSTS.z #b,Ws C/Z Проверка бита (в C или Z), затем установить
    1 0 1 0 0 1 0 1 Z w 0 0 0 0 p s BTST.z Ww,Ws C/Z Проверка бита (динамическая)
    1 0 1 0 0 1 1 0 b 0 0 0 0 0 p s BTSS #b,Ws Проверить бит b из Ws, пропустить если установлен
    1 0 1 0 0 1 1 1 b 0 0 0 0 0 p s BTSS #b,Ws Проверить бит b из Ws, пропустить если сброшен

    1 0 1 0 1 код b f Битовые операции над f
    1 0 1 0 1 0 0 0 b f b BSET[.B] f, #b Установить бит b из f
    1 0 1 0 1 0 0 1 b f BCLR.B #b,f Сбросить бит b из f
    1 0 1 0 1 0 1 0 b f BTG.B #b,f Инвертировать бит b из f
    1 0 1 0 1 0 1 1 b f BTST.B #b,f Z Проверить бит b из f
    1 0 1 0 1 1 0 0 b f BTSTS.B #b,f Z Проверить бит b из f, затем установить
    1 0 1 0 1 1 0 1 Z w 0 0 0 0 p s BSW.z Ws,Ww Копировать бит PSR в бит Ww из Wb
    1 0 1 0 1 1 1 0 b f BTSS #b,f Проверить бит b из f, пропустить если установлен
    1 0 1 0 1 1 1 1 b f BTSC #b,f Проверить бит b из f, пропустить если сброшен

    1 0 1 1 0 0 код B k d Операции регистр-литерал
    1 0 1 1 0 0 0 0 0 B k d ADD[.B] #u10,Wd C N Z Wd ← Wd + imm10
    1 0 1 1 0 0 0 0 1 B k d ADC[.B] #u10,Wd C N Z Wd ← Wd + imm10 + C
    1 0 1 1 0 0 0 1 0 B k d SUB[.B] #u10,Wd C N Z Wd ← Wd − imm10
    1 0 1 1 0 0 0 1 1 B k d SUBB[.B] #u10,Wd C N Z Wd ← Wd − imm10 − C̅
    1 0 1 1 0 0 1 0 0 B k d AND[.B] #u10,Wd N Z Wd ← Wd & imm10
    1 0 1 1 0 0 1 0 1 B k d XOR[.B] #u10,Wd N Z Wd ← Wd ^ imm10
    1 0 1 1 0 0 1 1 0 B k d IOR[.B] #u10,Wd N Z Wd ← Wd | imm10
    1 0 1 1 0 0 1 1 1 B k d MOV[.B] #u10,Wd Wd ← imm10

    1 0 1 1 0 1 код B D f Операции АЛУ: dest ← OP(f,W0)
    1 0 1 1 0 1 0 0 0 B D f ADD[.B] f[,WREG] C N Z dest ← f + W0
    1 0 1 1 0 1 0 0 1 B D f ADC[.B] f[,WREG] C N Z dest ← f + W0 + C
    1 0 1 1 0 1 0 1 0 B D f SUB[.B] f[,WREG] C N Z dest ← f − W0
    1 0 1 1 0 1 0 1 1 B D f SUBB[.B] f[,WREG] C N Z dest ← f − W0 + C̅
    1 0 1 1 0 1 1 0 0 B D f AND[.B] f[,WREG] N Z dest ← f & W0
    1 0 1 1 0 1 1 0 1 B D f XOR[.B] f[,WREG] N Z dest ← f ^ W0
    1 0 1 1 0 1 1 1 0 B D f IOR[.B] f[,WREG] N Z dest ← f | W0
    1 0 1 1 0 1 1 1 1 B 1 f MOV[.B] WREG,f dest ← W0

    1 0 1 1 1 0 0 оп w d 0 p s 16×16→32 умножение
    1 0 1 1 1 0 0 0 0 w d 0 p s MUL.UU Ww,Ws,Wd Wd+1:Wd ← Wb * Ws (без знака)
    1 0 1 1 1 0 0 0 1 w d 0 p s MUL.US Ww,Ws,Wd Wd+1:Wd ← Wb * Ws (Ws со знаком)
    1 0 1 1 1 0 0 1 0 w d 0 p s MUL.SU Ww,Ws,Wd Wd+1:Wd ← Wb * Ws (Wb со знаком)
    1 0 1 1 1 0 0 1 1 w d 0 p s MUL.SS Ww,Ws,Wd Wd+1:Wd ← Wb * Ws (со знаком)

    1 0 1 1 1 0 1 оп w d p s Доступ к памяти программ
    1 0 1 1 1 0 1 0 0 B qqq d p s TBLRDL [Ws],Wd Wd ← PROGRAM[TBLPAG:Ws] (биты 15:0)
    1 0 1 1 1 0 1 0 1 B qqq d p s TBLRDH [Ws],Wd Wd ← PROGRAM[TBLPAG:Ws] (бит 23:16)
    1 0 1 1 1 0 1 1 0 B qqq d p s TBLWTL Ws,[Wd] PROGRAM[TBLPAG:Wd] ← Ws (биты 15:0)
    1 0 1 1 1 0 1 1 1 B qqq d p s TBLWTH [Ws],[Wd] PROGRAM[TBLPAG:Wd] ← Ws (бит 23:16)

    1 0 1 1 1 1 0 0 0 B 0 f MUL[.B] f W3:W2 ← f * W0 (без знака)
    1 0 1 1 1 1 0 1 — (Зарезервировано)
    1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 000 d 0 p s MOV.D Ws,Wd Переместить пару регистров (источник может быть памятью)
    1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 q d 000 s 0 MOV.D Ws,Wd Переместить пару регистров (получатель может быть памятью)
    1 0 1 1 1 1 1 1 — (Зарезервировано)

    1 1 0 0 0 m A S x y i j a DSP MAC (только dsPIC)
    1 1 0 0 1 Другие DSP-инструкции (только dsPIC)
    1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 000 d p s FF1R Ws,Wd Найти первую единицу справа (мл. бит)
    1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 000 d p s FF1L Ws,Wd Найти первую единицу слева (ст. бит)

    1 1 0 1 0 0 код B q d p s Сдвиг/поворот регистра W
    1 1 0 1 0 0 0 0 0 B q d p s SL[.B] Ws,Wd C N Z Wd ← Ws << 1, сдвиг влево (в перенос)
    1 1 0 1 0 0 0 1 0 B q d p s LSR[.B] Ws,Wd C N Z Wd ← Ws >> 1, логический сдвиг вправо
    1 1 0 1 0 0 0 1 1 B q d p s ASR[.B] Ws,Wd C N Z Wd ← Ws >> 1, арифметический сдвиг вправо
    1 1 0 1 0 0 1 0 0 B q d p s RLNC[.B] Ws,Wd N Z Wd ← Ws <<< 1, циклический сдвиг влево (без переноса)
    1 1 0 1 0 0 1 0 1 B q d p s RLC[.B] Ws,Wd C N Z C:Wd ← Ws:C << 1, циклический сдвиг влево через перенос
    1 1 0 1 0 0 1 1 0 B q d p s RRNC[.B] Ws,Wd N Z Wd ← Ws >>> 1, циклический сдвиг вправо (без переноса)
    1 1 0 1 0 0 1 1 1 B q d p s RRC[.B] Ws,Wd C N Z Wd:C ← C:Ws >> 1, циклический сдвиг вправо через перенос
    1 1 0 1 0 1 код B D f Сдвиг/поворот f
    1 1 0 1 0 1 0 0 0 B D f SL[.B] f[,WREG] C N Z dest ← f << 1, сдвиг влево (в перенос)
    1 1 0 1 0 1 0 1 0 B D f LSR[.B] f[,WREG] C N Z dest ← f >> 1, логический сдвиг вправо
    1 1 0 1 0 1 0 1 1 B D f ASR[.B] f[,WREG] C N Z dest ← f >> 1, арифметический сдвиг вправо
    1 1 0 1 0 1 1 0 0 B D f RLNC[.B] f[,WREG] N Z dest ← f <<< 1, циклический сдвиг влево (без переноса)
    1 1 0 1 0 1 1 0 1 B D f RLC[.B] f[,WREG] C N Z C:dest ← f:C << 1, циклический сдвиг влево через перенос
    1 1 0 1 0 1 1 1 0 B D f RRNC[.B] f[,WREG] N Z dest ← f >>> 1, циклический сдвиг вправо (без переноса)
    1 1 0 1 0 1 1 1 1 B D f RRC[.B] f[,WREG] C N Z dest:C ← C:f >> 1, циклический сдвиг вправо через перенос

    1 1 0 1 1 0 0 0 U t v W 0 0 s Шаги деления 32/16 и 16/16 (префикс REPEAT #17)
    1 1 0 1 1 0 0 0 0 0000 v 0 0 0 s DIV.S Wv,Ws C N Z Шаг деления, W0 ← Wv/Ws, W1 ← остаток
    1 1 0 1 1 0 0 0 0 t v 1 0 0 s DIV.SD Wv,Ws C N Z Шаг деления, W0 ← Wt:Wv/Ws, W1 ← остаток
    1 1 0 1 1 0 0 0 1 0000 v 0 0 0 s DIV.U Wv,Ws C N Z Шаг деления, W0 ← Wv/Ws, W1 ← остаток
    1 1 0 1 1 0 0 0 1 t v 1 0 0 s DIV.UD Wv,Ws C N Z Шаг деления, W0 ← Wt:Wv/Ws, W1 ← остаток
    1 1 0 1 1 0 0 1 0 t 0 0 0 0 0 0 0 s DIVF Wt,Ws C N Z Шаг деления, W0 ← Wt:0/Ws, W1 ← остаток
    1 1 0 1 1 0 1 — (Зарезервировано)
    1 1 0 1 1 1 0 0 — (Зарезервировано)
    1 1 0 1 1 1 0 0 0 w d 0 0 0 s SL Ww,Ws,Wd N Z Wd ← Wv << Ws
    1 1 0 1 1 1 0 0 0 w d 1 0 0 k SL Ww,#u4,Wd N Z Wd ← Wv << imm4
    1 1 0 1 1 1 1 0 0 w d 0 0 0 s LSR Ww,Ws,Wd N Z Wd ← Wv>> Ws, логический сдвиг вправо
    1 1 0 1 1 1 1 0 0 w d 1 0 0 k LSR Ww,#u4,Wd N Z Wd ← Wv>> imm4, логический сдвиг вправо
    1 1 0 1 1 1 1 0 1 w d 0 0 0 s ASR Ww,Ws,Wd N Z Wd ← Wv>> Ws, арифметический сдвиг вправо
    1 1 0 1 1 1 1 0 1 w d 1 0 0 k ASR Wv,#u4,Wd N Z Wd ← Wv>> imm4, арифметический сдвиг вправо
    1 1 0 1 1 1 1 1 0 0000 d p s FBCL Ws,Wd C Найти допустимый нормализационный сдвиг для арифметики

    1 1 1 0 0 0 0 0 0 0000 B 0 0 0 p s CP0[.B] Ws C N Z Сравнить с нулём, Ws − 0
    1 1 1 0 0 0 0 1 0 w B 0 0 0 p s CP[.B] Ww,Ws C N Z Сравнить, Wb − Ws (Wb + ~Ws + 1)
    1 1 1 0 0 0 0 1 1 w B 0 0 0 p s CPB[.B] Ww,Ws C N Z Сравнить с заёмом, Wb + ~Ws + C (Wb − Ws − C̅)
    1 1 1 0 0 0 1 0 0 B 0 f CP0[.B] Ws C N Z Сравнить с нулём, f − 0
    1 1 1 0 0 0 1 1 0 B 0 f CP[.B] f C N Z Сравнить f, f − W0
    1 1 1 0 0 0 1 1 1 B 0 f CPB[.B] f C N Z Сравнить f с заёмом, f + ~W0 + C (f − W0 − C̅)
    1 1 1 0 0 1 0 — (Зарезервировано)
    1 1 1 0 0 1 1 0 0 w B 0 0 0 0 0 0 s CPSGT[.B] Ww,Ws Сравнить и пропустить, если больше (Wb > Ws, со знаком)
    1 1 1 0 0 1 1 0 1 w B 0 0 0 0 0 0 s CPSLT[.B] Ww,Ws Сравнить и пропустить, если меньше (Wb < Ws, со знаком)
    1 1 1 0 0 1 1 1 0 w B 0 0 0 0 0 0 s CPSNE[.B] Ww,Ws Сравнить и пропустить, если не равно (Wb ≠ Ws)
    1 1 1 0 0 1 1 1 1 w B 0 0 0 0 0 0 s CPSNE[.B] Ww,Ws Сравнить и пропустить, если равно (Wb = Ws)
    1 1 1 0 1 0 0 0 0 B q d p s INC[.B] Ws,Wd C N Z Wd ← Ws+1
    1 1 1 0 1 0 0 0 1 B q d p s INC2[.B] Ws,Wd C N Z Wd ← Ws+2
    1 1 1 0 1 0 0 1 0 B q d p s DEC[.B] Ws,Wd C N Z Wd ← Ws−1
    1 1 1 0 1 0 0 1 1 B q d p s DEC2[.B] Ws,Wd C N Z Wd ← Ws−2
    1 1 1 0 1 0 1 0 0 B q d p s NEG[.B] Ws,Wd C N Z Wd ← ~Ws+1
    1 1 1 0 1 0 1 0 1 B q d p s COM[.B] Ws,Wd N Z Wd ← ~Ws
    1 1 1 0 1 0 1 1 0 B q d 000 0000 CLR[.B] Wd Wd ← 0
    1 1 1 0 1 0 1 1 1 B q d 000 0000 SETM[.B] Wd Wd ← ~0
    1 1 1 0 1 1 0 0 0 B D f INC[.B] f[,WREG] C N Z dest ← f+1
    1 1 1 0 1 1 0 0 1 B D f INC2[.B] f[,WREG] C N Z dest ← f+2
    1 1 1 0 1 1 0 1 0 B D f DEC[.B] f[,WREG] C N Z dest ← f−1
    1 1 1 0 1 1 0 1 1 B D f DEC[.B] f[,WREG] C N Z dest ← f−2
    1 1 1 0 1 1 1 0 0 B D f NEG[.B] f[,WREG] C N Z dest ← ~f+1
    1 1 1 0 1 1 1 0 1 B D f COM[.B] f[,WREG] N Z dest ← ~f
    1 1 1 0 1 1 1 1 0 B D f CLR[.B] f[,WREG] dest ← 0
    1 1 1 0 1 1 1 1 1 B D f SETM[.B] f[,WREG] dest ← ~0

    1 1 1 1 0 0 m A 1 x y i j код DSP MPY/MAC/ED/EDAC (только dsPIC)
    1 1 1 1 0 1 — (Зарезервировано)

    1 1 1 1 1 0 0 0 f 0 PUSH f Затолкать f в стек
    1 1 1 1 1 0 0 1 f 0 POP f Извлечь f из стека
    1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 k LNK #u14 Затолкать W14, W14 ← W15, W15 += u14
    1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 —0— ULNK W15 ← W14, извлечь W14
    1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 000 d p s SE Ws,Wd C N Z Wd ← sign_extend(Ws), копировать бит 7 в биты 15:8
    1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 000 d p s ZE Ws,Wd 1 0 Z Wd ← zero_extend(Ws), очистить биты 15:8
    1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 k DISI #u14 Отключить прерывания на k+1 циклов
    1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 000 d 000 s EXCH Ws,Wd Обменять содержимое регистров Ws, Wd
    1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 000 0000 000 s DAW.B Ws C Коррекция десятичного сложения на основе C, DC
    1 1 1 1 1 1 0 1 1 B 000 0000 000 s SWAP[.B] Ws Обменять половины Ws
    1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 —0— RESET Программный сброс
    1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 —0— k PWRSAV #u1 Переход в режим сна или ожидания
    1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 —0— CLRWDT Очистить сторожевой таймер
    1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 —0— POP.S Извлечь теневые регистры (W0–3, часть PSR)
    1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 —0— PUSH.S Затолкать теневые регистры (W0–3, часть PSR)
    1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 — (Зарезервировано)
    1 1 1 1 1 1 1 1 — NOPR Нет операции (версия #2)

    32-разрядные микроконтроллеры PIC32[править] В ноябре 2007 года Microchip представила новое семейство 32-разрядных микроконтроллеров PIC32MX. Первая линейка устройств основана на промышленном стандартном ядре MIPS32 M4K.[18] Устройство можно программировать с помощью компилятора Microchip MPLAB C для PIC32, который является вариантом GCC. Первые 18 моделей (PIC32MX3xx и PIC32MX4xx) совместимы по выводам и имеют тот же набор периферии, что и семейство PIC24FxxGA0xx (16-разрядные), что позволяет использовать общие библиотеки и инструменты. Сегодня доступны устройства от 28 выводов в малых QFN до высокопроизводительных с Ethernet, CAN и USB OTG.

    Архитектура PIC32 привносит ряд новых функций в портфель Microchip, включая:

    Наивысшая скорость выполнения 80 MIPS (120+[19] Dhrystone MIPS при 80 МГц)
    Самая большая флэш-память: 512 кбайт
    Одна инструкция за такт
    Первый кэшируемый процессор
    Разрешает выполнение из ОЗУ
    Полноскоростной USB Host/Dual Role и OTG
    Полный JTAG и 2-проводное программирование и отладка
    Трассировка в реальном времени
    Варианты устройств и аппаратные особенности[править] PIC обычно имеют:

    Режим сна (экономия энергии).
    Сторожевой таймер.
    Различные конфигурации кварцевого или RC-генератора, или внешний тактовый сигнал.
    Варианты[править] В пределах серии существует много вариантов в зависимости от аппаратных ресурсов микросхемы.

    Выводы общего назначения.
    Внутренние тактовые генераторы.
    8/16/32-битные таймеры.
    Внутренняя EEPROM-память.
    Синхронный/асинхронный последовательный интерфейс USART.
    Периферия MSSP для I²C и SPI.
    Модули захвата/сравнения и ШИМ.
    Аналого-цифровые преобразователи (до ~1,0 МГц).
    Поддержка USB, Ethernet, CAN.
    Интерфейс внешней памяти.
    Встроенные аналоговые радиочастотные фронтенды (PIC16F639, rfPIC).
    Периферия шифрования с роллинг-кодом KEELOQ (кодирование/декодирование)
    И многое другое.
    Тенденции[править] Первое поколение PIC с EPROM почти полностью заменено микросхемами с флэш-памятью. Аналогично, исходный 12-битный набор команд PIC1650 и его прямых потомков был заменён 14- и 16-битными наборами. Microchip всё ещё продаёт OTP (однократно программируемые) и оконные (стираемые УФ) версии некоторых своих EPROM-микросхем для поддержки устаревших систем или крупных заказов. На сайте Microchip PIC, не электрически стираемые, обозначены как OTP. Оконные версии можно заказать.

    Суффиксы номеров деталей[править] Буква F в названии обычно означает, что PICmicro использует флэш-память и может быть стёрт электрически. И наоборот, C обычно означает, что его можно стереть только облучением кристалла ультрафиолетом (что возможно только в оконном корпусе). Исключение — PIC16C84, который использует EEPROM и поэтому электрически стирается.

    Буква L в названии означает, что деталь работает при пониженном напряжении, часто с ограничениями по частоте.[20]

    Детали, специально предназначенные для работы при низком напряжении в строгом диапазоне 3–3,6 В, имеют маркировку J. Эти детали также уникальны тем, что их выводы терпимы к 5 В.[20]

    Клоны PIC[править] Сторонние производители выпускают совместимые продукты, например, Parallax SX.

    Средства разработки[править] Microchip предоставляет бесплатный пакет IDE MPLAB, включающий ассемблер, редактор связей, программный симулятор и отладчик. Они также продают компиляторы C для PIC18 и dsPIC, которые хорошо интегрируются с MPLAB. Доступны бесплатные студенческие версии со всеми функциями, но в бесплатных версиях оптимизация отключается через 60 дней.[21]

    Несколько сторонних компаний предлагают компиляторы C для PIC, многие из которых интегрируются с MPLAB или имеют собственную IDE. Полнофункциональный компилятор для языка PICBASIC для программирования PIC доступен от meLabs, Inc. Mikroelektronika предлагает компиляторы для PIC на C, Basic и Pascal.

    Существует графический язык программирования Flowcode, способный программировать 8- и 16-битные PIC и генерировать совместимый с PIC код C. Он существует в нескольких версиях — от бесплатной демонстрационной до более полной профессиональной.

    Единственным компилятором с открытым исходным кодом для семейств PIC16 и PIC18 является SDCC. Он использует GPutils для инструментов компоновщика и ассемблера. Для установки в MPLAB или MPLABX требуется плагин.[22]

    Средства разработки для семейства PIC доступны по лицензии GPL или другим свободным лицензиям.

    Программаторы[править] Основная статья: PICKit
    Устройства, называемые «программаторами», традиционно используются для загрузки программного кода в целевой PIC. Большинство современных PIC поддерживают ICSP (внутрисхемное последовательное программирование) и/или LVP (низковольтное программирование), что позволяет программировать PIC, находясь в целевой схеме. ICSP-программирование выполняется с помощью двух выводов — тактового и данных, при подаче высокого напряжения (12 В) на вывод Vpp/MCLR. Низковольтное программирование не требует высокого напряжения, но резервирует вывод ввода-вывода и может быть отключено для освобождения вывода (после отключения его можно включить только высоковольтным программированием).

    Существует множество программаторов для PIC, от самых простых конструкций, которые полагаются на ICSP для прямой загрузки кода с ПК, до интеллектуальных программаторов, которые могут проверять устройство при нескольких напряжениях питания. Многие из этих сложных программаторов сами используют предварительно запрограммированный PIC для отправки команд программирования на программируемый PIC. Интеллектуальный тип программатора необходим для программирования ранних моделей PIC (в основном EPROM), которые не поддерживают внутрисхемное программирование.

    Многие из более новых PIC на флэш-памяти могут также самопрограммироваться (записывать в свою собственную память программ). Доступны демонстрационные платы с небольшим загрузчиком, запрограммированным на заводе, который можно использовать для загрузки пользовательских программ через интерфейс, например RS-232 или USB, что устраняет необходимость в программаторе. Альтернативно, существует прошивка загрузчика, которую пользователь может загрузить в PIC через ICSP. Преимущества загрузчика перед ICSP — значительно более высокая скорость программирования, немедленное выполнение программы после программирования и возможность отладки и программирования по одному кабелю.

    Программаторы/отладчики доступны напрямую от Microchip. Сторонние программаторы варьируются от схем для самостоятельной сборки до готовых к работе устройств. Некоторые простые конструкции требуют, чтобы ПК выполнял низкоуровневые сигналы программирования (обычно подключаются к последовательному или параллельному порту и состоят из нескольких простых компонентов), в то время как другие имеют встроенную логику программирования (обычно используют последовательный или USB-порт, быстрее и часто построены на самих PIC для управления).

    Официальные программаторы/отладчики PICKit от Microchip:

    Клоны PICKit 2 и открытый исходный код[править] PICKit 2 был интересным программатором от Microchip. Он может программировать все PIC и отлаживать большинство из них (по состоянию на май 2009 года семейство PIC32 не поддерживалось для отладки в MPLAB). С момента первых релизов все исходные коды (прошивка, приложение для ПК) и принципиальные схемы были открыты для публики. Это облегчало модификацию программатора для не-Windows систем, таких как Linux или Mac OS. Также это создало множество DIY-интересов и клонов. Эта открытая структура принесла сообществу PICKit 2 много функций, таких как Programmer-to-Go, UART Tool и Logic Tool, которые были добавлены пользователями. Пользователи также добавляли такие функции, как возможность Programmer-to-go на 4 МБ, цепи повышения/понижения USB, разъёмы RJ12 и другие.

    Отладка[править] Программная эмуляция[править] Существуют коммерческие и бесплатные эмуляторы для процессоров семейства PIC.

    Внутрисхемная отладка[править] Более новые PIC имеют интерфейс ICD (внутрисхемная отладка), встроенный в ядро ЦП. Отладчики ICD (MPLAB ICD2 и другие сторонние) могут общаться с этим интерфейсом по трём линиям. Эта дешёвая и простая система отладки имеет свою цену: ограниченное количество точек останова (1 на старых PIC, 3 на новых), потеря некоторых линий ввода-вывода (за исключением некоторых 44-выводных PIC, имеющих специальные линии для отладки) и потеря некоторых функций микросхемы. Для малых PIC, где потеря выводов неприемлема, используются специальные переходные платы с PIC, имеющими дополнительные выводы для отладки.

    Внутрисхемные эмуляторы[править] Microchip предлагает три полных внутрисхемных эмулятора: MPLAB ICE2000 (параллельный интерфейс, доступен USB-конвертер); более новый MPLAB ICE4000 (подключение USB 2.0) и, совсем недавно, REAL ICE. Все эти ICE-инструменты можно использовать с MPLAB IDE для полноценной отладки кода на целевом устройстве.

    ICE2000 требует модулей эмуляции, и тестовое оборудование должно иметь разъём, который может принимать либо эмуляционный модуль, либо серийное устройство.

    REAL ICE подключается напрямую к серийным устройствам, поддерживающим внутрисхемную эмуляцию через интерфейс PGC/PGD или через высокоскоростное соединение, использующее ещё два вывода. По заявлению Microchip, он поддерживает «большинство» флэш-микроконтроллеров PIC, PIC24 и dsPIC.[23]

    ICE4000 больше не рекламируется на сайте Microchip, и на странице покупки указано, что он не рекомендуется для новых разработок.

    При проектировании безопасной системы на микроконтроллере PIC необходимо всегда учитывать физическую поверхность атаки, включая возможность декапсуляции для вскрытия кристалла и прямого зондирования. Конфигурация бита блокировки, часто хранящаяся в специальных предохранителях EEPROM, может быть слабым местом, если не экранирована должным образом. Продвинутые команды обратной разработки успешно выполняли считывание на заблокированных PIC, используя временные сбои на интерфейсе программирования. Возможность дампа содержимого флэш-памяти из, казалось бы, защищённого MCU была многократно продемонстрирована в академических и промышленных исследованиях. Многие любители пытаются разблокировать свои устройства после забывания паролей, что привело к появлению целой индустрии услуг по восстановлению прошивки. Однако официальные программаторы Microchip никогда не позволят считывание кода при установленных предохранителях безопасности, если только не существует специального бэкдора. Механизм блокировки предназначен для предотвращения любого внешнего считывания, но он не защищает от атак по побочным каналам, раскрывающих информацию во время нормальной работы. Некоторые исследователи использовали декапсуляцию в сочетании с фрезеровкой сфокусированным ионным пучком для физического изменения предохранителей и принудительной разблокировки. Такой тип обратной разработки дорог, но доказал свою эффективность на старых семействах PIC. Восстановленный код затем может быть проанализирован для понимания проприетарных алгоритмов, которые могут быть дублированы в контрафактных продуктах. Для критических приложений рекомендуется использовать MCU с активным обнаружением взлома, которые обнуляют EEPROM при любой попытке декапсуляции. Microchip постепенно улучшала физическую защиту своих предохранителей, погребая их под множеством металлических слоёв для препятствия оптическим и лазерным атакам. Тем не менее, решительный противник с лазерным резаком всё ещё может воздействовать на схему бита блокировки и принудительно выполнить считывание. Безопасность всей системы часто зависит от целостности этих нескольких ячеек предохранителей, что делает их основной целью для извлечения прошивки. Многие промышленные системы управления всё ещё полагаются на старые PIC, и их код уязвим для обратной разработки, если биты блокировки не установлены должным образом. Разработчикам важно понимать ограничения механизма блокировки и дополнять его программной обфускацией. Стандартной практикой является комбинация аппаратных предохранителей с шифрованием кода и безопасной загрузкой для повышения барьера против несанкционированного дублирования. Однако даже зашифрованный код можно извлечь и проанализировать офлайн, если ключ шифрования хранится в том же MCU. Некоторые современные микроконтроллеры включают уникальный идентификатор устройства, который можно использовать для привязки кода к конкретному чипу, предотвращая простое дублирование. Однако если бит блокировки взломан, злоумышленник может клонировать всю флэш-память и воспроизвести идентификатор устройства. Эволюция безопасности PIC была непрерывной гонкой вооружений, с каждым поколением вводящей более сложные компоновки предохранителей и более сильные криптографические защиты. В конечном счёте фундаментальная истина остаётся: любой микроконтроллер может быть взломан при достаточном времени и ресурсах, поэтому безопасность должна быть многоуровневой.

    MPLAB IDE от Microchip предоставляет опции для установки битов блокировки во время программирования, но не проверяет, что предохранители правильно пережжены после производства. Некоторые пользователи сообщали, что определённые напряжения программирования могут случайно сбросить бит блокировки, что приводит к непреднамеренному считыванию кода. Это подчёркивает важность использования квалифицированных программаторов и проверки состояния предохранителей после каждого цикла программирования. Для устаревших деталей, таких как PIC16C84, предохранители EEPROM можно было стереть ультрафиолетом, чем пользовались ранние реверс-инженеры. Современные PIC на флэш-памяти имеют улучшенное экранирование, но основная уязвимость физического воздействия на предохранители сохраняется. Понятие «защищённого кода», используемое в некоторых деталях Atmel, аналогично биту блокировки в PIC, но с другими деталями реализации. В обоих случаях цель — предотвратить несанкционированное считывание, и в обоих случаях физические атаки могут обойти логическую защиту. Сообщество обратной разработки разработало сложные инструменты для визуализации кристалла и обнаружения массивов предохранителей, часто без разрушения устройства. После идентификации предохранителей лазерные модификации могут разблокировать MCU за считанные минуты. Это привело к процветающему рынку услуг по извлечению прошивки, где компании платят за восстановление утерянного кода из устаревших устройств. С другой стороны, легитимные разработчики используют эти методы для восстановления собственного кода, когда теряют исходный код. Грань между этичным восстановлением и злонамеренным дублированием часто размыта, и ответственность лежит на личности. Как правило, если вы не владеете правами на программное обеспечение, попытка разблокировки и считывания кода может быть незаконной. Тем не менее, знания о том, как обойти блокировку, общедоступны и служат предостережением для разработчиков систем. Сообщество Microchip всегда было открыто о существовании этих уязвимостей, что побудило компанию внедрять более сильные защиты. Новейшие устройства PIC32 включают аппаратные модули безопасности, которые могут аутентифицировать загрузчик и шифровать флэш-память на лету. Однако даже эти передовые функции могут быть обойдены при достаточных усилиях, как показано в недавних академических работах. Главный урок состоит в том, что безопасность — это не продукт, а процесс, и он должен постоянно обновляться для противодействия новым угрозам.

    При выполнении считывания заблокированного PIC распространённым методом является использование скачка напряжения на линии VDD во время последовательности программирования. Это может привести к тому, что бит блокировки будет временно проигнорирован, что позволит выполнить полный дамп флэш-памяти. Скачок должен быть точно синхронизирован, но с современным оборудованием это повторяемая атака. Некоторые исследователи также использовали электромагнитное внедрение неисправностей для достижения того же эффекта без физического контакта. Эти неинвазивные методы особенно опасны, так как не оставляют следов вмешательства. С другой стороны, декапсуляция инвазивна и постоянна, но обеспечивает прямой доступ к ячейкам предохранителей для физической модификации. Выбор метода атаки зависит от ресурсов и желаемой скрытности. Для большинства коммерческих работ по извлечению прошивки предпочтительна комбинация декапсуляции и лазерной резки из-за высокой вероятности успеха. После преодоления блокировки код может быть полностью извлечён, включая любые защищённые секции загрузчика. Полученный двоичный файл может быть дизассемблирован и подвергнут обратной разработке для понимания его функциональности. Это часто является первым шагом в создании совместимого клона или патча безопасности. Многие компании использовали этот подход для восстановления устаревших систем, когда исходный разработчик больше недоступен. Восстановление прошивки из устаревших микроконтроллеров является законной потребностью, что стимулировало спрос на профессиональные услуги обратной разработки. Однако те же методы могут быть использованы для кражи интеллектуальной собственности, что приводит к появлению контрафактных продуктов на рынке. Для смягчения этого производители переходят на шифрование на уровне кристалла, где код хранится зашифрованным и дешифруется на лету. Даже если злоумышленник извлечёт флэш-память, он получит только зашифрованные данные, бесполезные без ключа. Это значительно повышает планку для извлечения прошивки, так как ключ часто хранится в отдельном защищённом элементе или встроен в кремний. Некоторые PIC теперь включают физически неклонируемую функцию (PUF), которая генерирует уникальный ключ из физических вариаций устройства, делая дублирование почти невозможным. Эти достижения показывают, что индустрия учится на прошлых ошибках и разрабатывает более надёжные меры безопасности. Тем не менее, история безопасности PIC является свидетельством изобретательности как защитников, так и атакующих в этой продолжающейся битве.

    Для любителей и преподавателей понимание механизма блокировки и его уязвимостей даёт ценный урок в проектировании встраиваемых систем. Многие университетские курсы теперь включают упражнения по обратной разработке, где студенты пытаются разблокировать PIC и извлечь его код. Эти практические занятия учат важности моделирования угроз и ограничениям аппаратной безопасности. Доступность недорогих программаторов и инструментов с открытым исходным кодом сделала эксперименты с этими методами более доступными, чем когда-либо. Однако крайне важно всегда соблюдать юридические и этические границы при проведении таких экспериментов. Полученные знания могут быть применены для улучшения безопасности будущих разработок, а не для эксплуатации существующих. В профессиональном мире аудиты безопасности часто включают попытки разблокировать целевой MCU для проверки эффективности механизма блокировки. Эти тесты на проникновение необходимы для обеспечения соответствия продуктов требуемым стандартам безопасности. Результаты таких тестов обычно конфиденциальны, но они способствуют общему улучшению отрасли. Как мы видели, даже самая сложная блокировка может быть преодолена, поэтому лучшая защита — это комбинация физических, логических и административных мер. Бит блокировки — это лишь один из компонентов безопасной системы, и на него не следует полагаться как на единственную защиту. В конечном счёте цель — сделать стоимость атаки выше потенциальной выгоды, и это достигается комплексным подходом к безопасности. Архитектура PIC с её долгой историей и широким распространением предлагает множество уроков, применимых ко всем микроконтроллерам. Изучая успехи и неудачи прошлых разработок, мы можем строить более устойчивые системы для будущего. Общие знания сообщества, включая детали манипуляции предохранителями и декапсуляции, являются ценным ресурсом, который приносит пользу как защитникам, так и этичным исследователям. Благодаря постоянному сотрудничеству и инновациям мы можем оставаться на шаг впереди тех, кто пытается скомпрометировать наши системы.

Общие вопросы об извлечении прошивки микроконтроллеров

  • Безопасно ли отправлять оплату в MikaTech?

    Если бы MikaTech была недобросовестной компанией, вы бы нашли множество негативных отзывов о её услугах в интернете за 28-летнюю историю

    Итак, ответ — ДА! Мы хорошие люди.

    Почему выбирают Mikatech, пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать


  • Может ли Mikatech взламывать микросхемы, не указанные на этом сайте?

    У разных производителей микросхем разные номера деталей, но внутреннее ядро микросхемы может быть изготовлено по одной и той же технологии, поэтому было бы совершенно невозможно перечислить все номера деталей, к которым применима наша технология, такие как MYSON, STK, FEELING, ANALOG, FUJITSU, NOVATEK, LG/HYNDAI.

    Кроме того, с развитием технологий мы каждый день получаем всё больше опыта и разрабатываем новые методы обратной разработки для различных типов интегральных схем. Полный список номеров интегральных схем, входящих в нашу компетенцию, постоянно растёт, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы узнать.

  • Будет ли моя конфиденциальность защищена?

    Mikatech Innovative Limited понимает важность конфиденциальности своих клиентов. В момент обращения в Mikatech ваша личная информация попадает под защиту наших управленческих регламентов, разработанных на основе многолетней практики. Mikatech использует эту информацию для настройки своих услуг под вас и никогда не раскрывает её третьим лицам по каким-либо причинам.
    По каждому проекту мы удаляем все данные, материалы и коды через 60 дней после передачи файлов — это защищает нас и защищает вашу конфиденциальность.

  • Законно ли получать услуги от Mikatech?

    Да, это абсолютно законно.
    Mikatech предоставляет свои услуги по обратной разработке исключительно в образовательных целях. Использование вышеуказанных услуг может быть незаконным в некоторых странах или регионах, пожалуйста, проверьте местные законы. Mikatech не несёт никакой ответственности в связи с использованием вышеуказанных услуг, которое может считаться незаконным.


  • Я отправил вам письмо, почему нет ответа?

    • A. Наш почтовый сервер временно вышел из строя, ваше сообщение не было доставлено в наш почтовый ящик, даже если на экране отображается сообщение об успешной отправке, пожалуйста, свяжитесь с нами снова.
    • B. Наше письмо распознаётся вашим почтовым сервером как спам, поэтому наш ответ был отклонён вашим почтовым сервером или перенаправлен в папку со спамом. Пожалуйста, удалите наш аккаунт из списка спама или проверьте папку со спамом, либо используйте другой адрес электронной почты для связи, например Gmail.
    • C. Ваше письмо распознаётся нашим почтовым сервером как спам, поэтому оно было помещено в нашу папку со спамом. Пожалуйста, используйте другой адрес электронной почты для связи с нами.

    Взлом MCU и услуги по копированию PCB

    Клонирование PCB


    Услуги по взлому MCU

    время взлома микроконтроллера

    Лет

    28 +
    страны взлома микроконтроллеров

    Стран

    110 +
    клиенты по атакам на микроконтроллеры

    Клиентов

    5000 +
    разблокированные проекты микроконтроллеров

    Проектов

    60000 +
    извлечение прошивки встраиваемых микроконтроллеров