pic单片机原理及应用_教案完整版

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1、《PIC单片机原理及应用》教案牛军浩主编桂林电子科技大学《PIC单片机原理及其应用》牛军浩第1章PIC单片机概述（1）教学内容：PIC单片机特点、资源重点内容：哈佛（Harvard）总线结构、两级流水线、为什么驱动能力强？难点内容：哈佛体系、哈佛总线§1.1PIC单片机的CPU特点1．精简指令集技术[代码利用率提高、执行速度提高、学习记忆快、节约开发时间]2．哈佛总线结构哈佛体系结构：指程序存储器和数据存储器处于不同的物理空间，即两者不处于同一存储空间。哈佛总线结构：指程序存储器和数据存储器独立编址，即两者位于不同的物理空间的结构。图1.1冯*诺依曼结构（普林

2、斯顿）图1.2普通(哈佛体系)总线结构图1.3哈佛总线结构3．单字节指令单片机位数概念：单片机是多少位的取决于数据总线的位数，如常用的为8位，即数据宽度为8位，每次传送一个字节。例如：PIC16系列主要为8位的，凌阳单片机16位，DSP、ARM等基本上为32位，计算机为32位，也有64位的。作为冯*诺依曼结构和普通哈佛结构，程序存储器和数据总线公用，所以程序指令也是8位的；但对PIC的哈佛总线结构而言，程序存储器使用独立指令总线，所以不受数据总线的限制，高中低档单片机的指令长度分别为16、14、12位。【位数越大，单次取指所含的信息就越多，执行效率越高，如MC

3、S51为8位的指令长度，很多指令必须要两次取指才能将一次执行所需的信息获取完毕】4．两级流水线指令结构流水线是当前控制器中普遍采用的用于提高运算执行速度的方法，指的是处理器在处理一条指令的同时可以对下一条要执行的指令进行预处理。这得益于哈佛总线结构的应用。5．寄存器结构【RAM结构形式】PIC的所有寄存器、IO口、定时器等资源，均采用RAM结构形式。只需一条指令周期即可完成访问和操作。§1.2PIC单片机的系列产品1．档次：按高中低，16位、14位、12位2．管脚：最少8个引脚，14、18、20、28、40、80、84等3．资源：ADC、PWM、比较器、LCD

4、显示、温度传感器、IIC、SPI、USART、CAN、USB、LAN§1.3PIC16F877单片机的功能特点(外围模块)【以后讲解如不特别说明，均指16F877型号的单片机】1．功耗低：5V@4MHz时电流小于2mA，睡眠模式下电流小于1uA。2．程序存储器容量：8K*14位3．RAM存储器容量：368字节4．驱动能力强：驱动输出电流可达25mA，吸收电流达20mA，而51IO驱动电流为uA级的5．基本IO端口：33个IO口，PA6位，PB、PC、PD为8位，PE为3位6．定时、计数器：TMR0(8位)、TMR1(16位、CC)、TMR2(16位、PWM)第

5、4页《PIC单片机原理及其应用》牛军浩7．内部EEPROM数据存储器：256字节8．片内看门狗：不需外部元件，节省成本和空间9．片上ADC：8个10位分辨率10．具有捕捉、比较和PWM模式：Capture可捕捉外部输入脉冲的上升沿或下降沿，并产生中断。用于测量外部信号周期、频率、脉宽。Compare比较功能用于输出不同宽度的矩形脉冲和延时信号；PWM脉宽调制功能将产生占空比可调的周期性方波信号，可实现直流电机的调速、DA及步进电机的控制。11．同步串行口SSP：SPI、IIC12．通用异步串行口USART13．并行从动端口PSP作业：PIC单片机采用的哈佛总线

6、结构和冯*诺依曼、普通的哈佛结构有什么区别，有何优点？PIC16F877单片机与普通51单片机相比有何优点，至少列出5条？第5页《PIC单片机原理及其应用》牛军浩第2章PIC单片机的CPU和中断系统（1）教学内容：PIC单片机的基本环境设置、中断系统结构重点内容：系统配置、中断系统结构难点内容：系统配置、中断系统结构§2.1PIC单片机的基本设置1．系统配置字用于设定单片机的程序保护、在线调试、低压编程、掉电锁存复位使能位、上电定时、看门狗、振荡器模式等基本的工作环境。由软件在烧写程序时设置，用户在程序中不能访问；配置方式：使用软件上的选项进行选择、或者在程序

7、中用“__CONFIG”预处理指令定义芯片的配置位；__CONFIG(HS&PROTECT&PWRTEN&BOREN&WDTDIS&DEBUGDIS);设计时不用关心各个功能位的位置，只需执行软件选项，防止出错。2．振荡器配置表2.1PIC单片机的不同振荡方式振荡方式解释频率范围特点LP低功耗≤200KHZXT标准晶体200KHZ≤≤4MHzHS高速晶体4MHz≤≤20MHzRC阻容振荡0≤≤4MHz节约成本、频率不稳定4.7K22pF时约为4MHz外部时钟3．复位表2.2PIC单片机的复位方式复位方式解释上电复位每次加电、检测VDD上升过程，上升到1.6V~

8、1.8V，有效复位，会自动延时72mS