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时间:2019-01-30
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1、PIC8位单片机基础知识1.PIC8位单片机的基本组成PIC系列8位单片机为适应各种不同的用途,有多种型号可供选用。但是,尽管PIC单片机有不同的档次和型号,但其最基本的组成则大同小异。因此,在这里先从型号PIC16F84的单片机入手,讨论其基本组成。PIC16F84是双列直插式(DIP)塑料封装,最大时钟频率可达4MHz。现为Microchip公司的独家产品,关于其具体技术指标,可查阅该公司的产品手册,或在网址http://www.microchip.com上查找。PIC16F84单片机的引脚排列可参阅本期本版的16F8X系列简介一文。本文的附图是该器件的主要组成部分。PIC16F84虽然
2、体积不大,但仍然是一个完整的计算机,它有一个中央处理器(CPU)、程序存储器(ROM)、数据寄存器(RAM)和两个输入/输出口(I/O口)。和其它品种的单片机一样,CPU是此单片机的“首脑”,它从程序存储器中读取和执行指令。在取指和执行时,还可同时对数据寄存器进行取数(前已介绍PIC16F84采用哈佛结构)。由附图可明显看出,程序存储器和数据存储器各有一条总线与CPU相连。有些CPU将CPU内部的寄存器与其外部的RAM是分开管理的,但PIC单片机不是这样,它的通用数据RAM也归为寄存器,称为File寄存器。在PC16F84中,有68个字节的通用RAM,其地址为0CH~4FH。除了通用数据寄存
3、器外,还有一些专用寄存器,其中最常用的工作寄存器为“W寄存器”。CPU将工作数据存放在W寄存器中。寄存器W的作用与其它单片机中的“累加器A”相似。此外,还有几个专用寄存器,它们分别以某种方式控制PIC的运作。PIC16F84的程序存储器是由Flash(闪速)EPROM构成,它可用电来记录和擦除,而在断电时,仍可保留其内容。PIC单片机有些型号的程序存储器用的是EPROM,需要用紫外线来擦除;还有一些型号是一次性可编程(OTP)的产品(一经编程便不能再擦除)。PIC16F84有两个输入/输出口,即A口和B口。每个口的每个引脚可单独设定为输入或输出。各个口的位是从0开始编号的。当A口为输出方式时
4、,其第4位(即RA4)为开路集电极(或开路漏极)输出,而B口及A口其它各位为常规的全CMOS驱动电路。这些功能必须注意,否则会在编程时出错。CPU对每个端口都按一个字节8位来处理,但A口只有5位引脚。PIC输入与COMS兼容,所以PIC输出可驱动TTL或CMOS逻辑芯片。每个输出引脚可以流出或吸入20mA电流,即使一次只用了一个引脚亦是如此。PIC16F84还有一些其它功能,如用来长期存放数据的EEPROM、定时器/计数器模块等2.PIC8位单片机的分类和特点一由美国Microchip公司推出的PIC单片机系列产品,首先采用了RISC结构的嵌入式微控制器,其高速度、低电压、低功耗、大电流LC
5、D驱动能力和低价位OTP技术等都体现出单片机产业的新趋势。现在PIC系列单片机在世界单片机市场的份额排名中已逐年升位,尤其在8位单片机市场,据称已从1990年的第20位上升到目前的第二位。PIC单片机从覆盖市场出发,已有三种(又称三层次)系列多种型号的产品问世,所以在全球都可以看到PIC单片机从电脑的外设、家电控制、电讯通信、智能仪器、汽车电子到金融电子各个领域的广泛应用。现今的PIC单片机已经是世界上最有影响力的嵌入式微控制器之一。PIC8位单片机的分类PIC8位单片机产品共有三个系列,即基本级、中级和高级。1基本级系列该级产品的特点是低价位,如PIC16C5X,适用于各种对成本要求严格
6、的家电产品选用。又如PIC12C5XX是世界第一个8脚的低价位单片机,因其体积很小,完全可以应用在以前不能使用单片机的家电产品的空间。2中级系列该级产品是PIC最丰富的品种系列。它是在基本级产品上进行了改进,并保持了很高的兼容性。外部结构也是多种的,从8引脚到68引脚的各种封装,如PIC12C6XX。该级产品其性能很高,如内部带有A/D变换器、E2PROM数据存储器、比较器输出、PWM输出、I2C和SPI等接口。PIC中级系列产品适用于各种高、中和低档的电子产品的设计中。3高级系列该系列产品如PIC17CXX单片机,其特点是速度快,所以适用于高速数字运算的应用场合中,加之它具备一个指令周
7、期内(160ns)可以完成8×8(位)二进制乘法运算能力,所以可取代某些DSP产品。再有PIC17CXX单片机具有丰富的I/O控制功能,并可外接扩展EPROM和RAM,使它成为目前8位单片机中性能最高的机种之一。所以很适用于高、中档的电子设备中使用。上述的三层次(级)的PIC8位单片机还具有很高的代码兼容性,用户很容易将代码从某型号转换到另一个型号中。3.PIC8位单片机的分类和特点二PIC8位单片机具有指令
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