IC单片机原理及应用1

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1、PIC单片机原理及应用1主讲：许辉邮箱：pic@xidian.edu.cn西安电子科技大学国家电工电子教学基地西电－MICROCHIP公司联合实验室（E楼II-406）《PIC单片机原理及应用》实验内容安排：全校任选课（☆）PIC单片机原理介绍（16学时※）基本功能及综合设计实验（16学时※）2PIC单片机原理及应用第1章概述31.1单片机简介什么是单片机？单片机（singlechipmicrocontroller）是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RA

2、M、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。目前，在很多范围更广的应用场合中被称为微控制器（MCU-MicrocontrollerUnit）41.1单片机简介单片机、微控制器和微处理器有何区别?微处理器(MPU)通常代表一个功能强大的CPU,这种芯片往往是个人计算机和高端工作站的核心CPU。早期的微控制器是将一个计算机集成到一个芯片中,实现嵌入式应用,故称单片机(sing

3、lechipmicrocomputer)。随后,为了更好地满足控制领域的嵌入式应用,单片机中不断扩展一些满足控制要求的电路单元。目前,单片机已广泛称作微控制器(MCU)。数字信号处理器(DSPs)是专门设计用来极快地进行离散时间信号处理计算的,比如那些需要进行音频和视频通信的场合。DSPs内含乘加器,能比其它处理器更快地进行这类运算。什么是嵌入式系统?它和通用微机有何不同?嵌入式系统(embeddedsystem)是计算机硬件和软件的集合体。它包括一个处理器,涉及对硬件的直接控制,是为了嵌入到对象体系中完成某种特定

4、的功能而设计的,是嵌入式计算机系统的简称。嵌入式系统可以是以微控制器(单片机)或是以微处理器为主构成的计算机系统。单片机(微控制器)是专门用作嵌入式应用而设计的单芯片型计算机，单片机(微控制器)是一个典型的普及型的嵌入式系统,通用计算机(通用微机)却不是用来完成某个特定功能的,相反,它可以做各种不同的事情。1.1单片机简介1.2单片机主要应用领域77办公设备工业控制通信系统电子玩具金融电子仪器仪表汽车工业家用电器舰船设备航空航天1.3PIC单片机产品系列8PIC单片机是由MicrochipTechnologyInc

5、.（美国微芯科技公司）推出的系列产品。1.4PIC单片机命名规则1、PIC单片机编号包括下列5个部分：2、器件类型和代号关系如：PIC16F877代号类型CCMOSLC低功耗CMOSCRCMOSROMLCR低功耗CMOSROMLV低电压FFLASH程序存储器FRFLEXROM9PICXXXXXXX-XXX/XXXXX器件类型振荡频率温度封装存储器编程方式1.4PIC单片机命名规则3、振荡方式/频率和代号关系：4、温度与代号关系：代号振荡方式/频率LP低频低功耗晶体振荡RC低成本阻容振荡XT标准晶体/陶瓷振荡HS高速

6、晶体/陶瓷振荡022MHZ084MHZ2020MHZ2525MHZ3333MHZ代号温度空白0～70I-40～+85E-40～+125101.4PIC单片机命名规则5、程序存储器编程方式FLASH：可在线进行程序的反复擦写OTP：一次编程方式(一个产品周期后降低成本用，专用设备完成烧写，适合小批量非定型产品)QTP：快速批量编程SQTP：连续批量编程ICSP：电路内连续编程掩模ROM：一个产品周期后降低成本用，适合大批量定型产品，必须请制造商借助专用设备完成111.4PIC单片机命名规则dsPIC30/33F产品器

7、件编号规则12PIC单片机原理及应用第2章PIC单片机架构132.1内部架构系统集成外设CPU内核CPU内核是器件运行所必需的基本部分。CPU数据存储器程序存储器DSP引擎中断14系统集成可以降低系统成本提高系统可靠性提高设计灵活性。振荡器复位看门狗定时器和低功耗模式闪存和EEPROM编程器件配置低电压检测外设功能是允许器件与外界交换信息。1.I/O端口2.定时器3.输入捕捉模块4.输出比较模块5.正交编码器接口（QEI）6.10位AD转换器7.12位AD转换器8.UART模块9.SPITM模块10.I2CTM模块

8、11.CAN模块12.数据转换器接口（DCI）模块2.2CPU内核CPU内核（8/16/32位数据）采用改良的哈佛结构哈佛结构是一种并行体系结构，程序和数据存储在不同的存储空间中，每个存储器独立编址、独立访问。与两个存储器相对应的是系统的4条总线：程序的数据总线与地址总线，数据的数据总线与地址总线。从而提高CPU执行速度和数据的吞吐率。17ALU能进行执行8