pic單片機(jī)原理及應(yīng)用

1、2024/2/28,1,PIC單片機(jī)原理及應(yīng)用,,2005.12,2024/2/28,2,內(nèi)容提要,單片機(jī)概述PIC單片機(jī)的特色PIC單片機(jī)的程序設(shè)計(jì),2024/2/28,3,單片機(jī)概述,單片機(jī)正名為：微控制器 ——MCU ，MicroController Unit,據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2001世界單片機(jī)年產(chǎn)量7高于70億片，中國(guó)大陸的單片機(jī)年需求量約6億片，每年16%的速度增長(zhǎng) ；2002年僅8位單片機(jī)銷售額高達(dá)45億美元；預(yù)計(jì)2

2、004年和2006年8位單片機(jī)的銷售額分別達(dá)到54億和60億美元。一輛 RMW – 7 系列寶馬轎車中嵌入了63片單片機(jī)。MOTOROLA公司估計(jì)到2010年平均每人每天接觸到多達(dá)351片甚至更多的單片機(jī)。,,2024/2/28,4,單片機(jī)概述,何為單片機(jī)：,將CPU、RAM、ROM、I/O等集成在一塊集成電路芯片上。單片機(jī)具有性能高、速度快、體積小、價(jià)格低穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛、通用性強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)。,,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,運(yùn)算器,控

3、制器,存儲(chǔ)器,,,,,,,,,,,,,,,,,,,微型計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu),,CPU,ROM,RAM,I/O,,,,,一般單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu),總 線,2024/2/28,5,單片機(jī)概述,“凡能想到的地方，單片機(jī)都可以用得上”,電信家用電器計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備辦公自動(dòng)化工業(yè)控制,,遙控彩電電路方塊圖,商用電子玩具儀器儀表汽車電子軍用電子 ……,紅外接收頭,,,,,遙控器,單片機(jī),,射頻、視頻音頻、電源傳統(tǒng)功能電路,,,,,,

4、,,,,,,2024/2/28,6,單片機(jī)概述,硬件結(jié)構(gòu)上和指令設(shè)置上的獨(dú)特之處,存儲(chǔ)器 ROM 和 RAM 嚴(yán)格分工；采用面向控制的指令系統(tǒng)；輸入輸出（I/O）端口引腳通常設(shè)計(jì)有多種功能；品種規(guī)格的系列化；單片機(jī)的硬件功能具有廣泛的通用性。,,2024/2/28,7,PIC 單片機(jī)的特色,哈佛總線結(jié)構(gòu),,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,,CPU,ROM,RAM,I/O,,,,,普通單片機(jī)內(nèi)部（馮.諾伊曼）結(jié)構(gòu),總

5、 線,,8,,8,8b,8b,……,,ROM,CPU,RAM,I/O,,,,,PIC單片機(jī)內(nèi)部（哈佛）結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)總線,8b,12b~16b,……,,8,取指 執(zhí)行,取指 執(zhí)行,取指 執(zhí)行,……,取指 執(zhí)行 ； 取指 執(zhí)行 ……,RISC：,CISC：,2024/2/28,8,PIC 單片機(jī)的特色,指令單字節(jié)化,,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,數(shù)據(jù)總線和指令總線分離，ROM和RAM尋址空間互相獨(dú)立，寬度不同。確保

6、數(shù)據(jù)安全性、提高運(yùn)行速度和實(shí)現(xiàn)全部指令單字節(jié)化。 MCS-51系列ROM和RAM都是8位，指令長(zhǎng)度1~3字節(jié)，長(zhǎng)短不一！PIC12C50X/PIC16C5X 系列單片機(jī)的指令字節(jié)為12位；PIC16C6X/7X / 8X 系列單片機(jī)的指令字節(jié)為14位；PIC17CXX 系列單片機(jī)的指令字節(jié)為16位；,2024/2/28,9,PIC 單片機(jī)的特色,精簡(jiǎn)指令集（RISC）技術(shù),,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,PIC系列

7、單片機(jī)的指令系統(tǒng)只有35條指令，常用約20條——好學(xué)、易用；絕大多數(shù)為單周期指令，執(zhí)行速度快！ MCS-51系列單片機(jī)指令系統(tǒng)有111條指令！,2024/2/28,10,PIC 單片機(jī)的特色,尋址方式簡(jiǎn)單,,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,PIC系列單片機(jī)只有4種尋址方式——寄存器間接尋址、立即數(shù)尋址、直接尋址和位尋址 MCS-51 系列單片機(jī)則有7種尋址方式！,2024/2/28,11,PIC 單片機(jī)的特色,代

8、碼壓縮率高,,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,1K字節(jié)的存儲(chǔ)器空間——PIC系列單片機(jī)能夠存放1024條指令——MCS-51 系列單片機(jī)大約只能存放600條指令,,,,,,,,,相對(duì)代碼大小,1.00,1.29,2.10,2.24,1.51,1.55,MCC,PIC,COP800,ST82,68HC05,8051,Z86,典型單片機(jī)代碼緊湊性比較圖,2024/2/28,12,PIC 單片機(jī)的特色,運(yùn)行速度高,,PIC 系

9、列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,采用哈佛的總線結(jié)構(gòu)，指令的讀取和執(zhí)行采用流水作業(yè)方式！PIC17CXX是目前世界上速度最快的品種之一,,,,,,,,,相對(duì)執(zhí)行速度,1.00,0.108,0.046,0.136,0.212,0.30,Fastest,PIC,COP800,ST82,68HC05,8051,Z86,典型單片機(jī)運(yùn)行速度比較圖,20MHz,20MHz,20MHz,8MHz,4.2MHz,12MHz,2024/2/28,13,

10、PIC 單片機(jī)的特色,功耗低,,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,PIC單片機(jī)是世界上功耗最低的單片機(jī)品種之一在4MHz時(shí)鐘下工作時(shí)耗電不超過2mA，在睡眠模式下耗電可以低到1μA 以下。,2024/2/28,14,PIC 單片機(jī)的特色,驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,I/O端口驅(qū)動(dòng)負(fù)載強(qiáng)，每個(gè)I/O引腳吸入和輸出電流的最大值可分別達(dá)到25mA和20mA，能夠直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED、光電耦合器或者

11、微型繼電器等。,2024/2/28,15,PIC 單片機(jī)的特色,I2 和 SPI 串行總線端口,,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,I2（Inter IC Bus）和 SPI（ Seril Peripheral Interface）是在芯片之間實(shí)現(xiàn)同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。方便靈活的擴(kuò)展外圍器件，大大簡(jiǎn)化單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，極易形成產(chǎn)品電路的模塊化結(jié)構(gòu)。大屏幕彩電中都引入了I2技術(shù)。,2024/2/28,16,PIC 單片機(jī)

12、的特色,尋址空間設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,PIC系列單片機(jī)的程序、堆棧、數(shù)據(jù)三者各自采用互相獨(dú)立的尋址（或地址編碼）空間；而且程序、堆棧的地址安排不需要用戶操心。,2024/2/28,17,PIC 單片機(jī)的特色,外接電路簡(jiǎn)潔,,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,PIC系列單片機(jī)片內(nèi)集成了上電復(fù)位電路、I/O引腳上拉電路、看門狗定時(shí)器等，可以最大程度的減少或免用外接器件，以便實(shí)現(xiàn)“純單片”應(yīng)用。,

13、2024/2/28,18,PIC 單片機(jī)的特色,開發(fā)方便,,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,微芯片公司研制了多種版本的軟件仿真器和軟件綜合集成開發(fā)環(huán)境（MPLAB—IDE），對(duì)于PIC系列中任一款單片機(jī)的開發(fā)，都可以借助于一套免費(fèi)的軟件綜合開發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)程序編程和模擬仿真。各檔次的硬件仿真器和程序燒寫器（或稱編程器），價(jià)格在500元 ~ 2000元不等。,2024/2/28,19,PIC 單片機(jī)的特色,C語(yǔ)言編程,,PIC

14、 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,對(duì)于掌握了C語(yǔ)言的用戶，微芯片公司還提供了C語(yǔ)言編譯程序，使用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，可以大大提高工作效率,2024/2/28,20,PIC 單片機(jī)的特色,品種豐富——高級(jí)、中級(jí)、基礎(chǔ)級(jí),,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,PIC系列單片機(jī)目前已形成多個(gè)層次、數(shù)百個(gè)型號(hào)。片內(nèi)功能從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，封裝形式從8腳到64腳，可以滿足各種不同的應(yīng)用需求。也就是說，PIC最大的特點(diǎn)是不搞單純的功能堆積，

15、而是從實(shí)際出發(fā)，重視產(chǎn)品的性能與價(jià)格比，靠發(fā)展多種型號(hào)來滿足不同層次的應(yīng)用要求。比如，一個(gè)摩托車的點(diǎn)火器需要一個(gè)I/O較少、RAM及程序存儲(chǔ)空間不大、可靠性較高的小型單片機(jī)，若采用40腳且功能強(qiáng)大的單片機(jī)，投資大不說，使用起來也不方便。PIC12C508單片機(jī)僅有8個(gè)引腳，是世界上最小的單片機(jī)。,2024/2/28,21,PIC 單片機(jī)的特色,品種豐富——高級(jí),,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,2024/2/28,22,P

16、IC 單片機(jī)的特色,品種豐富——中級(jí),,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,2024/2/28,23,PIC 單片機(jī)的特色,品種豐富——基礎(chǔ)級(jí),,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,2024/2/28,24,PIC 單片機(jī)的特色,程序存儲(chǔ)器版本齊全,,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,帶窗口的EPROM和帶FLASH芯片，適合程序反復(fù)修改的開發(fā)階段； 一次編程（OPT）的EPROM芯片，適合于小批量試生產(chǎn)和

17、快速上市的階段； ROM掩模型芯片，適合大批量定型產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)。,2024/2/28,25,PIC 單片機(jī)的特色,可靠性和程序的保密性,,PIC 系列單片機(jī)代表著單片機(jī)發(fā)展的新動(dòng)向,自帶看門狗定時(shí)器，可以用來提高程序運(yùn)行的可靠性 徹底的保密性。PIC以保密熔絲來保護(hù)代碼，用戶在燒入代碼后熔斷熔絲，別人再也無法讀出，除非恢復(fù)熔絲。目前，PIC采用熔絲深埋工藝，恢復(fù)熔絲的可能性極小。,2024/2/28,26,8引腳閃存8位CMO

18、S單片機(jī)——PIC12F629/675性能概述,僅35條指令；除跳轉(zhuǎn)指令外都為單周期； DC~20MHz時(shí)鐘；DC~200ns指令周期 32KHz時(shí)工作電流典型值8.5uA;待機(jī)nA級(jí)； 高精度內(nèi)部 4MHz ? 1% 振蕩器； 電壓3.0V時(shí)，將CPU從休眠模式喚醒需要5us； 寬工作電壓范圍；有擴(kuò)展級(jí)溫度范圍； POR、PWRT、OST、BOD、WOT、MCLR；引腳電平變化觸發(fā)中斷；獨(dú)立可編程弱上拉； 耐久性閃

19、存/EEPROM存儲(chǔ)單元；達(dá)10萬次； 6個(gè)雙向I/O；675有10位A/D；雙定時(shí)器 ……,,2024/2/28,27,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC12F629/675簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)框圖,,,PORT,Flash程序存儲(chǔ)器1K * 14,RAM寄存器64*8,8級(jí)堆棧13位,定時(shí)器0,定時(shí)器1,A/D轉(zhuǎn)換器,上電延時(shí)定時(shí)器振蕩器啟動(dòng)延時(shí)上電復(fù)位看們狗定時(shí)器掉電復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器,指令譯碼與控制,時(shí)鐘發(fā)

20、生器,FSR寄存器,狀態(tài)寄存器,W 寄存器,運(yùn)算單元,指令寄存器,EEPROM128字節(jié),T1GT1CKIT0CKI,GP0/AN0/CIN+GP1/AN1/CIN-VREFGP2/AN2/T0CK/INT/COUTGP3/MCLR/VPPGP4/AN3/T1G/OSC2/CLKOUTGP5/T1CKI/OSC1/CLKIN,程序計(jì)數(shù)器PC,內(nèi)部4MHz振蕩器,AN0 AN1 AN2 AN3,比 較 器參考電壓,CI

21、N- CIN+ COUT,2024/2/28,28,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC12F629/675時(shí)鐘和指令周期時(shí)序,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,OSC1,Q1,

22、Q2,Q3,Q4,PC,,取指（PC）,執(zhí)行（PC-1）,取指（PC+1）,執(zhí)行（PC）,取指（PC+2）,執(zhí)行（PC+1）,,2024/2/28,29,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC12F629/675程序存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu),,CALL, RETURNRETFIE, RETLW,PC （12：0）,…,13,用戶存儲(chǔ)器空間,0000h,0004h,0005h,…,03FFh,0400h,1FFFh,,,,,,,20

23、24/2/28,30,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC12F629/675數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu),,00,,01,02,03,20,1F,7F,…,…,寄存器地址,80,81,82,83,A0,9F,FF,…,寄存器地址,BF,C0,Bank 0,Bank 1,,,專用寄存器,專用寄存器,2024/2/28,31,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC12F629/675 I/O 端口:GPIO 和 T

24、RISO 寄存器,,TRISO：定義GPIO 引腳是輸入還是輸出。 1 —— 輸入 0 —— 輸出,CLRF GPIO；初始化 GPIOBCF STATUS，PRO；選中Bank0MOVLW 07h；置GP為數(shù)字IOMOVWF CMCON;BSF STATUS，PRO；選中Bank1CLRF ANSEL；引腳定義為數(shù)字MOVLW B’00001100

25、’；置數(shù)據(jù)方向初始化值MOVWF TRISO；置GP為輸入；置RA為；輸出,GPIO 的初始化程序：,2024/2/28,32,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,GPIO 相關(guān)寄存器匯總,,05hGPIO 寄存器，用于讀寫6個(gè)端口的數(shù)據(jù)； 0Bh/8Bh INTCON 中斷控制寄存器，設(shè)置中斷類型等； 19hCMCON 比較器控制寄存器，設(shè)置比較器工作方式； 81hOPTION-REG

26、 選項(xiàng)寄存器，各種控制位配置； 85hTRISIO GPIO的方向三態(tài)寄存器，定義引腳輸入還是輸出； 95hWPU 弱上拉寄存器，設(shè)置GP是否弱上拉使能； 96hIOC 引腳電平變化中斷寄存器，設(shè)置IOC觸發(fā)中斷使能； 9FhANSEL 模擬選擇寄存器，設(shè)置引腳為I/O或A/D及A/D時(shí)鐘；,2024/2/28,33,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,TIMER0 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器,,主要特點(diǎn)： 8位定

27、時(shí)器/計(jì)數(shù)器；可讀寫； 8位軟件可編程預(yù)分頻器；內(nèi)部或外部時(shí)鐘選擇； FFh到00h的溢出中斷；外部時(shí)鐘的邊沿選擇。,工作方式設(shè)置： 清零T0CS位（OPTION-REG）——定時(shí)器模式； 置未T0CS位（OPTION-REG）——計(jì)數(shù)器模式；,TIMER0相關(guān)寄存器：TMR0、INTCON、OPTION-REG、TRISIO。,2024/2/28,34,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,TIMER1 16位

28、定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器,,Bit 6—— 1=使能啟動(dòng)TIMER1；0=忽略此位；Bit ——預(yù)分頻選擇 00=1:1、01=1:2、10=1:4、11=1:8；Bit 3——置位使能LP振蕩器；（INTOSC處于激活狀態(tài)）Bit 2—— 1=與外部時(shí)鐘輸入不同步，0=同步；（TMR1CS=0）Bit 1—— 時(shí)鐘源選擇 1=來自T1OSO/T1CKI引腳；0=內(nèi)部時(shí)鐘（Fosc/4)；Bit 0—— TIMER1啟動(dòng)控制 1=使

29、能TIMER1，0=停止TIMER1；,T1CON—TIMER1控制寄存器 （地址：10h）,Bit 0,Bit 7,,,2024/2/28,35,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,TIMER1 16位 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器,,工作方式：帶預(yù)分頻16位定時(shí)器；16位同步計(jì)數(shù)器或異步計(jì)數(shù)器；中斷：計(jì)滿回零（從FFFFh返回到0000h）時(shí)產(chǎn)生中斷;預(yù)分頻：1、2、4、8的分頻由T1CON設(shè)置，但通過寫如 TMER

30、1H或TMER1L可清零預(yù)分頻器；內(nèi)部或外部時(shí)鐘選擇；同步或異步操作模式選擇；可選擇外部使能輸入（T1G）；可選LP振蕩器；異步模式可休眠及溢出時(shí)喚醒；其它相關(guān)寄存器：INCON、PIR1、TMR1L、TMR1H、PIE1。,,2024/2/28,36,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,比較器模塊,,Bit 6—— 比較器輸出位；比如，CINV=1時(shí)：1=VIN+ VIN-Bit 4——比較器輸出翻轉(zhuǎn)位。 1=輸

31、出翻轉(zhuǎn)，0=輸出不翻轉(zhuǎn)；Bit 3——比較器輸入開關(guān)位。在110或101模式時(shí)，1=VIN-連接到CIN+ 0=VIN-連接到CIN-Bit —— 比較器模式位。數(shù)字或模擬輸入、VREF、帶輸出否、關(guān)閉。,CMCON—比較控制寄存器 （地址：19h）,Bit 0,Bit 7,2024/2/28,37,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,比較器工作原理,,,,,,+,-,VIN+,VIN-,輸

32、出,,,,VIN-,VIN+,,輸出,,,,,,,,,,,,,,,其它相關(guān)寄存器：INCON、PIR1、PIE1、TRISIO、VRCON,2024/2/28,38,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC12F675模擬轉(zhuǎn)換模塊,,GP0/AN0GP1/AN1/VREFGP2/AN2GP4/AN3,,,,,,,ADC,,,,,ADRESH,ADRESL,,,10,10,ADON,,,GO/DONE,,,,,,,,,,

33、,,CHS1:CHS0,,,,,,,,,VDD,VCFG=0,VCFG=1,VREF,——原理框圖,2024/2/28,39,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC12F675模擬轉(zhuǎn)換模塊,,Bit7—— AD結(jié)果格式選擇位； 1 = 右對(duì)齊：0=左對(duì)齊Bit 6——VCFG參考電壓位。 1=選用VREF引腳上電壓，0=選用VDD；Bit ——模擬通道選擇位Bit 1—— AD轉(zhuǎn)換狀態(tài)位。1= A/D轉(zhuǎn)換正在行進(jìn)，

34、0=A/D轉(zhuǎn)換完成/未進(jìn)行；Bit 0—— AD轉(zhuǎn)換器狀態(tài)位。1=啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，0=關(guān)閉A/D，低功耗；,ADCON—AD控制寄存器 （地址：1Fh）,Bit 0,Bit 7,2024/2/28,40,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC12F675模擬轉(zhuǎn)換模塊,,Bit —— AD轉(zhuǎn)換時(shí)鐘選擇。000~110=FOSC/2~FOSC/64 或 FRC；Bit ——模擬選擇位（引腳的功能分別選為模擬或是數(shù)字）。

35、1= 模擬輸入，0= 數(shù)字 I/O。,ANSEL—模擬選擇寄存器 （地址：9Fh）,Bit 0,Bit 7,A/D最短采樣時(shí)間：TACQ = 放大器穩(wěn)定時(shí)間+保持電容充電時(shí)間+溫度系數(shù)= 19.72 us 。,2024/2/28,41,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC12F629/675CPU的特殊功能配置,,Bit —— BOD和POR電壓的帶隙校準(zhǔn)位。00=最低，11=最高；Bit 8 —— 數(shù)

36、據(jù)代碼保護(hù)位。1=禁止數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器代碼保護(hù)，0=使能保護(hù)；Bit 7 —— 程序代碼保護(hù)位。1=禁止程序存儲(chǔ)器代碼保護(hù)，0=使能保護(hù)；,CONFIG—配置字 （地址：2007h）,Bit 0,Bit 7,Bit 8,Bit 13,,,,2024/2/28,42,PIC12F629/675系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC12F629/675CPU的特殊功能配置,,Bit 6 —— 欠壓檢測(cè)使能位。1= 使能BOD，0= 禁止BOD ；Bit

37、5 —— GP3 / MCLR引腳功能選擇 ；1= 引腳功能為MCLR，0= I/O；Bit 4 —— 上電延時(shí)定時(shí)器使能位。1= 禁止PWRT，0= 使能PWRT；Bit 3 —— 看門狗定時(shí)器使能位。1= 禁止WDT，0= 使能WDT；Bit —— 振蕩器選擇位： 111、110 = RC 振蕩器；（相應(yīng)引腳功能不一樣） 101、100 = INTOSC 振蕩器； （相應(yīng)引腳功能不一樣） 011 =

38、 EC ；010 = HS 振蕩器 ； 001 = XT 振蕩器 ；001 = LP 振蕩器 。,,,2024/2/28,43,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),,,PORTA,PORTB,PORTC,Flash程序存儲(chǔ)器2K * 14,RAM寄存器128*8,8級(jí)堆棧13位,定時(shí)器0,定時(shí)器1,定時(shí)器2,A/D轉(zhuǎn)換器,上電延時(shí)定時(shí)器振蕩器啟動(dòng)延時(shí)上電復(fù)位掉電復(fù)位監(jiān)視定

39、時(shí)器,指令譯碼與控制,時(shí)鐘發(fā)生器,FSR寄存器,狀態(tài)寄存器,W 寄存器,運(yùn)算單元,指令寄存器,同步串行口,CCP1,RA0/AN0 ~RA3/AN3/VREFRA4/T0CK1RA5/AN4/SS,RB0/INT RB1 ~ RB7,RC0/T1OSO/T1CK1RC1/T1OSI/CCP2 RC2/CCP1RC3/SCK/SCLRC4/SDI/SDARC5/SDORC6/TX/CKRC7/R

40、X/DT,程序計(jì)數(shù)器PC,2024/2/28,44,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72時(shí)鐘和指令周期時(shí)序,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,OSC1,Q1,Q2,Q3,Q4,P

41、C,,取指（PC）,執(zhí)行（PC-1）,取指（PC+1）,執(zhí)行（PC）,取指（PC+2）,執(zhí)行（PC+1）,,2024/2/28,45,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72程序存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu),,CALL, RETURNRETFIE, RETLW,PC （14位）,…,14,用戶存儲(chǔ)器空間,0000h,0004h,0005h,…,07FFh,0800h,1FFFh,,,,,,,2024/2/28,46,PIC16F72系統(tǒng)

42、結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu),,00,,01,02,03,20,1F,7F,…,…,寄存器地址,80,81,82,83,A0,9F,FF,…,寄存器地址,BF,C0,Bank 0,Bank 1,,,專用寄存器,專用寄存器,2024/2/28,47,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72 I/O 端口:PORT A 和 TRISA寄存器,,TRISA：定義PORTA 引腳是輸入還是輸出。,CLRF

43、 PORTA；PORTA口初始化BSF STATUS，PRO；選中Bank1MOVLW B’11001111’；置數(shù)據(jù)方向初始化值MOVWF TRISA；置RA為輸入；置RA為輸出；D7和D6總是讀出為0,RA0 / AN0RA1 / AN1RA2 / AN2RA3 / AN3/VREFRA4 / T0CK1RA5 / AN4/SS,PORT A：,PORT A 的初始化程序：,2024

44、/2/28,48,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72 I/O 端口:PORT B 和 TRISB寄存器,,PORTB是一個(gè)雙向可編程I/O口。方向寄存器定義引腳的輸入和輸出。,CLRF PORTB；PORTB 口數(shù)據(jù)鎖存器初始化BSF STATUS，PRO；PR0置1；選中Bank1MOVLW 0x3C； 00111100置數(shù)據(jù)方向初始化值MOVWF TRISB；置RB為輸入；置RB

45、為輸出,PORT B：,PORT B 的初始化程序：,RB0/INT …RB1 ~ RB7,設(shè)置RB口中斷，PB定義為輸入的任一引腳有電平變化產(chǎn)生中斷。,2024/2/28,49,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器,,TMR2是一個(gè)8位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，并帶有一個(gè)預(yù)分頻器和后分頻器。它特別適合于作PWM（CCP設(shè)置成PWM方式）的時(shí)基。,2024/2/28,50,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)

46、構(gòu)與工作原理,PIC16F72 監(jiān)視定時(shí)器 WDT,,WDT計(jì)時(shí)溢出時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)被重新復(fù)位，進(jìn)入程序正常運(yùn)行狀態(tài)。 基本定時(shí)時(shí)間18ms；分頻比1:128，在128分頻時(shí)，定時(shí)周期為2.3s。 為使程序正常運(yùn)行，在 WDT 溢出前要執(zhí)行 CLRWDT 指令。 如果不想用這個(gè)功能，可在 CONFIG 中設(shè)置 WDTE 為0；,2024/2/28,51,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72 CCP 模塊,,未用，讀

47、出恒為0,,,,,,,,,,,10位PWM方式時(shí)低2位數(shù)據(jù),,,,,,CCPx 模式選擇,0000 關(guān)閉（復(fù)位 ）CCPx模塊0100 ~ 0111 捕抓方式1000 ~ 1011 比較方式11XX PWM 方式,CCP1CON / CCP2CON寄存器基本定義,地 址： CCP1CON：17h上電復(fù)位值：00h,RC2/CCP1輸入發(fā)生事件時(shí)，捕捉記錄TMR1的16位值。,CCPR1與TMR1不斷比較，

48、RC2/CCP1引腳輸出相應(yīng)的高、低或保持。,CCP2/CCP1可輸出高達(dá)10位的脈寬調(diào)制波形。,2024/2/28,52,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72 串行模塊,,同步串行口 SSP 部件有串行外圍接口SPI 和 I2C 總線兩種工作方式： SPI方式。可允許同時(shí)同步傳送和接收8位數(shù)據(jù)，由SSP狀態(tài)寄存器SSPSTAT和SSP控制寄存器SSPCON定義。 芯片間總線（I2C）方式。定義同上。串行通信接口

49、 SCI 部件：主要由TXSTA、RCSTA兩個(gè)寄存器定義工作。 利用RC6和RC7兩個(gè)引腳作為通信線的二線制通信接口，有三種工作方式—— 全雙工異步方式； 半雙工同步主控方式； 半雙工同步從動(dòng)方式。,2024/2/28,53,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72 A/D轉(zhuǎn)換部件——控制寄存器ADCONx,,A/D轉(zhuǎn)換允許位,,,,,A/D轉(zhuǎn)換完成中斷標(biāo)志位,,,A/D轉(zhuǎn)換狀態(tài)位：1=進(jìn)行，0=完成轉(zhuǎn)

50、換,,,,,,A/D模擬通道選擇位,,,,,,A/D轉(zhuǎn)換時(shí)鐘選擇位,ADCON0 控制A/D轉(zhuǎn)換器的操作：,地 址： ADCON0：08h上電復(fù)位值：00h,ADCON1 控制選擇A/D引腳的功能：,,,,,,A/D轉(zhuǎn)換引腳功能選擇位,地 址： ADCON1：9Fh上電復(fù)位值：00h,2024/2/28,54,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72 A/D轉(zhuǎn)換部件——A/D轉(zhuǎn)換引腳

51、選擇表,,2024/2/28,55,PIC16F72系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,PIC16F72 A/D轉(zhuǎn)換部件——在RA0通道實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換,,BSFSTATUS，PRO；選擇頁(yè)面1CLRFADCON1；設(shè)置A/D通道模擬輸入BSFPIE1，ADIE；開放A/D中斷BCFSTATUS，PR0；選擇頁(yè)面0MOVLW0xC1；RC時(shí)鐘，打開A/D轉(zhuǎn)換器，選中通道0MOVWFADCON0；A/D時(shí)鐘為RC，

52、RA0作A/D輸入等BCFPIR1，ADIF；清A/D中斷標(biāo)志位BSFINTCON，PEIE；開放外圍功能部件中斷BSFINTCON，GIE；開放總中斷BSFADCON0，GO；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換,2024/2/28,56,PIC 系列微控制器指令系統(tǒng),指令格式與尋址方式,,標(biāo)號(hào)操作碼助記符操作數(shù)1，操作數(shù)2 ；注釋Lable BSF STATUS，PRO ；選擇頁(yè)面1,立即數(shù)尋址

53、MOVLW 0x5A；5Ah 送W寄存器 寄存器間接尋址：將操作數(shù)的地址放在寄存器FSR中，然后通過間接寄存器INDF進(jìn)行間接尋址。 直接尋址 MOVF REG1，0；把寄存器EG1中的數(shù)據(jù)送W寄存器 位尋址 BCF REG1，0；把寄存器REG1的D0位清零,,2024/2/28,57,PIC 系列微控制器指令系統(tǒng),指令分類,,字節(jié)操作類指令 位操作類指令 立即數(shù)操作和控制操

54、作類基礎(chǔ)級(jí)PIC16C5X系列芯片共有33條指令，每條指令字長(zhǎng)12位；中檔PIC16C6X/7X/8X系列芯片有指令35條，每條指令字長(zhǎng)14位；高檔PIC17CXX系列芯片有指令55條，每條指令字長(zhǎng)16位；,2024/2/28,58,PIC單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)應(yīng)用示例,簡(jiǎn)易四路搶答器,,采用端口RB電平變化中斷的應(yīng)用實(shí)例,2024/2/28,59,PIC單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)應(yīng)用示例,簡(jiǎn)易四路搶答器——主程序流程圖,,采用端口RB電平變化

55、中斷的應(yīng)用實(shí)例,START,設(shè)置RC端口為輸出,設(shè)置RB端口為輸入,INT、RB及總中斷使能,寄存器賦初值,置RC口輸出低電平,RB端口鎖定基準(zhǔn)電平,清除RB口中斷標(biāo)志,進(jìn)入睡眠狀態(tài)等待中斷,有中斷轉(zhuǎn)服務(wù)子程序,E N D,,,,,,,,,,,,,,,,,,2024/2/28,60,PIC單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)應(yīng)用示例,無線傳輸?shù)男盘?hào)采集應(yīng)用,,2024/2/28,61,PIC單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)應(yīng)用示例,電動(dòng)自行車無刷電機(jī)控制器應(yīng)用,,（U、V