PICC单片机应用与设计Word下载.docx

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而福州高奇电子科技有限公司正在对MCU的广泛应用起着强大的推动作用。

高奇电子科技有限公司创办于一九九三年十月，是一家专业的半导体集成电路授权代理商和专业集成电路应用、设计公司。

目前代理、销售多家着名半导体厂商的产品，如单片机、E2PROM、保安器件、电压检测器、LCD/VFD驱动器、电话来电识别（CallerID）以及交换机用的Switch、Codec芯片等等；

同时，设有专业的研发部门，已经研制了一系列电子产品整机方案，这些方案包括完整的软硬件设计资料及样机，可提供给整机厂商直接采用生产。

公司的工程部门还可以为客户量身定做，增加和删改功能以体现客户的产品特色。

高奇公司坚持“以专业的态度和水准，供优质产品、创名牌服务”的经营理念，将全部资源专注于半导体IC的应用设计、行业市场的专用IC（ASIC）设计以及IC市场营销，并将不断开拓出电子产品新领域，并缩短研发时间，使产品与下面就介绍一种简单的PIC单片机系列。

时代同步。

下面就介绍一种简单的PIC单片机系列。

第一章?

PIC12C5XX功能原理

PIC12C5XX是美国Microchip公司推出的8位单片机，也是世界上第一个8脚封装的8位单片机系列。

§

功能特点

一、高性能RISC结构CPU

·

精简指令集，仅33条单字节指令，易学易用

除地址分支跳转指令为双周期指令外，其余所有指令皆为单周期指令

执行速度：

DC～1μs

二级硬件堆栈

直接、间接、相对三种寻址方式

二、功能部件特性

8位定时器/计数器TIMER0，带8位预分频器

大驱动电流，I/O脚可直接驱动数码管（LED）显示

-每个I/O引脚最大控电流25mA

-每个I/O引脚最大灌电流20mA

内置上电复位电路（POR）

复位定时器，保障复位正常

内部MCLR复位端加上拉电路，无需外接上拉

内置自振式看门狗，防程序死锁

程序保密位，可防止程序代码的非法拷贝

低功耗睡眠功能

I/O引脚可唤醒睡眠

内置4MHzRC型振荡源，可省外接振荡

可选外接振荡

-RC：

低成本阻容振荡?

-XT：

标准晶体/陶瓷振荡?

-LP：

低速晶体，低功耗振荡

三、CMOS工艺特性

低功耗

＜2mA?

＠5V，4MHz

-15μA?

＠3V，32KHz

-＜1μA?

低功耗睡眠（Sleep）模式下

全静态设计

宽工作电压范围：

～

宽工作温度范围：

商用级：

0℃～＋70℃

-工业级：

－40℃～＋85℃

-汽车级：

－40℃～＋125℃

型号及引脚介绍

PIC12C5XX目前有二种型号，见下表：

型?

号

振?

荡

EPROM

RAM

定时器

输入线

I/O线

电压范围

封装（DIP/SOIC）

12C508

DC~4Mhz

512×

12

25×

8

1

5

12C

表?

PIC12C5XX型号功能表

各型号管脚图如下：

PDIP，SOIC，WindowedCERDIP

VDD——>

GP5/OSC1/CLKIN<

——>

GP4/OSC2<

GP3/MCLR/VPP——>

<

——VSS

GP0

GP1

GP2/T0CK1

图?

12C508/509引脚

下表描述了各引脚的功能。

引脚名

引脚序号

属性

缓冲类型

功能

7

I/O

TTL/ST

双向I/O口线，带可编程弱上拉，并具电平变化唤醒睡眠功能

6

ST

双向I/O口线，并可设置为计数器TIMER0的外部信号输入端

GP3/MCLR

4

I

TTL

单向输入口线，也可设置为芯片复位端。

当设为复位端MCLR时，低电平有效。

当作为输入口线时，带可编程弱上拉及电平变化唤醒睡眠功能

GP4/OSC2

3

双向I/O口线，（使用片内RC振荡源时，也可作为晶振输出端）

GP5/OSC1/CLKIN

2

双向I/O口线，（使用片内RC振荡源时，也可作为晶振输入端或外部振荡输入端）

VDD

电源

—

正电源

VSS

地

注：

ST─斯密特触发器

PIC12C5XX引脚功能

从上表可看出，PIC12C5XX最多可以有5根I/O口线和1根输入口线（GP3）。

PIC12C5XX内部结构

PIC12C5XX的总线结构采用的是数据总线（8位）和指令总线（12位）独立分开的”哈佛结构”，所以它具有精简指令集（RISC）的特点，速度快，效率高，并且功耗很低。

PIC12C5XX在一个芯片上集成了8位的算术逻辑运算单元（ALU），～1K的12位程序存储器，25～41个8位数据寄存器以及8位的计数器，上电复位电路，复位定时器，看门狗等等。

指令周期和流水作业

PIC12C5XX的指令周期被分频成4个不重叠的节拍Q1～Q4，程序计数器PC在Q1节拍增1，而指令是在Q4节拍从程序存储器中取出并置入指令译码器，并在下一个指令周期被执行，如下图所示：

指令周期

指令的执行贯穿Q1～Q4节拍。

如上所述，当CPU在执行一条指令的同时，下一条指令的代码也同时被取出置入指令译码器，准备在下一指令周期执行，这就是PIC的流水作业方式，也是RISC结构单片机的特点，这种特点使单片机的运行速度可以达到很高。

除了地址分支跳转指令的执行周期是2个指令周期外，其余所有指令都是单周期指令，见下图：

流水作业

程序存储器和堆栈

PIC12C5XX的程序存储器为12位长，其中PIC12C508为512字节，而PIC12C509为1024字节。

复位向量为地址0，因为最后一个字节（PIC12C508为地址1FFH，PIC12C509为地址3FFH）存放有片内RC实际振荡的校正系数，其形式为指令MOVLWXX，用户不要使用这个字节，所以用户的程序应从地址000H开始存放，注意这点和PIC16C5X有所不同。

PIC12C5XX把程序存储器以512字节为单位进行分页管理，这样PIC12C508有一个页面程序区，而PIC12C509有2个页面程序区，由状态寄存器STATUS中的PA0位（STATUS<

5>

）确定程序区的页面。

这是因为PIC是RISC结构，所有指令都是单字节，在PIC12C5XX中，一条指令中所包含的地址信息只有9位，只能直接寻址一个页面（512字节）；

对于12C509，则还要由PA0位来辅助寻址2个页面（1024字节）的程序空间，即程序当需从一个页面跳转到另一个页面时（CALL、GOTO指令），应事先根据要跳转去的页面，把PA0位置为相应的值，请参阅状态寄存器的描述。

PIC12C5XX的堆栈有2层，有自己独立的空间，不占用程序存储器。

注意它只能容纳二层子程序嵌套调用。

堆栈的长度是12位，和PC长度一致，可以存放子程序调用时的PC值。

对堆栈的压入操作由子程序调用指令CALL完成，出栈操作则由子程序返回指令RETLW完成，请参阅第二章中这二条指令的详介。

数据存储器

PIC12C5XX的数据存储器（RAM）由一些寄存器组成，分为特殊寄存器和通用寄存器二种。

在PIC单片机中，对任何部件的操作都表现为对某一寄存器的操作，所以编程非常简单明了。

*：

非实际存在的寄存器，参见§

1.6.1中详介。

寄存器结构

从上图可看到，00h～06h为特殊寄存器，其余为通用寄存器。

PIC12C508有25个通用寄存器，而PIC12C509则有41个通用寄存器，其中25个在Bank0，另16个在Bank1，关于寄存器的Bank方式，请参阅§

1.6.1的FSR寄存器描述。

1.6.1?

特殊寄存器?

一、INDF（地址：

00h）──间址寄存器

INDF是一个物理上不存在的寄存器，只是一个逻辑寄存器，用来进行间接寻址，实际的寻址地址为FSR<

4:

0>

的值。

例：

MOVLW?

10h

MOVWF?

FSR?

；

实际地址10h（F10寄存器）→FSR

55h

INDF?

数据55h→F10

INCF?

FSR增1（FSR=11h）

数据55h→F11

参阅后面FSR寄存器的描述。

二、TMR0（地址：

01h）──定时器/计数器寄存器

TMR0对应于TIMER0，它是一个8位的定时器/计数器（在PIC16C5X中称其