pic單片機(jī)基礎(chǔ)教程(幻燈片)

1、淘花/百度專用,1,,PIC單片機(jī)基礎(chǔ)教程,淘花/百度專用,2,淘花/百度專用,3,PIC單片機(jī)基礎(chǔ)教程,第一章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)原理,第二章 指令系統(tǒng),第三章 I/O接口,第四章 A/D轉(zhuǎn)換,第五章 定時(shí)/計(jì)數(shù)器,第六章 中斷系統(tǒng),第七章 單片機(jī)軟硬件調(diào)試及硬件維修技術(shù),第八章 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),淘花/百度專用,4,第一章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)原理,1.1單片機(jī)概述,1.2 PIC單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳,1.3常用存儲(chǔ)器,1.4 時(shí)鐘電路與時(shí)序,1.5

2、復(fù)位、喚醒與看門狗功能,淘花/百度專用,5,1.1 單片機(jī)概述,微型計(jì)算機(jī)是一種以電子器件為基礎(chǔ)，可以接受輸入信息，并能夠?qū)Ω鞣N輸入的數(shù)字化信息進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算，最后產(chǎn)生輸出的電子設(shè)備。 微型計(jì)算機(jī)既有快速運(yùn)算能力，又有極強(qiáng)邏輯判斷能力和大容量存儲(chǔ)功能，它是20世紀(jì)人類最卓越的科學(xué)發(fā)明之一。 單片微型計(jì)算機(jī)就是將CPU、RAM、ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。,淘花/百度專用,6

3、,1.1 單片機(jī)概述,單片機(jī)的應(yīng)用 （1）單片機(jī)在儀器儀表中的應(yīng)用 （2）單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 （3）單片機(jī)在智能接口和多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 （4）單片機(jī)在生活中的應(yīng)用 （5）微處理功能（6）通訊（7）軍事,淘花/百度專用,7,1.1 單片機(jī)概述,1.1.2單片機(jī)工作原理簡(jiǎn)述 1.         單片機(jī)的工作特點(diǎn)（1）存儲(chǔ)器ROM和

4、RAM的相互獨(dú)立 （2）采用面向控制的指令系統(tǒng) （3）輸入/輸出端口的強(qiáng)大功能 （4）品種系列化,淘花/百度專用,8,1.1 單片機(jī)概述,2、單片微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 單片微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與通用計(jì)算機(jī)的組成基本相同，都是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成。 硬件（Hardware）：是構(gòu)成單片機(jī)的所有實(shí)體部件，好比是人的軀體。它分為五大功能部件，即運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器（Memory）、輸入（Input）設(shè)備和輸出（Outp

5、ut）設(shè)備。,淘花/百度專用,9,1.1 單片機(jī)概述,,0020 : 11 1110 0011 0010 ADDLW 32H,(W) = 01H,地址 指令 助記符,淘花/百度專用,10,1.1 單片機(jī)概述,1.1.3 PIC單片機(jī)的主要特點(diǎn) 1 哈佛總線結(jié)構(gòu) 2 流水線

6、結(jié)構(gòu)運(yùn)行速度快 3 尋址方式簡(jiǎn)單尋址空間獨(dú)立 4 精簡(jiǎn)指令RISC技術(shù) 5 低功耗和負(fù)載的能力強(qiáng),淘花/百度專用,11,1.2 PIC單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳,1.2.1 PIC單片機(jī)內(nèi)部基本結(jié)構(gòu) 1．PIC16F87X系列單片機(jī)的分類 PIC16F87X系列單片機(jī)是PIC大家庭中的一個(gè)分支，包括：16F870、16F871、16F872、16F873、16F874、16F876和16F877。其中199

7、8年推出的是16F873、16F874、16F876和16F877；1999年推出的是16F870、16F871、和16F872。,淘花/百度專用,12,1.2 PIC單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳,1.2.1 PIC單片機(jī)內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)2．PIC16F87X系列單片機(jī)概述 PIC16F87X系列單片機(jī)是一種具有FLASH程序存儲(chǔ)器的8位COMS單片機(jī)，品種有28引腳采用雙列直插和表面封裝的16F870、16F872、16F

8、873、和16F876 四種型號(hào)及40引腳采用雙列直插和表面封裝等3種封裝形式的16F871、16F874、16F877。它們屬于PIC單片機(jī)系列的中級(jí)產(chǎn)品，可以滿足不同的應(yīng)用要求。,淘花/百度專用,13,淘花/百度專用,14,1.2 PIC單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳,1.2.1 PIC單片機(jī)內(nèi)部基本結(jié)構(gòu) 3．PIC16F87X系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) PIC16F87X系列單片機(jī)是一種高速、低功耗、功能齊全的微處理芯片，內(nèi)部含有F

9、LASH ROM、RAM、EEPROM、I/O端口、A/D轉(zhuǎn)換器、捕捉器/比較器/PWM、串行通信端口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制器和中央處理器。它的結(jié)構(gòu)基于文件寄存器的概念，數(shù)據(jù)總線、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線和程序存儲(chǔ)器總線。其中數(shù)據(jù)總線和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線是8位寬，程序存儲(chǔ)器總線是14位寬。集成于片內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過片內(nèi)的8位總線與算術(shù)邏輯單元ALU連接，可以直接通過內(nèi)部總線傳送信息，以寄存器方式工作和尋址。,淘花/百度專用,15,,淘花/百度專用

10、,16,1.2 PIC單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳,1.2.2 PIC單片機(jī)基本信號(hào)引腳,PIC16F87X系列單片機(jī)的引腳分為兩種：一種為40腳（包括 871，874，877這三種），如圖1-3所示；另一種為28腳（包括 870，872，873，876這四種）,淘花/百度專用,17,1.2 PIC單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳,1.2.2 PIC單片機(jī)基本信號(hào)引腳,1、電源和地線引腳 2、時(shí)鐘振蕩器輸入/輸出引腳 3、復(fù)位信號(hào)和編程輸入引腳

11、 4、輸入/輸出端口和第二、第三功能引腳,淘花/百度專用,18,1.3常用存儲(chǔ)器,PIC16F877單片機(jī)存儲(chǔ)器構(gòu)架 : 8K ╳l4位FLASH程序存儲(chǔ)器512╳8位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM256╳8位可掉電保護(hù)數(shù)據(jù)的EEPROM存儲(chǔ)器模塊,淘花/百度專用,19,1.3常用存儲(chǔ)器,1.3.1 數(shù)據(jù)寄存器,存儲(chǔ)器是單片機(jī)中一個(gè)非常重要的部件，專門用于存放指令、數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果。存儲(chǔ)器從使用功能上來分，可分為隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM（Random

12、Access Memory）和只讀存儲(chǔ)器ROM（Read Only Memory）兩類。,淘花/百度專用,20,1.3常用存儲(chǔ)器,1.3.2 程序存儲(chǔ)器,PIC16F87X單片機(jī)內(nèi)部配置了8K×l4位的閃速（FLASH）程序存儲(chǔ)器，可以很方便進(jìn)行在線擦除和燒寫，壽命可達(dá)1000次以上。 PIC16F87X程序存儲(chǔ)器具有13位寬的程序計(jì)數(shù)器PC。PC指針?biāo)a(chǎn)生的13位地址最大可尋址的程序存儲(chǔ)器空間為8K，相應(yīng)的地址編

13、碼范圍為0000H ~ lFFFH。,淘花/百度專用,21,1.3常用存儲(chǔ)器,1.3.2 程序存儲(chǔ)器,為了對(duì)程序存儲(chǔ)器進(jìn)行有效管理和使用，一般將PIC單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器分成幾個(gè)頁面，如圖所示.分別用“頁0”、“頁1”等表示。,淘花/百度專用,22,1.3常用存儲(chǔ)器,1.3.3專用寄存器2. 程序狀態(tài)寄存器STATUS；表1-9 狀態(tài)寄存器STATUS的各位功能標(biāo)志Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1

14、 Bit0IPR RP1 RP0 TO PD Z DC C,淘花/百度專用,23,程序狀態(tài)寄存器STATUS,淘花/百度專用,24,1.3常用存儲(chǔ)器,1.3.3專用寄存器SFR 3．程序計(jì)數(shù)器（PCL、PCLATH）,,淘花/百度專用,25,1.3常用存儲(chǔ)器,1.3.3專用寄存器SFR 4.端口寄存器PORTA-PORTE PIC16F877單片機(jī)有5個(gè)端口RA、RB、RC、RD和RE，用于

15、CPU與外界設(shè)備交換信息。與這5個(gè)端口對(duì)應(yīng)的是地址位于“區(qū)0”的5個(gè)端口寄存器，它們分別是PORTA、PORTB、PORTC、PORTD和PORTE，CPU與外界交換的信息在這些寄存器中暫存。,淘花/百度專用,26,1.3常用存儲(chǔ)器,1.3.3專用寄存器SFR 5.選擇寄存器（OPTION-REG） 選擇寄存器（OPTION-REG）是一個(gè)可讀/寫的8位寄存器它的功能是用于配置TMR0/WDT預(yù)定標(biāo)器、外部INT中斷

16、、TMR0和端口B的弱上拉等。 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1RBPU INTEDG T0CS T0SE PSA PS2 PS1 PS0B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0,淘花/百度專用,27,選擇寄存器（OPTIO

17、N-REG）,淘花/百度專用,28,1.4 時(shí)鐘電路與時(shí)序,1.4.1振蕩電路與時(shí)鐘信號(hào) 單片機(jī)中的振蕩器是為CPU提供定時(shí)信號(hào)的。工作方式:（1）LP方式：低功耗晶體振蕩器方式；（2）XT方式：晶體／陶瓷諧振器方式；（3）HS方式：高速晶體／陶瓷諧振器方式；（4）RC方式：阻容振蕩器方式。,淘花/百度專用,29,1.4 時(shí)鐘電路與時(shí)序,1.4.1振蕩電路與時(shí)鐘信號(hào) 晶體振蕩器／陶瓷諧振器方式,淘花/百度專用,30,1.4

18、時(shí)鐘電路與時(shí)序,1.4.1振蕩電路與時(shí)鐘信號(hào) RC振蕩器,淘花/百度專用,31,1．5復(fù)位、喚醒與看門狗功能,1.5.1復(fù)位及復(fù)位電路,淘花/百度專用,32,1．5復(fù)位、喚醒與看門狗功能,1.5.2 喚醒與低電耗運(yùn)行 休眠（SLEEP）方式與單片機(jī)的喚醒 單片機(jī)執(zhí)行一條SLEEP指令后，便進(jìn)入了休眠（SLEEP）方式。單片機(jī)系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì) （1）選擇合適的模塊 （2）選擇合適的工作條件 （3）選擇合適的振蕩方式 （4）