PIC单片机的特点及应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PIC16C73 分离的程序和数据空间可 使指令字优化为任意宽度 , 从而使指令具 有单字长的特性 , 且允许指令码的数据位 数多于 8 位 , 这样 , 就可达到 2 : 1 的代码压 缩和 4 :1 的速度 。
2 结构特点及工作原理
P IC16C73 是 P IC16xx 系列微控制器 中的一种 , 它由高性能 R ISC 结构的 CPU 、 存储器 、I/ O 接口和复位电路等组成 。其内 部结构图如图 1 所示 。 2. 1 外部结构特点
●可选择不同的振荡器方式 ; ●工作电压为 3. 0V～6. 0V 。 b. 分离的程序和数据空间 该 P IC 器件带有 13 位程序存储器 , 最大寻址 能力为 8k ×14 位 ,用户存储空间 (0000～0F F Fh) 共 4k ×14 位 。当访问大于以上地址范围的物理存储空 间时 ,可采用滚动循环访问方式 。 数据存储区分为两个存储体 Bank0 和 Bank1 , 每个存储体又由通用寄存器和专用寄存器构成 。当 状态寄存器中的 R P 0 位为 0 时 , 选中 Bank 0 ; R P 0 为 1 时选中 Bank 1。每个存储体最大可以扩展到 7Eh (128 个字节) 。在每个存储体中 ,专用寄存器被安排 在低空间 ,用 SRAM 实现的通用寄存器被安排在高 地址空间 。专用寄存器中含有 A/ D 的寄存器 。 c. 完善的串行通信接口 ( SCI) SCI 利用 RC6 和 RC7 两个引脚来作为通信线 的二线制串行通信接口 。它们可被定义为三种方 式 :全双工异步方式 、半双工同步主控方式和半双工 同步从动方式 。 SCI 部件含有两个 8 位的可读写状态和控制寄 存器 , 分别为发送和控制寄存器 TXS TA 、接收和控 制寄存器 RCS TA 。 d. 片内器件模块 ●有 3 个定时/ 计数器和 3 个双向 I/ O 口 。 ●含有 16 位捕捉/ 比较/ PWM 模块 。其中捕捉 器的最大分辨率为 12. 5ns ; 而比较器的最大分辨率 为 200ns ; PWM 的分辨率为 10 位 。 ●带有 5 路 A/ D 转换器和 A/ D 中断功能 。
P IC 单片机的特点及应用
- 33 -
wenku.baidu.com方设置的握手信号如下 :
“F F H”:为 PC 机请求接收信号 ;
“01H”:为 PC 机接收信号完毕 ;
图 3 智能电表售电系统功能结构框图
“00H”:为 PC 机发送信号完毕 ; b. P IC16C73 与红外线遥控器的通信协议
该智能电表售电系统的 P IC 通信通道的硬件电
P IC16C73 设计智能售电系统中 P IC 通信通道的硬件系统电路和系统软件的设计方法 。
关键词 :单片机 ; 哈佛结构 ; 通信 ; P IC16C73
分类号 : TP36
文献标识码 :B
文章编号 :1006 - 6977 ( 2001) 07 - 0031 - 03
1 概述
Microchip 公司生产的 P IC16C73 是一款基于 EPROM 的 8 位高性能微控制器 。与其它价格相当 的微控制器相比 , 它在执行速度和代码压缩方面都 有很大的改进 。由于随时可以买到需要的 O P T (一 次性编程) 产品 ,因而缩短了利用 P IC16C73 进行产 品设计开发的周期 。
P IC16C73 与红外遥控器设置的握手信号为 :
路结构如图 4 所示 。PC 机与 P IC 通信通道采用异步
“00H”为红外线遥控器发送数据准备就绪 ; 单
串行通信方式 , 但由于 PC 机的 RS - 232C 串行通信 片机接收数据准备就绪 ;
接口传输的信号为 CMO S 电平 , 而 P IC16C73 的串
3 基于 P IC16C73 的智能售电系统
笔者在开发智能电表售电系统时 , 采用 P IC16C73 单片机设计了一个 P IC 通信通道来作为 遥控器和 PC 机间的数据通信通道 。将红外遥控器 插入通信通道即可与 PC 机进行数据交换 。首先 , P IC 通信通道取红外线遥控器中的用户识别码并送 入 PC 机 ,由 PC 机的数据库管理模块完成用户的注 册 、注销和售电等工作 ; 然后 ,再由 P IC 通信通道将 PC 机的 RS232C 串行通信接口输出的用户识别码 及所售电量送入红外线遥控器中 , 最后再由红外线 遥控器将售电量送入智能电表 。该智能电表售电系 统的功能结构框图如图 3 所示 。 3. 1 P IC 通信通道的硬件系统设计
MCL R/ Vpp :芯片复位/ 编程电压输入脚 ,复位 时 ,低电平有效 。
RA0/ AN 0～RA5/ AN 4/ SS : 复用引脚 , RA0～ RA5 为双向数据线 ; AN 0～AN 4 为 A/ D 输入输出 通道 ; RA5/ AN 4/ SS 还可作为同步串口使用 。
RB 0～RB 7 : B 口双向数据信号线 , 其引脚含有 可控的弱上拉电阻 。其中 ,RB 4/ IN T 可作为外部中 断输入端 ; RB 4～RB 7 可产生变化中断 ; RB 6 可作
“F F H”为单片机发送数据准备就绪 ; 红外线遥
行通信接口传输的信号为 T TL 电平 , 因而通信通道 控器接收数据准备就绪 ;
采用 MA X - 232 芯片来完成信号电平的自动转换 ;
“ ＄”为数据传送结束标志 。
而 P IC 通信通道与红外线遥控器则采用并行通信方 式进行信息传输 ,此时 , P IC16C73 单片机使用 RB 口
P IC16C73 微控制器所具有的优越性能主要归 功于它的精简指令集 ( R ISC) 和所采用的哈佛 ( Harvard) 结构 , 它具有分离的程序存储器空间 (12 位宽指令) 和数据存储器空间 (8 位宽数据) 。同时可 运用两级流水线指令进行取数和执行 , 除了跳转指 令需要两个周期外 , 其余所有的指令都可 在单周期内执行 。
机还具有低功耗睡眠
功能 、掉电复位锁定 、
上电复位电路 、看门
狗电路等功能 , 而且
外围器件少 、占用空
间小 ; 成本低 , 保密技
术也十分可靠 , 可最
大限度地保护开发者
图 4 P IC 通信通道硬件结构框图
的利益 。因此 ,在工业
专门设计了由 MC14499 芯片来完成 7 段显示器的硬 控制 、仪器仪表 、计算机 、家电等诸多领域具有极其
P IC 单片机的特点及应用
- 31 -
●新特器件应用
P IC 单片机的特点及应用
重庆工学院 黄丽雯 张俊 赵明富
Feature an d Appl ication of Single - computer PIC Series
Huang Liwen Zhang J un Zhao Mingf u
摘 要 : 介 绍 了 Microchip 公 司 的 P IC 单 片 机 P IC16C73 的 结 构 特 点 和 工 作 原 理 , 给 出 了 用
4 结束语
作为并行 I/ O 口 。为了能让用户认可售电信息 ,笔者
Microchip 公司的 P IC 系列单片机具有实用 、
低价 、易学 、省电 、高
速和体积小等特点 。
该系列单片机不是单
纯的功能堆积 , 而是
以多型号来满足不同
层次的需要 , 并可提
供 低 价 的 OTP 芯
片 。另外 ,该系列单片
RC3/ SC K/ SCL 可作为同步串行时钟输入/ SP I 的 I2C 方式输入 ;
RC4/ SD I/ SDA 可作为 SP I 数据输入 ( SP I) 或 数据 I/ O ( I2C) ;
RC6/ SDO 可作为 SP I 数据输出 ( SP I) ; RC6/ TX/ C K 可以作为异步发送或 SCI 同步 时钟线 ; RC7/ RX/ D T 可以作为异步接收或 SCI 同步 数据线 。 2. 2 内部结构特点 a . 高性能 CPU ●仅 35 条 单 字 指 令 , 采 用 的 时 钟 频 率 为 20M Hz ,指令周期为 200ns ; ●具有 8 级深度的硬件堆栈 ; ●具有中断能力 ,有 11 个中断源 ; ●带有片内 RC 振荡器的看门狗 ( WD T) ; ●具有程序保密位 ,可防止非法拷贝 ; ●具有低功耗 SL EEP 方式 , 功率低 , 采用高速 CMO S EPROM 工艺制造 ;
a . P IC16C73 与 PC 机之间的通信协议
P IC16C73 通信波特率为 9600bp s ; 通信采用查 询方式 ,差错控制采用奇偶校验法 ;数据的帧格式为 1 位起止位 、8 位数据位 、1 位奇偶位 、1 位停止位 ;双
图 5 P IC 通信通道软件系统功能框图
RC0/ T1O S0/ T1C K1 可选择 TM R1 振荡器输 出或 TM R1 时钟输入 ;
RC1/ T1O S1/ CCP2 可作为 TM R1 振荡器输 入或捕捉器 2 输入/ 比较器输出/ PW H 2 输出 ;
RC2/ CCP1 可作为捕捉器 1 输入/ 比较器输 出/ PW H1 输出 ;
图 1 P IC16C73 内部结构框图
- 32 -
《国外电子元器件》2001 年第 7 期 2001 年 7 月
图 2 P IC16C73 封装图
为串行编程的时钟端 ; RB7 可作为串行编程的数据 端。
RC0～RC7 : 复用引脚 , 为 C 口双向数据信号 线 ,C 口引脚均为多功能复用引脚 。
件驱动显示电路 。
广阔的发展前景 。
3. 2 P IC 通信通道的软件设计
收稿日期 :2000 - 12 - 04
图 5 所示是 PIC 通信通道的软件系统功能框
咨询编号 :010713
图 。为确保 P IC 单片机与 PC 机之间以及 P IC 单片
机与红外线遥控器之间能够准确的进行信息通信 ,
双方制定了一个合理的 、可行的通信协议 。
P IC16C73 是 28 脚双列直插式大规模 集成芯片 ,其引脚排列如图 2 所示 。各引脚 功能如下 :
O SC1/ CL KIN : 为晶体振荡器输入/ 外部时钟 源输入引脚 。
O SC2/ CL KOU T : 晶体振荡器输出/ 外部时钟 源输出引脚 。在晶体振荡器方式下 , 接晶体或陶瓷 振荡器 ;在 RC 振荡器方式 ,输出 1/ 4fo sc 。
2 结构特点及工作原理
P IC16C73 是 P IC16xx 系列微控制器 中的一种 , 它由高性能 R ISC 结构的 CPU 、 存储器 、I/ O 接口和复位电路等组成 。其内 部结构图如图 1 所示 。 2. 1 外部结构特点
●可选择不同的振荡器方式 ; ●工作电压为 3. 0V～6. 0V 。 b. 分离的程序和数据空间 该 P IC 器件带有 13 位程序存储器 , 最大寻址 能力为 8k ×14 位 ,用户存储空间 (0000～0F F Fh) 共 4k ×14 位 。当访问大于以上地址范围的物理存储空 间时 ,可采用滚动循环访问方式 。 数据存储区分为两个存储体 Bank0 和 Bank1 , 每个存储体又由通用寄存器和专用寄存器构成 。当 状态寄存器中的 R P 0 位为 0 时 , 选中 Bank 0 ; R P 0 为 1 时选中 Bank 1。每个存储体最大可以扩展到 7Eh (128 个字节) 。在每个存储体中 ,专用寄存器被安排 在低空间 ,用 SRAM 实现的通用寄存器被安排在高 地址空间 。专用寄存器中含有 A/ D 的寄存器 。 c. 完善的串行通信接口 ( SCI) SCI 利用 RC6 和 RC7 两个引脚来作为通信线 的二线制串行通信接口 。它们可被定义为三种方 式 :全双工异步方式 、半双工同步主控方式和半双工 同步从动方式 。 SCI 部件含有两个 8 位的可读写状态和控制寄 存器 , 分别为发送和控制寄存器 TXS TA 、接收和控 制寄存器 RCS TA 。 d. 片内器件模块 ●有 3 个定时/ 计数器和 3 个双向 I/ O 口 。 ●含有 16 位捕捉/ 比较/ PWM 模块 。其中捕捉 器的最大分辨率为 12. 5ns ; 而比较器的最大分辨率 为 200ns ; PWM 的分辨率为 10 位 。 ●带有 5 路 A/ D 转换器和 A/ D 中断功能 。
P IC 单片机的特点及应用
- 33 -
wenku.baidu.com方设置的握手信号如下 :
“F F H”:为 PC 机请求接收信号 ;
“01H”:为 PC 机接收信号完毕 ;
图 3 智能电表售电系统功能结构框图
“00H”:为 PC 机发送信号完毕 ; b. P IC16C73 与红外线遥控器的通信协议
该智能电表售电系统的 P IC 通信通道的硬件电
P IC16C73 设计智能售电系统中 P IC 通信通道的硬件系统电路和系统软件的设计方法 。
关键词 :单片机 ; 哈佛结构 ; 通信 ; P IC16C73
分类号 : TP36
文献标识码 :B
文章编号 :1006 - 6977 ( 2001) 07 - 0031 - 03
1 概述
Microchip 公司生产的 P IC16C73 是一款基于 EPROM 的 8 位高性能微控制器 。与其它价格相当 的微控制器相比 , 它在执行速度和代码压缩方面都 有很大的改进 。由于随时可以买到需要的 O P T (一 次性编程) 产品 ,因而缩短了利用 P IC16C73 进行产 品设计开发的周期 。
P IC16C73 与红外遥控器设置的握手信号为 :
路结构如图 4 所示 。PC 机与 P IC 通信通道采用异步
“00H”为红外线遥控器发送数据准备就绪 ; 单
串行通信方式 , 但由于 PC 机的 RS - 232C 串行通信 片机接收数据准备就绪 ;
接口传输的信号为 CMO S 电平 , 而 P IC16C73 的串
3 基于 P IC16C73 的智能售电系统
笔者在开发智能电表售电系统时 , 采用 P IC16C73 单片机设计了一个 P IC 通信通道来作为 遥控器和 PC 机间的数据通信通道 。将红外遥控器 插入通信通道即可与 PC 机进行数据交换 。首先 , P IC 通信通道取红外线遥控器中的用户识别码并送 入 PC 机 ,由 PC 机的数据库管理模块完成用户的注 册 、注销和售电等工作 ; 然后 ,再由 P IC 通信通道将 PC 机的 RS232C 串行通信接口输出的用户识别码 及所售电量送入红外线遥控器中 , 最后再由红外线 遥控器将售电量送入智能电表 。该智能电表售电系 统的功能结构框图如图 3 所示 。 3. 1 P IC 通信通道的硬件系统设计
MCL R/ Vpp :芯片复位/ 编程电压输入脚 ,复位 时 ,低电平有效 。
RA0/ AN 0～RA5/ AN 4/ SS : 复用引脚 , RA0～ RA5 为双向数据线 ; AN 0～AN 4 为 A/ D 输入输出 通道 ; RA5/ AN 4/ SS 还可作为同步串口使用 。
RB 0～RB 7 : B 口双向数据信号线 , 其引脚含有 可控的弱上拉电阻 。其中 ,RB 4/ IN T 可作为外部中 断输入端 ; RB 4～RB 7 可产生变化中断 ; RB 6 可作
“F F H”为单片机发送数据准备就绪 ; 红外线遥
行通信接口传输的信号为 T TL 电平 , 因而通信通道 控器接收数据准备就绪 ;
采用 MA X - 232 芯片来完成信号电平的自动转换 ;
“ ＄”为数据传送结束标志 。
而 P IC 通信通道与红外线遥控器则采用并行通信方 式进行信息传输 ,此时 , P IC16C73 单片机使用 RB 口
P IC16C73 微控制器所具有的优越性能主要归 功于它的精简指令集 ( R ISC) 和所采用的哈佛 ( Harvard) 结构 , 它具有分离的程序存储器空间 (12 位宽指令) 和数据存储器空间 (8 位宽数据) 。同时可 运用两级流水线指令进行取数和执行 , 除了跳转指 令需要两个周期外 , 其余所有的指令都可 在单周期内执行 。
机还具有低功耗睡眠
功能 、掉电复位锁定 、
上电复位电路 、看门
狗电路等功能 , 而且
外围器件少 、占用空
间小 ; 成本低 , 保密技
术也十分可靠 , 可最
大限度地保护开发者
图 4 P IC 通信通道硬件结构框图
的利益 。因此 ,在工业
专门设计了由 MC14499 芯片来完成 7 段显示器的硬 控制 、仪器仪表 、计算机 、家电等诸多领域具有极其
P IC 单片机的特点及应用
- 31 -
●新特器件应用
P IC 单片机的特点及应用
重庆工学院 黄丽雯 张俊 赵明富
Feature an d Appl ication of Single - computer PIC Series
Huang Liwen Zhang J un Zhao Mingf u
摘 要 : 介 绍 了 Microchip 公 司 的 P IC 单 片 机 P IC16C73 的 结 构 特 点 和 工 作 原 理 , 给 出 了 用
4 结束语
作为并行 I/ O 口 。为了能让用户认可售电信息 ,笔者
Microchip 公司的 P IC 系列单片机具有实用 、
低价 、易学 、省电 、高
速和体积小等特点 。
该系列单片机不是单
纯的功能堆积 , 而是
以多型号来满足不同
层次的需要 , 并可提
供 低 价 的 OTP 芯
片 。另外 ,该系列单片
RC3/ SC K/ SCL 可作为同步串行时钟输入/ SP I 的 I2C 方式输入 ;
RC4/ SD I/ SDA 可作为 SP I 数据输入 ( SP I) 或 数据 I/ O ( I2C) ;
RC6/ SDO 可作为 SP I 数据输出 ( SP I) ; RC6/ TX/ C K 可以作为异步发送或 SCI 同步 时钟线 ; RC7/ RX/ D T 可以作为异步接收或 SCI 同步 数据线 。 2. 2 内部结构特点 a . 高性能 CPU ●仅 35 条 单 字 指 令 , 采 用 的 时 钟 频 率 为 20M Hz ,指令周期为 200ns ; ●具有 8 级深度的硬件堆栈 ; ●具有中断能力 ,有 11 个中断源 ; ●带有片内 RC 振荡器的看门狗 ( WD T) ; ●具有程序保密位 ,可防止非法拷贝 ; ●具有低功耗 SL EEP 方式 , 功率低 , 采用高速 CMO S EPROM 工艺制造 ;
a . P IC16C73 与 PC 机之间的通信协议
P IC16C73 通信波特率为 9600bp s ; 通信采用查 询方式 ,差错控制采用奇偶校验法 ;数据的帧格式为 1 位起止位 、8 位数据位 、1 位奇偶位 、1 位停止位 ;双
图 5 P IC 通信通道软件系统功能框图
RC0/ T1O S0/ T1C K1 可选择 TM R1 振荡器输 出或 TM R1 时钟输入 ;
RC1/ T1O S1/ CCP2 可作为 TM R1 振荡器输 入或捕捉器 2 输入/ 比较器输出/ PW H 2 输出 ;
RC2/ CCP1 可作为捕捉器 1 输入/ 比较器输 出/ PW H1 输出 ;
图 1 P IC16C73 内部结构框图
- 32 -
《国外电子元器件》2001 年第 7 期 2001 年 7 月
图 2 P IC16C73 封装图
为串行编程的时钟端 ; RB7 可作为串行编程的数据 端。
RC0～RC7 : 复用引脚 , 为 C 口双向数据信号 线 ,C 口引脚均为多功能复用引脚 。
件驱动显示电路 。
广阔的发展前景 。
3. 2 P IC 通信通道的软件设计
收稿日期 :2000 - 12 - 04
图 5 所示是 PIC 通信通道的软件系统功能框
咨询编号 :010713
图 。为确保 P IC 单片机与 PC 机之间以及 P IC 单片
机与红外线遥控器之间能够准确的进行信息通信 ,
双方制定了一个合理的 、可行的通信协议 。
P IC16C73 是 28 脚双列直插式大规模 集成芯片 ,其引脚排列如图 2 所示 。各引脚 功能如下 :
O SC1/ CL KIN : 为晶体振荡器输入/ 外部时钟 源输入引脚 。
O SC2/ CL KOU T : 晶体振荡器输出/ 外部时钟 源输出引脚 。在晶体振荡器方式下 , 接晶体或陶瓷 振荡器 ;在 RC 振荡器方式 ,输出 1/ 4fo sc 。