PIC单片机原理及应用.ppt

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PIC 单片机的特色
❖ 寻址方式简单
PIC系列单片机只有4种寻址方式 ——寄存器间接寻址、立即数寻址、直接寻址和位寻址 MCS-51 系列单片机则有7种寻址方式！
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 代码压缩率高
1K字节的存储器空间 ——PIC系列单片机能够存放1024条指令 ——MCS-51 系列单片机大约只能存放600条指令
➢ 计算机外围设备
➢ 仪器仪表
➢ 办公自动化
➢ 汽车电子
➢ 工业控制
➢ 军用电子 ……
遥控器
单
红外接收头
片
机
射频、视频 音频、电源 传统功能电路
遥控彩电电路方块图
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单片机概述
硬件结构上和指令设置上的独特之处
➢ 存储器 ROM 和 RAM 严格分工； ➢ 采用面向控制的指令系统； ➢ 输入输出（I/O）端口引脚通常设计有多种功能； ➢ 品种规格的系列化； ➢ 单片机的硬件功能具有广泛的通用性。
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 寻址空间设计简单
PIC系列单片机的程序、堆栈、数据三者各自采用互相独 立的寻址（或地址编码）空间； 而且程序、堆栈的地址安排不需要用户操心。
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 外接电路简洁
PIC系列单片机片内集成了上电复位电路、I/O引脚上拉电 路、看门狗定时器等，可以最大程度的减少或免用外接器 件，以便实现“纯单片”应用。
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 开发方便
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PIC 单片机的特色
❖ 哈佛总线结构
8
数据总线
总线
8
8
ROM
12b~16b
CPU
RAM
8b
I/O ……
CPU ROM RAM I/O ……
8b
8b
PIC单片机内部（哈佛）结构
普通单片机内部（冯.诺伊曼）结构
RISC：取指 执行 取指 执行
取指 执行 ……
CISC： 取指 执行 ； 取指 执行 ……
➢ 单片机具有性能高、速度快、体积小、价格低稳定 可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。
运算器
输
输
入 设
控制器
出 设
备
备
存储器
微型计算机基本结构
总线
CPU ROM RAM I/O
一般单片机内部结构
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单片机概述
“凡能想到的地方，单片机都可以用得上”
➢ 电信
➢ 商用电子
➢ 家用电器
➢ 玩具
➢ 一辆 RMW – 7 系列宝马轿车中嵌入了63片单片机。
➢ MOTOROLA公司估计到2010年平均每人每天接触 到多达351片甚至更多的单片机。
单片机正名为：微控制器
——MCU ，MicroController Unit
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单片机概述
何为单片机：
➢ 将CPU、RAM、ROM、I/O等集成在一块集成电路 芯片上。
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 精简指令集（RISC）技术
PIC系列单片机的指令系统只有35条指令，常用约20条 ——好学、易用；绝大多数为单周期指令，执行速度快！ MCS-51系列单片机指令系统有111条指令！
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 功耗低
PIC单片机是世界上功耗最低的单片机品种之一 在4MHz时钟下工作时耗电不超过2mA，在睡眠模式下耗 电可以低到1μA 以下。
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ片机的特色
❖ 驱动能力强
I/O端口驱动负载强，每个I/O引脚吸入和输出电流的最大 值可分别达到25mA和20mA，能够直接驱动发光二极管 LED、光电耦合器或者微型继电器等。
PIC17CXX是目前世界上速度最快的品种之一
1.00
Fastest 0.30
0.212 0.136 0.108 0.046
PIC COP800 ST82 68HC05 Z86 8051
20MHz 20MHz 8MHz 4.2MHz 12MHz 20MHz
典型单片机运行速度比较图
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
2.24 2.10
1.51 1.55 1.29 1.00
MCC
PIC COP800 ST82 68HC05 Z86 8051 典型单片机代码紧凑性比较图
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 运行速度高
采用哈佛的总线结构，指令的读取和执行采用流水作业方式！
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 指令单字节化
数据总线和指令总线分离，ROM和RAM寻址空间互相独立， 宽度不同。 确保数据安全性、提高运行速度和实现全部指令单字节化。
MCS-51系列ROM和RAM都是8位，指令长度1~3字节，长短不一！
PIC12C50X/PIC16C5X 系列单片机的指令字节为12位； PIC16C6X/7X / 8X 系列单片机的指令字节为14位； PIC17CXX 系列单片机的指令字节为16位；
PIC单片机原理及应用
2005.12
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内容提要
单片机概述 PIC单片机的特色 PIC单片机的程序设计
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单片机概述
➢ 据权威机构统计，2001世界单片机年产量7高于70 亿片，中国大陆的单片机年需求量约6亿片，每年16% 的速度增长 ；2002年仅8位单片机销售额高达45亿美 元；预计2004年和2006年8位单片机的销售额分别达到 54亿和60亿美元。
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ I2 和 SPI 串行总线端口
I2（Inter IC Bus）和 SPI（ Seril Peripheral Interface）是在 芯片之间实现同步串行数据传输的技术。方便灵活的扩展 外围器件，大大简化单片机应用系统的结构，极易形成产 品电路的模块化结构。 大屏幕彩电中都引入了I2技术。