PIC24系列单片机原理与开发
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PIC单片机原理及应用
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
7 2021/4/20
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 系列单片机代表着单片机发展的新动向
14 2021/4/20
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。
26 2021/4/20
PIC12F629/675系统结构与工作原理
❖ PIC12F629/675简化结构框图
T1G T1CKI T0CKI
Flash程序 存储器 1K * 14
程序计数器PC 8级堆栈13位
RAM 寄存器 64*8
GP0/AN0/CIN+
指令寄存器 内部
4MHz 振荡器
指令译码 与控制
PIC单片机原理及应用
2005.12
1 2021/4/20
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
2 2021/4/20
单片机概述
PIC24系列单片机原理与开发 第6章 AD转换器及编程
因为只有一个 S/H 和一个 A/D 转换器，所以不能多个输入通道同时采样和转换 ，只能 通过多路开关切换，逐个对输入通道进行采样和转换 。这种多通道顺序采样、转换方式对大 多数应用没有问题，但对于严格要求多通道同步采样的某些应用场合 ，可能会带来通道间的 相位差（时间差）问题，需要在硬件上或软件中进行修正 。
R/W -0
U-0
U-0
R/W-0
U-0
U-0
VCFG<2:0>
未用
未用
CSCNA
未用
未用
bit 15
bit 8
R -0
BUFS bit 7
U-0 未用
R/W -0
R/W -0
R/W -0
SMPI<3:0>
R/W-0
R/W -0 BUFM
R/W -0 ALTS bit 0
其中: U=未用（读为0）,R=可读， W=可写，-n =上电复位值
逐次逼近型（SAR）A/D 转换，转换位数或分辨率为 10 位，转换速度最高可达 500 ksps； 最多可有 16 路模拟输入通道，由多路模拟开关切换； 有采样/保持电路（S/H）； 具有外部参考电压输入引脚； 有自动通道扫描转换模式； 有多种转换触发源供用户编程选择； 16 个转换结果缓冲器，4 种数据存储格式； 可在 CPU 休眠和空闲模式下工作。
采样完成后，应启动 A/D 转换。PIC24F 提供有 4 种启动 A/D 转换的方式，由位域 SSRC<2:0>的赋值确定。对于自动转换方式(SSRC<2:0>=“111”)，采样时间由寄存器 AD1CON3 中的设置值（1～31 个 A/D 的时钟周期 TAD）所确定，采样完毕硬件自动启动 A/D 转换。另 外 3 种结束采样且启动 A/D 转换的方式为：定时器 Timer3 发生匹配时、INT0 引脚产生有 效电平和清零 SAMP 位。对于它们的编程将在下面的应用例程中给予进一步说明 。
R/W -0
U-0
U-0
R/W-0
U-0
U-0
VCFG<2:0>
未用
未用
CSCNA
未用
未用
bit 15
bit 8
R -0
BUFS bit 7
U-0 未用
R/W -0
R/W -0
R/W -0
SMPI<3:0>
R/W-0
R/W -0 BUFM
R/W -0 ALTS bit 0
其中: U=未用（读为0）,R=可读， W=可写，-n =上电复位值
逐次逼近型（SAR）A/D 转换，转换位数或分辨率为 10 位，转换速度最高可达 500 ksps； 最多可有 16 路模拟输入通道，由多路模拟开关切换； 有采样/保持电路（S/H）； 具有外部参考电压输入引脚； 有自动通道扫描转换模式； 有多种转换触发源供用户编程选择； 16 个转换结果缓冲器，4 种数据存储格式； 可在 CPU 休眠和空闲模式下工作。
采样完成后，应启动 A/D 转换。PIC24F 提供有 4 种启动 A/D 转换的方式，由位域 SSRC<2:0>的赋值确定。对于自动转换方式(SSRC<2:0>=“111”)，采样时间由寄存器 AD1CON3 中的设置值（1～31 个 A/D 的时钟周期 TAD）所确定，采样完毕硬件自动启动 A/D 转换。另 外 3 种结束采样且启动 A/D 转换的方式为：定时器 Timer3 发生匹配时、INT0 引脚产生有 效电平和清零 SAMP 位。对于它们的编程将在下面的应用例程中给予进一步说明 。
PIC24系列单片机原理与开发 第4章 输入输出端口和编程
PORTx 和 LATx 寄存器之间的差异可以归纳如下 ：
读 PORTx 寄存器就是读取 I/O 引脚上的数据值。 读 LATx 寄存器就是读取保存在该端口锁存器中的数据值 。 写 PORTx 寄存器就是将数据值写入该端口锁存器 ,但可能出现“读－修改－写”操
作问题。
写 LATx 寄存器就是将数据值写入该端口锁存器 ，无“读－修改－写” 操作问题。 PIC24 系列的寄存器为16位，对于具体型号器件而言，有些I/O端口的引脚不存在。对 于该芯片不存在的端口，其相关的数据和控制寄存器都被禁止 ，这意味着对应的 LATx和 TRISx 寄存器以及该端口引脚将读为“0”。
PIC24 系列单片机原理与开发 by Zeng
2012-6-9
• ODCx：I/O 开漏控制寄存器 芯片的每个 I/O 引脚在 TRISx、 PORTx、 LATx 和 ODCx 寄存器中都分别有一个相关
的位。例如引脚 RB2（pin14）是 B 口的 D2 位，其对应方向寄存器 TRISB 的 D2 位、端口寄 存器 PORTB 的 D2 位、输出锁存寄存器寄存器 LATB 的 D2 位、开漏控制寄存器 ODCB 的 D2 位。
ODCx
开漏控制寄存器, R/W-0
复位：各位均为“0”
4.2.1 输入输出方向寄存器 TRISx
方向寄存器TRISx的各位控制端口 x各个引脚是作为输入还是输出 ，即控制端口数据的传 输方向。如果x端口的 I/O 引脚所对应的 TRISx 位为 1，则该引脚是输入引脚。如果某个 I/O 引脚的 TRISx 位为 0，则该引脚被配置为输出，引脚为输出锁存寄存器的状态。这种 设计完全继承了PIC系列单片机的一贯方法。也比较容易记忆，因为 “1” 很像字母“I ” （Input，输入），“0” 很像字母“O”（Output，输出），一目了然。I/O端口的各引脚 均可单独配置成输入或输出 。复位后，所有端口引脚都被定义为输入 。
读 PORTx 寄存器就是读取 I/O 引脚上的数据值。 读 LATx 寄存器就是读取保存在该端口锁存器中的数据值 。 写 PORTx 寄存器就是将数据值写入该端口锁存器 ,但可能出现“读－修改－写”操
作问题。
写 LATx 寄存器就是将数据值写入该端口锁存器 ，无“读－修改－写” 操作问题。 PIC24 系列的寄存器为16位，对于具体型号器件而言，有些I/O端口的引脚不存在。对 于该芯片不存在的端口，其相关的数据和控制寄存器都被禁止 ，这意味着对应的 LATx和 TRISx 寄存器以及该端口引脚将读为“0”。
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2012-6-9
• ODCx：I/O 开漏控制寄存器 芯片的每个 I/O 引脚在 TRISx、 PORTx、 LATx 和 ODCx 寄存器中都分别有一个相关
的位。例如引脚 RB2（pin14）是 B 口的 D2 位，其对应方向寄存器 TRISB 的 D2 位、端口寄 存器 PORTB 的 D2 位、输出锁存寄存器寄存器 LATB 的 D2 位、开漏控制寄存器 ODCB 的 D2 位。
ODCx
开漏控制寄存器, R/W-0
复位：各位均为“0”
4.2.1 输入输出方向寄存器 TRISx
方向寄存器TRISx的各位控制端口 x各个引脚是作为输入还是输出 ，即控制端口数据的传 输方向。如果x端口的 I/O 引脚所对应的 TRISx 位为 1，则该引脚是输入引脚。如果某个 I/O 引脚的 TRISx 位为 0，则该引脚被配置为输出，引脚为输出锁存寄存器的状态。这种 设计完全继承了PIC系列单片机的一贯方法。也比较容易记忆，因为 “1” 很像字母“I ” （Input，输入），“0” 很像字母“O”（Output，输出），一目了然。I/O端口的各引脚 均可单独配置成输入或输出 。复位后，所有端口引脚都被定义为输入 。
I2C24LC02C读写例程（PIC单片机）
I2C24LC02C读写例程（PIC单片机）I2C 24LC02 C读写例程(PIC单片机)[单片机]发布时间：2008-04-22 10:11:001 I2C总线特点I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。
由于接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。
总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。
I2C总线的另一个优点是，它支持多主控(multimastering)，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。
一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。
当然，在任何时间点上只能有一个主控。
2 I2C总线工作原理I2C总线上的数据稳定规则，SCL为高电平时SDA上的数据保持稳定，SCL为低电平时允许SDA变化。
如果SCL处于高电平时，SDA 上产生下降沿，则认为是起始位，SDA上的上升沿认为是停止位。
通信速率分为常规模式(时钟频率100kHz)和快速模式(时钟频率400kHz)。
同一总线上可以连接多个带有I2C接口的器件，每个器件都有一个唯一的地址，既可以是单接收的器件，也可以是能够接收发送的器件。
每次数据传输都是以一个起始位开始，而以停止位结束。
传输的字节数没有限制。
最高有效位将首先被传输，接收方收到第8位数据后会发出应答位。
数据传输通常分为两种：主设备发送从设备接收和从设备发送主设备接收。
这两种模式都需要主机发送起始位和停止位，应答位由接收方产生。
从设备地址一般是1或2个字节，用于区分连接在同一I2C上的不同器件。
I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。
开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC 发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。
PIC24系列单片机原理与开发第6章AD转换器及编程
PIC24系列单片机原理与开发第6章AD转换器及编程AD转换器是一种用于将模拟信号转换为数字量的设备，它的主要用途是将模拟量转换为可用于数字控制系统的数字信号。
PIC24系列单片机内置了多路/低速模拟输入AD转换器，可以实现对模拟量的采集、处理和控制。
AD转换器的编程十分复杂，需要明确程序对模拟量的要求，包括采样率、量程、精度等，还需要根据PIC24系列单片机的资源情况，合理配置AD转换器的参数，以便实现模拟量的有效读取。
1）可以多路采样：多路采样可以提高采样精度，在故障时可以减少恢复时间，还可以提高采样率。
2）采样率：根据实际应用需要，调整单片机的时钟频率，来达到最佳的采样率。
3）精度范围：根据实际应用需要，调整AD转换器的精度范围，以保证采集到的数据和处理能力的均衡使用。
4）通道选择：根据实际应用，选择多路采样中的其中一路，来使用最佳的采样精度。
PIC24系列单片机原理与开发 第3章 时钟和系统管理
设所需的配置为: 禁双速启动,使用主振荡器和 PLL 四倍频, OSC1 与 OSC2 引脚接 8MHz 的 XT 晶振,禁时钟切换和保护监视。 在程序中加入下面的芯片配置字 2 的宏便可实现所需配 置。 _CONFIG2(IESO_OFF & FNOSC_PRIPLL & FCKSM_CSDCMD & POSCMOD_ XT) 若配置改为使用片内快速RC振荡器(8MHz,不分频) 和PLL四倍频， 禁止主振荡器， 其余不 变，则芯片配置字2的宏为: _CONFIG2(IESO_OFF & POSCMOD_NONE & FCKSM_CSDCMD & FNOSC_FRCPLL) 因为没有启用主振荡器，因此 OSC1 与 OSC2 引脚可作 I/O 用。 说明：1. 当配置为禁止主振荡器时（POSCMD<1:0> = 11,宏定义为POSCMOD_NONE） ，引脚 OSC1 和 OSC2自动配置成数字I/O功能（RC12和RC15）。 2. 当主振荡器配置为 外部时钟 的EC 模式时 （POSCMD<1:0> = 00，宏定义为 POSCMOD_EC），外部时钟接OSC1引脚，若将 OSCIOFCN位（配置字2<5>）编程为0或引用 宏定义OSCIOFNC_ON，OSC2引脚仍可以为数字I/O，否则OSC2引脚上为Fosc/2 时钟输出， 可用于系统时钟测试或同步。
PIC24 系列单片机原理与开发
by
Zeng
2012-6-9
如下： （1）在 OSCCON 寄存器解锁和写序列期间禁止中断 。 （2）用两条字节传送指令将 78h 和 9Ah 写入 OSCCON<15:8>， 以执行 OSCCON 高字节的 解锁序列。 （3）紧接上面解锁序列之后将新的振荡器源写入 NOSC<2:0>。。 （4）用两条字节传送指令将 46h 和 57h 写入 OSCCON<7:0>，以执行 OSCCON 低字节的 解锁序列。 （5）紧接着将 OSWEN 位置 1。 （6）调用软件延时，使选中的振荡器和/或 PLL 启动并稳定。 （7）检查 OSWEN 位是否为 0，如果为 0，则说明切换成功。 下面是解锁 OSCCON 寄存器和启动时钟切换的核心序列 。 例 3-1：时钟切换的基本代码序列 .global _Exam3_1 _Exam3_1: ;W0<2:0>为新的振荡器选择 PUSH SR ;状态寄存器入栈 MOV #0x0e0,w1 ;准备使 IPL<2:0>＝0b111， MOV w1,SR ;CPU 中断优先级 7，禁止所有可屏蔽中断 MOV #OSCCONH,w1 ;OSCCONH (OSCCON 寄存器的高字节) 解锁序列 MOV #0x78, w2 MOV #0x9A, w3 MOV.b w2, [w1] MOV.b w3, [w1] MOV.b WREG, OSCCONH ;设置新的振荡器选择 MOV #OSCCONL,w1 ;OSCCONL(OSCCON 寄存器的低字节) 解锁序列 MOV #0x46, w2 MOV #0x57, w3 MOV.b w2, [w1] MOV.b w3, [w1] BSET OSCCON,#0 ; 启动时钟切换 POP SR ; 恢复状态寄存器 RETURN 上面的汇编子程序作为 C 函数调用的格式为: void Exam3_1(int X)。参数 X 的 bit2:0= 新振荡器选择位 NOSC<2:0>。例如将系统时钟切换成带分频的 FRC 为: Exam3_1(0b 111); 在基本序列完成后，系统时钟硬件按以下方式自动响应 ： （1）若 COSC<2:0>位与 NOSC<2:0>位的值相同，则不进行切换操作，OSWEN 位自动清零， 时钟切换终止。 （2）如果启动了有效的时钟切换，则 LOCK 位（OSCCON<5>）和 CF 位（OSCCON<3>）清零。 （3）如果新的振荡器当前未运行 ，硬件会自动启动它。如果启动晶体振荡器，则硬件将等 待到振荡器起振定时器( OST)计时期满。如果新的振荡器源使用 PLL，则硬件将等待 到 PLL 锁定（位 LOCK = 1）。 （4）硬件等待新的时钟源达到稳定 ，然后执行时钟切换。 （5）硬件清零 OSWEN 位，指示时钟切换成功，并且 COSC<2:0>更新成 NOSC<2:0>位的值。 （6 ） 关闭旧时钟源。但是若旧时钟源是下面两种情况时例外 ：若闪存配置字 1 中使能 WDT
pic24各个模块数据手册(中文)2章cpu
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DS39703A_CN 第 2-1 页
PIC24F 系列参考手册
2.1
简介
PIC24F CPU 模块采用 16 位（数据）改良的哈佛架构，并带有增强型指令集。CPU 具有 24 位指令 字，指令字带有长度可变的操作码字段。程序计数器（Program Counter，PC）为 24 位宽，可以寻 址高达 4M x 24 位的用户程序存储空间。单周期指令预取机制用来帮助维持吞吐量并提供可预测 的指令执行过程。除了改变程序流的指令、双字移动 （MOV.D）指令和表指令以外，所有指令都 在单个周期内执行。模块使用 REPEAT 指令支持无开销的程序循环结构，该指令在任何时候都可 被中断。
指令集架构 （Instruction Set Architecture， ISA）在 PIC18F 指令集架构的基础上有显著增强， 但仍在可接受程度上保持了向后兼容性。所有 PIC18F 指令和寻址模式都能直接得到支持或通过 简单的宏得到支持。许多 ISA 增强功能都是为了提高编译器效率而做出的。
内核支持固有（无操作数）、相对、立即数和存储器直接寻址模式，以及 3 组寻址模式（MODE1、 MODE2 和 MODE3）。所有模式都支持寄存器直接和各种寄存器间接寻址模式。每组都提供最多 7 种寻址模式。指令根据其功能要求，与预定义的寻址模式相关联。
PIC24F 指令集可被分成两种指令类型：寄存器和文件寄存器指令。寄存器指令可以把每个 W 寄 存器用作数据值或地址偏移值。例如：
例 2-1：
寄存器指令
MOV
W0, W1
; move contents of W0 to W1
MOV
pic24各个模块数据手册(中文)14章timer
1 = 启动定时器 0 = 停止定时器
未实现：读为 0
TSIDL： 空闲模式停止位
1 = 当器件进入空闲模式时，定时器停止工作 0 = 在空闲模式下定时器继续工作
未实现：读为 0
TGATE：Timerx 门控时间累加使能位
当 TCS = 1 时： 该位为无关位。
当 TCS = 0 时： 1 = 使能门控时间累加 0 = 禁止门控时间累加
C 类型定时器框图
TxCK(1)
同步
TON 1x
01
TCKPS1:TCKPS0 2
预分频器 1, 8, 64, 256
TxIF 事件标志
TGATE
1 0
复位
TCY QD Q CK
TMR3（TMR5）
ADC 事件触发信号 *
相等
比较器
00
TCS TGATE
PR3（PR5）
* ADC 事件触发信号仅在 Timer4/5 上可用。
TCS：Timerx 时钟源选择位
1 = 来自 TxCK 引脚的外部时钟 0 = 内部时钟 （FOSC/2）
未实现：读为 0
U-0 —
bit 8
U-0 —
bit 0
DS39704A_CN 第 14-6 页
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图 14-2：
14.2.2 B 类型定时器
在大多数 PIC24F 器件上，如果存在 Timer2 和 Timer4，它们是 B 类型定时器。与其他类型的定 时器相比， B 类型定时器有下列独特的功能： • B类型定时器可以和C类型定时器相连形成32位定时器。B类型定时器的TxCON寄存器具有
T32 控制位，用来使能 32 位定时器功能。 • B 类型定时器的时钟同步在预分频逻辑后执行。关于将时钟同步放在预分频逻辑后执行的益
未实现：读为 0
TSIDL： 空闲模式停止位
1 = 当器件进入空闲模式时，定时器停止工作 0 = 在空闲模式下定时器继续工作
未实现：读为 0
TGATE：Timerx 门控时间累加使能位
当 TCS = 1 时： 该位为无关位。
当 TCS = 0 时： 1 = 使能门控时间累加 0 = 禁止门控时间累加
C 类型定时器框图
TxCK(1)
同步
TON 1x
01
TCKPS1:TCKPS0 2
预分频器 1, 8, 64, 256
TxIF 事件标志
TGATE
1 0
复位
TCY QD Q CK
TMR3（TMR5）
ADC 事件触发信号 *
相等
比较器
00
TCS TGATE
PR3（PR5）
* ADC 事件触发信号仅在 Timer4/5 上可用。
TCS：Timerx 时钟源选择位
1 = 来自 TxCK 引脚的外部时钟 0 = 内部时钟 （FOSC/2）
未实现：读为 0
U-0 —
bit 8
U-0 —
bit 0
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图 14-2：
14.2.2 B 类型定时器
在大多数 PIC24F 器件上，如果存在 Timer2 和 Timer4，它们是 B 类型定时器。与其他类型的定 时器相比， B 类型定时器有下列独特的功能： • B类型定时器可以和C类型定时器相连形成32位定时器。B类型定时器的TxCON寄存器具有
T32 控制位，用来使能 32 位定时器功能。 • B 类型定时器的时钟同步在预分频逻辑后执行。关于将时钟同步放在预分频逻辑后执行的益
PIC24系列单片机原理与开发
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ PIC 24 FJ 64 GA0 06 T -I/PT
Microchip 商标 16 位改进哈佛架构 Flash 存储器系列 程序存储器容量 (64KB) 产品类:通用单片机 引脚数(64pin) 盘带装标志 温度范围 (工业级) 封装形式(TQFP) 图 1- 2 PI C24F 系列单片机的命名 规则 命名的第 2 部分为 CPU 架构，“24”为不带 DSP 功能的 16 位改进型哈佛架构。第 4 部分数 字为 Flash 存储器容量，单位为 k 字节，有 16/32/64/128/256 等供选择。第 6 部分表示引脚数： 02－28 引脚， 04－44 引脚， 06－64 引脚,08－80 引脚,10－100 引脚。 温度范围-40°C 至 85°C。 例如上图所示的 PIC24FJ64GA006 单片机，Flash 程序存储器的容量为 64k 字节， 芯片引脚数 为 64。型号为 PIC24FV16KA301 芯片，是工作电压为 2.0V 至 5.5V 的超低功耗单片机，Flash 程 序存储器的容量为 16k 字节,芯片引脚数为 20。型号为 PIC24FJ256GB110 芯片，是带 USB On-The-Go(OTG)模块的通用单片机。Flash 程序存储器的容量为 256k 字节，芯片引脚数为 100。 型号为 PIC24FJ128DA210 芯片，是具有图形控制器和 USB On-The-Go 模块的通用单片机，Flash 程序存储器的容量为 128k 字节，芯片引脚数为 100/121。 本书将以 PIC24FJ64GA006 单片机为例，介绍 PIC24F 系列单片机的结构、工作原理、各功能 模块（外设）的编程。PIC24FJ64GA006 属于 PIC24FJ128GA（子）系列,该系列共有 9 款型号，它 们的外设功能和 RAM 容量相同，区别在于芯片的引脚数和 Flash 存储器容量，如表 1－1 所示。
pic24各个模块数据手册(中文)23章spi
23
串行外设 接口 （SPI）
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DS39699A_CN 第 23-1 页
PIC24F 系列参考手册
23.1 简介
串行外设接口（Serial Peripheral Interface，SPI）模块是用于同其他外设或单片机器件进行通信 的同步串行接口。这些外设器件可以是串行 EEPROM、移位寄存器、显示驱动器和 A/D 转换器 等。 SPI 模块与 Motorola 的 SPI 和 SIOP 接口兼容。 根据型号的不同， PIC24F 系列在单个器件中提供一个或两个 SPI 模块。两个模块 （分别称为 SPI1 和 SPI2）具有同等的功能。 SPI2 模块在许多高引脚数封装中提供，而 SPI1 模块在所有器 件中都提供。 注： 在本章中， SPI 模块统称为 SPIx，或分别称为 SPI1 和 SPI2。特殊功能寄存器也采 用相似的表示法。例如， SPIxCON 指 SPI1 或 SPI2 模块的控制寄存器。
第 23 章 串行外设接口 （SPI）
目录
本章包括下列主题： 23.1 23.2 23.3 23.4 23.5 23.6 23.7 23.8 23.9 简介 ............................................................................................................................. 23-2 状态和控制寄存器 ....................................................................................................... 23-3 工作模式 ...................................................................................................................... 23-7 主模式时钟频率 ......................................................................................................... 23-18 在省电模式下的操作 .................................................................................................. 23-19 寄存器映射 ................................................................................................................ 23-20 电气规范 .................................................................................................................... 23-21 相关应用笔记 ............................................................................................................ 23-25 版本历史 .................................................................................................................... 23-26
PIC24系列单片机原理与开发 第十章
第10 章输入捕捉、输出比较和PWM 控制10.1 概述PIC24F 系列芯片集成了输入捕捉（Input Capture，IC）功能模块和输出比较（OutputComPare,OC）功能模块以及属于输出比较的脉宽调制器（Pulse Width Modulator，PWM）。
这些功能模块是嵌入式测控应用中常用的外设，它们的共同点是都要使用定时器。
输入捕捉像一个“跑表”一样监测输入引脚，捕获输入引脚上事件的发生时刻，可精确地测量事件之间的时间。
常用于脉冲宽度、占空比、周期等参数的测量。
输出比较是将预先设定的值与定时器的计数器进行比较，一旦两者相等便在输出引脚上产生指定的逻辑电平，以实现对外部的控制。
PWM 是输出比较的一种工作模式，用其可方便地实现脉冲宽度调制，可用于D/A 变换等对外部模拟电路进行控制。
10.2 输入捕捉10.2.1 输入捕捉的基本功能输入捕捉属于定时器的应用功能，该功能用来检测外部输入信号发生事件的时刻。
当施加在具有输入捕捉功能引脚上的信号发生边沿跳变(一般可编程指定跳变是上升沿还是下降沿)时，用定时器捕捉到该特定的跳变沿时刻（定时器的计数值），并记录到相应的缓冲器中，同时可产生输入捕捉中断。
通过记录输入信号的的各跳变沿时刻，就可以用软件算出输入信号的周期和脉宽。
例如，对于图10－1 所示的信号，利用单片机的输入捕捉功能，记录了信号 4 个跳变沿的时刻:T1,T2,T3,T4。
显然，对于脉冲宽度测量，只要记录相邻两个不同极性跳变沿的时刻便可获得。
如T2－T1 或T4－T3 为正脉冲宽度，T3－T2 为负脉冲宽度。
若要测量周期，利用捕捉的两个相邻两个同极性跳变沿的时刻便可获得信号的周期，如T3－T1 或T4－T2。
输入捕捉的另一个用途是配合输出比较来延时。
例如，当需要在一个外部事件发生并延时一定时间后，产生一个输出信号来控制某种操作。
这时可利用输入捕捉来记录外部事件的发生时间，将此时间加上所需的延时值送输出比较寄存器，并允许输出比较功能，便可实现这种延时动作功能。
PIC24系列单片机原理与开发 第5章 定时计数器及编程
周期寄存器
图 5－1 定时器模块基本功能结构图 PIC24 系列的定时器分成 A、B 和 C 三种类型，尽管各类定时器有其自己的特有功能 ，
PIC24 系列单片机原理与开发
by Zeng
2012-6-9
但它们的基本功能结构是相同的。图 5－1 为定时器模块基本功能结构图。 定时器模块的寄存器均是 16 位、可读/写。图中 TMRx 是定时/计数工作寄存器，它是 一个增量型计数器，计数脉冲来源取决于控制寄存器 TxCON 中的 TCS 位，见表 5－1“定 时器控制寄存器 TxCON 各位功能定义” 。若将 TCS 位置“1”,则该定时器模块作计数器使 用，计数脉冲来源于引脚 TxCK，在引脚 TxCK 上信号的上沿使 TMRx 寄存器加 1（设分频 系数＝1） 。反之，若 TCS 位＝“0” ，则计数脉冲来源于片内的系统时钟 fosc/2, 即指令周期 Tcy 信号，这时作为定时器功能使用。控制寄存器 TxCON 中的 TON 位控制定时器的运行 / 停止。将 TON 位置“1” ，启动定时器工作；若将 TON 位清“0”则定时器停止工作，TMRx 寄存器保持其原计数值。分频系数由控制寄存器 TxCON 中的 TCKPS<1:0> 位设置。 PRx 是周期寄存器，当 TMRx 寄存器中的计数值与 PRx 寄存器中值相同时（称为“周 期匹配” ） ，中断标志位 TxIF 置“1” ，若允许该定时器中断，则向 CPU 申请中断。需要注意 的是，在产生周期匹配时 TMRx 寄存器不会清零，而是在产生周期匹配后的下一时钟脉冲 TMRx 寄存器才清零。因此，TMRx 寄存器的计数周期为 PRx 寄存器的值加 1。对于周期匹 配来说，第一次产生周期匹配的时间或计数值等于 PRx 寄存器中的设置值，之后产生的周 期匹配才为 PRx 寄存器的值加 1。 注意，当周期寄存器 PRx 的值为 0 时，定时器不能工作，周期匹配也不会产生定时器 中断。 工作在定时器方式时 (TCS 位= “0”)， 若将控制寄存器 TxCON 中门控位 TGATE 置为 “1” ， 则定时器工作需同时满足 TON 位为“1”和引脚 TxCK 为“1” （高电平）两个条件，并且当 引脚 TxCK 由高电平变低电平（ “1”→“0” ）时，即引脚 TxCK 的下跳沿，置中断标志位 TxIF 为“1” ，向 CPU 申请中断。这种工作方式称为门控定时器模式 。注意，这种方式的周 期匹配不产生中断。门控定时方式很适合测量脉冲的宽度 。 注意，PIC24FJ128GA 系列芯片只有 100pin 封装的有 T1CK～T5CK 引脚；80pin 封装 的有 T1CK～T4CK 引脚；64pin 封装的只有 T1CK 引脚，无 T2CK～T5CK 引脚。
PIC单片机原理及应用.pptx
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1.2 I/O端口控制
1. I/O端口分组管理
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1.2 I/O端口控制
2. I/O端口的控制寄存器
① TRISx寄存器：I/O端口方向控制寄存器。
– TRISx的位为“1”时，其对应的I/O 端口为输入。 – TRISx的位为“0”时，其对应的I/O 端口为输出。 – 复位以后，所有端口引脚被定义为输入。
//RE0=1输出高电平+5V，亮
delay();
//延时
TE0 =0; //RE0=0输出低电平0V，灭灯
delay();
//延时
}
}
12
1.3 I/O端口应用举例
例2、实现6个发光二极管流水灯功能。 硬件分析：6个发光二极管D1-D6分别连接着33-38引脚，即
RE0-RE5端口；每个引脚输出高电平时（=1）灯亮；输出 低电平时（=0）灯不亮。
② 控制步骤： – 将TRISE寄存器的TRISE0位置0，设置RE0为数据输出端 口； – 给LATE寄存器的LATE0位赋值为1/0, RE0输出高低电平；
软件设计为：
int main()
{
TRISEbits.TRISE0 = 0; //设置RE0为输出(1输入，0输出)；
while(1)
{
TE0 =1; 灯
例1:实现发光二极管D1闪烁功能。 硬件分析：发光二极管D1连接着38引脚，即RE0端口；
RE0输出高电平时（=1），D1亮； RE0输出低电平时（=0），D1不亮；
高电低平电（平=1（）=0）
软件分析：
① RE0管脚对应的寄存器及对应位 – 方向控制寄存器TRISE的 TRISE0位； – LATE寄存器的 LATE0位； – PORTE寄存器的 RE0位；
1.2 I/O端口控制
1. I/O端口分组管理
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1.2 I/O端口控制
2. I/O端口的控制寄存器
① TRISx寄存器：I/O端口方向控制寄存器。
– TRISx的位为“1”时，其对应的I/O 端口为输入。 – TRISx的位为“0”时，其对应的I/O 端口为输出。 – 复位以后，所有端口引脚被定义为输入。
//RE0=1输出高电平+5V，亮
delay();
//延时
TE0 =0; //RE0=0输出低电平0V，灭灯
delay();
//延时
}
}
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1.3 I/O端口应用举例
例2、实现6个发光二极管流水灯功能。 硬件分析：6个发光二极管D1-D6分别连接着33-38引脚，即
RE0-RE5端口；每个引脚输出高电平时（=1）灯亮；输出 低电平时（=0）灯不亮。
② 控制步骤： – 将TRISE寄存器的TRISE0位置0，设置RE0为数据输出端 口； – 给LATE寄存器的LATE0位赋值为1/0, RE0输出高低电平；
软件设计为：
int main()
{
TRISEbits.TRISE0 = 0; //设置RE0为输出(1输入，0输出)；
while(1)
{
TE0 =1; 灯
例1:实现发光二极管D1闪烁功能。 硬件分析：发光二极管D1连接着38引脚，即RE0端口；
RE0输出高电平时（=1），D1亮； RE0输出低电平时（=0），D1不亮；
高电低平电（平=1（）=0）
软件分析：
① RE0管脚对应的寄存器及对应位 – 方向控制寄存器TRISE的 TRISE0位； – LATE寄存器的 LATE0位； – PORTE寄存器的 RE0位；
PIC24F系列仿真开发环境MPLAB简介2
• C编译器，烧写器，仿真器等等
工程（项目）管理
• 工程管理：记录管理开发信息
– – – – – MCU的型号和工作方式 相关文件来源与链接 产生的可执行文件 工作窗口、观察窗口的相关信息设置等 配置字的内容
支持的语言工具
• PC 机上
– Visual Basic 或 C 编译器……
• 在嵌入式系统中
Source Level Debugger
Third Party Tools Compilers IAR, HI-TECH, CCS, ME Labs
Real-Time Operating Systems CMX, Vector, Realogy
MPASM Assembler
MPLAB SIM Sofware Simulator
MPLAB IDE 集成开发环境概述
MPLAB IDE概述
• 基于Windows的集成开发环境应用软件包，是 为PIC系列MCU专门设计的 • 用于PIC单片机代码的编辑、汇编和链接。 • 可从Microchip网站免费下载 • Microchip提供支持和维护 • MPLAB IDE可用于从8位、16位到32位 MCU和 DSC全部产品
程序结构
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • // ××××实验 // 实验功能：…… // 文件名: ××××.c // 处理器型号: PIC24FJ64GA006 // 编译器: MPLAB C30 V3.0 // // 作者 日期 修改内容 //~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ // yongjun 2008.09.15 使用外部16MHz晶振；低电平输出 // /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// #include <p24FJ64GA006.h> unsigned char RESERED[100]; //预留区，供ICD2调试使用 // 定义常数、变量、数组等全局变量 #define xxx yyy // 中断服务函数 void _ISR _XXX XXXInterrupt(void) XXX { // Code goes here }
PIC24系列单片机原理与开发 第12章 实时时钟日历
（4） 报警寄存器的 MTHDY（月日）、WKDYHR（星期时）和 MINSEC（分秒）单元无地 址映射，只能通过它们的接口 ALRMVAL 寄存器来访问，并且用位域 ALRMPTR <1:0> 作为访问相应单元的指针。例如，设 ALRMPTR <1:0>＝00，读 ALRMVAL 寄存器是 读的 ALMINSEC（报警分秒寄存器）单元。
PIC24 系列单片机原理与开发 by Zeng
2012-6-13
第 12 章 实时时钟日历
12.1 概述
PIC24F 系列芯片内集成有一个实时时钟日历（Real-Time Clock and Calendar， RTCC） 模块外设，它能够向 CPU 提供秒、分、时、日、月、年和星期等实时时间信息。这为那些需 要实时时钟的的嵌入式应用提供了方便 ，可省去外接 DS1310、PCF8563 等专用日历时钟芯片 的硬件开销。PIC24F 系列芯片的 RTCC 模块具有如下特性：
12.2 RTCC 模块的寄存器
RTCC 模块的寄存器分为三类：控制寄存器（RCFGCAL，PADCFG1，ALCFGRPT）；实时时 间日历的值寄存器字 RTCVAL，通过 RTCVAL 访问模块的 YEAR（年）、MTHDY（月日）、WKDYHR （星期时）和 MINSEC（分秒）单元；报警值寄存器 ALRMVAL，通过 ALRMVAL 访问模块的报 警设定单元 ALMTHDY（月日）、ALWDHR（日时）和 ALMINSEC（分秒）。
3. 引脚配置控制寄存器 PADCFG1
表 12－3 所列为引脚配置寄存器 PADCFG1 各位的功能定义。
表12－3：引脚配置控制寄存器PADCFG1各位功能定义
U-0 未用
bit 15 bit 7
PIC24 系列单片机原理与开发 by Zeng
2012-6-13
第 12 章 实时时钟日历
12.1 概述
PIC24F 系列芯片内集成有一个实时时钟日历（Real-Time Clock and Calendar， RTCC） 模块外设，它能够向 CPU 提供秒、分、时、日、月、年和星期等实时时间信息。这为那些需 要实时时钟的的嵌入式应用提供了方便 ，可省去外接 DS1310、PCF8563 等专用日历时钟芯片 的硬件开销。PIC24F 系列芯片的 RTCC 模块具有如下特性：
12.2 RTCC 模块的寄存器
RTCC 模块的寄存器分为三类：控制寄存器（RCFGCAL，PADCFG1，ALCFGRPT）；实时时 间日历的值寄存器字 RTCVAL，通过 RTCVAL 访问模块的 YEAR（年）、MTHDY（月日）、WKDYHR （星期时）和 MINSEC（分秒）单元；报警值寄存器 ALRMVAL，通过 ALRMVAL 访问模块的报 警设定单元 ALMTHDY（月日）、ALWDHR（日时）和 ALMINSEC（分秒）。
3. 引脚配置控制寄存器 PADCFG1
表 12－3 所列为引脚配置寄存器 PADCFG1 各位的功能定义。
表12－3：引脚配置控制寄存器PADCFG1各位功能定义
U-0 未用
bit 15 bit 7
PIC单片机原理及应用
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2013-7-11
◆ 匈牙利籍数学家冯·诺依曼在方案的 设计上做出了重要的贡献。1946年6月， 他又提出了“程序存储”和“二进制运 算”的思想； ◆ 进一步构建了计算机由运算器、控制 器、存储器、输入设备和输出设备组成 这一计算机的经典结构。
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◄ Up ► Down ◙ Main Retu机 ◆ Intel的8051单片机 ◆ Microchip的PIC单片机
◆ Atmel的AVR单片机
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2013-7-11
1.5 单片机的应用领域
（1）智能仪器仪表 ◆单片机用于各种仪器仪表，一方面提 高了仪器仪表的使用功能和精度，使 仪器仪表智能化，同时还简化了仪器 仪表的硬件结构，从而可以方便地完 成仪器仪表产品的升级换代。 ◆如各种智能电气测量仪表、智能传感 器等。
◄ Up ► Down ◙ Main Return
2013-7-11
（4）数据采集系统 ◆在实时控制系统中，要求数据采集具有 较好的同步性和实时性，若采用单个计 算机顺序采集，存在不能同时采集、实 时性不强等缺点，会造成计算、处理上 的误差而引起分析统计困难。
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2013-7-11
◆ ENIAC是电子管计算机，时钟频率仅有 100KHz，但能在1秒钟的时间内完成5000次 加法运算。与现代的计算机相比，有许多不 足，但它的问世开创了计算机科学技术的新 纪元，对人类的生产和生活方式产生了巨大 的影响。
PIC单片机原理及应用(第十一章)
比较功能
CCP 模块第 2 个功能是比较方式输出，用于 从引脚上输出不同宽度的矩形脉冲信号、不同 的周期频率脉冲以及非周期频率信号等。 根据预置的特定值（CCPR1)与TMR1计数器 的计数值进行比较，当两者数值一致时给出比 配信号，触发 CCP 中断标志位置位。由 RC2 引脚 可以输出3种逻辑状态。
第11章
CCP捕捉/比较/脉宽调制
配置了 2 个捕捉／比较／脉宽调制模块 CCP1 、 CCP2(Capture/Compare/PWM)。 它们各自都有独立的16位寄存器CCPR1和CCPR2， 两个模块结构、功能、操作方法基本一样，它 们的区别仅在于各自有独立的外部引脚，以及 各自的特殊事件触发器。 它们的功能实现，往往与定时器TMR1、TMR2复 合使用。
TMR2控制寄存器：T2CON
CCP控制寄存器CCP1CON
Bit3-Bit0/CCP1M3-CCP1M0 ：脉宽调制功能设置， 主动参数。
11XX：脉宽调制方式，低２位不起作用。
Bit5~Bit4/CCP1X~CCP1Y：CCP1脉宽寄存器的低２ 位，高８位在CCPR1L中，数据参数。
PWM操作设置
Bit5-Bit4/CCP1X-CCP1Y： PWM工作循环周期的最低2位，数据参数。作为其输出信号 脉宽的低2位，高8位在CCPR1L中。 捕捉方式：未用。 比较方式： 单片机的输入捕捉功能，就是对外部 从引脚 CCP 上输入的脉冲上升沿或下降沿进行 实时捕捉检测。 容易实现对信号周期及脉冲占空比的检测。
CCP1控制寄存器 ：CCP1CON
Bit7 Bit6 Bit5 CCP1X Bit4 CCP1Y Bit3 Bit2 Bit1 Bit0
CCP1M3 CCP1M2 CCP1M1 CCP1M0
PIC24F系列十六位单片机原理与实验(注意事项、实验一)
上电时，PORTB 端口被初始化为模拟端口，不能工作在数字模式（进行 I/O 端口读取）。 AD1PCFG 寄存器为 PORTB 端口模拟输入引脚配置控制位，AD1PCFG 寄存器的位为 1 时 PORTB 对应的引脚被配置为数字模式，此时 PORTB 端口对应的位可以进行 I/O 端口读取。
下篇 第 3 章 单元接口实验
（1）、外部主晶振与 RC12/RC15 管脚复用，使用主晶振时，RC12/RC15 管脚不能用作 I/O 端口。当单片机不使用主晶振时，将 JP3A 和 JP3B 跳线的 2－3 短路，RC12/RC15 可以 用作 I/O 端口。
（2）、外部辅助晶振与 RC13/RC14 管脚复用，使用辅助晶振时，RC13/RC14 管脚不能 用作 I/O 端口。当单片机不使用辅助晶振时，将 JP4A 和 JP4B 跳线的 2－3 短路，RC13/RC14 可以用作 I/O 端口。
对比上边两幅图可看出，需要修改的字段如下：
1、 Primary Oscillator Select （主振荡器选择位） 此处选择 HS Oscillator Enabled
厦门大学信息科学与技术学院——单片机原理与接口技术实验室——海韵园实验楼 305＃
第 230 页
PIC24F 系列十六位单片机原理与实验（试用版）
3、操作顺序 为保证 ICD2 能正常工作，调试目标板时按如下步骤进行： （1）、电脑开机； （2）、MPLAB ICD2 的 USB 端口连接到电脑 PC 机的 USB 口（如果已经连接则可跳过此
步）； （3）、MPLAB ICD2 的 6 芯水晶头接入用户目标板（如果已经连接则可跳过此步），之
后目标板接通电源。 （4）、启动 MPLAB IDE 工作环境； （5）、MPLAB IDE 中建立项目，编写程序并进行硬件调试。 其中，（2）与（4）步骤不能颠倒。
下篇 第 3 章 单元接口实验
（1）、外部主晶振与 RC12/RC15 管脚复用，使用主晶振时，RC12/RC15 管脚不能用作 I/O 端口。当单片机不使用主晶振时，将 JP3A 和 JP3B 跳线的 2－3 短路，RC12/RC15 可以 用作 I/O 端口。
（2）、外部辅助晶振与 RC13/RC14 管脚复用，使用辅助晶振时，RC13/RC14 管脚不能 用作 I/O 端口。当单片机不使用辅助晶振时，将 JP4A 和 JP4B 跳线的 2－3 短路，RC13/RC14 可以用作 I/O 端口。
对比上边两幅图可看出，需要修改的字段如下：
1、 Primary Oscillator Select （主振荡器选择位） 此处选择 HS Oscillator Enabled
厦门大学信息科学与技术学院——单片机原理与接口技术实验室——海韵园实验楼 305＃
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PIC24F 系列十六位单片机原理与实验（试用版）
3、操作顺序 为保证 ICD2 能正常工作，调试目标板时按如下步骤进行： （1）、电脑开机； （2）、MPLAB ICD2 的 USB 端口连接到电脑 PC 机的 USB 口（如果已经连接则可跳过此
步）； （3）、MPLAB ICD2 的 6 芯水晶头接入用户目标板（如果已经连接则可跳过此步），之
后目标板接通电源。 （4）、启动 MPLAB IDE 工作环境； （5）、MPLAB IDE 中建立项目，编写程序并进行硬件调试。 其中，（2）与（4）步骤不能颠倒。
PIC24系列单片机原理与开发
PIC24系列单片机原理与开发
一、单片机原理
单片机是一种集成电路芯片，它集中了CPU、存储器、输入输出接口以及各种外设接口等部分。
PIC24系列单片机采用16位的CPU架构，具有较高的运算速度和较强的处理能力。
它可以运行多种操作系统并支持多种编程语言，如C语言、汇编语言等。
PIC24系列单片机的外设包括通用输入输出口、定时器、串口、模拟转换器等。
通用输入输出口可以用来连接各种外部设备，如传感器、按钮等。
定时器可以用来生成各种定时信号，实现各种定时功能。
串口可以用于与其他设备进行通信，如与电脑进行数据传输。
模拟转换器可以将模拟信号转换为数字信号，用于处理各种模拟数据。
二、单片机开发
硬件设计方面，需要根据具体的应用需求设计电路板。
电路板通常包括单片机芯片、外设接口、电源电路、输入输出端口等。
在设计电路板时需要注意电路的稳定性、耐干扰性和可靠性等因素。
软件编程方面，需要编写程序代码来控制单片机的运行。
程序通常使用C语言或汇编语言编写。
编写程序的主要目的是实现特定的功能，如控制外设、处理输入输出数据等。
软件编程需要具备一定的编程基础和单片机相关知识。
总结：
PIC24系列单片机是一种高性能、低功耗的16位微控制器系列，具有高速运行、丰富的外设和低功耗特点。
单片机开发包括硬件设计和软件
编程两个方面，需要根据具体的应用需求设计电路板，并编写程序代码来实现特定的功能。
单片机开发还需要使用一些开发工具，如开发板和编程器。
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端口 RB 的基本功能为可编程的输入输出双向口，此外也可工作在它的第 2，3 等功能 PGD1/EMUD1/PMA6/VREF+/AN0/CN2/RB0 PGC1/EMUC1/VREF-/AN1/CN3/RB1 C2IN-/AN2/SS1/CN4/RB2 C2IN+/AN3/CN5/RB3 C1IN-/AN4/CN6/RB4 C1IN+/AN5/CN7/RB5 PGC2/EMUC2/AN6/OCFA/RB6 PGD2/EMUD2/AN7/RB7 U2CTS/C1OUT/AN8/RB8 PMA7/C2OUT/AN9/RB9 TMS/PMA13/CVREF/AN10/RB10 TDO/PMA12/AN11/RB11 TCK/PMA11/AN12/RB12 TDI/PMA10/AN13/RB13 PMA1/U2RTS/BCLK2/AN14/RB14 PMA0/AN15/OCFB/CN12/RB15 16 15 14 13 12 11 17 18 21 22 23 24 27 28 29 30 I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O
有 有 有 有 有 有 有 有 有
PIC24FJ128GA010 100 128K
JTAG
PIC24 系列单片机原理与开发 by Zeng
2012-6-8
1.3
PIC24FJ64GA006 引脚图和引脚功能说明
在单片机应用系统中，需通过单片机引脚与系统中的信息进行交换，即输入输出，来实现系 统硬件的所需的各种功能。因此作为设计者需要详细了解单片机的每个引脚的功能 ，这样才能正 确、灵活地设计单片机应用系统的硬件和软件 。PIC24F 系列单片机所集成的外设功能很多 ，大部 分引脚复合了多种功能。PIC24FJ64GA006 单片机是 64 引脚薄型正方扁平封装 （12x12x1 mm）， 其引脚排列如图 1－3 所示。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ PIC 24 FJ 64 GA0 06 T -I/PT
Microchip 商标 16 位改进哈佛架构 Flash 存储器系列 程序存储器容量 (64KB) 产品类:通用单片机 引脚数(64pin) 盘带装标志 温度范围 (工业级) 封装形式(TQFP) 图 1- 2 PI C24F 系列单片机的命名 规则 命名的第 2 部分为 CPU 架构，“24”为不带 DSP 功能的 16 位改进型哈佛架构。第 4 部分数 字为 Flash 存储器容量，单位为 k 字节，有 16/32/64/128/256 等供选择。第 6 部分表示引脚数： 02－28 引脚， 04－44 引脚， 06－64 引脚,08－80 引脚,10－100 引脚。 温度范围-40°C 至 85°C。 例如上图所示的 PIC24FJ64GA006 单片机，Flash 程序存储器的容量为 64k 字节， 芯片引脚数 为 64。型号为 PIC24FV16KA301 芯片，是工作电压为 2.0V 至 5.5V 的超低功耗单片机，Flash 程 序存储器的容量为 16k 字节,芯片引脚数为 20。型号为 PIC24FJ256GB110 芯片，是带 USB On-The-Go(OTG)模块的通用单片机。Flash 程序存储器的容量为 256k 字节，芯片引脚数为 100。 型号为 PIC24FJ128DA210 芯片，是具有图形控制器和 USB On-The-Go 模块的通用单片机，Flash 程序存储器的容量为 128k 字节，芯片引脚数为 100/121。 本书将以 PIC24FJ64GA006 单片机为例，介绍 PIC24F 系列单片机的结构、工作原理、各功能 模块（外设）的编程。PIC24FJ64GA006 属于 PIC24FJ128GA（子）系列,该系列共有 9 款型号，它 们的外设功能和 RAM 容量相同，区别在于芯片的引脚数和 Flash 存储器容量，如表 1－1 所示。
64 64 64 80 80 80 100 100
5 5 5 5 5 5 5 5 5
5 5 5 5 5 5 5 5 5
2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2
16 16 16 16 16 16 16 16 16
2 2 2 2 2 2 2 2 2
定时器 1
定时器 2/3
定时器 4/5
输入捕捉 IC1-5
输出比较 OC1-5/PWM
电平变化通 知 CN0-23
图 1－1 PIC24F 系列单片机的结构框图
PIC24 系列单片机原理与开发 by Zeng
2012-6-8
1.2
PIC24F 产品系列
PIC24F 系列单片机的命名规则如图 1-2 所示.
MCLR
OSC1/CLKI/RC12 OSC2/CLK0/RC15
PIC24 系列单片机原理与开发 by Zeng
2012-6-8
引脚名称 VCAP/ VDDCORE
引脚号 56
类型 P
功能 接外部滤波电容（片内稳压器已使 能） /单片机内核逻辑的正电源 （片 内稳压器禁止）
ENVREG
57
I
片内稳压器使能端。 通常接高电平， 单片机内核使用片内稳压器。
OSC2/CLKO OSC1/CLKI FRC/LPRC 振荡器 高精度带 隙参考源 ENVREG 稳压器 上电延迟 定时器 振荡器延 迟定时器 上电复位 看门狗 定时器 欠压复位 指令寄存器 指令译码器 控制逻辑 支持除法 17x17 乘法器 工作寄存器 W0～W16 16 地址 MUX
端口 G
16 位 ALU VDDCORE/VCAP VDD,VSS MCLR 实时时钟 日历 16 16 路 10 位 AD 模拟比较 器 PMP/PSP IIC1 IIC2 UART1 UART2 SPI1 SPI2
PIC24 系列单片机原理与开发 by Zeng
2012-6-8
外设特性： 2 个 3 线/4 线 SPI 模块，利用 4 级 FIFO 缓冲器支持 4 种帧模式； 2 个 IIC 模块，支持多主 /从动模式和 7 位/10 位寻址； 2 个串行通信 (UART) 模块, FO 缓冲器；利 用片上硬件编码解码器支持 IrDA。 并行主/从端口（PMP/PSP）：支持 8 位或 16 位数据，支持 16 条地址线 硬件实时时钟 /日历（Real-Time Clock/Calendar ，RTCC）：提供时钟、日历和闹钟功能； 5 个带可编程预分频器的 16 位定时器 /计数器，并可组合成 32 位的定时器/计数器； 5 个 16 位捕捉输入，5 个 16 位比较/PWM 输出； I/O 口的驱动能力可达 18mA，可配置为漏极开路输出； 5 个外部中断源。 可以选择多达 24 个输入引脚来产生电平变化中断（CN ）中断。
表1－1 PIC24FJ128GA 系列芯片 器 件 引 脚 程 16 SRAM 序 位定 存 （字节） 时器 储 器 （字 节） 64K 96K 128K 64K 96K 128K 64K 96K 8K 8K 8K 8K 8K 8K 8K 8K 8K 5 5 5 5 5 5 5 5 5 比较 / PWM 输出 SPI UART I2C™ 10 位 A/D (通道数)
PIC24 系列单片机原理与开发 by Zeng
2012-6-8
第 1 章 PIC24 系列单片机 概述
1.1 PIC24 系列单片机的功能和特点
PIC24 系列单片机是美国微芯科技公司 （Microchip Technology Inc. ）近年来推出的 16 位 精简指令集(RISC)微控制器(MCU), 其具有高速度、低工作电压、低功耗、较大的输出驱动能力 和丰富的外设功能以及增强的计算性能 ，并且继承了 PIC16/18 系列 MCU 的高抗干扰性能和较低 的价位等特点。对于嵌入式产品的升级换代和那些用 8 位单片机难以满足性能要求，且性价比上 又不宜采用数字信号处理器的高性能 嵌入式应用，PIC24 系列单片机无疑是设计者的首选 。 PIC24 系列又分为 PIC24F 系列和与 PIC24H 系列。 PIC24F 和与 PIC24H 系列在硬件(包括对应 型号的引脚)和软件上完全兼容， 使用的开发工具也可完全相同，但 PIC24H 的工作速度比 PIC24F 更快，且其 AD 转换可 12 位，其外围设备有 DMA 传输方式，当然价格也较 PIC24F 高。 PIC24F 系列单片机有多达几十种型号供选择 ,引脚从 14pin 到 100pin,Flash 程序存储器从 4kB 到 256kB,RAM 从 512 字节到 16kB, 可以满足不同的嵌入式产品设计需求 。 PIC24F 的功能框图 如图 1－1 所示，归纳起来 PIC24F 系列单片机有如下主要特点（PIC24FJ128GA 系列）： CPU 特性 系统时钟可达 32MHz，指令执行速度可达 16MIPS(百万条指令 /秒)； 8MHz 内部振荡器，可 PLL（锁相环）4 倍频，并具有多个倍频选项； 17 位 x17 位单周期硬件乘法器； 32 位/16 位硬件除法器； 16 个 16 位的工作寄存器阵列； 优化的 C 编译器指令集架构：76 条基本指令，灵活的寻址模式； 程序存储器寻址空间可达 12MB； 数据存储器寻址空间可达 64KB； 两个地址发生单元可分别对数据存储器执行 读和写寻址。 模拟特性： 16 通道，10 位模数转换器，转换速率 500ksps，在休眠和空闲模式下也可进行转换； 具有可编程输入 /输出配置的模拟比较器。 单片机的特殊性能： 工作电压范围为 2.0V 到 3.6V； Flash 程序存储器的擦 /写次数达 1000 次（PIC24FJ128GA 系列典型值），用户软件可自 行编程擦 /写； 具有低功耗管理模式：休眠模式、空闲模式和备用时钟模式； 故障保护时钟监视器工作：当检测到时钟故障时， 可将时钟源切换到片内低功耗 RC 振荡 器； 可使用片内低压差线性稳压器（LDO）给单片机内核供电； 支持 JTAG 边界扫描和编程； 上电复位（Power-on Reset，POR）、上电延时定时器（Power-up Timer，PWRT）和振荡 器起振定时器（Oscillator Start-up Timer，OST）； 灵活的可编程看门狗定时器（Watchdog Timer ，WDT）和片上低功耗 RC 振荡器可保证 器件可靠工作； 通过 2 个引脚可实现在线串行编程 （In-Circuit Serial Programming ，ICSP）和在线仿真 （In-Circuit Emulation ，ICE）。