PIC單片機(jī)的學(xué)習(xí)心得

　　PIC16F616是一款14引腳、8位的CMOS單片機(jī)。采用精簡(jiǎn)指令集，僅有35條指令，由于采用了數(shù)據(jù)總線(xiàn)和指令總線(xiàn)分離的哈佛總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，使得除少量指令不是單周期之外，大部分的指令都是單周期指令。這樣有利于提高單片機(jī)的運(yùn)行速度和執(zhí)行效率。

　　PIC16F616這款單片機(jī)供電電壓可以在2V到5。5V之間，內(nèi)部集成了一個(gè)RC振蕩器，頻率可以配置成8MHZ或者4MHZ，也可以用外部晶振提供時(shí)鐘。內(nèi)部集成有AD轉(zhuǎn)換、比較器等硬件模塊，還具有上電復(fù)位、欠壓復(fù)位、看門(mén)狗、代碼保護(hù)等功能。三個(gè)定時(shí)器、PWM發(fā)生器等可以由用戶(hù)編程。下面我來(lái)一一介紹關(guān)于PIC單片機(jī)的這些模塊和功能。

　存儲(chǔ)器

　　PIC16F616分為程序存儲(chǔ)其和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，程序存儲(chǔ)器的大小是2048words，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的大小是128bytes。

　　程序存儲(chǔ)器中0000H的地址為復(fù)位地址，當(dāng)上電或者看門(mén)狗計(jì)時(shí)器等復(fù)位的時(shí)候，均會(huì)導(dǎo)致PC指針指向復(fù)位地址。地址0004H為中斷地址，當(dāng)無(wú)論發(fā)生什么中斷的時(shí)候，PC指針就會(huì)指向此地址。在地址0005H~07FFH可以移植程序。

　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為兩個(gè)部分，分別叫做bank0和bank1，其中bank0的地址范圍為：00H-7FH，Bank1的地址范圍為80H-FFH。一般的寄存器都放在里面?？梢酝ㄟ^(guò)寄存器STATUSL里面的RP0位來(lái)選擇bank0和bank1。

　　在編程序的時(shí)候要注意的是，當(dāng)你要操作的寄存器在bank0的時(shí)候，先要選擇bank0(將寄存器STATUS的RP0位置0)，然后再對(duì)你所要操作的寄存器進(jìn)行操作，當(dāng)你要操作的寄存器在bank1的時(shí)候，同理先要選擇bank1。

　　如果想要定義一些變量，可以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器20H開(kāi)始的地址定義，定義的地址范圍為20H-7FH。一般這么多就夠用了。

　　PIC的輸入輸出端口

　　在學(xué)習(xí)這個(gè)部分的時(shí)候，曾經(jīng)遇到過(guò)一些問(wèn)題。PIC單片機(jī)的引腳不多，大多都是復(fù)用引腳，例如AD、IO、比較器、外接晶振等等，所以在配置端口的時(shí)候，一定要知道每個(gè)功能怎樣設(shè)置才能實(shí)現(xiàn)的，在這一小節(jié)中，我要講的是通用IO口的設(shè)置問(wèn)題。

　　PIC16F616有12個(gè)IO口，但是有一個(gè)引腳(RA3)只能作為輸入引腳用，不能用作輸出，另外，A口具有電平變化中斷的功能，而C口沒(méi)有，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意。

　　在設(shè)置的時(shí)候，一般要進(jìn)行以下幾項(xiàng)設(shè)置：

　　(1)設(shè)置端口是模擬端口還是數(shù)字端口，可以通過(guò)寄存器ANSEL來(lái)設(shè)置。例如你想用AD，就要將相應(yīng)的引腳設(shè)置為模擬輸入端口。

　　(2)如果你選擇的是數(shù)字端口，接下來(lái)就要設(shè)置端口的方向，是輸入還是輸出(RA3除外)，可通過(guò)寄存器TRISA(A口)或TRISC(C口)來(lái)設(shè)置。

　　(3)設(shè)置端口的輸出電平，可以通過(guò)寄存器PORTA(A口)或PORTC(C口)來(lái)設(shè)置。

　　這是對(duì)IO口的通用設(shè)置，但是這不是全部的設(shè)置，接下來(lái)的設(shè)置要看時(shí)A口還是C口了。對(duì)于A口，它有幾個(gè)特殊的功能：內(nèi)部弱上拉、電平變化中斷、RA2/INT引腳的沿中斷。如果想要這些功能，就要對(duì)相應(yīng)的寄存器進(jìn)行設(shè)置。

　　弱上拉的設(shè)置：只有當(dāng)引腳為輸出的時(shí)候弱上拉才有效，可以通過(guò)寄存器WPUA來(lái)設(shè)置相應(yīng)引腳的弱上拉，值得一提的如果開(kāi)啟了弱上拉，會(huì)有多余的電流浪費(fèi)，這樣對(duì)于低功耗的設(shè)計(jì)是不可取的，但是如果在進(jìn)行一些例如鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì)的候，可以開(kāi)啟弱上拉功能，這樣就不需要在鍵盤(pán)電路中加上拉電阻了。

　　電平變化中斷的設(shè)置：可以通過(guò)寄存器IOCA來(lái)設(shè)置，但是首先要將相應(yīng)引腳設(shè)置為數(shù)字端口且為輸入狀態(tài)。同時(shí)要將寄存器INTCON的REIE位設(shè)置為1，總中斷要允許(置寄存器INTCON的GIE位)，如果設(shè)置相應(yīng)引腳有這個(gè)功能，當(dāng)此引腳電平發(fā)生的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷，同時(shí)一些中斷標(biāo)志位被置上(INTCON的RAIF位被置1)，且總中斷GIE被置為0。在中斷服務(wù)程序中，要軟件清除RAIF位和重新置GIE位才能繼續(xù)開(kāi)啟此中斷。

　　RA2/INT腳的沿中斷設(shè)置：同樣首先要將相應(yīng)引腳設(shè)置為數(shù)字端口且為輸入狀態(tài)，設(shè)置INTCON的INTF位為1，表示允許int引腳外部中斷，寄存器OPTION_REG的INTEGD位可以設(shè)置是上升沿中斷還是下降沿中斷。當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)，INTCON的INTF位被置為1，GIE被清零，在中斷服務(wù)程序中，要軟件清除INTF位和重新置GIE位才能繼續(xù)開(kāi)啟此中斷。

　　對(duì)于C口，不能產(chǎn)生電平變化中斷和沿中斷。

　　定時(shí)器

　　定時(shí)器是單片機(jī)的一個(gè)很重要的部分，用它可以產(chǎn)生很多不同的定時(shí)時(shí)間，來(lái)滿(mǎn)足程序設(shè)計(jì)的不同需求。PIC16F616有三個(gè)定時(shí)器，分別是Timer0、Timer1、Timer2。它們的用法不是很相同，下面來(lái)分別談?wù)勥@三個(gè)定時(shí)器的用法和設(shè)置問(wèn)題。

　　(1)Timer0

　　Timer0是一個(gè)八位的計(jì)數(shù)器，它有一個(gè)八位的計(jì)數(shù)寄存器TMR0，八位的預(yù)分頻器(與看門(mén)狗共用)，可以選擇內(nèi)部或者是外部時(shí)鐘源，有計(jì)數(shù)器溢出中斷的功能。

　　Timer0可以作為一個(gè)定時(shí)器或者計(jì)數(shù)器來(lái)使用，與Timer0有關(guān)的寄存器有：TMR0，INTCON，OPTION_REG，TRISA。

　　當(dāng)Timer0作為定時(shí)器來(lái)使用的時(shí)候，要設(shè)置OPTION_REG的T0CS位為0，表示用的是內(nèi)部時(shí)鐘，每一個(gè)指令周期TMR0的值會(huì)增加(當(dāng)沒(méi)有預(yù)分頻的時(shí)候)，當(dāng)TMR0被賦值的時(shí)候，會(huì)有兩個(gè)指令周期的延時(shí)。預(yù)分頻器可以和看門(mén)狗共用，可以由OPTION_REG的PSA位來(lái)設(shè)置，當(dāng)PSA 為0的時(shí)候分頻器選擇Timer0，當(dāng)PSA為1的時(shí)候分頻器選擇看門(mén)狗。同時(shí)，與分頻器的分頻值可以通過(guò)寄存器OPTION_REG來(lái)設(shè)置，設(shè)置的值可以由1：2到1：256。當(dāng)Timer0的計(jì)數(shù)器TMR0計(jì)數(shù)從FFH到00H的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生溢出，同時(shí)溢出標(biāo)志位(INTCON寄存器的T0IF位)會(huì)置位(無(wú)論Timer0的中斷是否開(kāi)啟)，如果中斷已經(jīng)開(kāi)啟了(INTCON寄存器的T0IE被置位)，那么就會(huì)產(chǎn)生溢出中斷。T0IF位需要軟件對(duì)其進(jìn)行清零。

　　當(dāng)Timer0作為計(jì)數(shù)器來(lái)使用的時(shí)候，就要用外部時(shí)鐘源(OPTION_REG的T0CS置1)，每次當(dāng)引腳T0CK1的沿到來(lái)時(shí)Timer0的 TMR0會(huì)增加1，上升沿和下降沿可以由OPTION_REG的T0SE來(lái)設(shè)置。中斷和Timer0作為定時(shí)器使用時(shí)一樣。在我們編程序的時(shí)候，可以用 Timer0進(jìn)行定時(shí)或產(chǎn)生定時(shí)信息，下面我來(lái)解釋定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間的計(jì)算。假設(shè)Timer0用的時(shí)鐘源是內(nèi)部的4MHZ，那么每條指令的執(zhí)行時(shí)間就是 1us，設(shè)Timer0的預(yù)分頻系數(shù)是1：256，TMR0的初值是6，那么定時(shí)時(shí)間為：

　　256×(256-6)×1us=64ms

　　在編程的時(shí)候需要注意的是Timer0的中斷是不能把單片機(jī)從SLEEP的狀態(tài)喚醒的。