微控制器原理课件

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1、第一章PIC系列单片机概述1.1PIC单片机简单介绍1.2PIC单片机的特点PIC是美国Microchip公司所生产的单片机系列产品型号前缀，其硬件系统设计简洁，指令系统设计精炼。它是最容易学、最容易掌握、最容易应用的单片机之一。（1）哈佛总线结构普通单片机----普林斯顿体系结构其程序存储器和数据存储器统一编址，也就是两种存储器位于同一个逻辑空间里。其指令总线和数据总线是共用的即时分复用。PIC单片机采用哈佛体系结构其程序存储器和数据存储器独立编址，也就是两种存储器位于不同逻辑空间里。（MCS-51采用哈佛体系结构，但他们与CPU之间传递信息必须共用一条总线。）PIC单片机

2、还采用哈佛总线结构：及芯片内部将数据总线和指令总线分离，并且采用不同的宽度。如图1-2（a)（2）指令字节化指令字节和数据字节分别用不同的字节宽度代表。63（3）精简指令集（RISC)技术（单片机所能识别的所有指令的集合）PIC的指令系统或指令集约有75条指令。MCS-51有111条。（4）寻址方式简单，寻址空间独立寻找操作数的方式PIC只有4种即寄存器直接寻址、寄存器间接寻址、立即数寻址、和位寻址。MCS-51有7种方式。PIC程序、数据、堆栈各自采用独立的地址空间。(5)代码压缩率高，运行速度高，功耗低，驱动能力强。端口吸入电流：25mA,输出电流：20mA一般驱动能力6

3、0~70mA代码压缩率指相同程序存储器空间所能容纳有效指令的数量。例如1KB程序存储量空间，MCS-51系列存放500多条指令，而对PIC系列单片机存放多达1024条。(6)I2C和SPI串行总线结构I2C：InterIntegratedCircuitSPI:SerialPeripheralInterface分别是由PHILIPSMOTOROLA公司发明的两种串行总线技术，是在芯片之间实现同步串行数据传输的技术1.3PIC18系列的内部结构631.4几种常见的PIC18系列单片机6363微控制器（单片机）：将中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、输入/输出

4、端口I/O等主要的计算机部件，都集成在一块集成电路芯片上，从而形成一部完整的微型计算机。微控制技术：以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术。八位微控制器：63第二章PIC体系结构与汇编语言编程2.1PIC的WREG寄存器63632.2PIC文件寄存器除了WREG寄存器，PIC还有其他的很多寄存器，都被称为数据存储器或文件寄存器。PIC的文件寄存器的容量大小因芯片的不同而不同，从32B到几千字节不等，且数据RAM都是8位宽。PIC文件寄存器数据RAM分为两类：特殊功能寄存器（SFR）和通用寄存器(GPRAM)。63636363636363632.4.2影响标志位的运算指令63

5、2.5PIC数据格式和伪指令2.5.1PIC数据类型PIC微控制器只有8位数一种数据类型，而且寄存器也是8位的。所有大于8位的数据在被CPU处理前都会被分解。636363636363第三章分支、调用和时延循环3.1分支指令和循环3.1.1DECFSZ指令与循环格式：DECFSZfileReg,d指令说明：该指令，fileReg中的内容自减1，当其值为0时，程序计数器将跳过下一条指令继续执行。如果把GOTO指令放在该指令后面，就可以实现循环功能。3.1.2BNZ指令实现循环BNZ指令的用法如下：即当零标志位为0时（此时文件寄存器f不等于0），实现跳转。例1编写程序实现（a）:将

6、WREG清零；（b）:将WREG加3，执行10次，所得结果送入PORTB的SFR。分别用DECFSZ和BNZ编程。(1)DECFSZ(2)BNZ633.1.3其他的条件转移指令必须指出的是，所有的条件转移指令都是短跳转，换而言之，目标地址都必须在程序计数器的256B的范围内。3.1.4循环嵌套单个循环的最大计数值是255。那如何实现循环次数大于255呢？循环嵌套能实现循环次数大于255次的循环。如例2。633.1.5无条件分支指令3.2CALL指令和栈3.2.1CALL指令633.2.2PIC18的栈和栈指针栈是CPU用来临时存放一些非常重要的信息的读写RAM。这些信息通常是

7、地址，也可以是数据。用于访问栈的寄存器被称为SP(stackpointer,栈指针)寄存器，PIC18的栈指针是5位的，其取值范围是00H-1FH，它可以提供32个地址，每个地址是21位宽。如图3-7所示。当PIC18通电时，SP寄存器的初始值为0，也就是说，栈的地址1是用于栈的第一个地址，因此SP指向上一次使用的地址，这也意味着栈的地址0是不可用的，实际上，PIC18只有31个栈地址。3.2.3如何访问PIC18的栈压栈PUSH：把CPU的信息放入栈。出栈POP:把栈信息取出来并传送到CPU寄存器。6