PIC系统功能.ppt

1 第12章PIC系统功能 IC系列单片机在片内集成了一系列具有独特功能的外围专用电路 采用这样的芯片构成的应用系统不仅可以提供最大的系统可靠性 而且由于最大限度地减少外部器件 降低了系统成本和系统功耗 PIC强大的系统功能及完善的配置方式 对于从事单片机应用开发工程人员来说 提供了非常大的方便 2 12 1PIC系统功能及配置 就系统功能及配置情况 PIC系列单片机可以说功能强大 配置完善 从各个方面为用户着想 留有很大的开发余地和灵活的配置固化方式 3 12 1 1系统配置寄存器CONFIG F877系统配置寄存器CONFIG 是一个14位宽度的 不可访问 寄存器 用该寄存器的配置位可以对片内各种部件进行配置 这个寄存器在程序内存中的映像地址为2007H 已经不在用户编程存储空间可寻址的范围 4 寄存器配置字 地址2007H Bit1 Bit0 FOSC1 FOSC0 振荡类型选择位 00 选择LP型 低频振荡方式 01 选择XT型 标准振荡方式 10 选择HS型 高频振荡方式 11 选择RC型 阻容振荡方式 Bit2 WDTE 监视定时器控制位 0 关闭WDT工作 1 允许WDT工作 5 Bit3 PWRTE 上电延时控制位 主动参数 0 关闭上电延时 1 允许上电延时 不管PWRTE位的值如何 使能 设置 掉电复位锁定功能也就自动使能 设置 上电延时定时器 因此 务必保证在任何时候使能掉电复位锁定时 上电延时定时器将处于使能状态 Bit5 Bit4 CP1 CP0 FLASH程序内存代码保护使能位 00 保护0000H 1FFFH的代码 01 保护1000H 1FFFH的代码 10 保护1F00H 1FFFH的代码 11 关闭代码保护功能 6 Bit6 BODEN 复位锁定使能位 0 关闭复位锁定使能 1 允许复位锁定使能 Bit7 LVP 低电压可编程使能位 0 RB3是数字I O MCLR上必须接高电压才能编程 1 RB3 PGM引脚有PGM功能 允许低电压编程 Bit8 CPD EEPROM数据存储器代码保护位 0 可保护EEPROM数据存储器代码 1 关闭代码保护功能 7 Bit9 WRT FLASH程序内存写使能位 0 通过EECON控制 不能向程序内存中写入未进行代码保护的程序 1 通过EECON控制 可向程序内存中写入未进行代码保护的程序 Bit10 Unimplemented 读出为 1 Bit11 RESV 系统保留 1 对于正常情况下 Bit13 Bit12与Bit5 Bit4 CP1 CP0相同设置 所有CP1 CP0必须被赋予相同的值以保证保护上面所列的程序代码 8 12 1 3系统复位 F877单片机还提供以下几种不同的复位方式 芯片上电复位POR Power onReset 复位地址 PC 0000H 在任何状态下通过在外部MCLR脚上加低电平复位 复位地址 PC 0000H 在正常工作状态下监视定时器WDT超时溢出复位 复位地址 PC 0000H 在休眠状态下监视定时器WDT超时溢出复位 复位地址 PC PC 1 掉电锁存复位BOR Brown outReset 复位地址 PC 0000H 9 1 上电复位POR Poweronreset 当芯片加电后电压VDD上升到一定值 一般在1 3 1 8V 时 上电复位即产生一个上电复位脉冲 2 上电延时定时器PWRT 在芯片加电时 PWRT提供固定72ms正常上电延迟定时 上电延时定时用RC振荡器工作 只要PWRT工作 芯片就保持复位状态 PWRT延时可以使电源电压上升到一个对芯片工作适合的电平 10 3 电源控制 状态寄存器PCON Bit0是掉电复位状态位BOR 它在上电复位时不确定 上电复位后用户必须把它置位 如果在后续的复位中该位被清零 则表示发生过掉电锁定复位 Bit1是上电复位状态位POR 它在上电复位时被清零 在其它情况下不受影响 上电复位后 用户必须把该位置位 11 12 1 4监视定时器WDT 监视定时器WDT是PIC单片机最具特色的内容之一 定时计数脉冲是由芯片内专用的RC振荡器产生 它的工作既不需要任何外部器件 也与单片机的时钟电路无关 这样既使单片机的时钟停止 WDT仍旧能继续工作 12 监视定时寄存器WDT参数配置一览表 13 12 2PIC单片机低功耗设计 随着电子产品小型化的发展 对单片机也提出了低功耗的要求 这在一些便携式产品 野外检测仪表 海河航标灯和玩具等产品中尤为重要 设计一个低功耗系统产品 是一个综合规划的内容 需要考虑的因素很多 但主要可以采用以下措施 14 1 选择合适的模块 PIC系列单片机虽然功耗都很低 但不同的模块电能消耗不同 即便是在同一个家族里选择芯片型号的时候 它们也有不同的电能消耗量 2 选择合适的工作条件 一般睡眠模式下运行比正常模式耗电省得多 所以如果其它条件允许 尽量让芯片处于睡眠状态 低电压下工作比较省电 在选用单片机时尽可能选择较低的工作电压 15 3 选择合适的振荡方式 晶体 谐振器和RC振荡器 有着不同的唤醒时间 一般来说 晶体的唤醒时间最长为8 5mS左右 谐振器唤醒时间约为390 S 而RC振荡器唤醒时间最短约为1 15 S左右 如果唤醒时间过长 在唤醒过程中存在一个预工作阶段 处理器已经开始消耗电能 但是还没有运行程序 这就会带来更多的电能消耗 如果唤醒后的工作时间很短 一般采用RC振荡器较合理 16 晶体 谐振器和RC振荡器的比较 17 4 合理处理I O管脚 I O管脚的处理 在低功耗系统里非常重要 设置为输出的管脚可以驱动20 25mA电流 所以检查你的设计 优化每个输出管脚上的电流消耗是非常重要的 即使是弱上拉的管脚依然可以输出400uA电流 为达到节能目的 可以禁止内部上拉 使用外部较大的电阻做上拉 18 5 TMR1异步时钟方式下使用 在需要实时时钟的场合 在TMR1上接入一个32 768kHz晶体就可以实现成本低和电耗低 TMR1可以在不用外部时钟芯片 允许芯片进入睡眠模式下 继续走时钟 时间 日期 19 12 3PIC单片机抗干扰设计 功能性设计 抗干扰设计 产品化设计构成单片机应用系统设计的三位一体 功能性设计 是为了满足系统控制 运算等基本运行能力的设计 产品化设计 是为了满足产品必须适应环境的需要 而抗干扰设计 是在正常使用条件下系统有良好可靠性与安全性的保证 这也是单片机设计和