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PIC单片机特殊功能寄存器定义问题菜鸟向高手赐教，比如像STATUS，它在RAM 中的位置不是固定是02H吗？为什么还要在程序中用EQU定义：status equ 02h 我的问题是，假如这条定义取消，CPU 就不知道STATUS的地址是02H 了吗？答：你的假如是对的,但是主要不是CPU不知道STATUS代表02H了（CPU当然也不知道，CPU除了机器语言什么也不知道）,而是编译软件不知道STATUS代表02H了。 取消了当然不行!“status EQU 02H”就是定义STATUS代表02H 定义了之后MOVF STATUS,W 就相当于MOVF 02H,W EQU定义之后，上两句话功能是一样的！STATUS被定义是便于我们人直观理解。 你估计是刚学,刚开始教你定义是为了便于你理解,以后会教你引用编译软件里的头文件,你就不需要一个一个写了。PIC单片机16F84的内部硬件资源上期笔者介绍的PIC16F84单片机点亮一只发光二极管的源程序实例是为了说明PIC单片机16F84具体应用时的基本格式。现在我们已经知道要单片机工作，就需用汇编语言编制程序。而对某个PIC单片机编程时，还需对选用的PIC单片机内部硬件资源有所了解。这里介绍PIC16F84单片机的内部结构，如图1所示的框图。由图1看出，其基本组成可分为四个主要部分，即运算器ALU和工作寄存器W；程序存储器；数据存储器和输入/输出(I/O)口；堆栈存储器和定时器等。现分别介绍如下。1运算器ALU及工作寄存器W运算器ALU是一个通用算术、逻辑运算单元，用它可以对工作寄存器W和任何通用寄存器中的两个数进行算术(如加、减、乘、除等)和逻辑运算(如与、或、异或等)。16F84是八位单片机，ALU的字长是八位。在有两个操作数的指令中，典型的情况是一个操作数在工作寄存器W中，而另一个操作数是在通用寄存器中，或者是一个立即数。在只有一个操作数的情况下，该数要么是在工作寄存器W中，要么是在通用寄存器中。W寄存器是一个专用于ALU操作的寄存器，它是不可寻址的。根据所执行的指令，ALU还可能会影响框图中状态寄存器STATUS的进位标志C、全零标志Z等。2程序存储器单片机内存放程序指令的存储器称为程序存储器。PIC16F84的所有指令字长为14位。所以程序存储器的各存储单元是14位宽。一个存储单元存放一条指令。16F84的程序存贮器有1024(28)个存储单元(存储容量为1k)。这些程序存储器都是由FPEROM构成的。程序存储器是由程序计数器PC寻址的。16F84的程序计数器为13位宽，可寻址8K(81024)的程序存储器空间，但16F84实际上只使用了1k的空间(单元地址为03FFH)。当访问超过这些地址空间的存储单元时，将导致循环回到有效的存储空间。对于用过其它单片机的用户，可能会感到16F84的片内存储器容量太少了。实际上并非如此，因为16F84的指令系统都是由单字指令构成的，相应于其它由二字节、三字节甚至四字节指令的单片机而言，PIC单片机的程序存储器有效容量要比标称值扩大25倍到3倍。3 数据存储器在单片机PIC16F84中，除了有存放程序的程序存储器外，还有数据存储器。单片机在执行程序过程中，往往需要随时向单片机输入一些数据，而且有些数据还可能随时改变。在这种情况下就需用数据存储器。由于数据存储器不但要能随时读取存放在其各个单元内的数据，而且还需随时写进新的数据，或改写原来的数据。因此，数据存储器需由随机存储器RAM构成。RAM存储器在断电时，所存数据随即丢失，这在实际应用中有时会带来不便。但是，在16F84单片机中有648位E2PROM数据存储器。存放在E2PROM中的数据在断电时不会丢失。16F84单片机中的RAM数据存储器如表1所示，该RAM分为两个存储体：即存储体0(Bank0)和存储体1(Bank1)。每个存储体均可以直接用内部总线传送信息，所以它们都是以寄存器方式工作和寻址。这些八位寄存器，又可分为通用寄存器和专用寄存器两个部分。通用寄存器存放数据，专用寄存器存放控制单片机运作的信息。每个存储体最大可扩展到7FH(128个字节)。在每个存储体中，专用寄存器被安排在低位地址空间，通用寄存器被安排在高位地址空间。通用寄存器用法单一，但专用寄存器却各有各的用处，现将较基本的专用寄存器作一简单介绍。(1)程序计数器(PCL、PCLATH)。程序计数器PC是对程序进行管理的计数器。PIC16F84的程序计数器为13位宽，最大可寻址的存储空间为8k14位。实际上16F84只使用前1k14位(000003FFH)存储空间。因程序计数器有13位宽，而专用寄存器只有8位。因此PC由两个专用寄存器构成。其低八位PCL是一个可读/写寄存器(地址为02H或82H)，而高字节PCH(有效位5位)不能直接进行读/写操作，它是通过一个8位的保持寄存器PCLATH(地址为0A或8AH)把高5位地址传送给程序计数器的高字节。当执行CALL、GOTO指写PCL时，PC值的高字节就从PCLATH寄存器中装入。(2)状态寄存器STATUS。状态寄存器STATUS含有算术逻辑单元ALU运算结果的状态(如有无进位等)、复位状态及数据存储体选择位。有关位位的设定如表2所示，功能如下：1)第0位。进位/借位位C。执行加、减运算指令表2IRPRP1RP0TOPDZDCC后，若结果有进位或借位，则C被置1，否则置0。在执行移位指令时，也要用到这一位。2)第1位。辅助进位/借位位DC。执行加、减运算指令后，若结果的低四位向高四位有进位或借位，则DC置1，否则置0。3)第2位。零标志位运算结果为零，Z被置1；运算结果不为零，Z被清零。4)第3位。低功耗标志位PD。上电复位或执行CLRWDT指令后置1，执行SLEEP指令后被清零。5)第4位。定时时间到标志位TO。上电复位或执行CLRWDT、SLEEP指令后被置1，监视定时器的定时时间到被清零。6)第5位和第6位(RP0、RP1)。这两位是用于直接寻址时的寄存器体选择位。即00选中Bank0(00H7FH)；01选中Bank1(80HFFH)，16F84只有两个存储体。故10、11不用。7)第7位IRP。这是间接寻址的寄存体选择位。0选中Bank0、1(00HFFH)，1选中Bank2、3。16F84只有Bank0、1，所以此IRP位应被置为0。(3)间接寻址INDF和FSR寄存器INDF寄存器不是一个物理寄存器，而是一个逻辑功能的寄存器(地址为00H或80H)，当对INDF寄存器进行寻址时，实际上是访问FSR寄存器内容所指的单元，即把FSR寄存器作为间接寄存器使用。FSR称为“寄存器选择”寄存器，地址为(04H或84H)。对INDF寄存器本身进行间接寻址访问，将读出FSR寄存器的内容，例如当FSR=00H时，间接寻址读出INDF的数据将为00H。用间接寻址方式写入INDF寄存器时，虽然写入操作可能会影响STATUS中的状态字，但写入的数据是无效的。4 I/O口单片机作为一个控制器件必定有数据输入和输出。输入量可能是温度、压力、转速等，而输出量可能是开关量和数据，以保证受控过程在规定的范围内运行。数据的输入和输出都需通过单片机内部有关电路，再与引脚构成输入/输出(I/O)端口。PIC16F84单片机芯片有两个I/O端口(PROTA和PORTB)。端口A为5位口，端口B为8位口，共占用13位引脚。每个端口由一个锁存器(即数据存储器中的特殊功能寄存器05H、06H单元)、一个输出驱动器和输入缓冲器等组成。当把I/O口作输出时，数据可以锁存；作输入口时，数据可以缓冲。16F84 PORTA口中的RA4是斯密特触发输入、漏极开路输出。而其它的RA口引脚都是TTL电平输入和全CMOS驱动输出。端口PORTB是一个八位双向可编程I/O口。各端口虽然也由锁存器、驱动器、缓冲器等构成，但因功能略有不同而导致电路亦存在差别。现以PORTA口的RA0 RA3的电路(见左图)为例，说明其基本工作原理。图中RA口的I/O引脚是由数据方向位(寄存器TRISA)来定义数据流向。当TRISA寄存器的位置为“1”时，其输出驱动器(由P沟道和N沟道MOS管串接而成)呈高阻态，即两个MOS管均截止，I/O口被定义为输入。此时，数据由I/O端输入，经TTL输入缓冲器到D触发器。当执行读指令时，此D触发器使能，数据经三态门进入数据总线。当TRISA的位置为“0”时，I/O口被定义为输出，此时输出锁存器的输出电平就是I/O口的输出电平。读PORTA寄存器的结果就是读取I/O引脚上的电平，而写PORTA寄存器的结果是写入I/O锁存器。所有的写I/O口的操作都是一个“读入/修改/写入”的过程，即先读I/O引脚电平，然后由程序修改(按要求给定一个值)，再置入I/O锁存器。PIC16F84单片机的输出可提供20mA的电流，所以它可直接驱动LED。PORTA和PORTB各个位均可分别定义为输入和输出。下面以PORTA口初始化程序的实例，说明选择I/O口的方法。CLRF PORTA；端口A被清零BSF STATUS；状态寄存器STATUS的RPO位置为1，选BANK1。MOVLW 0xCF；将定向值；11001111置入W工作寄存器MOVWF TRISA；置RA(30)位为输入；RA 54位为输出 ；TRISA 76位未用在使用I/O口时应注意：(1)当需要一个I/O口一会做输入、一会又做输出时，输出值会不确定。(2)I/O引脚输出驱动电路为CMOS互补推挽输出。当其为输出状态时，不能与其它输出脚接成“线或”或“线与”，否则，会因电流过载烧坏单片机。(3)当对I/O口进行写操作后不宜直接进行读操作，一般要求在两条连续的写、读指令间至少加入一条NOP指令。例：MOVWF 6 ；写I/ONOP；稳定I/O电平 MOVF 6，W；读I/O5堆栈单片机执行程序时，常常要执行调用子程序。这样就产生了一个问题：如何记忆是从何处调用的子程序，以便执行子程序之后正确返回。此外，在程序执行过程中，还可能会发生中断，转而执行中断子程序，这时，又如何记忆从何处中断，以便返回呢?满足上述功能的方法就是“堆栈”技术。“堆栈”是一个用来保存临时数据的栈区。当主程序调用子程序时，单片机执行到CALL指令或发生中断时，就自动将下一条指令的地址“压栈”保存到栈区。当子程序结束，单片机执行返回指令时，就自动地把栈区的内容“弹出”，作为下步指令执行的新地址。PIC16F84单片机芯片内有一个8级13位宽(与PC同宽)的硬件堆栈，此堆栈既不占用程序存储空间，也不占用数据存储空间。当执行一条CALL指令或一个中断被响应后，程序计数器PC中的断点地址就自动被压栈(PUSH)保护，而当执行RETURN、RETLW或者RETFIE指令时，堆栈中的断点地址会弹回(POP)程序计数器PC中。无论是PUSH还是POP操作，都不影响PCLATH寄存器的内容。6定时器/计数器TMROPIC单片机16F84中有一个定时器，此定时器也可用于计数，因此称为定时器/计数器，符号为TMRO。TMRO可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场合。TMRO是一个8位增量(加1)计数器。它在数据存贮器中的地址为01。定时器所用的时钟源可以是内部系统时钟(OSC/4，即四倍振荡周期)，也可以是外部时钟。若TMRO对内部系统时钟的标准脉冲系列进行计数时，就成为定时器；对外部脉冲进行计数时TMRO就成为计数器。不管是定时还是计数方式，TMRO在对内部时钟或对外部事件计数时，都不占用CPU时间，除非TMRO溢出，才可能中断CPU的当前操作。可见，定时器是单片机16F84中效率高且工作灵活的部件。为了扩大定时或计数的范围，配合TMRO的使用，还有一个可编程预定标器。此定标器实际上是一个可编程分频器。TMRO的内部结构示意图如附图所示。其工作方式由数据存储器中的项选寄存器OPTION控制。OPTION是一个可读/写的寄存器，如附表所示。它含有配置TMRO/WDT预定标器、外部INT中断、TMRO等的各种控制位。TMRO的定时、计数方式是由OPTION寄存器中的D5(即TOCS位)确定。当TOCS=0时，工作于定时器方式；当TOCS=1时，工作于计数器方式。作定时器时，每个指令周期加1(无预分频时)；而作计数器时，则在每个RA4/TOCKI引脚上电平变化时加1。OPTION寄存器的位4(TOCS位)决定外部脉冲的触发方式，当TOSE=1，下降沿触发；TOSE=0，上升沿触发。当TMRO内部计数器发生计数溢出(从FFh00h)时，溢出位送入中断控制寄存器INTCON。由附图可知，预分频器也是一个8位计数器。其分频数是由OPTION寄存器中的PS2PS0三位值来改变。分频数可以是以下8种之一：11、12、14、18、116、132、164和1128。当分频器用于TMRO时，所有写入TMRO的指令，如CLRF 1、MOVWF 1、BSF 1、等都将对预分频器清零。需要注意的是，预分频器是不能读写的。此分频器可用于TMRO，也可用于WDT，其切换由软件控制。为了避免意外的芯片复位，当需要切换时，必须执行相应的一段程序，以下是从WDT切换到TMRO时所需执行的程序：CLRWDT； 对WDT和预定标器清零BSF STATUS，RP0 ；选中存储体1MOVLWBxxxx0xxx；PSA=0，选中TMROMOVWFOPTION ；送入OPTION寄存器BCFSTATUS，RP0；复位存储体07 延时和定时在设计单片机应用系统时，经常会遇到需要使某一过程（如加温、加压等）持续一段时间的情况，如连续加压1分钟，通电2分钟等。单片机如何正确确定这段时间呢？这里可通过两种方式，即延时和定时来实现。试看下例。在应用系统中要求PIC16F84单片机的RAO端控制一个发光二极管按一定频率闪亮，可通过右图的电路来实现。同时还必须为16F84单片机编制一个程序。由电路图可知，要使发光二极管LED按一定的频率闪亮，只要使RAO端输出一个变化的高低高电平即可。由此设计出如下的源程序（清单1）：list P=16F84，F=INHX8M； ORG 0 MOVLW 0 ；主程序开始 TRIS 5 ；置RA口为输出 BCF 5，0 ；RA口0位清零LOOP：CALL DELAY；闪动延时 COMF 5 ；RA口求反，亮灭交替 GOTO LOOP ；循环；DELAY ；以下为延时子程序 MOVLWD50 MOVWF 8LOOP1：MOVWF 9LOOP2：DECFSZ 9，F GOTO LOOP2 DECFSZ 8，FGOTO LOOP1RETLW 0由清单1可知，当主程序开始时，首先将工作寄存器W清零，然后将W寄存器的内容送TRISA寄存器，使其清零，以设置RA口为输出。接着又将RA口的第5位清零，使LED开始时处于熄灭状态。随之持续一段时间，即执行延时子程序，再将RA口取反，变为高电平输出，LED发光，再延时，又使RA口取反，LED熄灭。这样，LED就一暗一亮，持续交替进行。在这里，使LED亮、暗持续一段时间是通过单片机执行延时子程序DELAY来实现的。此延时程序的核心就是让单片机的CPU反复执行使寄存器内容减1的指令DECFSZ。即将十进制数50分别装入通用寄存器F8、F9，以进行5050=2500次的减1操作。如果执行一次DECFSZ指令需1个指令周期（跳转时需2个周期），若设振荡频率为100kHz，即指令周期为40s，则延时时间为250040=100000s=100ms，即01秒。实际上还略为大些。此延时时间已超过人眼的视觉保留时间。因而能看清LED的明、暗交替变化。如果我们需要更长的延时时间，可仿照上例，装入更大的数或引入多重循环。因此，在原则上，延时时间可根据需要任意延长。不过，采用延时程序来持续某一过程的方式有缺陷。延时就是使CPU在某几条指令上“转圈”，延时越长，“转圈”数越多，这时，CPU不能再去执行其它操作，如监视温度、湿度等。这在某些实时控制系统中，不允许这样做。为此，在单片机16F84单片机中，专门设置了一个“闹钟”定时器TMR0。需要某过程延续多长时间，可将其“拨入”TMR0，到时它会发生“中断”，告诉CPU定时时间到。要CPU暂停其它工作，转过来执行“中断子程序”，完成输出开、关信号之类的任务后，再回去执行其中断的工作。这样，就使CPU的工作效率提高。因而，延时的使用有局限性，采用定时器TMR0则可用于各种场合中。8 中断PIC单片机16F84具有实时处理功能，能对外界异常发生的事件由中断技术作及时处理。当单片机的CPU正在处理某事件时，若外部发生了某一事件(如定时器溢出、引脚上电平变化)，请求CPU迅速去处理，于是CPU就暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件。中断处理完该事件后，再回到原来被中止的地方，继续执行原来的工作，如图1所示。实现这种功能的部件称为中断系统。产生中断的请求源称为中断源。中断源向CPU提出的处理请求，称为中断请求或中断申请。CPU暂时中断自身的事务，转去处理事件的过程，称为CPU的中断响应过程。对事件的整个处理过程，称为中断服务(或中断处理)。处理完毕，再回到原来被中止的地方，称为中断返回。PIC16F84单片机芯片有4种中断源，其逻辑电路如图2所示。9中断控制中断主要由中断控制寄存器INTCON(图3)来控制。INTCON是一个可读/写寄存器，含有定时器TMRO溢出、RB口的变化和外部INT引脚中断等各种允许控制和标志位。全局中断允许位GIE(D7)置1，将开放所有未被屏蔽的中断，如将该位清零，将禁止所有的中断。在响应中断时，GIE位将被清零，以禁止其它中断，返回的断点地址被压栈保护，接着把中断入口地址0004h装入程序计数器PC。在中断服务程序中，通过对中断标志位进行查询，确定中断标志位必须在重新开放中断之前用软件清零，以避免不断地中断申请而反复进入中断。(1)INT中断。RBO/INT引脚上的外部中断由边沿触发，当INTEDG位(OPTION寄存器第6位)被置1时，选用上升沿触发，如该位被清零，则由下降沿触发。当检测到引脚上有规定的有效边沿时，便把INTE位(INTCON的D4位)置1。在重新开放这个中断之前，必须在中断服务程序中对INTE位清零。(2)TMRO中断。当定时器TMRO的计数器计满溢出(即由FFH变成00H)时，硬件自动把TOIF(INTCON的D2位)置1。其中断可以通过对TOIE(INTCOND的D5位)置1或清零来控制该中断是否开放。(3)PORTB口引脚电平变化中断。在PORTB口的D7D0引脚上一旦有电平变化，就会把RBIF(INTCON的D0位)置1。这个中断可以通过对RBIE(INTCON的D3位)置1或清零来控制该中断是否开放。(4)中断的现场保护。在发生中断时，只有返回断点的地址被压栈保护。若用户还希望保护关键的寄存器(如W寄存器和STATUS寄存器)。这需要由软件来实现。有关中断的现场保护，请参看本报第15期有关PIC单片机指令识读中的实例。10 复位复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把程序计数器PCL初始化为000H，可使16F84单片机从000H单元开始执行程序。PIC16F84单片机有下列几种不同的复位方式。(1)芯片上电复位POR。(2)正常工作状态下通过外部MCLR引脚加低电平复位。(3)在省电休眠状态下通过外部MCLR引脚加低电平复位。(4)监视定时器WDT超时溢出复位。PIC16F84单片机片内集成有“上电复位”POR电路，对于一般应用，只要把MCLR引脚接高电位即可。在正常工作或休眠状态下用MCLR复位，只需在MCLR引脚上加一按键瞬间接地即可。单片机16F84复位操作，对其它一些寄存器会有影响，如表1所示。11监视定时器WDT单片机系统常用于工业控制，在操作现场通常会有各种干扰，可能会使执行程序弹飞到一种死循环，从而导致整个单片机控制系统瘫痪。如果操作者在场，就可进行人工复位，摆脱死循环。但操作者不能一直监视着系统，即使监视着系统，也往往是引起不良后果之后才进行人工复位。由于PIC16F84单片机中具有程序运行自动监视系统，即监视定时器WDT(Watch Dog Time)，直译为“看门狗”定时器。这好比是主人养了一条狗，主人在正常干活时总不忘每隔一段时间就给狗喂食，狗就保持安静，不影响主人干活。如果主人打嗑睡，不干活了，到一定时间，狗饿了，发现主人还没有给它吃东西，就会大叫起来，把主人唤醒。由此可见，WDT有如下特性：(1)本身能独立工作，基本上不依赖CPU。(2)CPU在一个固定的时间间隔中和WDT打一次交通(如使其清零，即喂一次狗)，以表明系统目前工作正常。(3)当CPU落入死循环后，能被WDT及时发觉(如WDT计数溢出)，并使系统复位。PIC16F84单片机内的WDT，其定时计数的脉冲序列由片内独立的RC振荡器产生，所以它不需要外接任何器件就可以工作。而且这个片内RC振荡器与OSC1/CLKIN(引脚16)上的振荡电路无关，即使OSC1和OSC2上的时钟不工作，WDT照样可以监视定时。例如：当PIC16F84在执行SLEEP指令后，芯片进入休眠状态，CPU不工作，主振荡器也停止工作，但是，WDT照样可监视定时。当WDT超时溢出后，可激活(唤醒)芯片继续正常的操作。而在正常操作期间，WDT超时溢出将产生一个复位信号。如果不需要这种监视定时功能，在固化编程时，可关闭这个功能。附图是监视定时器的结构框图。表2是与WDT有关的寄存器。WDT的定时周期在不加分频器的情况下，其基本定时时间是18ms，这个定时时间还受温度、VDD和不同元器件的工艺参数等的影响。如果需要更长的定时周期，还可以通过软件控制OPT/ON寄存器把预分频器配置给WDT，这个预分频器的最大分频比可达到1128。这样就可把定时周期扩大128倍，即达到23秒。如果把预分频器配置给WDT，用CLRWDT和SLEEP指令可以同时对WDT和预分频器清零，从而防止计时溢出引起芯片复位。所以在正常情况下，必须在每次计时溢出之前执行一条CLRWDT指令(即喂一次“狗”)，以避免引起芯片复位。当系统受到严重干扰处于失控状态时，就不可能在每次计时溢出之前执行一条CLR WDT指令，WDT就产生计时溢出，从而引起芯片复位，从失控状态又重新进入正常运行状态。当WDT计时溢出时，还会同时清除状态寄存器中的D4位T0，检测T0位即可知道复位是否由于WDT计时溢出引起的。12 E2PROM的使用方法在PIC16F84单片机中，除了可直接寻址的由SRAM构成的数据存储器外，还另有可电擦、电写的E2PROM数据存储器。该E2PROM共有64字节，其地址为003FH单元。由于E2PROM具有在线改写，并在掉电后仍能保持数据的特点，可为用户的特殊应用提供方便。16F84的E2PROM在正常操作时的整个VDD工作电压范围内是可读写的，典型情况下可重写100万次，数据保存期大于40年。PIC16F84单片机的E2PROM并未映象在寄存器组空间中，所以它们不能像SRAM通用寄存器那样用指令直接寻址访问，而需要通过专用寄存器进行间接寻址操作。因此，在16F84单片机中增加了以下四个专用寄存器，即EECON1、EECON2、EEDATA、EEADR，专门用于片内对E2PROM的操作。该专用寄存器中，EEDATA存放8位读/写数据，EEADR存放正在被访问的E2PROM存储单元的地址。EECON1是只有低五位的控制寄存器，其高三位不存在，读作“0”。具体见下表。D7D6D5D4 D3 D2D1 D0 EEIF WRERR WREN WR RD控制位RD和WR分别用于读写操作的启动，这两位可以由软件置1，以启动读、写操作，但不能用软件清零，原因是防止不恰当的软件操作会使写入失败。当读写操作完成后由硬件自动清零，表示此刻未对E2PROM进行读写操作。当WREN位被置1时，允许进行写操作，而在上电时该位被清零。在正常操作时，一旦有MCLR或WDT复位，WRERR位就置1，表示写操作被中止。当写操作完成时，EEIF被置1(需由软件清零)；当写操作未完成或尚未启动时，EEIF为“0”。EECON2仅是一个逻辑上的寄存器，而不是一个物理上存在的寄存器，读出时将总是为零。它只在写操作时起作用。(1)E2PROM的读操作为进行一次E2PROM读操作，需执行如下步骤：1)将E2PROM的单元地址放入EEADR。2)置RD(EECON的D0位)=1。3)读取EEDATA寄存器。程序段举例，读取25H处的E2PROM存储器数据：BCF STATUS，RP0 ；选Bank0MOVLW 25HMOVWF EEADR ；地址25HEEADRBSF STATUS，RP0 ；选Bank1BSF EECON1，RD ；启动读操作BCF STATUS，RP0 ；选Bank0MOVF EEDATA，W ；将E2PROM数据 ；读入W寄存器(2)E2PROM的写操作要进行一次E2PROM写操作，需执行如下步骤：1)将E2PROM单元地址放入EEADR；2)将写入数据放入EEDATA；3)执行一段控制程序段。例如：将数据99H写入E2PROM的25H单元，需执行下列程序：BCF STATUS，RP0 ；送Bank0MOVLW 25HMOVWF EEADR ；地址EEADRMOVLW 99HMOVWF EEDATA ；写入数据EEDATABSF STATUS，RP0；选Bank1BSF EECON1，WREN；写操作功能允许1 BCF INTCON，GIE；关闭总中断2 MOVLW 0x553 MOVWF EECON24 MOVLW 0xAA5 MOVWF EECON2 ；操作EECON26 BSF EECON1，WR；启动写操作7 BSF INTCON，GIE ；开放总中断注意：上列程序中的26条各语句必须严格执行，否则不能启动E2PROM的写操作。而17条则是我们建议用户执行的操作，即在E2PROM写操作序列步骤中要关闭所有中断，以免这个序列被中断打断。另外，WREN(EECON1的D2位)是用来保证E2PROM不会被意外写入而设置的，所以，在平时，用户程序应保持WREN=0以禁止写操作。只有当需对E2PROM写入时才置WREN=1，并在写入完成后将其恢复为0。用户只有置WREN=1后才能置WREN=1启动写操作。上电复位后WREN位自动清零。E2PROM写操作约需10ms的时间才能完成。用户程序可通过查询WR位的状态(当WR=0时表示操作已完成)，或者用E2PROM写入完成中断来判断E2PROM写操作是否完成。如要使用中断，应先置EEIF(INTCON的D6)为1，以开中断。E2PROM写完成要中断标志位EEIF，只能用软件清零。PIC系列单片机的振荡器配置方法PIC资料库 2006-09-01 21:22:26 阅读15 评论0 字号：大中小 PIC系列单片机可工作于不同的振荡器方式。用户可以根据其系统设计的需要，选择下述四种振荡方式中的一种，其振荡的频率范围在DC20/25MHz之间，如表1所示。用户可以根据不同的应用场合，从表1所示的四种振荡方式中选择一种(使用PIC编程器时也需作这种选择的操作)，以获得最佳的性能价格比。其中，LP振荡器方式可以降低系统功耗，RC振荡器方式可节省成本。建立PIC单片机源程序时，其振荡器方式由配置寄存器CONFIG的D1位和D0位来决定，如表2所示。1内部晶体振荡器/陶瓷振荡器在LP、XT和HS这三种方式下，需要在单片机引脚OSC1/CLKIN和OSC2/CLKOUT的两端接一石英晶体或陶瓷谐振器。如图1中，只 有在HS方式下才需要在振荡回路中加入电阻Rs(100Rs1k)。2外部时钟源或外部晶体振荡器在LP、XT和HS这三种振荡器方式下，各种PIC单片机芯片既可以用集成在内部的振荡器，也可以接受外部输入的时钟源或外接晶体振荡器。若用外部时钟源或外接晶体振荡器，可把外部振荡器输出接芯片的OSC1/CLKIN引脚，此时OSC2/CLKOUT引脚开路即可。图2是外接时钟源的形式，外部晶体独立的振荡器与图2相似。3外部RC振荡器RC振荡器主要应用于对时间精度要求不太高的场合。RC振荡器是在OSC1/CLKIN引脚接一串联电阻电容，如图3所示。厂家推荐电阻Rext取值在5k100k之间。当Rext小于22k时，振荡器的工作可能会变得不稳定或停振；当Rext取值大于1M时，振荡器易受到干扰。RC振荡器产生的振荡频率fosc，经内部4分频电路分频后从OSC2/CLKOUT输出fosc/4振荡信号，此信号可以用作测试或作其它逻辑电路的同步信号。表3给出了使用陶瓷或晶体振荡器时所需的电容器值。表4给出了使用RC振荡器的电阻器和电容器的值。此数据供设计时参考。PIC 8位单片机的电源和时钟 单片机是一种超大规模集成电路，在该集成电路内有成千上万个晶体管或场效应管，因此，要单片机正常运行，就必须为其提供能量，即为片内的晶体管或场效应管供给电源，使其能工作在相应的状态。PIC16F84单片机需要一个5V电源(实际工作电压为40V60V)。因此，最简单的办法是用三节15V的电池串联供电，也可用整流、稳压方式供电，如图1所示。图1a为三节电池串联，可得45V左右的电压；图1b为四节电池串联，又用一硅二极管降压，实际输出电压为54V左右。图1c为经整流后(整流器图中未画出)将市电交流变为7V20V的直流电压，再经集成稳压器7805稳压后得到稳定的5V电压。图1d与图1c类似，只是不用集成稳压器，改用价廉的稳压二极管来稳压。PIC16F84本身耗电仅1mA(低时钟耗电更小)，若PIC要驱动发光二极管LED或其它大电流器件，则单片机电源也必须为这类器件供电。因此，图1d的电路是用齐纳二极管来稳压的，它不能驱动LED等器件，这一点应注意。在图1中，四种电源电路都需要在PIC16F84单片机的引脚14(V)与地之间接一电容01F，而且，此电容应紧靠单片机安装，以滤除电源的纹波，并使PIC和相邻元件不受噪声干扰。这里要强调的是，不论电源如何“纯净”，均必须安装此电容。注意：这里的PIC16F84单片机除了引脚14(V或VDD)直接接至电源外，引脚4(MCLR复位输入脚)通常也通过一个10k的电阻接至电源V。MCLR是低电平有效，如将其接地，将使PIC复位，并将RAM清零。如果上电很慢，则PIC可能会处于一种不定状态。这时，应当在MCLR与地之间装接一个常开复位按键。与任何微处理器一样，PIC16F84的运作是有节奏的，因此，就需要一个节拍发生器时钟，以控制CPU的运行速度，步进执行各种操作。16F8404P的最大时钟速变为4MHz。降低时钟频率，可节省能源，并使PIC执行速度减慢，当时钟频率为30kHz时只耗电01mA。PIC单片机最常用的时钟电路示于图2，图2a为直接输入外部时钟，即钟信号由外部振荡电路产生。图2b是用PIC的内部时钟电路，再从外部接上确定时钟频率的元件，即电阻R和电容C。图中给出了三种不同阻值的电阻，它们和100pF的电容配用，可产生15MHz、600kHz或100kHz三种不同的时钟频率。图2c仍利用PIC单片机片内振荡电路，但外接石英晶体，因而能产生更精确、更稳定的时钟信号，但石英晶体通常比电阻、电容贵，若利用电视机上常用的晶体(如358MHz晶体)，则价格仍较低廉。PIC16C84单片机介绍PIC16C84是8位CMOS EEPROM单片机。它有高性能的类似于RISC 的指令，共有35条单字节的指令，所有的指令除程序分支指令需要两个指令周期外，都只需要一个指令周期。当主振频率为10MHZ时一个指令周期为400ns。程序指令的宽度为14位，在芯片内有1K14的EEPROM程序存储器 。数据的宽度为8位，在芯片内有368的静态RAM的通用寄存器，648的EEPROM的数据存储器。8级深度的硬堆栈。具有直接、间接、相对寻址方式。有4个中断源；外部RBOINT引脚；TMRO计时器溢出，PORTB7： 4引脚上信号的改变；数据写入EEPROM完成。数据存储器的擦写可达1000000次，数据的保持大于40年。有13位的IO引脚，可以单独直接控制。每一个IO引脚均可承受25mA的输入输出电流，这样就可以直接驱动LED。有8位的计时计数器（TMRO）并带有8位可编程的预分频。有通电复位（POR）；功耗上升（POWERUP）计时器（PWRT）； 振荡器起动计时器（OST）；看门狗计时器（WDT），为了能可靠工作 ，它有自己的RC振荡器。有代码保证功能。有SLEEP（睡眠）方式，以节者功耗。有4种可供选择的振荡器：RC（低成本的RC振荡器）；XT（标准的晶体谐振器）；HS（高速晶体谐振器）；LP（低功耗，低 频率的晶体）。工作电压的范围宽20V 60V。PIC16C84单片机最大的特点是具有1K14位的电可擦除的程序存储器和648位的电可擦除的数据存储器，这将为系统开发和各种应用提供了 更多的方便。时钟和指令周期从OSCI来的时钟输入在内部经4分频。产生互不叠加的时佛周期，每4个时钟周期（1，2，3，4）组成一个指令周期。在内部、程序计数内对每一个1加1，然后从程序存储器取指令，取出的指令在4时放入指令寄存内。在下一个1利4期间指令被执行。取指令和执行指令采用流水线技术，一个指令周期取指令，下一个指令周期执行已取出的指令，同时又取出下一条指令。所以每条指令执行，CPU的时间是一个指令周期。当某条指令要改变程序计数器的 内容时（如分支指令），则需要两个指令周期才能完成。被取出的指 令在执行指令周期的1时放入指令寄存器，在2，3，4时译码 并执行指令。在2期间读操作在4期间写操作数。存贮器的结构在PIC16C84单片机中有两个存储器块。即程序存储器和数据存储器。每一块具有它自己的总线，即可在同一时钟周期访问每一块。数据存储器被进一步分成通用RAM和专用功能寄存器（SFRs）。专 用功能寄存器用于控制外设模式。数据存储器也包含有数据EEPROM存 储器。这个存储器并不直接映象到数据存储器，而是间接映象的。即由一个间接寻址的指针指明要读写的数据EEPROM的地址。64个字节 的数据EEPROM具有的地址是03FH。31程序存储器的结构PIC16C84单片机具有13位程序计数器，寻址能力为8K14位的程序存储器空间。实际上对于PIC16C84能供使用的只有1K14位的程序存储器（地址为0000 03FFH）。寻址上述单元，如超过了上述地址范围， 地址将卷绕。例对20H单元与地址420H，820H，C20H，1020H，1420H， 1820H，1C20H都将访问到它。系统复位时PC的值为0000H，中断向量是 0004H。PC12：0CALL，RETURN 13RETFIE，RETLW 1级堆栈8级堆栈复位地址 0000H外部中断向量 0004H用户存贮空间 3FFH1FFFH图42程序存储的映象和堆栈32数据存储器的结构数据存储器被分成两个区域。第一个是专用功能寄存器（SFR）区域，第二是通用寄存器区域（GPR）。SFR控制着器件的操作。数据存储器被分成0块和1块。通过程序时状态寄存器STATUS中的RP1： RP0位 的设置来选择0块（RP10，RP00）或1块（RP01）。其中带有斜线的部分是实际不存在的单元，带有号的单元没有物理寄存。指令MOVWF和MOVF可以把W寄存器的值（W寄存器是器件内部的工作 寄存器）传送到寄存器文件（“F”）中的任何单元，反之也可以。整个数据存储器可以直接寻址或通过文件选择寄存器（FSR）进行间接寻址。间接寻址要根据状态寄存器的RP1：RP0位的状态决定访问数据存 储器的某一块，数据存储器的两块中都被分成通用寄存器和专用寄存 器。其中每块低地址单元留作专用寄存器，专用寄存器以上地址的单 元为通用寄存器，它们是静态RAM。1通用寄存器文件 寄存器文件可以直接寻址或通过FSR间接寻址。所有器件都有一定 数量的通用寄存器（GPR），它们的数据宽度是8位。PIC16C84只有36个字节的通用寄存器，地址为0CH 2FH，对1块对应的8CH AFH的访问都将实际访问0CH 2FH（地址的高位被忽略）。文件地址00 间接寻址地址（） 间接寻址地址（） 8001 TMRO OPTION 8102 PCL PCL 8 203 STATUS STATUS 8304 FSR FSR 8 405 PORTA TRISA 8506 PORTB TRISB 8607 8708 EEDATA EECON1 8809 EEADR EECON2（） 890A PCLATH PCLATH 8A0B INTCON INTCON 8B36个通用寄 映象到 存器（SRAM） 0块 2F AF 7F FF 0块 1块2专用功能寄存器CPU和外设使用专用寄存器以控制器件的操作。专用寄存是静态RAM。下面介绍几个重要的专用寄存器状态寄存器状态寄存器包含有ALU（复术逻辑运算单元）的算术状态，复位状态和对数据存储器的块选择，与任何寄存器一样，状态寄存器可以作为任何指令的目的寄存器。如果状态寄存器作为某指令的目的寄存器 ，而那条指令要影响Z、DC，C位的状态，则禁止写这三位。图44是 状态寄存器及其状态。RW RW RW R R RW RW RWIRP RP1 RP0 TO PD Z DC C bit7 bit0其中C是进位位，对ADDWF和ADDLW指令，当这一位为1，表示指令 运算的结果的最高有效位产生了进位输出。减法指令执行的是加第二 操作数的新码。对于循环指令（RRF，RLF），这一位即可以来自于源寄存器的高位，也可以来自于低位。如果这一位为0，表明结果的最高有效位没有产生进位输出。对于减法，这一位的极性取反。DC是数字进位或数字借位位。当这一位为1时，结果的D3位向D4位有进位，否则无进位。对于减法，这位的极性取反。Z是结果为0标志。当这一位为1时，表明算术运算和逻辑运算的结果为0，否则这一位为0，表明运算结果不为0。PD：低功耗位。当这一位为1表明电源加上按正常供电或执行了C LRWDT指令以后，这一位为0表示执行了SLEEP指令（即器件进入了低功 耗状态）。TO超时位。当这一位为1时，表明电源加上，进入了正常供电，且执行了CLRWDT和SLEEP指令，这一位为0表明产生了看门狗计时器超时。RP1：RP0，作为直接寻址的数据存储器的块选择位。RP1：RP00状态，选择0块（地址00H7FH）。RP1：RP001状态，选择1块（地址80HFFH）。RP1：RP010选择2块（地址100H17FH）。RP1：RP011选择3块（地址180H1FFH）。每块128个字节，PIC16C84只使用RP0位，RP1编程时设置为0。不允许使用RP1为通用读写位，这可能影响与将来产品的兼容性。IRP寄存器块选择位（作为间接寻址），当这一位设置为0，选择 01块（地址00HFFH），当这一位为1时，选择23块（地址100H1FFH）。PIC16C84不使用IRP位，IRP位在编程时为0。状态寄存器中的Z、DC，C位是根据器件的逻辑来置1或清0。而TO，PD位是不可写入的。状态寄存器作为目的寄存器的指令的结果将有不同的内容。例如CLRF STATUS（清0状态寄存器）。结果状态寄存器的内容为000uuluu。其中u表示不改变。只有BCF，BSF，SWAPF和MOVW F这些指令可以用来改变STATUS寄存器的内容，因为这几条指令不影响任何状态位。OPTION寄存器OPTION寄存器是可读，可写的寄存器，它包含了各种控制位以配 置TMROWDT的预分频器，外部INT中断，TMRO和在PORTB的微弱上拉。图45是OPTION寄存器各位的功能。 RW RW RW RW RW RW R W RWRBPU INTEDG TOCS TOSE PSA PS2 PS1 PS0 bit7 bit0其中PS2，PS1，PS0为预分频器的值的选择。（与PIC16C6X的规定 相同）。PSA位是将预分频器分配给WDT（看门狗计时器，或TMR0）。TOSE是为TMRO选择跳变信号INTEDG是为INT中断引脚选择跳变信号。RBPU用来打开或关闭PORTB内部的上拉电阻。OPTION的所有位的定义同P