PIC16F877的串口显示

1、 前 言 PIC16F87X系列是由Microchip公司研制和开发的新产品，可以实现在线调试和在线编程。并开发了一套在线调试工具MPLAB-ICD和相应的开发平台。 本设计是用PIC16F877单片机设计一个串口显示电路,主要对串口显示的硬件和一些简单的程序进行了介绍。有PIC16F877的功能和管脚、串口显示的硬件电路图、程序以及程序流程图等。 PIC16F877是由Microchip公司所生产开发的新产品，属于PIC micro系列单片微机，具有Flash program程序内存功能，可以重复烧录程序，适合教学、开发新产品等用途；而其内建ICD(In Circuit Debug)功能，可

2、以让使用者直接在单片机电路或产品上，进行如暂停微处理器执行、观看缓存器内容等，能快速地进行程序除错与开发。 目 录第一部分、设计要求 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3一、 设计题目 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3二、 设计要求 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3三、 设计步骤 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3第二部分、元器件的介绍 - - - - - - - - - - - -

3、 - - 3 一、PIC16F877的结构介绍- - - - - - - - - - - - - 3 1PIC16F877的基本功能模块 - - - - - - - - - - - - - - 3 2PIC16F877的专用功能模块 - - - - - - - - - - - - - - 4 二、PIC16F877的引脚 - - - - - - - - - - - - - - 4 1系统配置引脚 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2I/O功能引脚 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 三特殊内嵌功能

4、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 四74LS164的介绍 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9第三部分、电路部分 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9一、 PIC16F877基本电路 - - - - - - - - - - - - - - - 10 1、 PIC振荡频率电路 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 2外加电源与重置电路 - - - - - - - - - - - - - - - - - 12第四部分、程序设

5、计部分 - - - - - - - - - - - - - - 12 一、程序流程图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12 二、程序设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12第五部分、心得体会 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15第一部分、设计要求一、 设计题目：PIC16F877的串口显示二、 设计要求：1、 用PIC16F877串口实现显示。2、 设计出硬件电路，并完成接线。3、 完成硬件设计后用电路板搭试。三、 设计步骤：1、 查资料。 了解和学习P

6、IC16F877单片机接口、工作原理和简单的编程。2、 硬件设计。 完成硬件电路原理图和硬件接线图。3、 程序设计。 编写程序并画出程序流程图。4、 焊接和调试 第二部分、元器件的介绍一、PIC16F877的结构介绍 1PIC16F877的基本功能模块（1）、程序存储器区域 PIC16F877单片机带有Flash程序存储器结构，主要存放由用户预先编制好的程序和一些固定不变的数据。共有8K*14位程序单元空间，即0000H1FFFH。由程序计数器提供13根地址线进行单元选择，每个单元宽14位，能够存放一条PIC单片机系统指令。（2）、数据存储器区域 PIC16F877单片机数据存储器主要包括特殊

7、功能寄存器两部分，用于存取CPU在执行程序过程中产生的中间数据或预置的参数。RAM数据存储器的每个存储单元除具备普通存储器的功能之外，还能实现移位、置位、清零、位测试等通常只有寄存器才能完成的操作。（3）、EEPROM数据 PIC16F877单片机嵌入一个256*8位EEPROM数据存储器模块，它与内部数据存储器最大的差异在于可在线擦/写，存储的内容掉电时不会丢失。对于数据存取功能，PIC单片机指令集没有提供现成的机器指令，而必须采用特殊的程序段。（4）、算术逻辑运算区域 PIC16F877单片机一个非常重要的部件就是算术逻辑单元ALU，主要实现算术运算和逻辑运算。一般对于双目操作类指令，如加

8、、减、与、或，两个操作数来源于工作寄存器W和数据复用器。而执行的结果可以送入工作寄存器W或返回数据总线（进入特定外围模块或给定的数据寄存妻单元），同时会将运算结果的状态送入STATUS状态寄存器。（5）、I/O模块 PIC16F877单片机具有丰富的接口资源，工设置了5个I/O端口，分别为RA（6位）、RB（8位）、RC（8位）、RD（8位）和RE（3位），共33个引脚。大多数引脚除了基本I/O功能外，还配置了其他特殊功能，譬如模拟量输入通道、串并行通信线、MPLABIDE专用控制线等。RA（6位）和RE（3）中8条模拟量输入通道，只有对ADCON1进行设置后才能用作数字量I/O引脚。另外，R

9、B端口的高4位具有特殊的电平变化中断功能，为实时监控提供了很大方便。RC端口拥有各类串行通信功能，包括主控同步串行通信MSSP（SPI、IC）和通用同步/异步收发器USART。2PIC16F877的专用功能模块PIC16F877内部集成了多个专用功能模块，主要包括串口通信和并行数据传送模块、捕捉/比较/脉宽调制模块和A/D转换器（ADC）模块。二、PIC16F877的引脚 PIC16F87X系列单片机有双列直插式28引脚和40引脚及表面贴装式44引脚等几种封装形式。本设计主要采用双列直插式40引脚的PIC16F877芯片。图1是双列直插式40引脚的PIC16F877引脚功能图。1系统配置引脚（

10、1）电源和接地引脚VDD:正电源端。VSS：接地端。（2）时钟、复位引脚OSC1/CLKIN：时钟振荡器晶体连接端1/外部时钟源输入端。OSC2/CLKOUT：时钟振荡器晶体连接端2/外部时钟源输出端。（3）主复位引脚MCLR|/V pp:人工复位输入端（低电平有效）/编程电压输入端。 图1 PIC16F877的管脚图2I/O功能引脚 PIC16F877单片机配置有5个端口，多达33个双向I/O引脚。每一个引脚都具有较强的对外电路驱动能力，都可以独立设置为所需要的输入和输出状态。 （1） 端口RA引脚 端口RA是一个双向I/O可编程端口，只有对ADCON1进行设置才能用作数字量I/O引脚。端口

11、RA的引脚还有第2、第3功能。 RA0/AN0：RA0/第0路模拟信号输入端。 RA1/AN1：RA1/第1路模拟信号输入端。 RA2/AN2/Vref-：RA2/第2路模拟信号输入端/负参考电压端。 RA3/AN3/Vref+：RA3/第3路模拟信号输入端/正参考电压端。 RA4/T0CKI：RA4/定时器0时钟输入端。 RA5/AN4/SS：RA5/第5路模拟信号输入端/串行口从动选择。（2） 端口RB引脚 端口RB是一个双向I/O可编程端口。作输入时，内部有可编程的弱上拉电路。此外，端口RB的引脚还有第2、第3功能。 RB0/INT：RB0/外部中断输入端。 RB1：RB1。 RB2：R

12、B2。 RB3/PGM：RB3/低电平电压编程输入端。 RB4：RB4（具有电压变化中断功能）。 RB5：RB5（具有电压变化中断功能）。 RB6/PGC：RB6（具有电压变化中断功能）/在线调试输入端和串行编程时钟输入端。 RB7/PGD：RB7（具有电压变化中断功能）/在线调试输入端和串行编程时钟输入端。（3） 端口RC引脚 端口RC是一个双向I/O可编程端口，其引脚还有第2、第3功能。与其他端口相比，端口RC功能最为丰富，主要嵌入有两大类功能：捕捉/比较/脉宽调制模块CCP和各类串行通信模块。 RC0/T1OSO/T1CKI：RC0/定时器1的振荡器输出端/定时器1时钟输入端。 RC1/

13、T1OSI/CCP2：RC1/定时器1的振荡器输入端/捕捉器2输入端或比较器2输出端或脉宽调制器PWM2的输出端。 RC2/CCP1：RC2/捕捉器1输入端或比较器1输出端或脉宽调制器PWM1的输出端。 RC3/SCK/SCL：RC3/SPI和I*IC串行口的同步始终输入或输出端。 RC4/SDI/SDA：RC4/SPI串行口的数据输入端和I*IC串行口的数据输入或输出端。RC5/SDO：RC5/SPI串行口的数据输出端。RC6/TX/CK：RC6/USART全双工异步发送端/USART半双工同步传送时钟端。RC7/RX/DT：RC7/USART全双工异步接送端/USART半双工同步传送数据端

14、。（4） 端口RD引脚 端口RD是一个双向I/O可编程端口，其全部引脚还有第2功能。一般RD端口在实际控制系统或实验中，常用作为数据传送端口。 RD07/PSP07：RD07/作为从动并行口与其他微处理器总线连接。（5） 端口RD引脚 端口RD是一个双向I/O可编程端口，只有对ADCON1进行设置后才能用作为数字量输入/输出引脚。端口E的引脚还有第2、第3功能。 RE0/RD/AN5：RE0/并行口读出控制端/第5路模拟信号输入端。 RE1/WR/AN6：RE1/并行口写入控制端/第6路模拟信号输入端。 RE2/CS/AN7：RE2/并行口片选控制端/第7路模拟信号输入端。三特殊内嵌功能PIC

15、16F877属于内嵌功能较多的单片机，除了CPU、POM、RAM、I/O等基本构造外，还包括以下各种功能，简介如下： A/D converter：模拟数字转换器，最多可以读取8组模拟输入讯号。 CCP：Capture、Compare、PWM，用于控制直流马达。 Timer：内部定时器，有Timer0、Timer1、Timer2等。 USART：Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter：同步/异步串行传输，如RS232、RS485等。 MSSP：Master Synchronous Serial Port，两线式(I

16、2C)与三线式(SPI)标准同步串行传输协定，常用于EEPROM内存资料的烧录与读取，或是与其它集成电路沟通与联系，形成多芯片网络四74LS164的介绍 164 为 8 位移位寄存器,其主要电特性的典型值如下：当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QAQH）均为低电平。 串行数据输入端（A，B）可控制数据。当 A、B任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CLOCK）脉冲上升沿作用下Q0 为低电平。当A、B 有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK 上升沿作用下决定Q0 的状态。 图2 74LS164的管脚图CLOCK ：时钟输入端CLEAR： 同步清除输入端（低电平有

17、效） A，B ：串行数据输入端QAQH： 输出端第三部分 电路部分一 PIC16F877基本电路1、 PIC振荡频率电路单片机振荡电路与整体系统工作速度有直接的关系，例如同步异步 图3. 振荡源电路图表1. 电容值串行传输、定时器等，都与振荡频率有关，不同系列单片机有不同振荡频率，根据产品资料手册，PIC16F877振荡频率最高可到20MHz；在图1中，振荡电路接于Pin13(OSC1/CLKIN)与Pin14(OSC2/CLKOUT)，而振荡电路有以下四种形式： LP：使用低功率振荡晶体(Low Power Crystal) XT：使用振荡器谐振器(Crystal/Resonator) HS

18、：使用高速振荡器(High Speed Crystal/Resonator) RC：使用电阻电容(Resister/Capacitor) 图4. 电源与重置电路一般常用振荡晶体或是谐振器作为单片机振荡源，外接电路及PIC内部电路说明如图6所示。图中电容C1与C2规格大小是根据Crystal或Resonator而有所不同，表1列出电容值。2 外加电源与重置电路PIC16F877的工作电压为5V，连接Pin11与Pin32，Pin12与Pin31为地线接脚；重置电路连接Pin1，按下Reset后，内部指令重头开始执行，系统重新运作第四部分、程序设计部分一、程序流程图 初始化程序设置存储器 设置C端

19、口方向 输入显示码 结束 图 5 程序流程图二、程序设计INCLUDE <P16F877A.INC> CP   EQU   4         ;DSP口线定义 DP   EQU   3 ST   EQU   5a DIG       EQU 04H BIT      

20、0; EQU 08H       DS EQU 20H              ;4位显示段码在20H-23H POINT1        EQU 2AH     ;段码指针 POINT2        EQU 2BH  

21、60;  数位指针 OUTB    EQU 2CH           输出段码缓存单元  ORG    0000H   NOP  GOTO   MAIN              ORG     04H &#

22、160;             RETFIE MAIN   BCF     INTCON, 7                  BSF     STATUS, RP0  MOVLW      00H  MOVWF     TRISC  BCF