PIC单片机人机接口模块元器件选择说明

2011-08-26 11:35:31来源: EEWORLD

PIC单片机人机接口模块元器件选择说明:  

(1)芯片引脚。

  12~20根为PIC16C5X的双向可独立编程I/O口,每根I/O口都可由程序来编程决定其输入/输出方向。PIC16C5X有5种型号,如表1所示

  表一  PIC16C5X管脚

  PIC16C5X管脚图如图1所示

  图1  PIC16C5X管脚图

  各引脚的功能描述如表2所示

  表2  各引脚的功能

  (2)内部结构。

  PIC16CSX在一个芯片上生成了一个8位算术逻辑单元ALU和工作寄存器W;384bit~2KB的12位程序存储器ROM;32~80个8行数据寄存器RAM;12~20个I/O口端:8位计数器及预分频器;时钟、复位及看门狗计数器等,内部结构如图2所示。

  图2  PIC16C5X的内部结构

  如图2所示,PIC16C5X有个特点,就是把数据存储器RAM当作寄存器来寻址以方便编程。寄存器组按功能分为两部分,即特殊寄存器组和通用寄存器组。特殊寄存器组包括实时钟计数器RTCC、程序计数器PC、状态寄存器Status、I/O口寄存器以及存储体选择寄存器FSR。

PIC总线结构采取数据线(8位)和指令线(2位)独立分离的哈佛(Harvard)结构,这样可使单片机的指令速度得到提高。当一条指令在ALU中执行时,下一条指令己经被取出放到指令寄存器等待执行了。算术逻辑单元ALU和工作寄存器(W)承担算术逻辑操作任务。

 

  PIC16C5X提供二级堆栈(Stack),所以子程序调用只有两层,使用时一定要注意这点,否则程序运行时将失去控制。PICIGC5X内部有384bit~2KB的只读程序存储器,下面介绍其结构和堆栈,PICIGC5X程序存储器结构如图3所示。

  图3  PIC16C5X程序存储器结构

  从图3可以看出,PIC程序存储器采用分页结构,每页长0.5KB,因此PIC16C52程序存储器在1页之内,而PIC16C54和PICISC55程序存储器容量为1页,PICI6C56和PICI6C57的容量则分别为2页和4页。页面地址由状态寄存器B的第5位和第6位(PA0、PA1)确定。

  程序转移时,在本页内可直接进行,在需跨页跳转时(GOTO、CALL指令),则必须根据将要跳转去的页面,把f3中的PA0、PA1位置成相应的值。

  (3)相关指令。

  堆栈PICIGC5X设有两层堆栈,堆栈1和堆栈2,供子程序调用。涉及堆栈操作的指令有两条。

  ①CALL。

  在主程序中第一次执行CALL指令时,将PC值加1后推入堆栈1,堆栈1原有的内容则被推入堆栈2中。这时子程序中还可再做一次子程序嵌套,即再执行一次CALL指令。如果子程序调用多于二层时,堆栈中只存放最近的两个返回地址。

  当执行一条CALL指令时,状态寄存器F3中将页面寻址位PA1、PA0置入PC的最高两位(第11位和第10位),而PC的第9位总是被置为0,如图4所示。

图4  PC值对应图

  这意味着在PIC16C5X中,子程序起始地址只能放在每个程序存储页面的上半页,即低地址的那一半(000~0FF、200~2FF、400~4FF、600~6FF)。

  调用子程序前必须先把F3中的PA0、PA1设置成该子程序所在的页面地址,返回后再将其恢复成当前的页面值,但如果这时子程序是在同一页面,则可省去这一过程。

  ②RETLW。

  该指令把堆栈1的值写入PC,同时还把堆栈2的值拷贝到堆栈1去。子程序总是返回到调用它时所在的位置,不管它处在什么页面,也不管F3寄存器中的PA0、PA1此时指在什么页面。

  但是执行RETLW(子程序返回)指令并不会改变F3中PA0、PA1的值,所以当从一次跨页面的子程序调用返回时,不要忘了恢复F3中原先PA0和PA1值。

  由于堆栈和PC的宽度是相同的,所以可以在程序的任何位置执行一条CALL指令来调用子程序。但是对于跨页面的调用,要小心处理B中的页面地址位PA0和PA1。

关键字:PIC单片机

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0826/article_8268.html
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