PIC单片机人机接口模块元器件选择
发布时间:2008/11/26 0:00:00 访问次数:664
(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。
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(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。
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