PIC 單片機(jī)的概述

PIC16F616 是一款 14 引腳、8 位的 CMOS 單片機(jī)。采用精簡指令集，僅有 35 條指令，由于采用了數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛總線結(jié)構(gòu)，使得除少量指令不是單周期之外，大部分的指令都是單周期指令。這樣有利于提高單片機(jī)的運(yùn)行速度和執(zhí)行效率。

PIC16F616 這款單片機(jī)供電電壓可以在 2V 到 5。5V 之間，內(nèi)部集成了一個(gè) RC 振蕩器，頻率可以配置成 8MHZ 或者 4MHZ，也可以用外部晶振提供時(shí)鐘。內(nèi)部集成有 AD 轉(zhuǎn)換、比較器等硬件模塊，還具有上電復(fù)位、欠壓復(fù)位、看門狗、代碼保護(hù)等功能。三個(gè)定時(shí)器、PWM 發(fā)生器等可以由用戶編程。下面我來一一介紹關(guān)于 PIC 單片機(jī)的這些模塊和功能。

存儲(chǔ)器

PIC16F616 分為程序存儲(chǔ)其和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，程序存儲(chǔ)器的大小是 2048words，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的大小是 128bytes。

程序存儲(chǔ)器中 0000H 的地址為復(fù)位地址，當(dāng)上電或者看門狗計(jì)時(shí)器等復(fù)位的時(shí)候，均會(huì)導(dǎo)致 PC 指針指向復(fù)位地址。地址 0004H 為中斷地址，當(dāng)無論發(fā)生什么中斷的時(shí)候，PC 指針就會(huì)指向此地址。在地址 0005H~07FFH 可以移植程序。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為兩個(gè)部分，分別叫做 bank0 和 bank1，其中 bank0 的地址范圍為：00H-7FH，Bank1 的地址范圍為 80H-FFH。一般的寄存器都放在里面。可以通過寄存器 STATUSL 里面的 RP0 位來選擇 bank0 和 bank1。

在編程序的時(shí)候要注意的是，當(dāng)你要操作的寄存器在 bank0 的時(shí)候，先要選擇 bank0(將寄存器 STATUS 的 RP0 位置 0)，然后再對你所要操作的寄存器進(jìn)行操作，當(dāng)你要操作的寄存器在 bank1 的時(shí)候，同理先要選擇 bank1。

如果想要定義一些變量，可以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 20H 開始的地址定義，定義的地址范圍為 20H-7FH。一般這么多就夠用了。

PIC 的輸入輸出端口

在學(xué)習(xí)這個(gè)部分的時(shí)候，曾經(jīng)遇到過一些問題。PIC 單片機(jī)的引腳不多，大多都是復(fù)用引腳，例如 AD、IO、比較器、外接晶振等等，所以在配置端口的時(shí)候，一定要知道每個(gè)功能怎樣設(shè)置才能實(shí)現(xiàn)的，在這一小節(jié)中，我要講的是通用 IO 口的設(shè)置問題。

PIC16F616 有 12 個(gè) IO 口，但是有一個(gè)引腳(RA3)只能作為輸入引腳用，不能用作輸出，另外，A 口具有電平變化中斷的功能，而 C 口沒有，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意。

在設(shè)置的時(shí)候，一般要進(jìn)行以下幾項(xiàng)設(shè)置：

(1)設(shè)置端口是模擬端口還是數(shù)字端口，可以通過寄存器 ANSEL 來設(shè)置。例如你想用 AD，就要將相應(yīng)的引腳設(shè)置為模擬輸入端口。

(2)如果你選擇的是數(shù)字端口，接下來就要設(shè)置端口的方向，是輸入還是輸出(RA3 除外)，可通過寄存器 TRISA(A 口)或 TRISC(C 口)來設(shè)置。

(3)設(shè)置端口的輸出電平，可以通過寄存器 PORTA(A 口)或 PORTC(C 口)來設(shè)置。

這是對 IO 口的通用設(shè)置，但是這不是全部的設(shè)置，接下來的設(shè)置要看時(shí) A 口還是 C 口了。對于 A 口，它有幾個(gè)特殊的功能：內(nèi)部弱上拉、電平變化中斷、RA2/INT 引腳的沿中斷。如果想要這些功能，就要對相應(yīng)的寄存器進(jìn)行設(shè)置。

弱上拉的設(shè)置：只有當(dāng)引腳為輸出的時(shí)候弱上拉才有效，可以通過寄存器 WPUA 來設(shè)置相應(yīng)引腳的弱上拉，值得一提的如果開啟了弱上拉，會(huì)有多余的電流浪費(fèi)，這樣對于低功耗的設(shè)計(jì)是不可取的，但是如果在進(jìn)行一些例如鍵盤電路設(shè)計(jì)的候，可以開啟弱上拉功能，這樣就不需要在鍵盤電路中加上拉電阻了。

電平變化中斷的設(shè)置：可以通過寄存器 IOCA 來設(shè)置，但是首先要將相應(yīng)引腳設(shè)置為數(shù)字端口且為輸入狀態(tài)。同時(shí)要將寄存器 INTCON 的 REIE 位設(shè)置為 1，總中斷要允許(置寄存器 INTCON 的 GIE 位)，如果設(shè)置相應(yīng)引腳有這個(gè)功能，當(dāng)此引腳電平發(fā)生的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷，同時(shí)一些中斷標(biāo)志位被置上(INTCON 的 RAIF 位被置 1)，且總中斷 GIE 被置為 0。在中斷服務(wù)程序中，要軟件清除 RAIF 位和重新置 GIE 位才能繼續(xù)開啟此中斷。

RA2/INT 腳的沿中斷設(shè)置：同樣首先要將相應(yīng)引腳設(shè)置為數(shù)字端口且為輸入狀態(tài)，設(shè)置 INTCON 的 INTF 位為 1，表示允許 int 引腳外部中斷，寄存器 OPTION_REG 的 INTEGD 位可以設(shè)置是上升沿中斷還是下降沿中斷。當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)，INTCON 的 INTF 位被置為 1，GIE 被清零，在中斷服務(wù)程序中，要軟件清除 INTF 位和重新置 GIE 位才能繼續(xù)開啟此中斷。

對于 C 口，不能產(chǎn)生電平變化中斷和沿中斷。

定時(shí)器

定時(shí)器是單片機(jī)的一個(gè)很重要的部分，用它可以產(chǎn)生很多不同的定時(shí)時(shí)間，來滿足程序設(shè)計(jì)的不同需求。PIC16F616 有三個(gè)定時(shí)器，分別是 Timer0、Timer1、Timer2。它們的用法不是很相同，下面來分別談?wù)勥@三個(gè)定時(shí)器的用法和設(shè)置問題。

(1)Timer0

Timer0 是一個(gè)八位的計(jì)數(shù)器，它有一個(gè)八位的計(jì)數(shù)寄存器 TMR0，八位的預(yù)分頻器(與看門狗共用)，可以選擇內(nèi)部或者是外部時(shí)鐘源，有計(jì)數(shù)器溢出中斷的功能。

Timer0 可以作為一個(gè)定時(shí)器或者計(jì)數(shù)器來使用，與 Timer0 有關(guān)的寄存器有：TMR0，INTCON，OPTION_REG，TRISA。

當(dāng) Timer0 作為定時(shí)器來使用的時(shí)候，要設(shè)置 OPTION_REG 的 T0CS 位為 0，表示用的是內(nèi)部時(shí)鐘，每一個(gè)指令周期 TMR0 的值會(huì)增加(當(dāng)沒有預(yù)分頻的時(shí)候)，當(dāng) TMR0 被賦值的時(shí)候，會(huì)有兩個(gè)指令周期的延時(shí)。預(yù)分頻器可以和看門狗共用，可以由 OPTION_REG 的 PSA 位來設(shè)置，當(dāng) PSA 為 0 的時(shí)候分頻器選擇 Timer0，當(dāng) PSA 為 1 的時(shí)候分頻器選擇看門狗。同時(shí)，與分頻器的分頻值可以通過寄存器 OPTION_REG 來設(shè)置，設(shè)置的值可以由 1：2 到 1：256。當(dāng) Timer0 的計(jì)數(shù)器 TMR0 計(jì)數(shù)從 FFH 到 00H 的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生溢出，同時(shí)溢出標(biāo)志位(INTCON 寄存器的 T0IF 位)會(huì)置位(無論 Timer0 的中斷是否開啟)，如果中斷已經(jīng)開啟了(INTCON 寄存器的 T0IE 被置位)，那么就會(huì)產(chǎn)生溢出中斷。T0IF 位需要軟件對其進(jìn)行清零。

當(dāng) Timer0 作為計(jì)數(shù)器來使用的時(shí)候，就要用外部時(shí)鐘源(OPTION_REG 的 T0CS 置 1)，每次當(dāng)引腳 T0CK1 的沿到來時(shí) Timer0 的 TMR0 會(huì)增加 1，上升沿和下降沿可以由 OPTION_REG 的 T0SE 來設(shè)置。中斷和 Timer0 作為定時(shí)器使用時(shí)一樣。在我們編程序的時(shí)候，可以用 Timer0 進(jìn)行定時(shí)或產(chǎn)生定時(shí)信息，下面我來解釋定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間的計(jì)算。假設(shè) Timer0 用的時(shí)鐘源是內(nèi)部的 4MHZ，那么每條指令的執(zhí)行時(shí)間就是 1us，設(shè) Timer0 的預(yù)分頻系數(shù)是 1：256，TMR0 的初值是 6，那么定時(shí)時(shí)間為：

256×(256-6)×1us=64ms

在編程的時(shí)候需要注意的是 Timer0 的中斷是不能把單片機(jī)從 SLEEP 的狀態(tài)喚醒的。

(2)Timer1

Timer1 是一個(gè)十六位的計(jì)數(shù)器。它有一個(gè)計(jì)數(shù)寄存器對(TMR1H：TMR1L)，時(shí)鐘源也是內(nèi)外可選的，具有一個(gè) 2bit 的預(yù)分頻器，可以同步或者異步操作，具有中斷功能，但是溢出中斷只能在外部時(shí)鐘、異步的模式才能將單片機(jī)從 SLEEP 中喚醒，Timer1 具有捕獲 / 比較功能，還有被一些特殊事件觸發(fā)功能(ECCP)，比較器的輸出可以與 Timer1 的時(shí)鐘同步。下面來一一介紹這些功能。

在編程的時(shí)候也可以按照這樣的步驟來進(jìn)行。設(shè)置寄存器 T1CON，時(shí)鐘源可以選擇外部或者內(nèi)部的時(shí)鐘源，外部時(shí)鐘源可以選擇 LP 晶體。Timer1 在選擇內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，可以運(yùn)行在定時(shí)器的狀態(tài)，選擇外部時(shí)鐘的時(shí)候，可以運(yùn)行在定時(shí)器或者是計(jì)數(shù)器狀態(tài)，工作于計(jì)數(shù)器狀態(tài)時(shí)可以選擇門限是高電平還是低電平計(jì)數(shù)。這些都可以通過寄存器 T1CON 來設(shè)置。

以下是 T1CON 每個(gè)位的具體功能：bit1：Timer1 是否開啟位，當(dāng)此位設(shè)為 1 時(shí)，Timer1 開啟，設(shè)為 0 時(shí)，Timer1 關(guān)閉；bit2：時(shí)鐘源選擇位，置 1 時(shí)，選擇外部時(shí)鐘(T1CK1 引腳的上升沿)，此位置 0 時(shí)，選擇的是內(nèi)部時(shí)鐘，并且和 T1ACS(寄存器 CM2CON1 中)配合，當(dāng) T1ACS 位為 0 時(shí)，時(shí)鐘為 FOSC/4，當(dāng) T1ACS 位為 1 時(shí)，時(shí)鐘為 FOSC。bit2：T1SYNC：定時(shí)器 1 的外部時(shí)鐘輸入同步位，當(dāng) TMR1CS 位為 1、T1SYNC 位為 1，定時(shí)器 1 被設(shè)置成與外部時(shí)鐘不同步，T1SYNC 位為 0 時(shí)，定時(shí)器 1 被設(shè)置成與外部時(shí)鐘同步模式。Bit3：T1OSCEN：此位為 1 時(shí) Timer1 的時(shí)鐘選擇 LP，為 0 時(shí) LP 晶體被關(guān)閉。Bit5-4：T1CKPS：Timer1 時(shí)鐘的預(yù)分頻系數(shù)設(shè)置，通過這兩位的是指，可以講 Timer1 設(shè)置成 1：1、1：2、1：4、1：8 幾種分頻值。Bit6：TMR1GE：只有當(dāng) TMR1ON 位為 1 時(shí)才有效，當(dāng)此位為 1 時(shí)，Timer1 計(jì)數(shù)被 Timer1 的門限控制，此位為 0 時(shí)，Timer1 正常計(jì)數(shù)。Bit7：T1GINV：此位為 1 時(shí)，Timer1 在門限為高時(shí)計(jì)數(shù)，此位為 0 時(shí)，Timer1 在門限為低時(shí)計(jì)數(shù)。

Timer1 的中斷編程：當(dāng) Timer1 的計(jì)數(shù)產(chǎn)生溢出的時(shí)候，如果 Timer1 中斷允許的話，就會(huì)產(chǎn)生中斷。中斷可以這樣設(shè)置，Timer1 的中斷允許位 TMR1IE(在 PIE1 寄存器中)置 1，寄存器 INTCON 的 PEIE 位置 1，同時(shí)總中斷位 GIE(位于寄存器 INTCON 中)要置為 1。當(dāng)定時(shí)器產(chǎn)生中斷的時(shí)候，會(huì)把中斷標(biāo)志 T1IF 置為 1(位于寄存器 PIR1 中)，然后 PC 指針指向 0004H 地址。T1IF 位必須軟件清除。

(3)Timer2

Timer2 的功能于 Timer1 有些不同，Timer2 時(shí)一個(gè)八位的計(jì)數(shù)器，有一個(gè)八位的計(jì)數(shù)寄存器 TMR2，Timer2 具有以下功能：有兩個(gè)分頻器，一個(gè)是前分頻器，一個(gè)是后分

[1] [2] [3]

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ioca0中断 pic单片机_关于PIC单片机的模块和功能总结的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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