PIC單片機(jī)原理及應(yīng)用教案

1、PIC單片機(jī)原理及應(yīng)用教案牛軍浩主編桂林電子科技大學(xué)PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1第 #頁(yè)第 頁(yè)RPIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 頁(yè)第1章PIC單片機(jī)概述（1）教學(xué)內(nèi)容：PIC單片機(jī)特點(diǎn)、資源重點(diǎn)內(nèi)容：哈佛（Hanmd）總線結(jié)構(gòu)、兩級(jí)流水線、為什么驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)?難點(diǎn)內(nèi)容：哈佛體系、哈佛總線1.1PIC單片機(jī)的CPU特點(diǎn)精簡(jiǎn)指令集技術(shù)代碼利用率提高、執(zhí)行速度提高、學(xué)習(xí)記憶快、節(jié)約開(kāi)發(fā)時(shí)間哈佛總線結(jié)構(gòu)哈佛體系結(jié)構(gòu)：指程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器處不同的物理空間，即兩者不處J：同一存儲(chǔ)空間。哈佛總線結(jié)構(gòu)：指程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器獨(dú)立編址，即兩者位不同的物理空間的結(jié)構(gòu)。單片

2、機(jī)位數(shù)概念：?jiǎn)纹瑱C(jī)是多少位的取決于數(shù)據(jù)總線的位數(shù)，如常用的為8位，即數(shù)據(jù)寬度為8位，每次傳送一個(gè)字節(jié)。例如：PIC16系列主要為8位的，凌陽(yáng)單片機(jī)16位，DSP、ARM等基本上為32位，計(jì)算機(jī)為32位，也有64位的。作為馮*諾依曼結(jié)構(gòu)和普通哈佛結(jié)構(gòu)，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)總線公用，所以程序指令也是8位的；但對(duì)PIC的哈佛總線結(jié)構(gòu)言，程序存儲(chǔ)器使用獨(dú)立指令總線，所以不受數(shù)據(jù)總線的限制，高中低檔單片機(jī)的指令長(zhǎng)度分別為16、14、12位。【位數(shù)越人，單次取指所含的信息就越多，執(zhí)行效率越高，如MCS51為8位的指令長(zhǎng)度，很多指令必須耍兩次取指才能將一次執(zhí)行所需的信息獲取完畢】?jī)杉?jí)流水線指令結(jié)構(gòu)流水線是當(dāng)前控

3、制器中普遍采用的用提高運(yùn)算執(zhí)行速度的方法，指的是處理器在處理一條指令的同時(shí)可以対卜一條要執(zhí)行的指令進(jìn)行預(yù)處理。這得益丁哈佛總線結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。寄存器結(jié)構(gòu)【RAM結(jié)構(gòu)形式】PIC的所有寄存器、IOil、定時(shí)器等資源，均采用RAM結(jié)構(gòu)形式。只需一條指令周期即可完成訪問(wèn)和操作。1.2PIC單片機(jī)的系列產(chǎn)品檔次：按高中低，16位、14位、12位管腳：最少8個(gè)引腳，14、18、20、28、40、80、84等資源：ADC、PWM、比較器、LCD顯示、溫度傳感器、IIC、SPI、USART、CAN、USE、LAN1.3PIC16F877單片機(jī)的功能特點(diǎn)（外FBI模塊）【以后講解如不特別說(shuō)明，均指16F877型號(hào)

4、的單片機(jī)】功耗低：5V4MHz時(shí)電流小J-2niA,睡眠模式卜電流小于luA。程序存儲(chǔ)器容量：8K*14位RAM存儲(chǔ)器容量：368字節(jié)驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)：驅(qū)動(dòng)輸出電流可達(dá)25mA,吸收電流達(dá)20niA,iflj51IO驅(qū)動(dòng)電流為uA級(jí)的基本IO端口：33個(gè)IO口，PA6位，PB、PC、PD為8位，PE為3位定時(shí)、計(jì)數(shù)器：TMR0（8位）、TMR1（16位、CC）、TMR2（16位、PWM）內(nèi)部EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：256字節(jié)片內(nèi)看門狗：不需外部元件，節(jié)省成本和空間片上ADC：8個(gè)10位分辨率具有捕捉、比較和PWM模式：Capture可捕捉外部輸入脈沖的上升沿或卜降沿，并產(chǎn)生中斷。用測(cè)駅外部信號(hào)周期、

5、頻率、脈寬。Compare比較功能用J：輸出不同寬度的矩形脈沖和延時(shí)信號(hào)；PWM脈寬調(diào)制功能將產(chǎn)生占空比可調(diào)的周期性方波信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的調(diào)速、DA及步進(jìn)電機(jī)的控制。同步串行口SSP：SPI、IIC通用異步串行IIUSART并行從動(dòng)端IPSP作業(yè)：PIC單片機(jī)采用的哈佛總線結(jié)構(gòu)和馮*諾依曼、普通的哈佛結(jié)構(gòu)有什么區(qū)別，有何優(yōu)點(diǎn)?PIC16F877單片機(jī)與普通51單片機(jī)相比有何優(yōu)點(diǎn)，至少列出5條？PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 頁(yè)第 頁(yè)命IC單片機(jī)原理

6、及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第2章PIC單片機(jī)的CPU和中斷系統(tǒng)（1）教學(xué)內(nèi)容：PIC單片機(jī)的基本環(huán)境設(shè)置、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)重點(diǎn)內(nèi)容：系統(tǒng)配置、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)難點(diǎn)內(nèi)容：系統(tǒng)配置、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1PIC單片機(jī)的基本設(shè)置系統(tǒng)配置字用r設(shè)定單片機(jī)的程序保護(hù)、在線調(diào)試、低壓編程、掉電鎖存復(fù)位使能位、上電定時(shí)、看門狗、振蕩器模式等基本的工作環(huán)境。由軟件在燒寫程序時(shí)設(shè)置，用戶在程序中不能訪問(wèn)；配置方式：使用軟件上的選項(xiàng)進(jìn)行選擇、或者在程序中用“_CONFIG”預(yù)處理指令定義芯片的配置位；.CONFIG(HS&PROTECT&PWRTEN&BOREN&WTDIS&DEBUGDIS)；設(shè)計(jì)時(shí)不用關(guān)心各個(gè)功能位的位置，只

7、需執(zhí)行軟件選項(xiàng)，防止出錯(cuò)。振蕩器配置表2.1PIC單片機(jī)的不同振蕩方式振蕩方式解釋頻率范圍特點(diǎn)LP低功耗W200KHZXT標(biāo)準(zhǔn)晶體200KHZWW4MHZHS高速晶體4MHzWW20MHzRC阻容振蕩0WW4MHz節(jié)約成本、頻率不穩(wěn)定4.7K22pF時(shí)約為4MHz外部時(shí)鐘3.復(fù)位表2.2PIC單片機(jī)的復(fù)位方式解釋復(fù)位方式上電復(fù)位每次加電、檢測(cè)VDD上升過(guò)程，上升到1.6V-1.8V,有效復(fù)位，會(huì)自動(dòng)延時(shí)72111S+1024個(gè)時(shí)鐘周期人工復(fù)位通常使用按鍵看門狗復(fù)位為防止程序跑飛而有意安排的復(fù)位，必須周期性對(duì)看門狗AVDT清零欠壓復(fù)位工作電壓跌落到Vbor以卜的時(shí)間超過(guò)200uS時(shí)就會(huì)復(fù)位DIO

8、DE1RL10kU1P3C1OT2Au100RB益gRBRBRBRBVDDvcsRDtRC器gugus富説就益卷迓鬆芒運(yùn)盂40RB39REd33RB537RD430RE335RE：34RBI33KEOVCC2331*R1電阻值應(yīng)小J：40KH乙以保證壓降不人J0.2V,MCLR漏電流為5uA*R7電阻取值為1001000歐,用于限流保護(hù)MCLR引腳*D1二極管能夠使C能快速放電，如果掉電又上電，C的積累電荷會(huì)造成復(fù)位電路失去作用合MCLR引腳不能懸空?qǐng)D21復(fù)位電路和振蕩電路看門狗目的：增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，是一種亡羊補(bǔ)牢的措施，當(dāng)單片機(jī)一旦發(fā)生程序失控或者死機(jī)，設(shè)法把系統(tǒng)回復(fù)到正常

9、工作狀態(tài)。造成程序失控的原因：電源電壓的波動(dòng)、電源電壓疊加的噪聲、電磁干擾、軟件故障等結(jié)構(gòu)圖：自帶時(shí)鐘源、定時(shí)周期733ms,典型18ms,可分頻1：128,達(dá)到2.3s正常情況：在主程序或者耗時(shí)較長(zhǎng)的函數(shù)體內(nèi)，周期性的“喂狗”CLRWDTFIGURE14-11:WATCHDOGTIMERBLOCKDIAGRAMFromTMRC*CockSou/w.（明WQ6-1）Y/DTTime-ojiNoce:P$A9ndPS2PS0rehterheOhnON.REGp*圖2.2看門狗結(jié)構(gòu)圖睡眠模式為了降低功耗的又一措施,sleep2.2中斷系統(tǒng)中斷的概念：當(dāng)CPU正在執(zhí)行當(dāng)前程序的過(guò)程中，由某種突發(fā)事件

10、的發(fā)生，CPU暫停當(dāng)前的操作，轉(zhuǎn)去執(zhí)行對(duì)突發(fā)事件的處理程序，完成后，再返回原來(lái)被打斷的地方繼續(xù)執(zhí)行。中斷作用：対主要的時(shí)間可以得到及時(shí)處理，可在實(shí)時(shí)性較高的程序中使用。PIC16F877的中斷源表2.3PIC單片機(jī)的中斷源中斷源種類標(biāo)志位中斷使能位外部中斷1NT1NTFINTETMR0溢出中斷T0IFT0IETMR1溢出中斷T1IFT1IETMR2溢出中斷T2IFT2IERB口電平變化中斷RBEFRBIECCP1中斷CCPIDFCCP1IECCP2中斷CCP2IFCCP2IESCI同步發(fā)送中斷TXDFTXIESCI同步接收中斷RCIFRCIESSPIIC總線碰撞ADEEPROM寫操作PSP并行

11、從口讀寫中斷PIC16F877的中斷邏輯與中斷相關(guān)的寄存器名稱解釋內(nèi)容INTCON中斷控制寄存器全局.外圍、TO、RB、INTPIE1第一外設(shè)中斷屏蔽寄存器打開(kāi)或者關(guān)閉中斷用PIR1第一外設(shè)中斷標(biāo)志寄存器存放中斷標(biāo)志用PIE2第二外設(shè)中斷屏蔽寄存器打開(kāi)或者關(guān)閉中斷用PIR2第二外設(shè)中斷標(biāo)志寄存器存放中斷標(biāo)志用OPTIONRBPU、INTEDG、TOCS常用中斷介紹CMIE圖23PIC16F877A中斷邏輯6.外部斷(INTpinIntempt)TMRO+斷OxFF-OxOORBII電平變化中斷TMR1中斷OxFFFF0 x0000TMR2中斷0 xPR20 x00CCP1中斷：捕捉模式、比較模

12、式CCP2中斷#includevoidmam()unsignedcharkeysendkev;OPTION=0X00;PIE!=OXFF;TXIE=1;SSPIE=0;INTCON=0X80;作業(yè):畫(huà)出PIC16F877A單片機(jī)的中斷邏輯圖。并書(shū)寫程序段，開(kāi)放PE電平中斷為上升沿，AD使能和SCI中斷。列舉PIC16F877A單片機(jī)的振蕩方式，說(shuō)明各振蕩方式的工作頻率范I羽。畫(huà)出單片機(jī)的基本復(fù)位電路.時(shí)鐘電路,注明參數(shù),并說(shuō)明作用。PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第3章PIC單片機(jī)的指令系統(tǒng)(2)3.1PIC匯編語(yǔ)

13、言指令格式每條匯編指令由4部分組成，格式如下：標(biāo)號(hào)操作碼助記符操作數(shù)1,操作數(shù)2;注釋標(biāo)號(hào)。代表指令的符號(hào)地址，為了便丁查看、修改，以及指令轉(zhuǎn)移地址的表示。切記不能與系統(tǒng)的操作碼助記符同名?？蛇x項(xiàng)操作碼助記符。必選項(xiàng)，可以是指令助記符、偽指令、宏指令。操作數(shù)?？蛇x項(xiàng)，注意表示方式，0011001100B,OxOA,0AH,1250,213D注釋?？蛇x項(xiàng)，用來(lái)對(duì)程序進(jìn)行注釋，便J：用戶理解、修改和調(diào)試。用分號(hào)隔開(kāi)3.2PIC匯編語(yǔ)言指令集3.3偽操作指令3.4尋址方式pic單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1pic單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)pic單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍

14、浩1pic單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第5章IO輸入輸出模塊（2）一、io1-1分布表5.1PIC16F877A單片機(jī)IOII分布端【1名稱端口數(shù)量復(fù)用功能PA6模擬輸入PB8外部中斷（RB0）上拉PC8定時(shí)器1.CCP、SPEUSARTPD8并行從動(dòng)端口PE3并行從動(dòng)端口、模擬輸入二、IOII使用注意事項(xiàng)使用時(shí)，必須設(shè)置輸入輸出方向作為IO使用時(shí)，必須關(guān)閉復(fù)用功能寄存器，默認(rèn)上電為IO狀態(tài)每個(gè)IO輸入輸出驅(qū)動(dòng)能力為20niA,可簡(jiǎn)化外圍電路每個(gè)IO有恢位保護(hù)電路（可防止外部輸入超出電壓范圍）三、IO口相關(guān)寄存器TRISX端II方向寄存器PORTX端I數(shù)據(jù)寄

15、存器OPTION寄存器BIT7-RBPU,RBII上拉功能四、IO口使用方法數(shù)據(jù)輸入U(xiǎn)nsignedcharIiiputdata=0;BITIiiputFlag=0;TRISB=OxFF;/設(shè)置端II輸入輸出方向，0為輸出，1為輸入Inputdata=PORTB;寄存器操作，讀取外部端II8位狀態(tài)數(shù)據(jù)InputFlag=RB0;位操作，讀取單個(gè)輸入狀態(tài)數(shù)據(jù)輸出UnsignedcharOutputdata=0 x55;TRISB=0 x00;/設(shè)置端II輸入輸出方向，0為輸出，1為輸入PORTB=Outputdata;設(shè)置外部端口狀態(tài)數(shù)據(jù)RB0=1;五、應(yīng)用實(shí)例一、獨(dú)立式按鍵輸入獨(dú)立式按鍵電路u

16、ipiciers*Aoo_KEORDRrmREICSBDVSSORCLK1OgCLKORCORC1RC：gRDORDlW4BlW4BLW4BLW4Bl圖5.1獨(dú)立式按鍵電路Z9REC58RB；STRE455RE2RE1RB0PC卜870s1FXYOKEYKEY：KEY,第10頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)電路原理：在無(wú)按鍵的情況卜：RB4-RB7在上拉電阻（或者RBPU）的作用下保持高電平。當(dāng)有鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的單片機(jī)管腳輸入為低電平；當(dāng)RB4RB7中有低電平存在時(shí)，進(jìn)行判斷并執(zhí)行和關(guān)程序。按鍵去抖按鍵抖動(dòng)過(guò)程

17、：通常的按鍵所用開(kāi)關(guān)為機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開(kāi)、閉合時(shí)，電壓信號(hào)如卜圖。由機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開(kāi)時(shí)也不會(huì)一卜子斷開(kāi)。因而在閉合及斷開(kāi)的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，如卜圖PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)抖動(dòng)時(shí)間：抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短由按鍵的機(jī)械特性決定,一般為5ms20ms,甚至100ms。依據(jù)實(shí)際使用來(lái)定。抖動(dòng)危害：按鍵穩(wěn)定閉合時(shí)間的長(zhǎng)短則是由操作人員的按鍵

18、動(dòng)作決定的，一般為零點(diǎn)幾秒。鍵抖動(dòng)會(huì)引起一次按鍵被誤讀多次。處理方法：硬件去抖和軟件去抖，碾件是在每個(gè)按鍵處添加RS觸發(fā)器，成本高，設(shè)計(jì)麻煩。主要講軟件方法通過(guò)延時(shí)去抖。為確保CPU對(duì)鍵的一次閉合僅作一次處理，必須去除鍵抖動(dòng)。在鍵閉合穩(wěn)定時(shí)讀取鍵的狀態(tài),并且必須判別到鍵釋放穩(wěn)定后再作處理。所以，所謂去抖并不是把按鍵的抖動(dòng)消除了，而是通過(guò)延時(shí)避開(kāi)抖動(dòng)的時(shí)間。實(shí)際去抖是否成功，需根據(jù)按鍵功能程序是否出現(xiàn)非正常重復(fù)處理來(lái)判定。程序編寫流程設(shè)賈RB口方向設(shè)檸RBLII：拉PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理

19、及其應(yīng)用牛軍浩1PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)圖5.2按鍵打描流程圖PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 頁(yè)第 頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)4.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)#includevoidDelayXins(mttune);unsignedchaiGetKeyNumbei(unsignedcharx);voidmain()unsignedcharkey,keytemp;TRISB=0 xf0;設(shè)置RB口的03方向RBPU=1;/OPTIONbit7使能RB口弱卜杓功能while(l)kevtemp=PORT

20、B&OxfO;高四位的值即保留RB4-RB7if(keytemp!=OxfO)DelavXms(125);延時(shí)125ms消抖if(kevtemp=(PORTB&OxFO)key=GetKevNumber(kevtemp);:扳行按鍵處理鹵數(shù)while(PORTB&OxfO!=OxFO);voidDelayXins(mttune)mtx,y;foi(x=0;xtune;x+)foi(y=0;y1000;v+)；unsignedchaiGetKevNumbei(unsignedcharx)unsignedchaikey;switch(x)case0 x70:kev=l;break;caseOxBO

21、:kev=2;break;caseOxDO:kev=3;bieak;caseOxEO:kev=4;break;default:kev=0 xFF;break;returnkey;備注六、應(yīng)用實(shí)例二、采用中斷方式處理按鍵輸入RBII中斷相關(guān)寄存器INTCON：bit7GIE,bit3RBIE,bitORBIF中斷處理程序voidiiitenuptISR(void)中斷服務(wù)程序0 x0004if(RBIE&RBIF)判RBI丨中斷RBIF=0;清除RBII中斷標(biāo)，忐在此加入TMR0中斷服務(wù)if(TOIE&T0IF)判TMR0中斷圖5.3采用中斷的按鍵處理程序4.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)#includevoi

22、dDelayXins(mttune);unsignedchaiGetKeyNumbei(unsignedcharx);unsignedcharkey,keytemp;voidmain()TRISB=OxfO;設(shè)置RB口的03方向RBPU=1;/OPTIONbit7使能RB口弱卜越功能while(l)voidinterruptISR(void)/中斷服務(wù)程序if(RBIE&RBIF)/列RB口申斷RBIF=O;清除RB口中斷標(biāo)志keytemp=PORTB&0 xf0;保留高四位的值即保留RB4-RB7if(keytemp!=OxfO)DelayXms(125);延時(shí)125ms消抖if(kevte

23、mp=(PORTB&OxfO)kev=GetKeyNumber(kevtemp);執(zhí)行按鍵處理誌數(shù)備注第 #頁(yè)第 頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1whiIe(PORTB&OxfO!=OxFO);PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)七、應(yīng)用實(shí)例三：數(shù)碼管控制設(shè)計(jì)1、數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理LED數(shù)碼管就是一組LED燈的排列。分共陽(yáng)極和共陰極兩種。AbcdcfgdpK*DS?DpyRed-CADS?DpyRedVCPIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第

24、 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)圖5.1數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖2、電路原理設(shè)計(jì).0IlPIC16FS77A157is320111213HRBPBRBgRBRBsoVDDwRDgRCRCRCRCRDRDsRAlESz恣魁迓盟s箔帑VCCIVCCIkSDG?9T64PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)圖5.2單個(gè)（共陽(yáng)極）數(shù)碼管控制電路圖注意：如果數(shù)碼管為共陰極的，則公共端接地，如果是共陽(yáng)極的，公共端接VC

25、C,注意限流電阻的位置，不能放在公共端部分。2、程序流程設(shè)計(jì)PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)圖5.3程序設(shè)計(jì)流程圖PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1第 頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)#include/tableforCom-ASHMGstaticvolatileunsignedchartablell=0 xC0,0 xf9,0 xa4,0 xb0

26、,0 x99,0 x92,0 x82,Oxd8,0 x80,0 x90,0 xff;/0123456789全滅voiddelayXins(unsignedintXins);voidniainQunsignedchari;TRISB=0;while(l)fbr(i=0;i10;i+)PORTB=tablei;/PORTB=-tablei;forCom-KSHMGdelayXins(lOOO);voiddelayXins(unsignedintXins)unsignedintij;for(i=0;iXms;i+)for(j=0;j90j+);注意：如果使用的是共陰極的數(shù)碼管，在不需更改位碼表內(nèi)容，

27、只需將PORTB=tablei;改為PORTB=tablei;即可應(yīng)用實(shí)例三：多個(gè)數(shù)碼管控制設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)二pfTT近烈韻恙黑疼監(jiān)盤運(yùn)益fJvccW1210DPRed-CSrit-.D：IX：4Dpj*KeJ-CAvccvcuDpyKffd-CA901：PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1第 #頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1第 #頁(yè)第 #頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)圖5.4多個(gè)（共陽(yáng)極）數(shù)碼管控制電路圖2、程序流程PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1第

28、#頁(yè)第 頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)圖5.5多個(gè)(共陽(yáng)極)數(shù)碼管控制流程圖3、程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)/多個(gè)數(shù)碼管顯示實(shí)例/PORTB0.7a.dp/PORTD0.3CS3.Oinclude/tableforCom-ASHMGstaticvolatileunsignedchartablell=0 xC0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xd8,0 x80,0 x90,Oxff;/0123456789全滅voiddelayXms(unsignediiitXnis);voidmain()iiiti;intloopnum;unsignedcharcQian

29、,cBai,cShi,cGe;TRISB=0;TRISD=0;while(l)for(i=0;i10000;i+)eQian=i/1000;cBai=(1%1000)/100;cShi=(i%100)/10;eGe=(i%10);for(loopnum=0;loopnum60;loopnum+)PORTB=tablecQian;PORTD=0 x07;delayXms(lO);PORTB=tablecBai;PORTD=OxOB;delayXms(lO);PORTB=tablecShi;PORTD=OxOD;delayXms(lO);PORTB=tablecGe;PORTD=OxOE;dela

30、vXms(lO);voiddelavXms(unsignedmtXnis)/4MHzunsignedmtij;for(i=0;iXnis;i+)for(j=0j90;j+);應(yīng)用實(shí)例四：繼電器控制電路通常采用PNP管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、NPN管PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1第 頁(yè)第 頁(yè)命IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第7章定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊(4)一、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊用途1、按一定周期控制輸出如空調(diào)變頻控制、VCD、光驅(qū)、照和機(jī)鏡頭、打印機(jī)、傳真機(jī)、遙控玩具車等步進(jìn)電機(jī)的控制。也可以用軟件延時(shí)的方法實(shí)現(xiàn)，但是耗費(fèi)CPU的時(shí)間，而且在插入其他功能程序后，延時(shí)長(zhǎng)度會(huì)被破

31、壞，造成時(shí)間不準(zhǔn)確。2、檢測(cè)外部信號(hào)的脈寬、周期等3、計(jì)數(shù)用，対外部事件產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。二、16F877A單片機(jī)的TMR構(gòu)成1、TMRO、TMR1.TMR2三個(gè)定時(shí)器2、TMRO：8位寬、可選預(yù)分頻器、通用目的3、TMR1：16位寬、可編程預(yù)分頻器、可選低頻時(shí)鐘、適合CCP配合使用4、TMR2：16位寬、可編程預(yù)分頻器、可編程后分頻器、周期寄存器和比較器、適合CCP配合實(shí)現(xiàn)PWM三、定時(shí)器TMRO工作原理四、定時(shí)器TMRO相關(guān)寄存器1、OPTION寄存器表7.1OPTION控制寄存器Bit76543210RBPUINTEDGTOCSTOSEPSAPS2PSIPSORBPU：PORT

32、B內(nèi)部弱上拉設(shè)置，低電平有效INTEDG：外部中斷邊沿選擇，0：RB0/INT卜降沿觸發(fā)中斷；1：上升沿中斷TOCS：TMR0時(shí)鐘源選擇位，0：內(nèi)部提供的指令周期；1：T0CK引腳輸入TOSE：TMR0時(shí)鐘邊沿選擇位，(外部時(shí)鐘時(shí)，即TOCS=1時(shí)有效)，0：上升沿，1：卜降沿PSA：分頻器分配位，0：分配給TMR0；1：分配給WDTPS2-PS0：分頻器分頻比選擇，BitvalueTMRORateWDTRate000120011401018Oil116100132101164no1128111125686242124813612、INTCON中斷控制寄存器TOIF：TMRO溢出標(biāo)志位，1：表

33、示溢出TOIE：TMRO溢出中斷使能位，1：使能GLE：全局中斷使能位，1：使能3、TRISA端LIRA方向控制寄存器TRISA4：當(dāng)TMR0工作在計(jì)數(shù)器模式時(shí)，要求該腳必須設(shè)定為輸入方式。三、定時(shí)器定時(shí)時(shí)間計(jì)算方法定時(shí)時(shí)間=(2+(256TMRO)*PS)*(l/FOS/4)例如：外部4Mhz晶體時(shí)，F(xiàn)OS=4Mh乙每個(gè)機(jī)器周期頻率為1MHz,機(jī)器周期為lus定時(shí)單位為：lus要求定時(shí)1ms時(shí)：取PS=4,TMRO初始值為6。理論誤差為2us四、應(yīng)用實(shí)例一：使用定時(shí)器控制輸出方波信號(hào)(查詢方式)1、電路原理設(shè)計(jì)8vccvccI10IT1213T?T3T?nT9TPMCLRRAORAIRA2R

34、A3RA4RA5REQRDRE1MRRE2CSX-DDVSSOSC1.CLK1OSC2CLKORCORC1RC2RC3RDORD1RB陽(yáng)RBRBRBRBRBRB黑rdrd5rd4rcrcrcrcrdrdR110kSW-PB1OO-KMDS?PIC-16FS77A圖7.2TMRO定時(shí)器應(yīng)用原理圖PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 #頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1第 頁(yè)2、程序流程設(shè)計(jì)PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩第 #頁(yè)第 #頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1第 #頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩

35、第 頁(yè)第 頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1第 #頁(yè)圖73TMRO定時(shí)器延時(shí)應(yīng)用流程圖3、程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)/TMRO作為定時(shí)延時(shí)用/PORTC7LED/PORTB0KEYinclude/tableforCom-ASHMGstaticvolatileunsignedchaitablefl1=0 xC0,0 xf9.0 xa4,0 xb0.0 x99.0 x92,0 x82.0 xd&0 x80,0 x90,0 xff;/0123456789全滅voiddelavXins(unsignedintXins);voiddelavTMROO;voidniainQTRISB=OxFF;TRISC=0 x7F;

36、OPTION=0 x7;/TOCS=0;PSA=0;PS2.PS0=111;/tmrO使用內(nèi)部時(shí)鐘，使用預(yù)分頻器，分頻比1：256T0IF=0;RC7=1;wlule(l)delayTMRO();RC7=?RC7;voiddelavXins(unsignedintXins)/4MHzunsignedmtij;fbi(i=0;iXins;i+)for(J=0j90;j+);/delay64us4MHzvoiddelavTMROQ五、應(yīng)用實(shí)例二：使用定時(shí)器控制數(shù)碼管數(shù)據(jù)(中斷方式)1、電路原理設(shè)計(jì)2、程序流程設(shè)計(jì)3、程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)使用TMRO+斷，控制輸出/PORTC7LED/PORTB0KEY#i

37、iicludevoidniainQTRISB=OxFF;TRISC=0 x7F;OPTION=0 x5;/TOCS=0;PSA=0;PS2.PS0=101;/tmrO使用內(nèi)部時(shí)鐘，使用預(yù)分頻器，分頻比111：256;101:64T0IF=0;TMR0=0 x08;T0IE=1;GIE=1;wliile(l)/delay10mswithtimerOinterrupt(256-100)*644MHzvoidinterruptISR_Timer()If(TOIE&TOIF)TMR0=100;T0IF=0;RC7=!RC7;六、應(yīng)用實(shí)例三：使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模式測(cè)試外部信號(hào)頻率1、電路原理設(shè)計(jì)使用兩個(gè)

38、定時(shí)器完成計(jì)數(shù)、測(cè)頻功能。使用TMR0進(jìn)行精確定時(shí)，使用TMR1進(jìn)行外部信號(hào)頻率計(jì)數(shù)。TMR0定時(shí)時(shí)間到后，TMR1的計(jì)數(shù)ffi/TMRO的定時(shí)時(shí)間即得外部信號(hào)頻率，方法為測(cè)頻方式。2、程序流程設(shè)計(jì)3、程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)七、Timer。、Timed、Tmier2的不同及應(yīng)用第8章A/D模塊（2）AD轉(zhuǎn)化原理及過(guò)程1、PIC單片機(jī)AD類型：逐次比較型、10位、8個(gè)通道工作原理圖8.1PIC單片機(jī)AD通道框圖3、轉(zhuǎn)換時(shí)間要求T=（10+2）*Tad每一位數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換時(shí)間定義為Tad,Tad不得小于1.6uso在轉(zhuǎn)換完成后，卜次采樣重新開(kāi)始之前，必須有2Tad的等待時(shí)間。完成10位轉(zhuǎn)換時(shí)間為10名Ta二、A

39、D和關(guān)寄存器ADCON0控制寄存器0表ADCONO控制寄存器Bit76543210ADCS1ADCS0CHS2CHS1CHS0GO/DONE-ADONADCS1.0：AD轉(zhuǎn)換時(shí)蝕選擇位。00：fosc/201：fosc/810：fosc/3211：自帶阻容（RC）振蕩器CHS2.0：AD轉(zhuǎn)換通道選擇位。000：RA0/AN0001：RA1/AN1010：RA2/AN2Oil：RA3/AN3100：RA5/AN4101：RE0/AN5110：RE1/AN6111：RE2/AN7GODONE：AD轉(zhuǎn)換啟動(dòng)控制/狀態(tài)位。1啟動(dòng)，0未啟動(dòng)或者轉(zhuǎn)換完成ADON：AD轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)位，1使用，0關(guān)閉ADC2、A

40、DCONO控制寄存器1表&2ADCON1控制寄存器Bit76543210ADFM-PCFG3PCFG2PCFG1PCFG0ADFM：AD轉(zhuǎn)換結(jié)果格式選擇位。0：左對(duì)齊;1：右對(duì)齊PCFG：AD轉(zhuǎn)換引腳功能選擇位。表8.3AD轉(zhuǎn)換引腳功能選擇PCFGAN7AN6AN5AN4AN3AN2AN1ANOVREF+VREF-C/R0000AAAAAAAAVDDvss&00001AAAAVREFi-AAAAN3vss7/10010DDDAAAAAVDDvss0011DDDAVREF+-AAAAN3vss4/10100DD0DADAAVDDvss300101DUUDVREF4-UAAAN3vss2/1011

41、XDDDDDnDD-0/01000AAAAVREFi-VREF-AAAN3AN2&21001DUAAAAAAVDDvss691010DDAAVREF-t-AAAAN3vss311011DDAAVREFi-VREF-AAAN3AN24/21100DDDAVREF4-VREF-AAAN3AN23/21101DDDDVREF+-VREF-AAAN3AN22/21110DDDDDDDAVDDVSS1/01111DDDDVREF4-VREF-DAAN3AN21/2A二AnaloginputD=DigitalI/OC/R=#ofanaloginputchannels.*ofA/Dvoltagerefere

42、nces3、AD轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器ADRESH.ADRESL4、端II方向寄存器TRISATRISE5、第1外設(shè)中斷使能寄存器PIE1ADIE6、第1外設(shè)中斷標(biāo)志寄存器PIRK6ADIF7、中斷控制寄存器INTCONGIEINTCONPEIE三、AD轉(zhuǎn)化結(jié)果計(jì)算方法Ain=-Vref-）*ADRES+Vie匸1024四、應(yīng)用實(shí)例一：使用AD通道測(cè)試外部電壓（查詢方法）電路原理設(shè)計(jì)VCC圖8.2PIC單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換通道PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1PIC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1第 頁(yè)第 頁(yè)P(yáng)IC單片機(jī)原理及其應(yīng)用牛軍浩1第 #頁(yè)2、程序流程設(shè)計(jì)圖8.2PIC單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換流程圖3、程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)v

43、oidniainQinti;intloopnum;intADData;unsignedchaicQian,cBai,cShi,cGe;TRISA=0 xFF;TRISE=OxFF;ADCON1=0X80;ADCONO=Ox81;while(l)ADGO=1;wlule(ADGO)ADData=(iiit)ADRESH;ADData=(ADData8)&0 x0300)+ADRESL;display(ADData);五、應(yīng)用實(shí)例二：使用AD通道測(cè)試外部電壓（中斷方法）1、程序流程設(shè)計(jì)2、程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)第15章網(wǎng)絡(luò)通信與數(shù)據(jù)傳輸模塊(3)一、USART串行通信模塊介紹串行通信的兩種基本方式：同步傳輸、異步傳輸1、異步傳輸只有數(shù)據(jù)線，沒(méi)有時(shí)鐘線必須預(yù)先約定：雙方通信速率，每個(gè)字符的長(zhǎng)度、起始位同步技術(shù)起始位：空閑為邏輯1,1個(gè)邏輯0表示起始數(shù)據(jù)位串：5、6、7、8、9位等，LSE在前。奇偶校驗(yàn)位：1位停止位：表示一個(gè)字符的結(jié)束，1位、1.5位、2位2、同步傳輸夕卜加時(shí)鐘線，提高了傳輸效率,不需開(kāi)始位、停止位等，如SPLIIC3、串行通信的數(shù)據(jù)傳輸單工傳送、半雙工傳送、全雙工傳送4、組網(wǎng)方式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、多機(jī)通信二、相關(guān)寄存器1、INTCON控制寄存器GIE、PEIE2、PLE1第一外設(shè)允許RCIE、TXIE3、