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PIC18系列单片机原理及实践

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PIC18F452单片机原理及编程实践(第二章)PIC结构体与汇编语言编程

PIC18F452单片机原理及编程实践(第二章)PIC结构体与汇编语言编程



2017/8/29
20
―快速访问RAM区”的映射示意图
0区 （256B）
000H 0FFH
GP RAM GP RAM
000H 07FH F80H FFFH
128B 14区 （256B）
GP RAM FSR
GP RAM
F00H F7FH
F80H FFFH
128B
―快速访问”存 储区的组成 （256B）
9

2017/8/29
PIC18F452的“文件寄存器”结构示意图
4K RAM 000H 0FFH
GP RAM GP RAM
0 255
通用寄存器GPR 文件寄存器 特殊功能寄存器SFR
GP RAM
F00H F7FH F80H FFFH
3840
GP RAM SFR区域 （128B）
3967 3968 4095

2017/8/29
8
PIC文件寄存器（RAM）的空间分配

按照功能逻辑划分，文件寄存器（RAM）被分为： ① 通用寄存器 GPR：存储程序中的变量数据； ② 特殊功能寄存器 SFR：用于设定功能模块的工作 模式、工作状态等特殊信息。

GPR和SFR同在一个RAM存储阵列。 凡是没有分配给SFR的空间都可以作为通用寄存器GPR。 在18F系列中，SFR被“统一集中”在RAM的高地址空间 中（第15区的高128B）。 PIC18系列 RAM的大小随型号而不同，从32B～4KB。

―区选择寄存器”BSF的设定是可以通过指令： MOVLW k MOVWF BSR （k=0～15）
15区 （256B）
GP RAM SFR区域 （128B）

PIC18F452单片机原理及编程实践(第三章)分支、调用和延时循环

PIC18F452单片机原理及编程实践(第三章)分支、调用和延时循环


2017/8/29
19
（一）DECFSZ 指令在循环程序中的应用

指令格式： DECFSZ
f,d
----- decrease if f=0 then skip

说明：对文件寄存器f-1→f，如果f=0则跳一步（skip）， 否则顺序执行下一条指令。 编制固定次数循环程序时往往采用一个f 做“循环计数 器 ”： 选择一个文件寄存器 f 做“循环计数器”，该寄存器预先 装载一个初值N （N=循环次数）； 利用DECFSZ指令作为循环控制语句：每执行一次循环便 执行一次DECFSZ，当f=0时通过指令的skip操作跳出循 环体，结束整个循环。
2017/8/29 8
（二）无条件分支指令 BRA n ---- branch

格式：
BRA
n
;PC+2+2n→PC
功能：实现-1024～+1023范围内的转移； 说明：2B字节指令，其中高5位操作码、低11位为偏移量， 采用补码的形式。实际编程中使用“符号地址”替代偏移 量补码，以简化编程。
3.
BNZ只是对现在状态寄存器Z标志进行判断。而Z标志借 用前面的 DECF F,1 指令运行结果来影响的。
29
2017/8/29
练

习
试用DECFSZ和BNZ两种指令完成： 将PORTC口输入的数据乘以4，在通过PORTB口输出。 【提示】： 1. 首先要将端口的方向寄存器TRISC（F94H）置0xff、 TRISB（F93H）置0x00； 2. 方向寄存器 TRISC的地址=F94H， TRISB的地址=F93H； 3. 端口寄存器PORTC的地址=F82H, PORTB的地址=F81H.

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十章)PIC 18串行接口的汇编和C编程

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十章)PIC 18串行接口的汇编和C编程

计算机内部的数据是按字节存储、运算的； 计算机与外部设备之间的数据传输从理论上讲：采用并 行方式是效率最高的，因为并行传输数据的速度快； 如果两套设备之间距离变长，则不得不考虑下列因素： 数据传输设备的成本：并行设备至少要8条以上的线； 随着距离的加长，信号幅值将要衰减、干扰信号的影响 将显著增加。 因此长距离通信采用串行传输方式必然结果。
2017/8/29
21
波特率的物理概念
0 1 0 1 100 10 1 01 1 00 单位时间内传送二进制数据（bit）的个数
2017/8/29
22
10.3.1 PIC18的SPBRG和波特率B

PIC18的串行接口的异步通信支持不同的波特率，以满足 双方（不同的fosc）的通信的要求；


PIC18波特率的设定是由8位的寄存器SPBRG实现的；
2017/8/29
25
10.3.2 PIC18的TXREG寄存器

TXREG ----发送数据缓冲器。要想将数据发送出去，必须 事先将数据装载到TXREG中。例如；
MOVLW MOVWF 0x41 TXREG

当执行MOVWF TXREG 装载数据时，数据同时会被写入 “移位寄存器TSR”中，并开始通过TX引脚串行发送数据；


2017/8/29
12
10.1.5 RS-232串行电平标准

为了使不同厂家生产的通信设备彼此兼容，电子工业联 盟（EIA）在1960年制定了一个接口标准 --- RS232， 后续有修改为RS232B、RS232C。这里将其统称为 RS232； 在RS232标准中： 逻辑1的电平是-3～-25V； 逻辑0的电平是+3～+25V。

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十一章)PIC 18的中断编程

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十一章)PIC 18的中断编程
3. 如果中断源属于第二梯队（外设中断），还需将PEIE置 一（如： BSF INTCON,PEIE）。
INTCON寄存器各位定义 GIE PEIE MSB
2017/8/29
TMR0IE
INNT0IF
RBIF LSB
16
中断设置举例

编写出完成下列操作的指令： 允许定时器0的中断和外部以硬件引脚中断INT0；
主程序 断点 中断返回 中断响应 中断服 务程序

2017/8/29
6

编程者可对外设编写的ISR定义 在ROM的某一位置nnnn；
将与ISR地址相关的跳转指令存 放在ROM的特定单元 中，这些 单元称之-------中断向量 。 一旦CPU响应某一外设的中断申 请就首先跳到中断向量单元，并 从中获取跳转到ISR的指令、转 到真正的ISR中；
2017/8/29
8

在PIC18系统中只用一个中断向量单元。这就意味着不论 是谁引发的中断响应，CPU都会自动的跳转到0008H单元 中，那么如何实现不同中断源的ISR服务呢？ 在系统编程中，如果使用了两个或两个以上的中断源时， 就要在向量的单元（0008H）中编写一段中断源查询的程 序：判断是哪个中断源引发的中断。 当然查询程序也可以在ROM的其他位置，但要有中断向 量中的指令来引导。如：在0008H单元中写入
2017/8/29
PEIE
GIE
第一梯队的中断使能 与PEIE无关
返回前一次
15
11.1.6 中断初始化的步骤（以TMR0为例）

使能任何一个中断，必须遵循下面的步骤： 必须将GIE置一 （BSF INTCON,GIE）； 将对应的中断使能为置一
1. 2.
（如使能TMR0： BSF INTCON,TMR0IE）；

PIC18系列单片机原理及实践【精选】

PIC18系列单片机原理及实践【精选】
采用掩模技术制造的芯片是“专用”的芯片，不能用于其 它项目。因此，掩模ROM工艺的单片机是针对某一产品 生产的。
2019/9/11
大连理工大学 电工电子实验中心 陈育斌
18
1.5 PIC微控制器的数据RAM和E2PROM
RAM和E2PROM都是用来存储数据的。其中：
1. RAM用于存储程序的“变量”，如系统采集的输入数据、 处理运算的中间结果或者是程序的最终数据等。
大连理工大学 电工电子实验中心 陈育斌
3
第一章 PIC微控制器的历史和特征
1989年Microchip公司开发了一种8位的微控制器： PIC（Peripheral Interface Controler ——— 外围接口控制器）；
将少量的RAM、ROM、一个定时器和一些I/O端口全 部集成在一个8脚的芯片上；
2. 将芯片内部所包含的ADC、定时器、同步/异步收发器、 E2PROM、看门狗WDT、I2C总线、CAN总线接口等统 称为“外围模块”。外围模块有两个特征：
①都是由对应的SFR进行初始化控制；
②在PIC18XXX系列中，不同的型号其配置各不相同。
2019/9/11
大连理工大学 电工电子实验中心 陈育斌
RAM的大小影响着CPU处理数据的空间。一个大容量的 RAM还可以使高级语言运行更为流畅。
特点：存储速度快（与指令运行的速度同步）、掉电后 数据丢失。
2. E2PROM用于存储 “重要而不需经常修改的数据”。一 般是结果数据，如：水表的流量、汽车的行驶里程、远 端采集的遥感数据等。
特点：掉电后数据不丢失、存储数据速度慢（ms级）。
1. 16FXXX：具有丰富的内部模块、完整的指令系统和良 好的向下兼容性。适合初学入门的系列；

PIC18F452单片机原理及编程实践(第四章)PIC的端口编程

PIC18F452单片机原理及编程实践(第四章)PIC的端口编程

端口A：RA（7线） 端口B：RB（8线） 端口C：RC（8线） 端口D：RD（8线） 端口E：RE（3线）
注： ①只列出引脚的基本功能； ②28脚芯片只有RA、 RB 和RC端口。
4
4.1 PIC 单片机的I/O端口编程

与其它单片机（如：MCS-51）不同：每一个端口都对 应三个SFR。其中： Out Data Latch x：--------------端口输出数据锁存器； TRIS Latch x： -------端口数据传送方向控制寄存器；
2017/8/29
5
4.1.1 TRIS x 寄存器的作用

1. 2.
TRISx寄存器控制对应端口、 对应位 数据传送的方向； TRIS x寄存器的宽度（bit）与PORT x的宽度一致； TRIS x寄存器某一位=1，对应PORT x对应位为输入； TRIS x寄存器某一位=0，对应PORT x对应位为输出。
TTL 电平输 入缓冲器
CK /Q
Tris Latch
RD TRIS
Q
RD PORT
D
Data Input Latch
EN
返回上次
2017/8/29 8
PIC18端口的两类主要操作

数据的输出：来自内部的数据总线送至Data Latch的D端， 再经/Q端输出经门电路和场效应管送至I/O引脚。 数据的输入：来自I/O引脚的数据经TTL电平输入缓冲器送 到Input Latch的D端，由Q端经三态门送内部数据总线。


2017/8/29
2
4.0 PIC18单片机的I/O端口简介

以DIP40脚的PIC18F458/452为例。具有5个并行端口、 共占据34个芯片引脚： PORTA ------ 7bit PORTB ------ 8bit

PIC18系列单片机原理及实践

PIC18系列单片机原理及实践


通过两个引脚可进行在线串行编程（ICSP）；
通过2个脚在线调试器。
2019/2/14
大连理工大学 电工电子实验中心 陈育斌
11
（，高速度FLASH/EEPROM技术； 全静态设计； 宽范围的工作电压：2.0-5.5V； 工业级和扩展级温度范围； 低功耗： —在5V、4MHz下典型值1.6mA；
1.6 PIC微控制器的I/O引脚 1.7 PIC微控制器的外围设备
大连理工大学 电工电子实验中心 陈育斌 3
第一章 PIC微控制器的历史和特征

1989年Microchip公司开发了一种8位的微控制器： PIC（Peripheral Interface Controler ——— 外围接口控制器）；


2019/2/14
大连理工大学 电工电子实验中心 陈育斌
20
1.6 PIC微控制器的I/O引脚



PIC18XXX系列单片机的引脚为18～80不等，其中可做 I/O引脚的数量为16～72不等。很明显，I/O引脚的数量受 到芯片引脚的约束。 Microchip公司对产品开发采用了“面向应用”的设计理 念，产品种类多而细，从8脚的简约型到80脚高档型。这 种设计使用户可以根据工程项目的需要有“针对性”的进 行选型，做到系统设计的“最优性价比”。 引脚的减少意味着芯片功能的简化，降低成本。相反，80 脚的产品意味着芯片内部模块的增加、功能的强大（因为 许多模块都需要借助于引脚进行数据交换的）。
2019/2/14
目
1. 2. 3. 4. 5. 6.
录
第一章 PIC微控制器的历史和特征 1.1 PIC微控制器的产品系列 1.2 PIC18系列微控制器的特性 1.3 PIC微控制器的产品局限性 1.4 PIC微控制器的程序ROM 1.5 PIC微控制器的数据RAM和

pic18实验指导书

pic18实验指导书

6、 键盘控制 LED 显示程序
要使用 SW2 和 SW3 两个按键，必须先将其对应的端口用下面的代码初始化为输入：
TRISBbits.TRISB0=1; //sw2 input pin TRISAbits.TRISA4=1; //sw3 input pin
然后通过下面的代码读取按键：
if(PORTAbits.RA4==0){ //开发板上已有硬件去抖动处理 //这里执行 SW3 按下时的动作
// Set b0 of LED is On // Enable Interrupt Priority bit，中断优先级位 // Timer2 设为高优先级，对应的中断向量地址地址为 0x08H // Enable High Priority Interrupt，允许高优先级中断
OpenTimer2 (TIMER_INT_ON&T2_PS_1_16 &T2_POST_1_10);
while(1);
// Loop Here!
}
#pragma code isrhighcode = 0x0008 void isr_high_direct(void) {
_asm goto isr_high _endasm } #pragma code
//伪指令告诉编译器中断函数的入口地址是 0x008h
TD7=0;
};
}
将顶部图标工具栏中的编译选项选择为 Debug,
,
再用 Project->Build All 来编译这个程序，Output 窗口应该显示编译成功。
连接硬件，将 App001 开发板和 ICD2 仿真器用 6 芯电缆连接起来，将 ICD2 和 PC
机用 USB 电缆连接起来，再为 App001 开发板上电。

PIC18F452单片机原理及编程实践(第四章)PIC的端口编程

PIC18F452单片机原理及编程实践(第四章)PIC的端口编程

MOVF
PORTA,W
却使用了两个不同的地址。这是防止与PORTA得真正输 入（通过Input Latch的外信号输入）相区别。
LAT
的地址=F80H；
PORTA的地址=F92H。
端口结构图
2017/8/29 17
端口结构小结

1.
每一个端口都对应三个地址： 数据端口PORT x ： 输入输出Latch地址。 注意：在端口内部输出与输入对应着两个锁存器： Out Data Latch ----- 输出数据的锁存器； Input Data Latch ----- 输入数据的锁存器。 但他们都具有相同的地址：如 MOVWF PORTA 利用输出锁存器输出数据； MOVF PORTA,W 通过输入锁存器读取引脚信号。 两者是靠指令的性质（输入/输出）来自动选择的。
端口结构图
2017/8/29
16

5 检查端口的输出数据。（RD LAT）
端口做输出时的“回馈 ”操作，可以称之为“准输 入 ”。与真正的输入的区别是：回送前次输出数据的状 态，而不是端口的引脚电平信号。

注意：尽管在物理结构上 RD LAT 的操作与端口输出时 WR PORT 是同一个锁存器，但是两种操作： MOVF LATA,W

端口A： 7位并行端口（引脚：RA0～RA6）； 端口地址（SFR）： PORTA：F80H； I/O引脚 第二功能 TRISA： F92H； RA0 AN0 / CAREF LATA： F89H。 RA1 AN1 / 端口的第二功能： RA2 AN2 / VREFADC电路的模拟 RA3 AN3 / VREF+ 输入引脚等。
如： MOVF MOVF LATA,W PORTA,W ;回读Out Data Latch 数据 ;输入PORTA的引脚信号

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十三章)PIC18的ADC模块编程

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十三章)PIC18的ADC模块编程
2017/8/29
PIC 18F458
microchip
FLASH型
RB7 RB6 RB5 RB4 RB3 RB2 RB1 RB0 V dd V ss RD7 RD6 RD5 RD4 RC7 RC6 RC5 RC4 RD3 RD2
端口A：RA（6线） 端口B：RB（8线） 端口C：RC（8线） 端口D：RD（8线） 端口E：RE（3线）

如果即要高的转换分辨率又要较宽的测量范围，那就要选取高位数的
ADC模块：如：10位、12位或16位等，但这是要付出很高的费用。
2017/8/29
8
ADC模块的主要特征 ---- 数字信号的输出
4.

数字信号的输出： 与位数有关，如：8位、10位、12位或16位等； 输出的码制：有二进制、BCD码的形式； 输出的格式：并行数据、串行数据等。
000000
nn
nnnnnnnn
nnnnnnnn
nn 000000
ADRESH
2017/8/29
ADRESL
ADRESH
ADRESL
返回
24
ADCON1寄存器
ADFM
MSB
ADS2
---
---
PCFG3
PCFG2 PCFG1
PCFG0
LSB
PCFG3～0 0000 : : 1111
ADC端口配置位
6.

可利用+Vref 与 - Vref 的差值获取不同的Vref值。
2017/8/29
15
Hale Waihona Puke .ADC模块包含一个自带的“RC低功耗时钟系统” ，在 此模式下，ADC模块可以摆脱对系统时钟fosc的依赖性， 确保在SLEEP模式下ADC模块仍可正常工作。

PIC18系列单片机原理及实践

PIC18系列单片机原理及实践
PIC18系列单片机原理及 实践
PIC18系列单片机是一种非常常用的微控制器，本课程将通过理论与实践相 结合的方式，详细介绍该系列单片机的原理和应用。
PIC18单片机系列概述
PIC18单片机系列广泛应用于嵌入式系统，具有强大的处理能力和丰富的外设功能。本节课将介绍其特 点、应用领域和优势。
强大的处理能力
2
对电流、电压和功率的控制。
PIC18单片机可以通过PWM输出来控
制LED的亮度，实现动态调节效果。
3
电机速度控制
利用PWM输出可以控制电机的转速， 实现精确的速度控制。
定时器与中断的应用
定时器和中断是PIC18单片机重要的功能模块。本节课将介绍定时器的原理和中断的应用方法。
定时器 中断ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通过定时器模块可以实现精确的时间计量和延 时控制。
1
需求分析
明确系统的功能需求和性能指标。
硬件设计
2
选择适合的单片机和外围电路，并进
行电路设计。
3
软件设计
编写单片机的程序代码，实现系统的
系统集成
4
功能。
将硬件和软件部分进行整合，并进行 调试和测试。
开发工具的选择与环境配置
选择合适的开发工具和环境对于单片机开发非常重要。本节课将介绍开发工具的选择准则和环境配置的 步骤。
2 汇编语言
更接近硬件，可以对单片机进行更细致的控制，适合对性能要求较高的应用。
I/O口及外设的应用方法
通过I/O口和外围设备，PIC18单片机可以与外部世界进行信息交互。本节课将介绍I/O口的基本原理和 外设的应用方法。
I/O口基本原理
外设的应用方法
I/O口用于输入和输出数字信号， 通过设置和读取I/O口寄存器来 实现。

PIC18F452单片机原理及编程实践(第六章)存储器转换、表处理、宏和模块

PIC18F452单片机原理及编程实践(第六章)存储器转换、表处理、宏和模块



为FSRx装载数据的指令是：LFSRx （Load FSRx），如： LFSR 0,0x40 --------为FSR0赋值0x40；
2017/8/29
10
相关SFR寄存器及地址
第0组
SFR FSR0H 地址 FEAH SFR
第1组
地址 FE2H SFR FSR1H
第2组
地址 FDAH FSR2H
12

1. 2. 3.

2017/8/29
（一）直接寻址方式访问数据快
MOVLW MOVWF MOVWF MOVWF MOVWF

0x55 0x40 0x41 0x42 0x43
特点：如果数据快不是很大，直接寻址的方式还是可以的， 但是如果数据快的长度很大时，直接寻址的编程方法会占 用大量的指令、内存。
9


2017/8/29
6.2.1 间接寻址寄存器 INDF x

尽管间接寻址是通过 FSR x 做数据地址指针，但在使用 指令时却使用了另外一个寄存器 INDF x，这一点似乎对 FSR x 显得“不公平”，这也是PIC指令系统的一个特点。 从另一个角度去分析“寄存器间接寻址”： 当使用间接寻址的指令时，是通过间址寄存器 INDFx来表 征的，而实际上在后台做数据指针的却是FSRx。所以在 使用INDFx寻址时，要事先为指针FSRx装数据。
4


2017/8/29
“立即数寻址”应用举例
例如：向文件寄存器10H单元送数据0FH。
MOVLW MOVWF 0x0F 0x10


练习：将PORTD端口设定为输出端口，试编程。
2017/8/29
5

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十章)PIC 18串行接口的汇编和C编程

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十章)PIC 18串行接口的汇编和C编程

计算机内部的数据是按字节存储、运算的； 计算机与外部设备之间的数据传输从理论上讲：采用并 行方式是效率最高的，因为并行传输数据的速度快； 如果两套设备之间距离变长，则不得不考虑下列因素： 数据传输设备的成本：并行设备至少要8条以上的线； 随着距离的加长，信号幅值将要衰减、干扰信号的影响 将显著增加。 因此长距离通信采用串行传输方式必然结果。
第十章 PIC 18串行接口的汇编和C编程

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
本章内容： 串行通信和并行通信，串行通信的优点； 串行通信的协议； 同步串行和异步串行； 半双工和全双工传输； 数据帧格式； 串行数据传输速度和波特率，PIC18的波特率； RS-232标准及MAX232芯片的应用； PIC18串行通信的特征以及相关的寄存器； 使用汇编和C语言对PIC18串行口的编程。
RS232 电平
TX RX
MAX232
MAX232
RX TX
PIC18甲乙两地之间远距离通讯（RS-232电平）
TX RX MAX232 PC机 COM1,COM2
PIC18与PC机之间的数据通讯（RS-232电平）
2017/8/29 14
10.2.1 PIC18的串行接口模块

1. 2.
具备同步、异步的全双工的功能模块； 在PIC18单片机中有两个引脚是用于串行通信的： RX --- 串行数据接收端（RC7）； TX --- 串行数据发送端（RC6）。 当使能串口模块时要通过TRISC的相关位的引脚方向进 行设置（BCF TRISC,6 和 BSF TRISC,7）。 主要的相关SFR寄存器： SPBGR：波特率寄存器）； TXSTA、 RCSTA：发送状态、接收状态寄存器； TXREG、RCREG：发送数据、接收数据缓冲器。

PIC18F452单片机原理及编程实践(第一章)PIC微控制器的历史和特征

PIC18F452单片机原理及编程实践(第一章)PIC微控制器的历史和特征
2017/8/29 2
Microchip 公司简介

1990年Microchip 公司在世界同行排名第20名；
2003年6月“市场研究公司——Gartner Dataquest‖ 的“2002年单片机 市场份额和单位出货量”报告指出： Microchip 公司8位机已跃居全球第 一，占全球市场的16.1%；


2017/8/29
3
第一章 PIC微控制器的历史和特征

1989年Microchip公司开发了一种8位的微控制器： PIC（Peripheral Interface Controler ——— 外围接口控制器）；

将少量的RAM、ROM、一个定时器和一些I/O端口全 部集成在一个8脚的芯片上；
1.
2017/8/29 6
计算机/单片机系统的构成

一个计算机系统是由“硬件系统”和“应用软件”组成； 硬件系统主要包括： CPU--中央处理器：执行指令的机构； 存储器：包含程序存储器ROM和数据存储器； I/O --- 输入输出端口：CPU与外部器件的数据通道； 中断系统：高效处理外部器件服务请求的硬件逻辑；


2017/8/29
5
了解几个单片机的名词
CPU：中央处理器（），执行指令的机构； 2. RAM：随机存储器（）；存数程序的中间、结果数据； 3. ROM：只读存储器（）；存储程序或常数； 4. Bit：二进制数据的“位”； 5. 字节：数据/指令的宽度，由8bit或16bit组成； 6. 8位单片机：指可直接处理8位数据的单片机； 7. 立即数：存在于指令中的原始数据； 8. 寄存器：用于暂存数据的存储单元（是RAM的一部分）； 9. 指 令：控制CPU的代码（存放于ROM中）； 10. 程 序：实现某一功能的指令序列；

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十五章)PIC18的CCP和ECCP编程

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十五章)PIC18的CCP和ECCP编程

1. 2. 3. 4.
2017/8/29
5
CCP1CON寄存器
--MSB
--- DC1B1
DC1B0 CCP1M3 CCP1M2 CCP1M1 CCP1M0
LSB
DC1B1 DC1B0
PWM模式下10位占空比中的第1位 PWM模式下10位占空比中的第0位
返回
2017/8/29 6
CCP1CON寄存器
FLAG EQU DISP EQU 0x10 0x00 ;定义一个标志寄存器FLAG ;定义FLAG,0=1为捕捉完成标志
ORG 0000H GOTO MAIN ORG 0008H BTFSC PIR1,CCP1IF GOTO CCP_ISR RETFIE
第一次捕 捉上升沿
T1计数
第二次捕 捉下降沿
捕捉脉宽参数
2017/8/29
27
MAIN
MOVLW MOVWF MOVLW MOVWF MOVLW MOVWF CLRF CLRF BSF CLRF CLRF BCF
2017/8/29
PIC 18F458 microchip
FLASH型
RB7 RB6 RB5 RB4 RB3 RB2 RB1 RB0 V dd V ss RD7 RD6 RD5 RD4 / ECCP1 RC7 RC6 RC5 RC4 RD3 RD2
13
15.2 输入捕捉（Capture）

用于测量外部的周期性方波信号的周期（频率）； 外部信号由CCP1/RC2输入。
返回
2017/8/29
12
15.1 .3 CCP 信号引脚
/MCLR / Vpp RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2 RA3/AN3 RA4/T0CKI RA5/AN4 RE0/AN5 RE1/AN6 RE2/AN7 V dd V ss OSC1/CLKI OSC2/CLKO/RA6 T1CIK / RC0 RC1 CCP1 / RC2 RC3 RD0 RD1

PIC18系列单片机原理和实践

PIC18系列单片机原理和实践

2019/1/4
大连理工大学 电工电子实验中心 陈育斌
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1.2 PIC18系列单片机的特性
与其它PIC系列单片机一样，采用精简指令集RISC、流 水作业、丰富的内部模块、低功耗大电流驱动等。为了 更适合单片机的C语言开发，18系列设计成较大的信息 存储空间。如： 2M的程序存储器空间； 4K的数据存储空间； 这种设计极大的方便了C语言的设计与编程。
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目
录
第一章 PIC微控制器的历史和特征 1.1 PIC微控制器的产品系列 1.2 PIC18系列微控制器的特性 1.3 PIC微控制器的产品局限性 1.4 PIC微控制器的程序ROM 1.5 PIC微控制器的数据RAM和E2PROM
1.6 PIC微控制器的I/O引脚
1.7 PIC微控制器的外围设备
PIC18系列单片机原理及实践 （第一章）
参考资料：《PIC技术宝典》 PIC Microcontroller and Embedded Systems [美] Rolin D.Mckinlay 著 课件编写：大连理工大学 电工电子实验中心 2009年12月
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大连理工大学 电工电子实验中心 陈育斌
—在3V、32KHz下典型值25uA；
—待机电流典型值0.2uA。
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1.3 PIC微控制器的产品局限性

由于历史原因：PIC单片机的产品是逐渐从低向高发展。 其中最明显的特征是：随着产品性能的提高其内部的硬 件结构也在变化。如程序存储器ROM的宽度会随着产品 性能的升级而加宽，且指令系统也在扩充。
16FXXX：具有丰富的内部模块、完整的指令系统和良 好的向下兼容性。适合初学入门的系列； 18FXXX：高效的16位指令系统、大容量的ROM和RAM 结构使其更适合C语言编程。更为丰富的内部某块和8位 的硬件乘法器使其具备DSP的性能。学习的高级阶段。

PIC18F452单片机原理及编程实践(第九章)PIC 18定时器的汇编和C编程

PIC18F452单片机原理及编程实践(第九章)PIC 18定时器的汇编和C编程
1.
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3. 4.
5.
有2～5个定时计数器（结构、用途各不相同）； 长度为16位、8位 两种； 计数器计数方式为“加一 ”计数； 定时模式：计数脉冲频率F计数为系统时钟的四分之一, ----- F计数= fosc/4 ； 或：计数脉冲的周期 ----- T计数 = 4 * Tosc 具备分频器（预分频 或 后分频），以增加计数范围。 T计数 =0.25μS
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9.1.1 与TMR0相关的SFR
1.
TMR0H、TMR0L：16 bit结构，对于8位机而言，由两 个寄存器组合而成； T0CON：控制寄存器，用来设定TMR0的工作模式； INTCON：中断控制寄存器 ，存储TMR0的计数溢出标 志TMR0IF和中断允许位TMR0IE（与中断相关） 。
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9.1 定时器TMR0和定时器TMR1

定时器的核心部件是一个“二进制加1计数器”；
计数器是由计数脉冲cp来推动 计数操作的； 计数脉冲cp可以来自两个方面：
1.
来自内部的系统时钟fosc，计数脉冲频率
cp = fosc/4 ---- 定时模式的计数脉冲；
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来自外部事件、经引脚输入
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生活当中离不开时间---定时
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―定时、计数器”的应用领域

定时方式
多用于“周期性定时”：函数（方波）发生器的脉宽控制、 异步串行通讯中的“波特率发生器”，PWM信号的周期、 脉宽控制，电子钟系统等 ------- 由内部时钟信号fosc控制；

计数方式 通过单片机的引脚输入外部的脉冲信号，对输入脉冲的数 量进行统计。如生产线上的产品数量统计、公路上的车辆 计数等 -----------信号由外部通过单片机的端口引脚输入。

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十四章)PIC18的EEPROM模块编程

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十四章)PIC18的EEPROM模块编程
EQU ORG MOVLW MOVWF MOVLW MOVWF MOVLW MOVWF TBLWT*+ 20H 0000H 0x00 TBLPTRL 0x04 TBLPTRH A‟G‟ TABLAT
COUNT
;为TBLPTR赋值0400H
;开始8B数据短写操作
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MOVLW MOVWF TBLWT*+ MOVLW MOVWF TBLWT*+ MOVLW MOVWF TBLWT*+ MOVLW MOVWF TBLWT*+ MOVLW MOVWF TBLWT*+


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14.1.3 EPROM 和 UV-EPROM
EPROM为程序员提供了一种可多次擦除、编程的ROM； 一个EPROM芯片可擦除几千次，这为开发一个系统非常 重要，因为一个好的用户程序是要经过反复调试、不断改 进才能完成； 常用的EPROM是UV-EPROM，即使用紫外线的照射来擦 除芯片中的旧程序 ------ 光化学反映。照射时间一般为 15～30分钟（擦除次数越多、擦除时间就会变长）。； 因UV-EPROM擦除时间长、使用不方便而逐渐被淘汰。
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14.1 ROM半导体存储器

ROM半导体存储器也称“只读存储器”。最大特点是掉 电后数据不丢失 ------ 也称之为“非易失性”存储器； 根据这一特点ROM可用于存储用户程序、常数或表； ROM的种类： PROM EPROM EEPROM Flash ROM 掩模ROM 一次性编程的ROM； 可多次用UV擦除/编程的PROM； 使用电擦除的可多次编程的PROM； 快速电擦除的PROM； 非用户编程的ROM。

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十四章)PIC18的EEPROM模块编程

PIC18F452单片机原理及编程实践(第十四章)PIC18的EEPROM模块编程




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14.2.3 NV-RAM存储器

一种具备普通RAM的读、写特性，有具备非易失行的优 点，这就是NV-RAM存储器； NV-RAM有下列几部分组成： 使用CMOS低功耗的SRAM阵列； 使用内部锂电池做备用电源； 使用智能控制系统，对供电进行监控，当外部电源下降 带一个极限值时，自动切换电源、由内部锂电池供电。
在PIC18系列单片机中程序存储器就是使用flash EPROM装载用户程序的。

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14.1.6 掩模 ROM

由芯片制造厂商编程的一种ROM工艺，程序设计员将调 试好的程序发给ROM厂家，IC的生产厂家在制造ROM芯 片的同时，将用户程序一起烧写进去； 由于烧写过程非常复杂，所以只有大批量的投产（几十万 片）才会使用这种工艺； 芯片一旦制造出来，程序不能再改变。这种工艺的芯片是 与控制对象“对号入座”、其他产品是无法使用的。

1. 2. 3.

上述三个模块被集成在一个IC芯片中。因此NV-RAM的 价格是非常高的。
在芯片断点的情况下，RAM中数据可以保持十年之久。
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14.3 PIC18的存储器配置及 flash存储器

在PIC18中存储器有三种类型： SRAM。作为文件寄存器使用； flash ROM。作为用户程序、常数和常数表格存储； EEPROM。作为非易失行的数据存储器使用。 本节将探讨flash ROM和EEPROM的读写原理以及编程 方法。


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14.1.3 EPROM 和 UV-EPROM
EPROM为程序员提供了一种可多次擦除、编程的ROM； 一个EPROM芯片可擦除几千次，这为开发一个系统非常 重要，因为一个好的用户程序是要经过反复调试、不断改 进才能完成； 常用的EPROM是UV-EPROM，即使用紫外线的照射来擦 除芯片中的旧程序 ------ 光化学反映。照射时间一般为 15～30分钟（擦除次数越多、擦除时间就会变长）。； 因UV-EPROM擦除时间长、使用不方便而逐渐被淘汰。
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2014-4-19
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第一章 PIC微控制器的历史和特征

1989年Microchip公司开发了一种8位的微控制器： PIC（Peripheral Interface Controler ——— 外围接口控制器）；

将少量的RAM、ROM、一个定时器和一些I/O端口全 部集成在一个8脚的芯片上；


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（四）PIC单片机的掩模版本

所谓“掩模”技术是指：将编写好并调试成功的源程序代 码直接交给生产微控制器的厂家，由芯片制造厂家在制造 芯片的过程中将用户程序一同烧入的模式；

在所有ROM的制造工艺模式中，“掩模”工艺是制造成 本最低的一种方式，非常适合工厂对设备的批量生产。 采用掩模技术制造的芯片是“专用”的芯片，不能用于其 它项目。因此，掩模ROM工艺的单片机是针对某一产品 生产的。
最大拉/灌电流可达25mA； 3个外部中断引脚； 4个定时器TMR0、TMR1、TMR2、TMR3； 捕捉/比较/脉宽调制（CCP）模块/增强型CCP模块； 两种工作方式的主同步串行通讯（MSSP）： ① SPI主控方式（支持所有4种SPI工作模式）；
② I2C主控/从动方式；
可寻址的USART模块：支持RS-485和RS-232串口,并 行从动口模式,支持中断支持位。

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1.5 PIC微控制器的数据RAM和E2PROM

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RAM和E2PROM都是用来存储数据的。其中： RAM用于存储程序的“变量”，如系统采集的输入数据、 处理运算的中间结果或者是程序的最终数据等。 RAM的大小影响着CPU处理数据的空间。一个大容量的 RAM还可以使高级语言运行更为流畅。 特点：存储速度快（与指令运行的速度同步）、掉电后 数据丢失。 E2PROM用于存储 “重要而不需经常修改的数据”。一 般是结果数据，如：水表的流量、汽车的行驶里程、远 端采集的遥感数据等。 特点：掉电后数据不丢失、存储数据速度慢（ms级）。

与其他厂家的微控制器一样，用于存储程序代码或常数 的程序ROM其结构、特点决定了其实用的环境和应用的 价值。 其大小决定了系统程序的容量。在广泛使用C语言编程 的今天，采用大容量结构设计显得尤为重要； ROM的制造工艺决定了微控制器的使用特点和制造成本， 这也与半导体工艺的发展水平相关；
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12XXX的指令宽度为12位，指令系统为33条；
16XXX系列的指令宽度为14位，指令系统为35条； 18XXX系列的指令宽度为16为，指令系统为58条。 这种特点决定了不同系列的产品其指令系统没有很好的 兼容性。
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1.4 PIC微控制器的程序ROM

可编程的锁定复位（BOR）；
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（四）特殊的单片机特性

增强功能的FLASH可经受100,000次擦/写操作； EEPROM可经受1,000,000次擦/写操作； FLASH/数据EEPROM数据保存期可超过40年； 软件控制自动可改编程序（在线升级）；

上电复位电路（POR）、上电延迟定时器（PWRT） 和振荡器起振定时器（OST）；
片内RC振荡的看门狗定时器（WDT）保证可靠运行；


低功耗睡眠模式（Sleep）；
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可选择不同的振荡器工作方式： ① 4锁相环（主振荡器）； ② 2路振荡器（32KHz）时钟输入；
16FXXX：具有丰富的内部模块、完整的指令系统和良 好的向下兼容性。适合初学入门的系列； 18FXXX：高效的16位指令系统、大容量的ROM和RAM 结构使其更适合C语言编程。更为丰富的内部某块和8位 的硬件乘法器使其具备DSP的性能。学习的高级阶段。
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1. 2.

通过两个引脚可进行在线串行编程（ICSP）；
通过2个脚在线调试器。
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（五）CMOS芯片工艺性能

低电压，高速度FLASH/EEPROM技术； 全静态设计； 宽范围的工作电压：2.0-5.5V； 工业级和扩展级温度范围； 低功耗： —在5V、4MHz下典型值1.6mA；
2014-4-19
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（三）高级模/数转换特性

10位、8通道的模/数（A/D）转换模块： 可利用休眠状态进行转换，以减少系统干扰、提高精度； 模拟比较模块：可编程多路输入/输出技术；
比较器参考电压模块；
可编程的低电压探测模块（PLVD）：支持低电压检测时 产生中断；
2014-4-19
目
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第一章 PIC微控制器的历史和特征 1.1 PIC微控制器的产品系பைடு நூலகம் 1.2 PIC18系列微控制器的特性 1.3 PIC微控制器的产品局限性 1.4 PIC微控制器的程序ROM 1.5 PIC微控制器的数据RAM和E2PROM
1.6 PIC微控制器的I/O引脚
1.7 PIC微控制器的外围设备
在不到10年的时间内，Microchip公司已经把这个如 此简陋的产品发展成主流的8位微控制器这是一个奇 迹；

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1.1 PIC微控制器的产品系列
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10XXX 12XXX 14XXX 16XXX：应用最广泛的8位机产品，14位指令宽度 18XXX：8位机中的高档产品，16位指令宽度。 它们全部都是8位机系列（内部的数据总线为8位），8 位机的特点：CPU每次处理数据的能力为8位，如果超 过8位就必须事先将其截为8位后再分别处理。
在PIC产品中是以F为来表示的，如：PIC18F458等；


当使用程序烧写器烧写程序时，首先要擦除旧程序然后烧 写新程序。擦除和写入的过程是由编程器自动进行的。
这类芯片适用于产品的研制阶段，需要不断修改、调试程 序的场合。
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（三）PIC单片机的OPT版本
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（一）UV—EPROM的PIC微控制器
早期微控制器ROM的工艺结构。需配合“紫外线擦除器” 和“程序烧写器”完成程序的写入； 1. 2. 使用“紫外线擦除器”中的紫外线照射芯片大约20分钟， 利用“光—化学”反应将芯片中的旧程序擦除； 再使用“程序烧写器”将新程序烧写到芯片中。 早期产品，用于产品的研制阶段。这类芯片的最大缺点 是擦除时间长，目前已经被淘汰。 芯片本身有一个明显的特征：在芯片正面的中央有一个 大约直径10mm透明窗口，为紫外线照射提供一个入射 的光路通道。
① ②
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（一）高性能RISC CPU
C编译器优化体系结构/指令设置； 兼容PIC16和PIC17指令源代码； 高达2MB的程序存储器； 高达4KB的数据存储器；

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（二）优越的外围功能模块特征

OPT（one time programmable）—— 一次性编程技术。 在PIC产品中是以C为来表示OPT结构的，如： PIC16C432等; 与闪存flash工艺结构的芯片相比，具有较低的制造成本。 因此，适合当程序调试成功后进行大规模的生产的情况， 这样可有效降低生产成本； OPT芯片只能进行一次编程，一旦程序烧写进去就永远无 法修改。因此此类芯片不适合开发阶段的使用。
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1.2 PIC18系列单片机的特性
与其它PIC系列单片机一样，采用精简指令集RISC、流 水作业、丰富的内部模块、低功耗大电流驱动等。为了 更适合单片机的C语言开发，18系列设计成较大的信息 存储空间。如： 2M的程序存储器空间； 4K的数据存储空间； 这种设计极大的方便了C语言的设计与编程。
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（二）带闪存flash的PIC18FXXX

与UV—EPROM相比，flash闪存程序存储器采用“电擦除” 技术，具有速度快，擦除次数多的优点。因此闪存ROM 已经取代UV—EPROM，是当前广泛采用的模式；

PIC18FXXX系列微控制器采用闪存ROM结构。擦除程序 不用外加“擦除器”，但烧写程序时需要“程序烧写器”。
—在3V、32KHz下典型值25uA；
—待机电流典型值0.2uA。
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1.3 PIC微控制器的产品局限性

由于历史原因：PIC单片机的产品是逐渐从低向高发展。 其中最明显的特征是：随着产品性能的提高其内部的硬 件结构也在变化。如程序存储器ROM的宽度会随着产品 性能的升级而加宽，且指令系统也在扩充。


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大连理工大学 电工电子实验中心 陈育斌