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PIC8位单片机的基本组成

  PIC系列8位单片机为适应各种不同的用途,有多种型号可供选用。但是,尽管PIC单片机有不同的档次和型号,但其最基本的组成则大同小异。因此,在这里先从型号PIC16F84的单片机入手,讨论其基本组成。PIC16F84是双列直插式(DIP)塑料封装,最大时钟频率可达4MHz。现为Microchip公司的独家产品,关于其具体技术指标,可查阅该公司的产品手册,或在网址 http://www.microchip.com 上查找。
 PIC16F84单片机的引脚排列可参阅本期本版的16F8X系列简介一文。本文的附图是该器件的主要组成部分。PIC16F84虽然体积不大,但仍然是一个完整的计算机,它有一个中央处理器(CPU)、程序存储器(ROM)、数据寄存器(RAM)和两个输入/输出口(I/O口)。
 和其它品种的单片机一样,CPU是此单片机的“首脑”,它从程序存储器中读取和执行指令。在取指和执行时,还可同时对数据寄存器进行取数(前已介绍PIC16F84采用哈佛结构)。由附图可明显看出,程序存储器和数据存储器各有一条总线与CPU相连。有些CPU将CPU内部的寄存器与其外部的RAM是分开管理的,但PIC单片机不是这样,它的通用数据RAM也归为寄存器,称为File寄存器。在PC16F84中,有68个字节的通用RAM,其地址为0CH~4FH。
 除了通用数据寄存器外,还有一些专用寄存器,其中最常用的工作寄存器为“W寄存器”。CPU将工作数据存放在W寄存器中。寄存器W的作用与其它单片机中的“累加器A”相似。此外,还有几个专用寄存器,它们分别以某种方式控制PIC的运作。
 PIC16F84的程序存储器是由Flash(闪速)EPROM构成,它可用电来记录和擦除,而在断电时,仍可保留其内容。PIC单片机有些型号的程序存储器用的是EPROM,需要用紫外线来擦除;还有一些型号是一次性可编程(OTP)的产品(一经编程便不能再擦除)。
 PIC16F84有两个输入/输出口,即A口和B口。每个口的每个引脚可单独设定为输入或输出。各个口的位是从0开始编号的。当A口为输出方式时,其第4位(即RA4)为开路集电极(或开路漏极)输出,而B口及A口其它各位为常规的全CMOS驱动电路。这些功能必须注意,否则会在编程时出错。CPU对每个端口都按一个字节8位来处理,但A口只有5位引脚。
 PIC输入与COMS兼容,所以PIC输出可驱动TTL或CMOS逻辑芯片。每个输出引脚可以流出或吸入20mA电流,即使一次只用了一个引脚亦是如此。
 PIC16F84还有一些其它功能,如用来长期存放数据的EEPROM、定时器/计数器模块等,这里也暂不讨论。
  成都 卫东

竞赛试题:
 5简述PIC16F84与其它单片机产品显著不同之处,及其使用场合?
 6比较PIC与MCS-51型 8位单片机内部硬件资源的异同。

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