PIC單片機(jī)的概念介紹
PIC單片機(jī)(Peripheral Interface Controller)是一種用來(lái)開發(fā)的去控制外圍設(shè)備的集成電路(IC)。一種具有分散作用(多任務(wù))功能的CPU。與人類相比,大腦就是CPU,PIC 共享的部分相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng)。
一、CPU:CPU是包括ALU、CU和MU在內(nèi)的中央處理單元。ALU根據(jù)收到的指令執(zhí)行算術(shù)和邏輯操作。存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)處理指令和處理后的數(shù)據(jù)和指令。
當(dāng)控制單元控制連接到系統(tǒng)的I/O設(shè)備時(shí)。這里值得注意的是,因?yàn)樗腔赗ISC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī),值得注意的是:
(1)指令數(shù)很小,大約總共35條指令。
(2)由于指令數(shù)較少,CPU執(zhí)行的操作將會(huì)很快。
(3)由于指令的長(zhǎng)度很小,因此指令的處理需要更少的時(shí)間,RISC體系結(jié)構(gòu)還支持不太復(fù)雜的編譯和簡(jiǎn)便的調(diào)試。
二:存儲(chǔ)器:PIC單片機(jī)中一般存在兩種類型的存儲(chǔ)器:
1.程序或代碼存儲(chǔ)器:它表明程序存儲(chǔ)器保存了一個(gè)希望由單片機(jī)執(zhí)行的指令集。它基本上被稱為ROM。因此,提供8K存儲(chǔ)14個(gè)存儲(chǔ)空間,可存儲(chǔ)指令或程序。PC訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器,并在獲得指令后增加它們。
EEPROM:ROM只允許程序存儲(chǔ)一次。但EEPROM,即電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器,允許多次將代碼寫入ROM。
快閃記憶體:閃存是單片機(jī)的另一個(gè)PROM??筛鶕?jù)需要多次擦除閃存中的程序。
2.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)?;旧希@些是隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器,即RAM。它臨時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。PIC單片機(jī)有368字節(jié)的RAM,分為多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器分為:
通用寄存器:這些是執(zhí)行傳統(tǒng)功能的寄存器。如加法、減法、乘法等,并將結(jié)果進(jìn)一步存儲(chǔ)在其他寄存器中。因此,PIC有能力直接訪問(wèn)這些寄存器中的數(shù)據(jù),而不為這些寄存器分配任何特殊功能。
專用寄存器:縮寫為SFR。這些寄存器由處理器分配了一些特殊功能,因此不能用于任何通用目的。在制造系統(tǒng)時(shí),已經(jīng)設(shè)置了由這些寄存器執(zhí)行的操作。因此,這些寄存器的功能是不變的。一些重要的特殊功能寄存器是:狀態(tài)寄存器、TRIS寄存器、PORT寄存器。類似,STATUS寄存器的功能是顯示正在執(zhí)行的程序的狀態(tài)。
三、I/O端口:不同PIC系列的I/O端口數(shù)量不同。PIC16系列有5個(gè)I/O端口。它們是端口A、端口B、端口C、端口D和端口E。
四、總線:該單片機(jī)中的總線用于不同單元之間的通信。PIC有兩個(gè)總線,數(shù)據(jù)總線和地址總線。數(shù)據(jù)總線在存儲(chǔ)器和I/O單元之間傳輸數(shù)據(jù)。地址總線保存數(shù)據(jù)加載或提取的位置地址。
五、堆棧:因?yàn)橹袛嗟膬?yōu)先級(jí)很高。因此,每當(dāng)中斷時(shí),PIC單片機(jī)的處理器必須通過(guò)停止目前正在執(zhí)行的操作來(lái)切換來(lái)處理中斷。因此,堆棧將存儲(chǔ)當(dāng)前執(zhí)行程序的地址,直到PIC單片機(jī)處理生成中斷。中斷后,處理器將切換到主程序,并將其地址存儲(chǔ)在堆棧中。
六、定時(shí)器:PIC單片機(jī)包含三個(gè)定時(shí)器。這三個(gè)定時(shí)器中有兩個(gè)定時(shí)器,即定時(shí)器0和定時(shí)器2為8,定時(shí)器1為16。
單片機(jī)是在一塊集成電路芯片上集成有CPU、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷控制器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器等部件。單板機(jī)是把微型計(jì)算機(jī)的整個(gè)功能體系電路(CPU、ROM、RAM、輸入/輸出接口電路以及其他輔助電路)全部組裝在一塊印制電路板上,再用印制電路將各個(gè)功能芯片連接起來(lái)。在硬件規(guī)模方面,單片機(jī)相當(dāng)于將一個(gè)基本規(guī)模的單板機(jī)所具有的資源復(fù)合在一塊芯片上,因此具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模。在功能方面,單片機(jī)已經(jīng)超過(guò)了單板機(jī)的功能。在指令系統(tǒng)方面,如果將單片機(jī)的指令系統(tǒng)與Z80的指令系統(tǒng)相比較,除單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳送能力較弱一點(diǎn)之外,單片機(jī)的指令系統(tǒng)已大大超過(guò)Z80.此外,無(wú)論在性價(jià)比方面,還是在體積、重量方面相比較,單片機(jī)都比單板機(jī)優(yōu)越得多。