PIC 8位單片機(jī)的分類和特點(diǎn)

　　PIC系列單片機(jī)品種雖多，但各產(chǎn)品內(nèi)部硬件資源的數(shù)據(jù)存儲器設(shè)置仍是很有規(guī)律的。筆者以PIC16C71A和PIC16C63/65/65A兩個品種為實(shí)例，查看它們片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的結(jié)構(gòu)，找出它們的特點(diǎn)并說明某些寄存器的主要功能，以供用戶快速編程。表1和表2分別是PIC16C71A和PIC16C63/65/65A產(chǎn)品片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的資源表，其它系列產(chǎn)品的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器結(jié)構(gòu)的資源與表1、表2資源都很相似，其差別僅僅是片內(nèi)功能部件的種類和數(shù)量不同(PIC16C57/58單片機(jī)有4個存儲體)。筆者從下述幾個方面介紹表1和表2的特點(diǎn)和主要功能。

　　1、統(tǒng)一編址　PIC系列單片機(jī)各類數(shù)據(jù)存儲器都是以寄存器方式工作和尋址的。專用寄存器包括了定時寄存器TMRO、選擇寄存器OPTION(又稱為項(xiàng)選寄存器)、程序計(jì)數(shù)器PCL、狀態(tài)寄存器STATUS、間接尋址寄存器INDF和FSR、端口I/O寄存器(如PORTA、PORTB…)和相對應(yīng)的端口I/O控制寄存器(又稱為端口I/O數(shù)據(jù)方向寄存器，如TRIAS、TRISB…)、保持寄存器PCLATH和中斷控制寄存器INTCON等。上述的專用寄存器都是PIC16C63/65/65A和PIC16C71A共同有的，它們不僅是寄存器名稱、功能相同，而且寄存器的地址也完全相同。如果再查看其它PIC單片機(jī)，如PIC16C62/62A/64/64A、PIC16C71/72/73/73A/74/74A、PIC16C8X……它們的專用寄存器名稱凡是與以上相同者其地址也完全與上述相同，可見盡管PIC系列單片機(jī)品種多，但掌握它們的規(guī)律后，學(xué)習(xí)是不難的。

　　型號不同的PIC單片機(jī)，其數(shù)據(jù)存儲器的內(nèi)部資源僅僅是功能種類和多少的不同。如PIC16C71A型，其引腳為18腳，主要功能是帶有8位的A/D轉(zhuǎn)換部件，有4個A/D通道模擬輸入，所以在表1中與其A/D轉(zhuǎn)換部件有關(guān)的專用寄存器ADRES(用于存放A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)值結(jié)果)、A/D控制寄存器ADCON0(用于控制A/D轉(zhuǎn)換器的操作)和A/D控制寄存器ADCON1(用于控制選擇A/D引腳的功能)等。對PIC16C65/65A型，其引腳是40腳的，其功能比PIC16C71A單片機(jī)強(qiáng)，因而數(shù)據(jù)存儲器表2中的專用寄存器的種類就比表1的增加了很多。

　　專用寄存器的每個寄存單元都有相對應(yīng)的固定用途，它們可分成兩類：一類用于供CPU操作(如INDF和FSR、STATUS、PCL……);另一類用于控制外圍功能芯片的操作。

　　學(xué)習(xí)PIC單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器時，不僅要了解各寄存器單元的功能，而且還應(yīng)在編制程序時會調(diào)用它們完成編程目的。下面筆者將以編程實(shí)例說明它們的用途。

　　2、間接尋址寄存器INDF和FSR　位于PIC單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器的最頂端、地址00單元(地址碼最小)的間接尋址寄存器INDF是一個空的寄存器。它只有地址碼，在物理上不是一個真正的寄存器。它的功能常常與寄存器FSR(又稱寄存器選擇寄存器)配合工作，實(shí)現(xiàn)間接尋址目的。初學(xué)專用寄存器INDF和FSR時，記住下述的邏輯關(guān)系對編程是有幫助的：使用寄存器INDF的任何指令，在邏輯上都是對寄存器FSR所指向的RAM進(jìn)行訪問，即對INDF(本身)進(jìn)行間接尋址(訪問)，讀出的應(yīng)是FSR內(nèi)容。以下的一個簡單程序是用間接尋址方式清除RAM地址20h～2Fh單元寄存器內(nèi)容的實(shí)例。

　　MOVLW 0x20 ;20h→w，對指向RAM單元的指針

　　;初始化

　　MOVWF FSR ;20h→FSR，F(xiàn)SR指向RAM

　　LOOP CLRF INDF ;清除INDF，即清除FSR內(nèi)容所指

　　;向的單元20h→2Fh

　　INCF 　 FSR ;(指針)FSR內(nèi)容加1

　　BTFSS FSR，4;判別(指令)FSR的D3位，若為零

　　;執(zhí)行下條循環(huán)指令;若為1間跳

　　;執(zhí)行。

　　GOTO LOOP;跳轉(zhuǎn)到LOOP(循環(huán))

　　CONTINUE…　　　 ;已完成功能，繼續(xù)執(zhí)行程序

　　由上述指令看出，因寄存器INDF和FSR的配合工作，達(dá)到了對RAM地址20h～2Fh的寄存器清零目的。由于完成上述功能的指令數(shù)很少，這就會簡化指令系統(tǒng)，使PIC單片機(jī)的指令集得以精簡。

　　說明：上述各條指令易于看懂，所以無需再復(fù)述，但其中的一條判別指令“BTFSS FSR，4”比較關(guān)鍵。該條指令是保證題設(shè)中要選擇RAM地址單元上限值2Fh時，其對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為00101111B，此時FSR的第4位恰為1。所以上述指令中用了一條判斷指令;BTFSS FSR，4，判斷FSR的D3位值是否為1，若不為1而為0，則執(zhí)行下條循環(huán)指令GOTO LOOP，使FSR中的地址不斷加1，直到寄存器FSR的D3位為1時，這時它的內(nèi)容代表的RAM地址恰為2Fh。

　　由此可見，學(xué)習(xí)PIC單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器中的專用寄存器時，不必要對每個產(chǎn)品的專用寄存器進(jìn)行學(xué)習(xí)，只需先學(xué)習(xí)它們的共同點(diǎn)，然后選中一個產(chǎn)品型號的專用寄存進(jìn)行詳細(xì)分析，有條件時進(jìn)行必要的相關(guān)指令操作，就能完全掌握單片機(jī)技術(shù)。