原理圖

配置位

大多數(shù)PIC程序在main.c文件的最頂部都有一個配置代碼塊。大部分內(nèi)容在相關(guān)之前不會被覆蓋，但重要的是在main.c文件中放入相同的代碼（如下所示）。

原因是PIC具有硬件（例如看門狗定時器）可以重置設(shè)備，這可能會導(dǎo)致意外的結(jié)果。因此，此處的配置代碼完全禁用所有這些額外功能，以確保它們不會妨礙您！

但是如果您很好奇，可以通過單擊生產(chǎn)》設(shè)置配置位來生成自己的配置代碼。

這將打開以下窗口，可用于更改位。完成所有更改后，單擊“生成源代碼以輸出”。然后，這將在輸出窗口中生成可以復(fù)制到主文件的代碼！

配置振蕩器

當(dāng)我們用C編寫程序時，有些事情我們不必考慮，例如計算機將如何與鍵盤對話或CPU正在使用什么振蕩器。但是，微控制器與日常計算機不同，它們需要一定程度的配置才能正常運行。那么我們需要配置什么才能使PIC運行？通常，在運行主循環(huán)之前需要執(zhí)行兩個主要的配置代碼：振蕩器配置和I/O配置。

PIC器件由許多不同的模塊組成，包括定時器，存儲器和I/O外設(shè)，但最重要的是CPU。 CPU或中央處理單元是實際以指令形式執(zhí)行操作的電路。當(dāng)我們?yōu)檫\行的芯片創(chuàng)建C程序時，編譯器將C程序轉(zhuǎn)換為PIC的CPU可以理解的指令。與現(xiàn)有的其他CPU一樣，PIC中的CPU以離散的步驟工作，而不是瞬間完成。要使CPU執(zhí)行這些步驟（運行程序），需要一個時鐘源。該時鐘源可以來自外部振蕩器，晶振，甚至是PIC內(nèi)部的內(nèi)部振蕩器。為了簡化電路，這里的大多數(shù)項目都會將PIC配置為使用內(nèi)部振蕩器。

在PIC芯片上配置振蕩器要求我們調(diào)用一些特定指令并配置特定配置位。根據(jù)您使用的PIC，這將有所不同，因此本文中的代碼僅考慮PIC16F819。我們的主文件（在上一篇文章中創(chuàng)建）中的第一個任務(wù)是確保我們的振蕩器配置位設(shè)置為使用內(nèi)部振蕩器。

PIC16F819內(nèi)部振蕩器配置

設(shè)置該位不能配置振蕩器運行的速度;它只告訴PIC它將運行內(nèi)部振蕩器。

下一步是設(shè)置振蕩器的速度。由于PIC會逐步執(zhí)行指令，并且這些步驟發(fā)生在來自振蕩器的脈沖上，因此更快的振蕩器將導(dǎo)致更快的PIC，這意味著它將能夠每秒執(zhí)行更多指令。但有多少？ PIC16和PIC18器件通常需要四個時鐘周期來執(zhí)行指令，因此經(jīng)驗法則是將振蕩器速度除以4，這就是PIC每秒指令的速度。

例如一個工作在8MHz的PIC每秒可以執(zhí)行大約200萬條指令，而工作在64MHz的PIC每秒可以執(zhí)行1600萬條指令。

那么，我們?nèi)绾闻渲盟俣龋窟@取決于每個PIC，但通常有一個名為OSCCON的寄存器可用于調(diào)整速度。找出所涉及寄存器的最佳方法是查看振蕩器配置章節(jié)下的器件數(shù)據(jù)表。以下是PIC16F819數(shù)據(jù)手冊中的摘錄，描述了第38頁上的不同速度（PDF）。

我們將配置我們的設(shè)備以8MHz運行，要做到這一點，我們需要將IRCF設(shè)置為111.在XC8中，可以使用它們的名稱直接訪問寄存器，可以使用位和點指令訪問特定位，并且可以訪問一組位（例如IRCF）作為單個值，如下所示。

OSCCON = 0b01110000（為整個OSCCON寄存器賦值）

OSCCONbits.IRCF = 0b111（將三個IRCF位分配給111）

OSCCONbits.IRCF0 = 1（為IRCF0指定二進制值1）

在我們的代碼中，我們將使用以下指令將振蕩器設(shè)置為8MHz：

配置和使用I/O端口

為了使我們的PIC能夠與外部電路進行交互，它需要能夠讀取和寫入其I/O引腳的數(shù)據(jù)。在處理PIC16F819上的I/O端口時，我們需要關(guān)注三個寄存器：

TRISA和TRISB寄存器（端口A和端口B上引腳的方向）

PORTA和PORTB寄存器（輸入和輸出寄存器）

ADCON1寄存器（引腳是數(shù)字引腳還是模擬輸入引腳）

在我們的大多數(shù)項目中，我們將處理數(shù)字輸出（如LED，顯示器等），因此務(wù)必確保I/O引腳未配置為模擬輸入。為確保這一點，我們將查看ADCON1寄存器（見第82頁（PDF））并設(shè)置相應(yīng)的PCFG位，以便與ADC相關(guān)的所有引腳都是數(shù)字引腳。

在我們的電路中，我們有一個LED輸出連接到RB2（引腳8），因此我們需要將其配置為輸出。為此，我們使用TRIS（TRISTATE）寄存器，該寄存器用于確定哪些引腳是輸入，哪些是輸出。

PIC上的每個端口最多可以為8位寬（RB0-RB7用于示例）并且TRIS寄存器中的每個位對應(yīng)于輸出引腳。如果某位為1（打開），則后續(xù)引腳為輸入，如果某位為0（關(guān)閉），則該位為輸出。

例如，如果TRISB等于0，則全部為8 PORT B上的引腳將是輸出。如果TRISB = 255（二進制為11111111），則PORT B上的所有引腳都是輸入。如果TRISB的值為0xF0（二進制為11110000），則PORT B（RB0-RB3）中的前四個引腳為輸出，后四個引腳（RB4-RB7）為輸入。請記住，二進制數(shù)首先從最右邊讀??！

有了這些知識，我們需要將RB2配置為輸出。這可以使用TRISB寄存器名稱并訪問TRISB2位來完成，如下所示。

但我們?nèi)绾巫x寫I/O銷？這在其他PIC上可能略有不同，但在PIC16F819上我們使用PORT寄存器，我們再次使用位和點訪問各個引腳！

端口引腳不限于一次讀取一個。您可以改為對整個PORT寄存器進行讀寫操作。這意味著您可以將PORT用作8位輸入/輸出端口，這在與字母數(shù)字LCD顯示器等設(shè)備交互時非常有用。

您可能想要記住的一個簡潔功能是您可以隨時配置I/O引腳！一分鐘你的引腳可能是一個輸入引腳，下一個它可能是一個輸出！重要的是你設(shè)置了TRIS位的正確值。

示例程序

本示例程序配置PIC16F819讀取連接到其引腳RA0（引腳17）的觸覺開關(guān)，然后打開/關(guān)閉RB2上的LED（引腳） 8），取決于開關(guān)的狀態(tài)。

雖然這個例子看起來很基本，但你現(xiàn)在應(yīng)該可以編寫一個PIC設(shè)備來運行你的C程序和讀/寫端口。這已經(jīng)允許您與市場上的大多數(shù)硬件接口，并且您可以開始與您自己的電路和項目進行交互！