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單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)分析

牽手一起夢(mèng) ? 來(lái)源:面包板 ? 作者:面包板 ? 2019-12-19 17:37 ? 次閱讀
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芯片在沒(méi)有開(kāi)發(fā)前,單片機(jī)只是具備功能極強(qiáng)的超大規(guī)模集成電路,如果賦予它特定的程序,它便是一個(gè)最小的、完整的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),它與個(gè)人電腦(PC機(jī))有著本質(zhì)的區(qū)別,單片機(jī)的應(yīng)用屬于芯片級(jí)應(yīng)用,需要用戶了解單片機(jī)芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應(yīng)用技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的理論和技術(shù),用這樣特定的芯片設(shè)計(jì)應(yīng)用程序,從而使該芯片具備特定的功能。

不同的單片機(jī)有著不同的硬件特征和軟件特征,即它們的技術(shù)特征均不盡相同,硬件特征取決于單片機(jī)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu),用戶要使用某種單片機(jī),必須了解該型產(chǎn)品是否滿足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標(biāo)。這里的技術(shù)特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等,這些信息需要從生產(chǎn)廠商的技術(shù)手冊(cè)中得到。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開(kāi)發(fā)支持環(huán)境,指令特性即我們熟悉的單片機(jī)的尋址方式,數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方式,輸入輸出特性及對(duì)電源的要求等等。開(kāi)發(fā)支持的環(huán)境包括指令的兼容及可移植性,支持軟件(包含可支持開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的軟件資源)及硬件資源。要利用某型號(hào)單片機(jī)開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng),掌握其結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)特征是必須的。

單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)分析

單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復(fù)雜電子線路數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng),可以軟件控制來(lái)實(shí)現(xiàn),并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化,現(xiàn)在單片機(jī)控制范疇無(wú)所不在,例如通信產(chǎn)品、家用電器、智能儀器儀表、過(guò)程控制和專用控制裝置等等,單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。誠(chéng)然,單片機(jī)的應(yīng)用意義遠(yuǎn)不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益,更重要的是它已從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計(jì)思想。是控制技術(shù)的一次革命,是一座重要的里程碑。

單片機(jī)的基本工作原理

單片機(jī)自動(dòng)完成賦予它的任務(wù)的過(guò)程,也就是單片機(jī)執(zhí)行程序的過(guò)程,即一條條執(zhí)行的指令的過(guò)程,所謂指令就是把要求單片機(jī)執(zhí)行的各種操作用的命令的形式寫(xiě)下來(lái),這是在設(shè)計(jì)人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的,一條指令對(duì)應(yīng)著一種基本操作;單片機(jī)所能執(zhí)行的全部指令,就是該單片機(jī)的指令系統(tǒng),不同種類的單片機(jī),其指令系統(tǒng)亦不同。

單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)分析

單片機(jī)的組成、工作原理、分類、特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)為使單片機(jī)能自動(dòng)完成某一特定任務(wù),必須把要解決的問(wèn)題編成一系列指令(這些指令必須是選定單片機(jī)能識(shí)別和執(zhí)行的指令),這一系列指令的集合就成為程序,程序需要預(yù)先存放在具有存儲(chǔ)功能的部件——存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)器由許多存儲(chǔ)單元(最小的存儲(chǔ)單位)組成,就像大樓房有許多房間組成一樣,指令就存放在這些單元里,單元里的指令取出并執(zhí)行就像大樓房的每個(gè)房間的被分配到了唯一一個(gè)房間號(hào)一樣,每一個(gè)存儲(chǔ)單元也必須被分配到唯一的地址號(hào),該地址號(hào)稱為存儲(chǔ)單元的地址,這樣只要知道了存儲(chǔ)單元的地址,就可以找到這個(gè)存儲(chǔ)單元,其中存儲(chǔ)的指令就可以被取出,然后再被執(zhí)行。

程序通常是順序執(zhí)行的,所以程序中的指令也是一條條順序存放的,單片機(jī)在執(zhí)行程序時(shí)要能把這些指令一條條取出并加以執(zhí)行,必須有一個(gè)部件能追蹤指令所在的地址,這一部件就是程序計(jì)數(shù)器PC(包含在CPU中),在開(kāi)始執(zhí)行程序時(shí),給PC賦以程序中第一條指令所在的地址,然后取得每一條要執(zhí)行的命令,PC在中的內(nèi)容就會(huì)自動(dòng)增加,增加量由本條指令長(zhǎng)度決定,可能是1、2或3,以指向下一條指令的起始地址,保證指令順序執(zhí)行。

單片機(jī)的組成

以MSC-51系列單片機(jī)為例,單片機(jī)由5個(gè)基本部分組成,包括中央處理器CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。

單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)分析

單片機(jī)的組成、工作原理、分類、特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)單片機(jī)CPU結(jié)構(gòu)51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)8位的CPU,包含運(yùn)算器,控制器及若干寄存器等。

單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)分析

從上圖中我們可以看到,在虛線框內(nèi)的就是CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)了,8位的MCS-51單片機(jī)的CPU內(nèi)部有數(shù)術(shù)邏輯單元ALU(ArithmeticLogic Unit)、累加器A(8位)、寄存器B(8位)、程序狀態(tài)字PSW(8位)、程序計(jì)數(shù)器PC(有時(shí)也稱為指令指針,即IP,16位)、地址寄存器AR(16位)、數(shù)據(jù)寄存器DR(8位)、指令寄存器IR(8位)、指令譯碼器ID、控制器等部件組成。

單片機(jī)的存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器是用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)的部件,MCS-51單片機(jī)芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩大類。

1、程序存儲(chǔ)器(ROM

一般用來(lái)存放固定程序和數(shù)據(jù),特點(diǎn)是程序?qū)懭牒竽荛L(zhǎng)期保存,不會(huì)因斷電而丟失,MSC-51系列單片機(jī)內(nèi)部有4KB的程序存儲(chǔ)空間,可以通過(guò)外部擴(kuò)展到64KB。

單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)分析

2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM

主要用于存放各種數(shù)據(jù)。

單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)分析

優(yōu)點(diǎn):可以隨機(jī)讀入或讀出,讀寫(xiě)速度快,讀寫(xiě)方便。

缺點(diǎn):電源斷電后,存儲(chǔ)的信息丟失。

單片機(jī)的并行I/O

1、P0口

P0口的口線邏輯電路如圖所示

單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)分析

2、P1口

P1口的口線邏輯電路如圖所示

單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)分析

3、P2口

P2口的口線邏輯電路如圖所示

單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)分析

4、P3口

P3口的口線邏輯電路如圖所示

單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)分析

單片機(jī)的時(shí)鐘和時(shí)序

1、時(shí)鐘電路

單片機(jī)時(shí)鐘電路通常有兩種形式:內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式MCS-51單片機(jī)片內(nèi)有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器,引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端 。把放大器與晶體振蕩器連接,就構(gòu)成了內(nèi)部自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。

外部振蕩方式就是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)直接連接到XTAL1端引入單片機(jī)內(nèi),XTAL2端懸空不用。

2、時(shí)序

振蕩周期:為單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)的振蕩源的周期。

時(shí)鐘周期:是振蕩源信號(hào)經(jīng)二分頻后形成的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。因此時(shí)鐘周期是振蕩周期的兩倍,即一個(gè)S周期,被分成兩個(gè)節(jié)拍—P1、P2指令周期:CPU執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間(用機(jī)器周期表示。

單片機(jī)的特點(diǎn)

單片機(jī)問(wèn)世以來(lái)所走的路與微處理器是不同的。微處理器向著高速運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析與處理能力、大規(guī)模容量存儲(chǔ)等方向發(fā)展,以提高通用計(jì)算機(jī)的性能。其接口界面也是為了滿足外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)接口而設(shè)計(jì)的。單片機(jī)則是從工業(yè)測(cè)控對(duì)象、環(huán)境、接口特點(diǎn)出發(fā),向著增強(qiáng)控制功能、提高工業(yè)環(huán)境下的可靠性、靈活方便的構(gòu)成應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的界面接口的方向發(fā)展。因此,單片機(jī)有著自已的特點(diǎn),主要是:

1、品種多樣,型號(hào)繁多

品種型號(hào)逐年擴(kuò)充以適應(yīng)各種需要。使系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者有很大的選擇自由。CPU從4、8、16、32到64位,有些還采用RISC技術(shù);2、提高性能,擴(kuò)大容量集成度已達(dá)200萬(wàn)個(gè)晶體管以上??偩€工作速度已達(dá)數(shù)十微秒。工作頻率達(dá)到30MHz甚至40MHz。指令執(zhí)行周期減到數(shù)十微秒。存儲(chǔ)器容量RAM發(fā)展到1K、2K,ROM發(fā)展到32K、64K;3、增加控制功能,向外部接口延伸把原屬外圍芯片的功能集成到本芯片內(nèi)。現(xiàn)今的單片機(jī)已發(fā)展到在一塊含有CPU的芯片上,除嵌入RAM、ROM存儲(chǔ)器和I/O接口外,還有A/D、PWM、UART、Timer/Counter、DMA、Watchdog、SerialPort、Sensor、driver、還有顯示驅(qū)動(dòng)、鍵盤(pán)控制、函數(shù)發(fā)生器、比較器等,構(gòu)成一個(gè)完整的功能強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng);4、低功耗供電電壓從5V降到3V、2V甚至1V左右。工作電流從mA級(jí)降到LA級(jí)。在生產(chǎn)工藝上以CMOS代替NMOS,并向HCMOS過(guò)渡;5、應(yīng)用軟件配套提供了軟件庫(kù),包括標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用軟件,示范設(shè)計(jì)方法。使用戶開(kāi)發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)更快速、方便。使有可能做到用一周時(shí)間開(kāi)發(fā)一個(gè)新的應(yīng)用產(chǎn)品;6、系統(tǒng)擴(kuò)展與配置有供擴(kuò)展外部電路用的三總線結(jié)構(gòu)DB、AB、CB,以方便構(gòu)成各種應(yīng)用系統(tǒng)。根據(jù)單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、多機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)專門開(kāi)發(fā)出單片機(jī)串行總線。此外,還特別配置有傳感器,人機(jī)對(duì)話、網(wǎng)絡(luò)多通道等接口,以便構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)和多機(jī)系統(tǒng)。

單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

1、低功耗CMOS化

MCS-51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630mW,而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右,隨著對(duì)單片機(jī)功耗要求越來(lái)越低,現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。CMOS雖然功耗較低,但由于其物理特征決定其工作速度不夠高,而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點(diǎn),這些特征,更適合于在要求低功耗象電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。所以這種工藝將是今后一段時(shí)期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。

2、微型單片化

現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(RAM)、只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)、并行和串行通信接口,中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上,增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機(jī)將LCD(液晶)驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上,這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多,功能就越強(qiáng)大。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做,制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片。

此外,現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕,這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外,還要求其體積要小。現(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式,其中SMD(表面封裝)越來(lái)越受歡迎,使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。

3、主流與多品種共存

現(xiàn)在雖然單片機(jī)的品種繁多,各具特色,但仍以80C51為核心的單片機(jī)占主流。所以C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡(jiǎn)指令集(RISC)也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭,中國(guó)***的HOLTEK公司近年的單片機(jī)產(chǎn)量與日俱增,與其低價(jià)質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢(shì),占據(jù)一定的市場(chǎng)分額。此外還有MOTOROLA公司的產(chǎn)品,日本幾大公司的專用單片機(jī)。在一定的時(shí)期內(nèi),這種情形將得以延續(xù),將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面,走的是依存互補(bǔ),相輔相成、共同發(fā)展的道路。

主流單片機(jī)種類及特點(diǎn)

51單片機(jī)

應(yīng)用最廣泛的8位單片機(jī)當(dāng)然也是初學(xué)者們最容易上手學(xué)習(xí)的單片機(jī),最早由Intel推出,由于其典型的結(jié)構(gòu)和完善的總線專用寄存器的集中管理,眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統(tǒng),堪稱為一代“經(jīng)典”,為以后的其它單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

單片機(jī)的組成、工作原理、分類、特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)特點(diǎn):

1、從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng),稱作位處理器,處理對(duì)象不是字或字節(jié)而是位。不但能對(duì)片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進(jìn)行處理,如傳送、置位、清零、測(cè)試等,還能進(jìn)行位的邏輯運(yùn)算,其功能十分完備,使用起來(lái)得心應(yīng)手。

2、同時(shí)在片內(nèi)RAM區(qū)間還特別開(kāi)辟了一個(gè)雙重功能的地址區(qū)間,使用極為靈活,這一功能無(wú)疑給使用者提供了極大的方便,3、乘法和除法指令,這給編程也帶來(lái)了便利。很多的八位單片機(jī)都不具備乘法功能,作乘法時(shí)還得編上一段子程序調(diào)用,十分不便。

缺點(diǎn):

1、AD、EEPROM等功能需要靠擴(kuò)展,增加了硬件和軟件負(fù)擔(dān)2、雖然I/O腳使用簡(jiǎn)單,但高電平時(shí)無(wú)輸出能力,這也是51系列單片機(jī)的最大軟肋3、運(yùn)行速度過(guò)慢,特別是雙數(shù)據(jù)指針,如能改進(jìn)能給編程帶來(lái)很大的便利4、保護(hù)能力很差,很容易燒壞芯片MSP430單片機(jī)

MSP430系列單片機(jī)是德州儀器1996年開(kāi)始推向市場(chǎng)的一種16位超低功耗的混合信號(hào)處理器,給人們留下的最大的亮點(diǎn)是低功耗而且速度快,匯編語(yǔ)言用起來(lái)很靈活,尋址方式很多,指令很少,容易上手。主要是由于其針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求,把許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在一個(gè)芯片上,以提供“單片”解決方案。

單片機(jī)的組成、工作原理、分類、特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)特點(diǎn):

1、強(qiáng)大的處理能力,采用了精簡(jiǎn)指令集(RISC)結(jié)構(gòu),具有豐富的尋址方式( 7 種源操作數(shù)尋址、 4 種目的操作數(shù)尋址)、簡(jiǎn)潔的27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令;大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可參加多種運(yùn)算;還有高效的查表處理指令;有較高的處理速度,在8MHz 晶體驅(qū)動(dòng)下指令周期為 125 ns 。這些特點(diǎn)保證了可編制出高效率的源程序2、在運(yùn)算速度方面,能在 8MHz 晶體的驅(qū)動(dòng)下,實(shí)現(xiàn) 125ns 的指令周期。 16 位的數(shù)據(jù)寬度、 125ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能實(shí)現(xiàn)乘加)相配合,能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的某些算法(如 FFT 等)3、超低功耗方面,MSP430 單片機(jī)之所以有超低的功耗,是因?yàn)槠湓诮档托酒碾娫措妷杭办`活而可控的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處。電源電壓采用的是 1.8~3.6V 電壓。因而可使其在 1MHz 的時(shí)鐘條件下運(yùn)行時(shí),芯片的電流會(huì)在 200~400uA 左右,時(shí)鐘關(guān)斷模式的最低功耗只有 0.1uA缺點(diǎn):

1、個(gè)人感覺(jué)不容易上手,不適合初學(xué)者入門,資料也比較少,只能跑官網(wǎng)去找2、占的指令空間較大,因?yàn)槭?6位單片機(jī),程序以字為單位,有的指令竟然占6個(gè)字節(jié)。雖然程序表面上簡(jiǎn)潔,但與pic單片機(jī)比較空間占用很大STM32單片機(jī)由ST廠商推出的STM32系列單片機(jī),行業(yè)的朋友都知道,這是一款性價(jià)比超高的系列單片機(jī),應(yīng)該沒(méi)有之一,功能及其強(qiáng)大。其基于專為要求高性能、低成 本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的ARM Cortex-M內(nèi)核,同時(shí)具有一流的外設(shè):1μs的雙12位ADC,4兆位/秒的UART,18兆位/秒的SPI等等,在功耗和集成度方面也有不俗的表 現(xiàn),當(dāng)然和MSP430的功耗比起來(lái)是稍微遜色的一些,但這并不影響工程師們對(duì)它的熱捧程度,由于其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和易用的工具再配合其強(qiáng)大的功能在行業(yè)中赫赫有名特點(diǎn):

1、內(nèi)核:ARM32位Cortex-M3CPU,最高工作頻率72MHz,1.25DMIPS/MHz,單周期乘法和硬件除法2、存儲(chǔ)器:片上集成32-512KB的Flash存儲(chǔ)器。6-64KB的SRAM存儲(chǔ)器3、時(shí)鐘、復(fù)位和電源管理:2.0-3.6V的電源供電和I/O接口的驅(qū)動(dòng)電壓。POR、PDR和可編程的電壓探測(cè)器(PVD)。4-16MHz的晶 振。內(nèi)嵌出廠前調(diào)校的8MHzRC振蕩電路。內(nèi)部40 kHz的RC振蕩電路。用于CPU時(shí)鐘的PLL。帶校準(zhǔn)用于RTC的32kHz的晶振4、調(diào)試模式:串行調(diào)試(SWD)和JTAG接口。最多高達(dá)112個(gè)的快速I/O端口、最多多達(dá)11個(gè)定時(shí)器、最多多達(dá)13個(gè)通信接口PIC單片機(jī)PIC單片機(jī)系列是美國(guó)微芯公司(Microship)的產(chǎn)品,共分三個(gè)級(jí)別,即基本級(jí)、中級(jí)、高級(jí),是當(dāng)前市場(chǎng)份額增長(zhǎng)最快的單片機(jī)之一,CPU采用 RISC結(jié)構(gòu),分別有33、35、58條指令,屬精簡(jiǎn)指令集,同時(shí)采用Harvard雙總線結(jié)構(gòu),運(yùn)行速度快,它能使程序存儲(chǔ)器的訪問(wèn)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問(wèn) 并行處理,這種指令流水線結(jié)構(gòu),在一個(gè)周期內(nèi)完成兩部分工作,一是執(zhí)行指令,二是從程序存儲(chǔ)器取出下一條指令,這樣總的看來(lái)每條指令只需一個(gè)周期,這也是高效率運(yùn)行的原因之一單片機(jī)的組成、工作原理、分類、特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)特點(diǎn):

1、具有低工作電壓、低功耗、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。PIC系列單片機(jī)的I/O口是雙向的,其輸出電路為CMOS互補(bǔ)推挽輸出電路。I/O腳增加了用于設(shè)置輸入或輸出狀態(tài)的方向寄存器,從而解決了51系列I/O腳為高電平時(shí)同為輸入和輸出的狀態(tài)。

2、當(dāng)置位1時(shí)為輸入狀態(tài),且不管該腳呈高電平或低電平,對(duì)外均呈高阻狀態(tài);置位0時(shí)為輸出狀態(tài),不管該腳為何種電平,均呈低阻狀態(tài),有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力,低電平吸入電流達(dá)25mA,高電平輸出電流可達(dá)20mA。相對(duì)于51系列而言,這是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)3、它可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示且外電路簡(jiǎn)單。它的A/D為10位,能滿足精度要求。具有在線調(diào)試及編程(ISP)功能。

缺點(diǎn):

其專用寄存器(SFR)并不像51系列那樣都集中在一個(gè)固定的地址區(qū)間內(nèi)(80~FFH),而是分散在四個(gè)地址區(qū)間內(nèi)。只有5個(gè)專用寄存器PCL、 STATUS、FSR、PCLATH、INTCON在4個(gè)存儲(chǔ)體內(nèi)同時(shí)出現(xiàn),但是在編程過(guò)程中,少不了要與專用寄存器打交道,得反復(fù)地選擇對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)體,也即對(duì)狀態(tài)寄存器STATUS的第6位(RP1)和第5位(RP0)置位或清零。數(shù)據(jù)的傳送和邏輯運(yùn)算基本上都得通過(guò)工作寄存器W(相當(dāng)于51系列的累加器A)來(lái)進(jìn)行,而51系列的還可以通過(guò)寄存器相互之間直接傳送,因而PIC單片機(jī)的瓶頸現(xiàn)象比51系列還要嚴(yán)重,這在編程中的朋友應(yīng)該深有體會(huì)

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