单片机主要性能.docx
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单片机主要性能
单片机主要性能:
具有高性能RISCCPU
仅有35条单字指令
除程序分支指令为两个周期外,期余均为单周期指令
运行速度:
DC-20MHZ时钟输入
DC-200ns指令周期
8K*14个FLASH程序存储器
368*8个数据存储器(RAM)字节
256*8EEPROM数据存储器字节
引脚输出和PIC16C73B/74B/76/77兼容
中断能力(达到14个中断源)
8级深度的硬件堆栈
直接,间接和相对寻址方式
上电复位(POR)
上电定时器(PWRT)和振荡启动定时器(OST)
监视定时器(WDT),他带有片内可靠运行的RC振荡器
可编程代码保护
低功耗睡眠方式
可选择的振荡器
低功耗,高速CMOSFLASH/EEPROM工艺
全静态设计
在线串行编程(ICSP)
单独5V的内部电路串行编程(ICSP)能力
处理机读/写访问程序存储器
运行电压范围2.0V到5.0V
高吸入/拉出电流250Ma
商用,工业用温度范围
低功耗:
1.在5V,4MHz时典型值小于2mA
2.在3V,32KHz时典型值小于20Ua
3.典型的稳态电流值小于1Ua
外围特征:
TIMR0:
带有预分频器的8位定时器/计数器
在SLEEP
TIMR1:
带有预分频器的16位定时器/计数器,在使用外部晶体振荡时钟时,期间仍能工作
TIMR2:
带有8位周期寄存器,预分频器和后分频器的8位定时器/计数器
2个捕捉器,比较器,PWM模块;CCP1和CCP2
其中:
捕捉器是16位,最大分辨率为12.5ns
比较器是16位,最大分辨率为200nsPWM最大分辨率为10位
10位多通道模/数转换器
带有SPI(主模式)和|2C(主/从)模式的SSP
带有9位地址探测的通用同步异步接收/发送器(USART/SCI)
带有RD,WT和CS控制(只40/44引脚)8位字宽的并行从端口带有将压复位的将压检测电路
FIGURE2-3:
PIC16F876A/877AREGISTERFILEMAP
A
File^ddres^
FileAddress
FiltAddress
FileAddress
Indirectaddr/^
□Oh
IndirectaddrY^
8Dh
Indirectadd「.门
WOh
IndirectaddrP
180h
WRO
01h
QPTIONREG
81h
TMRO
10!
h
OPTIONREG
181h
PCL
02h
PCL
92h
PCL
l02h
PCL
182h
STATUS
03h
STATUS
B3h
STATUS
l03h
STATUS
183h
FSR
0411
FSR
94h
FSR
104h
FSR
164h
PORTA
05h
TRISA
85h
105h
185h
PORTE
06h
TRISB
86h
PORTS
106h
TRISB
186h
PORTC
07h
TRISC
87h
l07h
187h
PORTD(f|
08h
TRISD^1"
8Bh
108h
188h
PORTE*1*
09h
TRISE
(1)
89h
103h
189h
PCLATH
OAh
PCLATH
BAh
PCLATH
10Ah
PCLATH
10Ah
INTCON
OBh
INTOON
8Bh
INTCON
lOGh
INTCON
13Bh
PIR1
OCh
PIE1
8Ch
EEDATA
lOCh
EECONI
1BCh
PIR2
ODh
PIE2
3Dh
EEADR
lOIDh
EECON2
1BDh
TMRIL
QEh
PCON
8Eh
EEDATH
10Eh
Reserved^1
iBEh
TMR1H
OFh
8Fh
EEADRH
10Fh
Reserved
(2)
18Fh
T1CON
lOh
90h
110h
190h
TMR2
I1h
SSPCON2
91h
111h
191h
T2CON
12h
PR2
92h
112h
192h
SSPBUF
I3h
SSPADD
93h
ll3h
193h
SSPCON
I4h
SSPSTAT
94h
H4h
仙h
CCPR1L
15h
95h
11511
195h
CCPR1H
16h
96h
General
116b
General
196h
CCP1CON
17h
97h
117h
I97h
Purpose
Purpose
I8h
118h
RCSTA
TXSTA
98h
Register
Register
198h
TXREG
I9h
SPBRG
99h
16Bytes
119h
16Bytes
199h
RCR匚G
1Ah
9Ah
11Ah
19Ah
CCPR2L
IBh
9Bh
11Bh
19Bh
CCPR2H
ICh
CMCON
9Ch
1iCh
19Ch
CCP2CON
iDh
CVRCON
9Dh
1iDh
19Dh
ADRESH
1Eh
ADRESL
9Eh
11Eh
19Eh
ADCONO
iFh
ADCO忖1
9Fh
11Fh
19Fh.
20h
General
AOh
General
i2on
General
1A0h
GeneralPurposeRegister
Purpose
Purpose
Purpose
Register
Register
Register
80Bytes
60Bytes
3DBytes
96Bytes
EFh
1SFh
lEFh
accesses
FDh
accesses
l70h
accesses
iFOh
7Fh
70h-7Fh
FFh
70h-7Fh
17Fh
7Dh-7R1
1FFh
Bark0
Bank1
Bank2
Bank3
Unimplementeddatamemorylocations,readas'o'.
*Not3physicalregister
Note1:
TheseregistersarenotimplementedonthePIC16F876A
2:
Theseregistersareresetved:
maintamtheseregistersclear
1.INDF:
地址:
00H80H100H180H
它们互相映射,物理上并不真正存在的虚拟寄存器
2.PCL:
地址:
02H82H102H182H
程序计数器PC指针宽13位的低8位。
数据信息可读写,和PCLATH构成程序指针。
3.STATUS:
状态寄存器地址:
03H83H103H183H它们互相映射
各位含义如下:
BIT0/C:
进位/借位标志,被动参数
0:
执行加法(或减法)指令时,如果高位无进位(或有借位)
1:
执行加法(或减法)指令时,如果高位有进位(或无借位)
BIT1/DC:
辅助进位/借位标志,被动参数
0:
执行加法(或减法)指令时,如果低4位向高4位无进位(或有借位)
1:
执行加法(或减法)指令时,如果低4位向高4位有进位(或有借位)
BIT2/Z:
零标志,被动参数
0:
算术或逻辑运算结果不为0
1:
算术或逻辑运算结果为0
BIT3/PD:
降耗标志,被动参数
0:
休眠指令执行后
1:
上电或看门狗清0指令执行后
BIT4/TO:
超时标志,被动参数
0:
看门狗发生超时
1:
上电或看门狗清0指令或休眠指令执行后
BIT6~BIT5/RP1~PR0:
RAM数据存储器体选位,仅用于直接寻址,主动参数。
两位复位选择
RAM
数据存储器的4个体,具体关系如下
RP1,
RP0=0
0
选中体0
RP1,
RP0=0
1
选中体1
RP1,
RP0=1
0
选中体2
RP1,
RP0=1
1
选中体3
BIT7/IRP:
RAM数据存储器体选位,仅用于间接寻址,主动参数
0:
选择数据存储器低位体,即体0(FSR的BIT7=0)或体1(FSR的BIT7=1)
1:
选择数据存储器高位体,即体2(FSR的BIT7=0)或体3(FSR的BIT7=1)
4.FSR:
地址:
04H84H104H184H
a.与INDF寄存器配合,实现间接寻址,当访问INDF地址时,应该是访问以FSR
内容为地址所指向的数据存储器RAM单元。
b.在间接寻址中,体选码由STATUS的IRP为和FSR寄存器的BIT7组成,体内单元地址来自FSR的低7位。
(STATUS的BIT6~BIT5的功能,见上•)
5.PORTA:
地址:
05H
注意:
只有当对ADCON1进行设置后才能用作为数字量输入/输出引脚。
一共有
RA5~RA0六个引脚,还有第2,第3功能。
6.PORTB:
地址:
06H106H
作为输入时,内部有可编程的弱上拉电阻,此外,端口B还有第2第3功能。
集成
开发环境借用RB的3条引脚,在扩展外围电路中应避免使用RB3,RB6,RB7。
与中断相关的寄存器共6个如下:
OPTION-REG
INTCON
PIE1
PIR1
PIE2
PIR2
11.OPTIONREG:
选项寄存器地址:
81H181H
BIT2~BIT0/PS2~PS0:
分频器分频比选择位,主动参数。
TMR0所带的分频器,可以自
己用也可以分配给WDT电路。
构成8种分频比的去件略有差异。
如下表
PS2~PS0
000
001
010
011
100
101
110
111
TER0比率
1:
2
1:
4
1:
8
1:
16
1:
32
1:
64
1:
128
1:
256
WDT比率
1:
1
1:
2
1:
4
1:
8
1:
16
1:
32
1:
64
1:
128
Bit3/PSA:
分频器分配位,主动参数
0:
分频器分配给TMR0(具有较大分频比);
1:
分频器分配给WDT(具有较小分频比)
BIT4/T0SE:
TMR0的时钟源触发边沿选择位,主动参数。
如果TMR0工作在定时模
式,将与该位设置无关。
0:
记数方式,外部时钟T0CK1上升沿触发有效;
1:
记数方式,外部时钟T0CK1下降沿触发有效;
BIT5/T0CS:
TMR0的时钟源选择位,主动参数。
0:
由系统频率fosc的4分频作为定时器TMR0的触发信号(定时模式)1:
外部引脚的脉冲信号T0CK1作为计数器TMR0的触发信号
BIT6/INTEDG:
INT中断信号触发边沿选择位,主动参数
0:
RB0/INT引脚上的上升沿触发
1:
RB0/INT引脚上的下降沿触发
BIT7/RBPU:
RB端口弱上拉使能位,主动参数
0:
使能RBo~RB7引脚弱上拉功能;
1:
使能RBo~RB7引脚弱上拉功能;
12.INTCON:
中断控制寄存器;地址:
0BH8BH10BH18BH
BIT0/RBIF:
RB端口高4位引脚RB4~RB7电平变化中断标志位,被动参数。
0:
RB4~RB7未发生电平变化
1:
RB4~RB7已发生电平变化,系统置位(必须用软件清0)
BIT1/INTF:
外部触发INT中断标志位,被动参数。
0:
为发生外部触发INT中断申请
1:
已发生外部触发INT中断申请,系统置位(必须用软件清0)
BIT2/T0IF:
TMR0溢出中断标志位,被动参数。
只要发生TER0计数溢出,就将使
置位,而与是否处于中断使能无关。
0:
TMR0未发生计数溢出申请
1:
TMR0已发生计数溢出申请,系统置位(必须用软件清0)
BIT3/RBIE:
RB端口高4位引脚RB4~RB7电平变化中断使能位,主动参数。
0:
禁止RB端口高四位RB4~RB7电平变化中断;
1:
使能RB端口高四位RB4~RB7电平变化中断。
BIT4/INTE:
外部触发INT中断使能位,主动参数
0:
禁止外部触发INT中断
1:
使能外部触发INT中断
BIT5/T0IE:
TMR0溢出中断使能位,主动参数。
0:
禁止TMR0计数溢出中断
1:
使能TMR0计数溢出中断
BIT6/PEIE:
外围中断使能位,主动参数
0:
禁止所有外围中断源(11个中断源)的中断请求;
1:
使能所有外围中断源(11个中断源)的中断请求;
BIT7/GIE:
总中断使能位,主动参数
0:
禁止所有中断源模块(14个中断源)的中断请求
1:
使能所有中断源模块(14个中断源)的中断请求
13.PIR1:
第一外围中断标志寄存器;地址:
0CH
BIT0/TMR1IF:
TMR1溢出中断标志位,被动参数。
0:
TMR1未发生计数溢出;
1:
TMR1已发生计数溢出,系统置位(必须用软件清0)
BIT1/TMR2IF:
TMR2溢出中断标志位,被动参数。
0:
TMR2未发生计数溢出;
1:
TMR2已发生计数溢出,系统置位(必须用软件清0)
BIT2/CCP1IF:
捕捉比较和脉宽调制CCP1模块中断标志,被动参数
0:
未发生CCP1模块中断申请
1:
已发生CCP1模块中断申请,系统置位(必须用软件清0)
BIT3/SSPIF:
同步串行SSP通行中断标志,被动参数
0:
未发生SSP模块中断申请,等待下次发送或接受
1:
已发生SSP模块中断申请,完成本次发送或接受,系统置位(必须用软件清0)
BIT4/TXIF:
SCI串行通行发送中断标志位,被动参数
0:
未发生SCI模块中断申请,当前正在发送数据
1:
已发生SCI模块中断申请,完成本次发送,系统置位(必须用软件清0)
BIT5/RCIF:
SCI串行通行接受中断标志位,被动参数
0:
未发生SCI模块中断申请,当前正在准备接受
1:
已发生SCI模块中断申请,完成本次数据接受,系统置位(必须用软件清0)
BIT6/ADIF:
A/D转换器中断标志位,被动参数
0:
未发生A/D转换器中断申请
1:
已发生A/D转换器中断申请,完成本次A/D转换工作,
系统置位(必须用软件清0)
BIT7/PSPIF:
RD并行端口中断标志位,被动参数
0:
未发生RD并行端口中断申请;
1:
已发生RD并行端口中断申请,系统置位(必须用软件清0)
14.PIR2:
第二外围中断标志寄存器;地址:
0DH主要涉及3个中断源标志位
BIT0/CCP2IF:
捕捉比较和脉宽调制CCP2模块中断标志位,被动参数
0:
未发生CCP2模块中断申请
1:
已发生CCP2模块中断申请,系统置位(必须用软件清0)
2
BIT3/BCLIF:
IC总线冲突中断标志位,被动参数
2
0:
未发生IC总线冲突中断申请
1:
已发生I2C总线冲突中断申请,系统置位(必须用软件清0)
BIT4/EEIF:
EPROM中断标志位,被动参数
0:
未发生e2prom中断申请,本次写操作正在进行
1:
已发生e2prom中断申请,本次写操作已经完成,系统置位(必须用软件清0)
15.PIE1:
第一外围中断使能寄存器;地址8CH
BIT0/TMR1IE:
TMR1溢出中断使能位,主动参数。
0:
禁止TMR1计数溢出中断;
1:
使能TMR1计数溢出中断
BIT1/TMR2IE:
TMR2溢出中断使能位,主动参数。
0:
禁止TMR2计数溢出中断;
1:
使能TMR2计数溢出中断
BIT2/CCP1E:
捕捉比较和脉宽调制CCP1模块中断使能位,主动参数
0:
禁止CCP1模块中断
1:
使能CCP1模块中断
BIT3/SSPIE:
同步串行SSP通行中断使能位,主动参数
0:
禁止SSP模块中断
1:
使能SSP模块中断
BIT4/TXIE:
SCI串行通行发送中断使能位,主动参数
0:
禁止SCI串行通信模块发送中断
1:
使能SCI串行通信模块发送中断
BIT5/RCIE:
SCI串行通行接收中断使能位,主动参数
0:
禁止SCI串行通信模块接收中断
1:
使能SCI串行通信模块接收中断
BIT6/ADIE:
A/D转换器中断使能位,主动参数
0:
禁止A/D转换器的中断
1:
使能A/D转换器的中断
BIT7/PSPIE:
RD并行端口中断使能位,主动参数
0:
禁止RD并行端口的中断
1:
使能RD并行端口的中断
16.PIE2:
第二外围中断使能寄存器;地址8DH要涉及3个中断源的使能位
BIT0/CCP2IE:
捕捉比较和脉宽调制CCP2模块中断使能位,主动参数
0:
禁止CCP2模块中断
1:
使能CCP2模块中断
2
BIT3/BCLIE:
IC总线冲突中断使能位,主动参数
0:
禁止I2C总线冲突中断
1:
使能i2c总线冲突中断
2
BIT4/EEIE:
EPROM中断使能位,主动参数
0:
禁止EPROM中断1:
使能EPROM中断
与TMR0模块相关的寄存器共4个如下:
TMR0
OPTION-REG
INTCON
TRISA
仃.TMR0:
8位累加记数寄存器地址:
01H101H
与TMR1模块相关的寄存器共6个如下:
INTCON
PIE1
PIR1
TMR1L
TMR1H
TICON
18.TMR1L:
16位TMR1计数寄存器低字节寄存器;地址:
0EH
佃.TMR1H:
16位TMR1计数寄存器高字节寄存器;地址:
0FH采用上升沿触发计数方式,即只有上升沿才是有效信号。
20.T1CON:
TMR1控制寄存器;地址:
10H低6位有效,高2为没定义
BIT0/TMR1ON:
TMR1计数启/停控制位(TMR0不能被关闭),主动参数
0:
TMR1停止计数;
1:
TMR1启用计数
BIT1/TMR1CS:
TMR1时钟源选择位,主动参数
0:
选择内部时钟源,可设置定时模式,采用指令周期信号触发
1:
选择外部时钟源,可设置计数模式,时钟信号来源于外部引脚(接TICK1)
或自带振荡器(接RC0/TIOSO,RC1/TIOSI)
BIT2/TISYNC:
TMR1外部输入时钟与系统时钟同步控制,主动参数。
在TMR1内
部设置一个同步控制逻辑(fosc的2分频),只有TMR1工作在计数方式时,才能进行设置。
0:
TMR1外部引脚时钟信号或者自带振荡器信号与系统时钟保持同步;
1:
TMR1外部引脚时钟信号或者自带振荡器信号与系统时钟异步工作;
BIT3/T1OSCEN:
TMR1自带振荡器使能位,主动参数
0:
禁止TMR1低频振荡器工作;
1:
使能TMR1低频振荡器工作;
BIT5~BIT4/TICKPS1~TICKPS0:
预分频器的分频比选择位,主动参数;如下表:
TICKPS1~TICKPS0
00
01
10
11
分频比
1:
1
1:
2
1:
4
1:
8
与TMR2模块相关的寄存器共6个如下:
INTCON
PIE1
PIR1
TMR2
T2CON
PR2
21.TMR2:
8位专用定时器。
地址:
11H不能承担外部信号计数功能;结构:
一个可编程预分频器,一个可编程后分频器和一个可编程8位周期寄存器PR2等部件;
22.T2C0N:
TMR2控制寄存器;地址:
12H低7位有效
BIT1~BIT0/T2CKPS1~T2CKPS0:
预分频比选择位,主动参数;如下表:
T2CKPS1~T2CKPS0
00
01
10
11
预分频器分频比
1:
1
1:
4
1:
16
1:
16
BIT2/TMR2ON:
TMR2定时启/停控制位(TMR0不能关闭),主动参数0:
TMR2停止计数;
1:
TMR2启动计数。
BIT6~BIT3/TOUTPS3~TOUTPSO:
TMR2后分频比选择位,主动参数;该分频比是
PIC单片机中唯一可以连续设置的分频比,TMR2的溢出信号经过该分频后才
能产生中断请求;如下表:
OUTPS3~TOUTPS0
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1111
后分频器分频比
1:
1
1:
2
1:
3
1:
4
1:
5
1:
6
1:
7
1:
8
1:
16
23.PR2:
TMR2周期寄存器;地址:
92H
是TMR2模块的溢出的参考标志,即PR2和TMR2记数值相等时发生溢出,如果其他条件相同,一般周期寄存器的数值越大,定时溢出的越长。
与SPI模式相关的寄存器共10个如下:
INTCON
PIE1
PIR1
ADCON1
TRISA
TRISC
SSPBUF
SSPCON
SSPSTAT
SSPSR
24.SSPBUF:
收/发数据缓冲器SSPBUF;地址:
13HSPI通信收/发数据专用寄存器,即MSSP接收/发送数据缓冲空间
25.SSPSTAT:
同步串行状态寄存器;地址:
84H
SSPSTAT状态寄存器真实记录MSSP模块的各种工作状态,高2为可读写,低6位只能读;与SPI通信有关的只有BIT0,BIT6,BIT7三位
BIT0/BF:
接收缓冲器SSPBUF满标志位,仅仅用于SPI接收状态,被动参数
0:
表示接收缓冲器空
1:
表示接受缓冲器满
BIT6/CKE:
在SPI通信中决定时钟沿选择和发送数据的关系,并且与空闲时的高/低
电平有关,主动参数
在CKP(SSPCON:
4)=0,静态电平为低时;
0:
时序信号SCK下降沿发送数据
1:
时序信号SCK上升沿发送数据
在CKP(SSPCON:
4)=1,静态电平为高时;
0:
时序信号SCK上升沿发送数据
1:
时序信号SCK下降
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- 单片机 主要性能