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1、微机原理与单片机技术 第三讲 PIC单片机的最小系统及开发流程 黄之峰 广东工业大学 自动化学院 本讲内容 1. PIC单片机引脚及功能 2. PIC单片机的最小系统 3. PIC单片机的封装 4. PIC单片机的烧写流程 5. PIC单片机的集成开发环境MPLAB 第三讲 1，PIC单片机引脚及功能 33个输入输出引脚分为 5个端口： A(6)，B(8)，C(8)， D(8),E(3)。 电源引脚：VDD，VSS 时钟信号引脚：OSC1， OSC2 复位信号引脚：MCLR 功能引脚复用 第三讲 2，PIC单片机最小系统 三要素：电源电路电源电路，时钟电路时钟电路，复位电路复位电路 电源电路：
2、对单片机进行供电 5V 时钟电路：为单片机提供稳定时序，单片机可以看成是时钟 驱动下的时序逻辑电路。（20MHz） 复位电路：为单片机提供复位信号，复位引脚低电平有效， 复位使程序计数器PC从地址0000H重新读取指令。 复位的作用 第三讲 2，PIC单片机最小系统 复位的作用：复位的作用：使程序计数器使程序计数器PC从地址从地址0000H重新读取指令重新读取指令。 复位的形式：四种。复位的形式：四种。 1. 上上电复位：电复位：上电时，单片机VDD上升到一定数值，产生 一个复位脉冲，使单片机复位。 上上电定时器：电定时器：在单片机刚上电时，提供一个72ms的延 时，在VDD慢慢趋于稳定后，单
3、片机方可正常工作。 在该延时期间，单片机保持在复位状态。 起振定时器起振定时器：上电延时72毫秒之后，再提供1024个时 钟周期的延迟，让振荡器产生稳定的波形。 2. 看门狗定时器溢出复位 3. 手动复位，当MCLR为低电平时。 4. 掉电复位电路：为了保证单片机正常运行，当VDD的值 小于VBOR的时间大于TBOR是，芯片将自动产生一 复位信号， 并使其保持在复位状态 BOR： Brown-out Reset 欠压复位 第三讲 2，PIC单片机最小系统 由于由于PIC单片机具备上电复位的功能，设计最小系单片机具备上电复位的功能，设计最小系 统的时候可以直接把统的时候可以直接把MCLR拉成高电
4、平就可以了，拉成高电平就可以了， 可以不需要而外的阻容电路。可以不需要而外的阻容电路。 VCC 20MHz 22uF 上电 72ms的延时 等待VDD稳定 1024个时钟周期 等待晶振输出稳定 单片机开始工作 上电定时器 起振定时器（时钟周期 等于晶振频率的倒数） 第三讲 2，PIC单片机最小系统 由于由于PIC单片机具备上电复位的功能，设计最小系单片机具备上电复位的功能，设计最小系 统的时候可以直接把统的时候可以直接把MCLR拉成高电平就可以了，拉成高电平就可以了， 可以不需要而外的阻容电路。可以不需要而外的阻容电路。 上电复位时序图 72ms 延时 1024时钟周期 第三讲 2，PIC单片
5、机最小系统 阻容复位电路作用：手动复位阻容复位电路作用：手动复位 电容充电时间计算：T=0.63*RC 例：R=10k，C=10F 解： T = 10 103 10 106=10 103s* 0.63=63ms 注意：估算的时候， 电阻单位换算成， 电容单位换算成F，这 样算出来的时间单位 才是秒 阻容复位电路复位时间计算阻容复位电路复位时间计算 电容电位变化图 第三讲 3，PIC单片机的封装 典型PIC中档单片机的引脚和封装形式众多， 引脚数从6个到44个，封装形式则有：SOT、 SSOP、SOIC、TQFP、PDIP、QFN和PLCC等等。 DIP封装的 PIC16F877A SOIC和S
6、SOP封 装的PIC单片机 TQFP封装的 PIC6F877A 更加详细的封装信息在datasheet里面 第三讲 3，PIC单片机的封装 欣赏下黑胶芯片的内部 TQFP封装的 PIC6F877A 集 成 电 路 的 封 装 （Package）指厂商对由 集成电路的核心半导 体硅片的包装方式，也即 芯片的载体。 小知识点 环氧树脂聚合物 成本低，重量 轻 光照（包括紫外线）会影响晶 体管的工作性能，所以外壳不 能透光。 第三讲 4，PIC单片机的烧写流程 对应芯片的 C编译器 .hex 文件 生 成 烧 写 通过调试器/仿真 器/编程器 .c文件 or .asm 文件 第三讲 5. PIC单片
7、机的集成开发环境MPLAB 软件安装详见课本P32, 3.3节 安装程序，下课学习委员来找我拷贝 MPLAB 8.8 IDE (本课程讲解用) MPLAB X IDE (最新版本) 可官方免费下 载，但只支持 汇编编译，C 语言编译的话 需要安装其他 C编译器，而 且不同信号的 编译器不同 第三讲 5. PIC单片机的集成开发环境MPLAB MPLAB IDE提供以下功能： 完成源程序的编写。 将源程序编译成目标代码。 配合硬件调试器、开发板完成软件的调试。 配合编程器将调试成功的目标代码写入到 开发板的单片机的存储器中。 新建工程演 示3.1 P26 第三讲 5. PIC单片机的集成开发环境
8、MPLAB MPLAB下，开发所有项目均需要经过以下 基本步骤： 1. 选择器件 2. 选择语言工具 3. 将文件添加到项目 4. 创建代码 5. 编译项目 6. 使用软件模拟器测试代码 软件仿真演 示3.6 P42 第三讲 5. PIC单片机的集成开发环境MPLAB MPLAB IDE软件仿真 作用：进行软件仿真，可以观察各个寄存器的 值得变化。可以在没有硬件的情况下调试和学学 习汇编语言习汇编语言各个指令对单片机寄存器的影响。 断点调试 作用：用于观察特定语句的运行情况。 学会使用Watch窗口P 40 作用：观察寄存器变化 第三讲 5. PIC单片机的集成开发环境MPLAB 一个实例仿真
9、 ：实例3-1， P 26 配套教材 第三讲 5. PIC单片机的集成开发环境MPLAB 一个实例仿真 P 30 配套教材 INCLUDE “P16F877.INC“ ;PIC16F877A包含的头文件 ORG 0000H ;伪指令，即下面的程序 从程序存储器的地址0000H开始存放 NOP BSF STATUS,PR0 ;选择数据存储器的体1 CLRF TRISD ;把端口D设置为输出 BCF STATUS,PR0 ;选择数据存储器体0 MOVLW 0XFE ;把立即数0xFE传送到工作寄存器W MOVWF PROTD ;把工作寄存器W的值（0xFE）传送到PROTD LP GOTO LP
10、;原地循环 END 第三讲 5. PIC单片机的集成开发环境MPLAB 另一个实例 驱动芯片，高 电平导通 驱动芯片，高 电平导通 3. RA1/AN0 30. RD7 29. RD6 28. RD5 27.RD4 22. RD3 21. RD2 20. RD1 19. RD0 11. VDD 12. VSS 13. OSC1 14. OSC2 1 MCLR 5V 第三讲 5. PIC单片机的集成开发环境MPLAB INCLUDE “P16F877.INC“ ;PIC16F877A包含的头文件 ORG 0000H ;伪指令，即下面的程序从程序存储器的地址0000H开始存放 NOP BSF ST
11、ATUS,RP0 ;选择数据存储器的体1 CLRF TRISD CLRF TRISA BSF ADCON1,0 BSF ADCON1,1 BSF ADCON1,2 BSF ADCON1,3 ; 设置RA口为IO口 BCF STATUS,RP0 ;选择数据存储器的体0 MOVLW 0XAA MOVWF PORTD MOVLW 0XFF BSF PORTA,1 NOP LP GOTO LP END 第三讲 5. PIC单片机的集成开发环境MPLAB 编译失败的原因1-拼写错误 学会看Output窗口的信息 第三讲 5. PIC单片机的集成开发环境MPLAB 编译失败的原因2-用中文输入法输入“；”“，”
