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1、 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室知识回顾知识回顾知识回顾知识回顾1 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室第3章PIC存储器2 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室PICPIC单片机架构单片机架构单片机架构单片机架构 哈佛哈佛哈佛哈佛结构结构结构结构CPUCPU程序程序程序程序存储器存储器存储器存储器数据数据数据数据存储器存储器存储器存储器8-8-位位位位12/14/16-12/14/16-位位位位哈佛结构哈佛结构哈佛结构哈佛结构3 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室PIC16F877单片机结构单片机结构两大模块 内部核心模块、外围功能模块内部核心模块 程序存储器Flash 数据
2、存储器RAM 程序计数器PC W工作寄存器 4 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室Flash程序存储器程序计数器RAM数据存储器8级堆栈（13位）指令寄存器138149注意：核心模块各总线的根数注意：核心模块各总线的根数RAM地址程序总线数据总线PIC16F877功能框图5 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室引脚及其功能简介引脚及其功能简介PIC16F877PIC16F877芯片芯片6 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室7 8 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室v五个端口五个端口、33个个I/O引脚引脚 端口 A 6 端口 B 8 端口 C 8 端口 D 8 端口 E 38 P
3、IC微控制器实验室 大学生创新实验室STATUS C、DC、Z 标志位 RP0、RP1 数据存储器体选FSR 与INDF完成间接寻址IRPRP1RP0TOPDZDCC状态寄存器(STATUS)9 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室OPTION_REG 选择寄存器 81HRBPUINTEDG T0CS T0SE PSA PS2 PS1 PS0INTEDG:0 RB0/INT 下降沿触发 1 RB0/INT 上升沿触发10 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室PICPIC存储器存储器存储器存储器11 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室PIC单片机架构存储器两种类型两种类型程序数据(RAM
4、 和EEPROM)12 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室Microchip PIC MCU Microchip PIC MCU 金金金金字塔字塔字塔字塔PIC16C5XPIC16C5XPIC16C5XPIC12C5XXPIC12C5XXPIC12C5XXPIC16FPIC16FPIC16FPIC12FPIC12FPIC12FPIC18PIC18PIC18dsPICdsPICdsPIC14 bits14 bits16 bits16 bits24 bits24 bits12 bits12 bits8 bit8 bitMCUMCU16 bit16 bitMCUMCU程序存储器程序存储器程序存储
5、器程序存储器程序存储器程序存储器宽度宽度宽度宽度宽度宽度数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器宽度宽度宽度宽度宽度宽度13 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室PICPIC单片机架构单片机架构存储器表存储器表FLASH程序存储器程序存储器RAM数据存储器数据存储器大小大小 (words)GPR 大小大小 (bytes)1 K64PIC12F675PIC16F8778 K 368PICmicro MCU其中words指的是指令字，即程序存储器宽度14 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室存储器的组织形式存储器的组织形式Pages - 页 (程序存储器)Banks 体 (
6、数据存储器)15 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室PICPIC单片机架构单片机架构数据数据存储器组织存储器组织存储器组织存储器组织Bank0Bank0000000h h0101FhFh020020h h0707FhFhBank1Bank1080080h h0909FhFh0 0A0hA0h0 0FFhFFh0 0F0hF0hBank2Bank2100100h h1111FhFh120120h h1717FhFh170170h hBank3Bank3180180h h1919FhFh1 1A0hA0h1 1FFhFFh1 1F0hF0hRP RP RP RP RP RP RPRP = 00
7、 = 01 = 10 = 00 = 01 = 10 = 11= 1116 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室两类：普通两类：普通RAMRAM和和EEPROMEEPROM总地址空间总地址空间512512个单元个单元形式上分：通用寄存器和特殊功能寄存器形式上分：通用寄存器和特殊功能寄存器(8(8位位)地址空间分成地址空间分成44个体：个体：00、11、22、33体每个体体每个体128*8128*8位宽的存储单元位宽的存储单元通过通过RP0,RP1 RP0,RP1 和和 IRP IRP 选择组选择组17 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室分组的分组的 数据存储器数据存储器(14 位内核位内核
8、)Data Modifying InstructionData Modifying InstructionData Modifying Instruction 7 77位指令编码位指令编码位指令编码 7 7 7位目标地址位目标地址位目标地址在在14-14-位内核的器件中位内核的器件中:7 7 位访问位访问 2 277 或或 128 128 空间空间访问更多的空间访问更多的空间,需要更多的位需要更多的位18 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室PICPIC单片机架构单片机架构 寄存器文档概念寄存器文档概念ALUALU数据数据数据数据存储器存储器存储器存储器14-14-位字长的指令范例位字长的指
9、令范例位字长的指令范例位字长的指令范例: :l l RAMRAM被看作是一组通用的寄存器被看作是一组通用的寄存器. .l l 周边模块周边模块( (I/O)I/O)也作为寄存器也作为寄存器. .l l 所有的指令操作都可针对所有的寄存所有的指令操作都可针对所有的寄存器器. .l l 长字指令使得在指令中直接寻址寄存长字指令使得在指令中直接寻址寄存器器. . 19 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室随机断点中断服务入口中断服务入口（0 0004H004H）中断返回中断返回retfieretfie主程序主程序（0000H）中断系统20 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室PICPIC单片机架
10、构单片机架构程序程序存储器组织存储器组织存储器组织存储器组织复位矢量入口地址页面3页面2页面1中断服务程序入口地址片内程序存片内程序存片内程序存片内程序存储器储器储器储器00000000H H00010001H H00020002H H00030003H H00040004H H0707FFHFFH1 1FFFHFFFH21 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室PIC16F877内部配置8K*14位的Flash程序存储器地址空间分成4页：0、1、2、3页，每页2K14位宽的存储单元程序计数器PC高位寄存器PCLATH决定程序存储器跨页选择。22 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室分页的程
11、序存储器分页的程序存储器(14位内核位内核)CALL or GOTO instructionCALL or GOTO instructionCALL or GOTO instruction 3 3 3 bits for bits for bits for instructioninstructioninstruction 11 11 11 bits for bits for bits for destinationdestinationdestination在在14-14-位内核的器件中位内核的器件中:11 11 位访问位访问 2 21111 或或 2048 (2k) 2048 (2k) 空间
12、空间访问更多的空间访问更多的空间,需要更多的位需要更多的位23 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室数据存储器体选方式数据存储器体选方式512字节存储器,9根地址线,分成4个“体”间接寻址直接寻址24 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室指向目标寄存器的指向目标寄存器的指向目标寄存器的指向目标寄存器的9 9位有效地址位有效地址位有效地址位有效地址STATUSSTATUS寄存器寄存器寄存器寄存器1414位长指令位长指令位长指令位长指令7 7位来自指令位来自指令位来自指令位来自指令2 2位来自位来自位来自位来自STATUSSTATUS寄存器寄存器寄存器寄存器直接寻址访问数据存储器直接寻址访问数
13、据存储器低7位的数据地址直接在指令中描述体内的单元地址直接来自指令机器码高2位在STATUS寄存器中 (又称寄存器组号BANK)体选码25 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室指向目标寄存器的指向目标寄存器的指向目标寄存器的指向目标寄存器的9 9位有效地址位有效地址位有效地址位有效地址STATUSSTATUS寄存器寄存器寄存器寄存器FSRFSR寄存器寄存器寄存器寄存器7 7位来自指令位来自指令位来自指令位来自指令1 1位来自位来自位来自位来自STATUSSTATUS寄存器寄存器寄存器寄存器的的的的 IRPIRP体选码由STATUS的IRP位和FSR寄存器的BIT7组成体内单元地址来自FSR的
14、低7位间接寻址访问数据存储器间接寻址访问数据存储器26 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室PCPCPC 的装载方式的装载方式的装载方式的装载方式(PCLPCL和和和和PCH 13-bit)PCH 13-bit)13-13-Bit Program CounterBit Program Counter5 55 58 8 当执行以当执行以当执行以当执行以PCLPCL为目标的写操作指令时为目标的写操作指令时为目标的写操作指令时为目标的写操作指令时 PC PC高高高高5 5位来自位来自位来自位来自PCLATH.PCLATH. PC PC低低低低8 8位来自位来自位来自位来自ALUALU, ,最后形成
15、最后形成最后形成最后形成13-13-bit bit PCPC值值值值. .Note: PCH cannot be readNote: PCH cannot be read来自来自来自来自ALUALU例如：例如：例如：例如：ADDWFADDWFPCLPCL，F F27 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室 当执行跳转指令当执行跳转指令当执行跳转指令当执行跳转指令GOTOGOTO或调用子程序指令或调用子程序指令或调用子程序指令或调用子程序指令CALLCALL时时时时 PCPC高高高高2 2位来自位来自位来自位来自PCLATH PCLATH 3434位位位位. . PC PC低低低低1111位来自
16、指令码中直接位来自指令码中直接位来自指令码中直接位来自指令码中直接1111位地址位地址位地址位地址, ,最后形成最后形成最后形成最后形成13-13-bit bit PCPC值值值值. .13-13-Bit Program CounterBit Program Counter2 21111来自指令码来自指令码来自指令码来自指令码1111例如：例如：例如：例如：GOTO KGOTO K或或或或 CALL KCALL K28 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室PIC单片机架构单片机架构 间接寻址间接寻址FSR FSR 和和 INDF INDF 用于间接寻址用于间接寻址FSR FSR 是地址指针是地址指针INDF INDF 保存移动的值保存移动的值FSRINDFWritingReading21222324FSRINDF21222324movlw22movwfFSRmovlw5movwfINDFmovlw22movwfFSRmovfINDF,Wmovwf529 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室30 PIC微控制器实验室 大学生创新实验室31
