智能仪器设计：2-3 PIC

1、2.3 PIC系列单片机8/28/20221 PIC 单片机的特色 哈佛总线结构PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向CPUROMRAMI/O普通单片机内部（冯.诺伊曼）结构总 线888b8bROMCPURAMI/OPIC单片机内部（哈佛）结构数据总线8b12b16b8取指 执行取指 执行取指 执行取指 执行 ； 取指 执行 RISC：CISC：8/28/20222 PIC 单片机的特色 指令单字节化PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向数据总线和指令总线分离，ROM和RAM寻址空间互相独立，宽度不同。确保数据安全性、提高运行速度和实现全部指令单字节化。 MCS-51系列ROM和RAM

2、都是8位，指令长度13字节，长短不一！PIC12C50X/PIC16C5X 系列单片机的指令字节为12位；PIC16C6X/7X / 8X 系列单片机的指令字节为14位；PIC17CXX 系列单片机的指令字节为16位；8/28/20223 PIC 单片机的特色 精简指令集（RISC）技术PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向PIC系列单片机的指令系统只有35条指令，常用约20条好学、易用；绝大多数为单周期指令，执行速度快！ MCS-51系列单片机指令系统有111条指令！8/28/20224 PIC 单片机的特色 寻址方式简单PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向PIC系列单片机只有4种

3、寻址方式寄存器间接寻址、立即数寻址、直接寻址和位寻址 MCS-51 系列单片机则有7种寻址方式！8/28/20225 PIC 单片机的特色 代码压缩率高PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向1K字节的存储器空间PIC系列单片机能够存放1024条指令MCS-51 系列单片机大约只能存放600条指令相对代码大小1.001.292.102.241.511.55MCCPICCOP800ST8268HC058051Z86典型单片机代码紧凑性比较图8/28/20226 PIC 单片机的特色 运行速度高PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向采用哈佛的总线结构，指令的读取和执行采用流水作业方式！PIC

4、17CXX是目前世界上速度最快的品种之一相对执行速度1.000.1080.0460.1360.2120.30FastestPICCOP800ST8268HC058051Z86典型单片机运行速度比较图20MHz20MHz12MHz8MHz4.2MHz12MHz8/28/20227 PIC 单片机的特色 功耗低PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向PIC单片机是世界上功耗最低的单片机品种之一在4MHz时钟下工作时耗电不超过2mA，在睡眠模式下耗电可以低到1A 以下。8/28/20228PIC 单片机的特色 驱动能力强PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向I/O端口驱动负载强，每个I/O引脚

5、吸入和输出电流的最大值可分别达到25mA和20mA，能够直接驱动发光二极管LED、光电耦合器或者微型继电器等。8/28/20229PIC 单片机的特色 I2 C和 SPI 串行总线端口PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向I2C（Inter IC Bus）和 SPI（ Seril Peripheral Interface）是在芯片之间实现同步串行数据传输的技术。方便灵活的扩展外围器件，大大简化单片机应用系统的结构，极易形成产品电路的模块化结构。大屏幕彩电中都引入了I2C技术。8/28/202210PIC 单片机的特色 寻址空间设计简单PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向PIC系列单片

6、机的程序、堆栈、数据三者各自采用互相独立的寻址（或地址编码）空间；而且程序、堆栈的地址安排不需要用户操心。8/28/202211PIC 单片机的特色 外接电路简洁PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向PIC系列单片机片内集成了上电复位电路、I/O引脚上拉电路、看门狗定时器等，可以最大程度的减少或免用外接器件，以便实现“纯单片”应用。8/28/202212PIC 单片机的特色 开发方便PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向微芯公司研制了多种版本的软件仿真器和软件综合集成开发环境（MPLABIDE），对于PIC系列中任一款单片机的开发，都可以借助于一套免费的软件综合开发环境，实现程序编程和

7、模拟仿真。各档次的硬件仿真器和程序烧写器（或称编程器），价格在500元 2000元不等。8/28/202213PIC 单片机的特色 C语言编程PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向对于掌握了C语言的用户，微芯片公司还提供了C语言编译程序。使用C语言进行程序设计，可以大大提高工作效率。8/28/202214PIC 单片机的特色 品种丰富高级、中级、基础级PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向PIC系列单片机目前已形成多个层次、数百个型号。片内功能从简单到复杂，封装形式从8脚到64脚，可以满足各种不同的应用需求。也就是说，PIC最大的特点是不搞单纯的功能堆积，而是从实际出发，重视产品的性能

8、与价格比，靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求。比如，一个摩托车的点火器需要一个I/O较少、RAM及程序存储空间不大、可靠性较高的小型单片机，若采用40脚且功能强大的单片机，投资大不说，使用起来也不方便。PIC12C508单片机仅有8个引脚，是世界上最小的单片机。 8/28/202215PIC 单片机的特色 品种丰富高级PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向产品系列主要特性工艺特点PIC17C4XPIC17C4XAPIC17CR4X16位指令系统8位数据线多种中断DC 25MHz时钟最快160ns指令周期1个指令周期完成8位乘法运算高性价比（可替代某些DSP）OTP/EPROMOTP/E

9、PROMROM（掩模）8/28/202216PIC 单片机的特色 品种丰富中级PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向产品系列主要特性工艺特点PIC16C6XPIC16C6XAPIC16CR6XPIC16C62XPIC16C7X PIC16C8XPIC16F8XPIC16CR8XPIC16C9XXPIC11400014位指令系统8位数据线多种中断DC 25MHz时钟最快200ns指令周期8位A/D（ PIC16C7X） 复位锁定E2PROM （ PIC16C8X）LCD驱动 （ PIC16C9XX）混合信号处理（ PIC14000）OTP/EPROMOTP/EPROM （+）OTP/EPRO

10、M （C）E2PROMFlashROM （掩模） OTP/EPROM （LCD）OTP/EPROM （）8/28/202217PIC 单片机的特色 品种丰富基础级PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向产品系列主要特性工艺特点PIC16C5XPIC16CR5PIC12C5XX12位指令系统8位数据线DC 25MHz时钟最快200ns指令周期有8脚封装（PIC12C5XX）极低价格OTP/EPROMROM（掩模）OTP/EPROM （8脚封装）8/28/202218PIC 单片机的特色 程序存储器版本齐全PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向 带窗口的EPROM和带FLASH芯片，适合程序反复修改的开发阶段； 一次编程（OPT）的EPROM芯片，适合于小批量试生产和快速上市的阶段； ROM掩模型芯片，适合大批量定型产品的规模化生产。8/28