什么是PIC单片机?
PIC单片机(Peripheral Interface Controller)是一种用来开发的去操控外围设备的集成电路(IC)。一种具有涣散效果(多任务)功用的CPU。与人类比较,大脑便是CPU,PIC 同享的部分相当于人的神经体系。
PIC 单片机是一个小的核算机
PIC单片机有核算功用和回忆内存像CPU并由软件操控允行。可是,处理才干—存储器容量却很有限,这取决于PIC的类型。可是它们的最高操作频率大约都在20MHz左右,存储器容量用做写程序的大约1K—4K字节。
时钟频率与扫描程序的时刻和履行程序指令的时刻有联系。但不能仅以时钟频率来判别程序处理才干,它还随处理设备的体系结构改动(1*)。如果是相同的体系结构,时钟频率较高的处理才干会较强。
这儿用字来解释程序容量。用一个指令(2*)表明一个字。一般用字节(3*)来表明存储器(4*)容量。一个字节有8位,每位由1或0组成。 PIC16F84A单片机 的指令由14位构成。当把1K个子转换成位为:1 x 1,024 x 14 = 14,336位。再转换为字节为:14,336/(8 x 1,024) = 1.75K。在核算存储器的容量时,咱们规则 1G 字节 = 1,024M 字节, 1M 字节 = 1,024K 字节, 1K 字节= 1,024 字节. 它们不是以1000为倍数,因为这是用二进制核算的原因。
1. 核算机的物理结构,包含安排结构、容量、该核算机的CPU、存储器以及输入输出设备间的互连。常常特指CPU的安排结构,包含它的寄存器、标志、总线、算术逻辑部件、指令译码与履行机制以及守时和操控部件。
2. 指出某种操作并标识其操作数(如果有操作数的话)的一种言语结构
3. 作为一个单位来操作(运算)的一个二进制字符串,一般比核算机的一个字短。
4. 处理机内的一切可寻址存储空间以及用于履行指令的其它内存储器。
在核算存储器的容量时,咱们规则 1G 字节 = 1,024M 字节, 1M 字节 = 1,024K 字节, 1K 字节= 1,024 字节. 它们不是以1000为倍数,因为这是用二进制核算的原因。
用PIC单片机使电路做的很细巧变得或许。
因为PIC单片机能够把核算部分、内存、输入和输出等都做在一个芯片内。所以她工作起来功率很高、功用也自在界说还能够灵敏的习惯不同的操控要求,而不必去替换不同的IC。这样电路才有或许做的很细巧。
二、PIC系列单片机有什么优势?
1)PIC最大的特点是不搞单纯的功用堆积,而是从实践出发,注重产品的性能与价格比,靠开展多种类型来满意不同层次的运用要求。就 实践而言,不同的运用对单片机功用和资源的需求也是不同的。比方,一个摩托车的点火器需求一个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,若选用40脚且功用强大的单片机,出资大不说,运用起来也不便利。PIC系列从低到高有几十个类型,能够满意各种需求。其间,PIC12C508单 片机仅有8个引脚,是世界上最小的单片机.
该类型有512字节ROM、25字节RAM、一个8位守时器、一根输入线、5根I/O线,市道价格在3-6元人人民币。这样一款单片机在象摩托车点 火器这样的运用无疑是十分合适。PIC的高级类型,如PIC16C74(尚不是最高级类型)有40个引脚,其内部资源为ROM共4K、192字节RAM、 8路A/D、3个8位守时器、2个CCP模块、三个串行口、1个并行口、11个中止源、33个I/O脚。这样一个类型能够和其它品牌的高级类型比美。
2)精简指令使其履行功率大为进步。PIC系列8位CMOS单片机具有共同的RISC结构,数据总线和指令总线别离的哈佛总线(Harvard)结构,使指令具有单字长的特性,且答应指令码的位数可多于8位的数据位数,这与传统的选用CISC结构的8位单片机比较,能够到达2:1的代码紧缩,速度进步4倍。
3)产品上市零等候(Zero time to market)。选用PIC的贱价OTP型芯片,可使单片机在其运用程序开发完结后马上使该产品上市。
4)PIC有优胜开发环境。OTP单片机开发体系的实时性是一个重要的目标,象一般51单片机的开发体系大都 选用高级类型仿真等级低类型,其实时性不尽抱负。PIC在推出一款新类型的一起推出相应的仿真芯片,一切的开发体系由专用的仿真芯片支撑,实时性十分好。就 我个人的经验看,还没有呈现过仿真成果与实践运转成果不同的状况。
5)其引脚具有防瞬态才干,经过限流电阻能够接至220V沟通电源,可直接与继电器操控电路相连,无须光电耦合器阻隔,给运用带来极大便利。
6)彻底的保密性。PIC以保密熔丝来维护代码,用户在烧入代码后熔断熔丝,他人再也无法读出,除非康复熔丝。现在,PIC选用熔丝深埋工艺,康复熔丝的或许性极小。
7)自带看门狗守时器,能够用来进步程序运转的可靠性。
8)睡觉和低功耗方式。尽管PIC在这方面已不能与新式的TI-MSP430比较,但在大多数运用场合仍是能满意需求的。
三、PIC单片机与MCS-51系列单片机的差异
应该说有三个主要特点:
(1)总线结构:MCS-51单片机的总线结构是冯-诺依曼型,核算机在同一个存储空间取指令和数据,两者不能 一起进行;而PIC单片机的总线结构是哈佛结构,指令和数据空间是彻底分隔的,一个用于指令,一个用于数据,因为能够对程序和数据一起进行拜访,所以进步 了数据吞吐率。正因为在PIC单片机中选用了哈佛双总线结构,所以与常见的微操控器不同的一点是:程序和数据总线能够选用不同的宽度。数据总线都是8位 的,但指令总线位数别离位12、14、16位。
(2)流水线结构:MCS-51单片机的取指和履行选用单指令流水线结构,即取一条指令,履行完后再取下一条指令;而PIC的取指和履行选用双指令流水线结构,当一条指令被履行时,答应下一条指令一起被取出,这样就完结了单周期指令。
(3)寄存器组:PIC单片机的一切寄存器,包含I/O口,守时器和程序计数器等都选用RAM结构方式,并且都只需求一个指令周期就能够完结拜访和操作;而MCS-51单片机需求两个或两个以上的周期才干改动寄存器的内容。