关于pic单片机,我们或多或少均有所耳闻。可是,我们对pic单片机有多少了解呢?是否熟知不同类型的pic单片机呢?
由美国Microchip公司推出的PIC单片机系列产品,首要选用了RISC结构的嵌入式微操控器,其高速度、低电压、低功耗、大电流LCD驱动才干和低价位OTP技能等都体现出单片机工业的新趋势。现在PIC系列单片机在国际单片机商场的比例排名中已逐年升位,尤其在8位单片机商场,据称已从1990年的第20位上升到现在的第二位。PIC单片机从掩盖商场动身,已有三种(又称三层次)系列多种类型的产品面世,所以在全球都能够看到PIC单片机从电脑的外设、家电操控、电讯通讯、智能仪器、轿车电子到金融电子各个领域的广泛应用。如今的PIC单片机已经是国际上最有影响力的嵌入式微操控器之一。
PIC 8位单片机产品共有三个系列,即基本级、中级和高级。
1、基本级系列 该级产品的特色是低价位,如PIC16C5X,适用于各种对本钱要求严厉的家电产品选用。又如PIC12C5XX是国际第一个8脚的低价位单片机,因其体积很小,完全能够应用在曾经不能运用单片机的家电产品的空间。
2、中级系列 该级产品是PIC最丰厚的种类系列。它是在基本级产品进步行了改善,并坚持了很高的兼容性。外部结构也是多种的,从8引脚到68引脚的各种封装,如PIC12C6XX。该级产品其功用很高,如内部带有A/D变换器、E2PROM数据存储器、比较器输出、PWM输出、I2C和SPI等接口。PIC中级系列产品适用于各种高、中和等级低的电子产品的规划中。
PIC 8位单片机具有指令少、履行速度快等长处,其主要原因是PIC系列单片机在结构上与其它单片机不同。该系列单片机引入了原用于小型计算机的双总线和两级指令流水结构。这种结构与一般选用CISC(杂乱指令集计算机)的单片机在结构上是有不同的。
1、双总线结构
具有CISC结构的单片机均在同一存储空间取指令和数据,片内只要一种总线。这种总线既要传送指令又要传送数据(如图1-a所示)。因而,它不或许一同对程序存储器和数据存储器进行拜访。因与CPU直接相连的总线只要一种,要求数据和指令一同经过,明显“凌乱”,这正如一个“瓶颈”,瓶内的数据和指令要一同倒出来,往往就被瓶颈卡住了。所以具有这种结构的单片机,只能先取出指令,再履行指令(在此过程中往往要取数),然后,待这条指令履行结束,再取出另一条指令,持续履行下一条。这种结构一般称为冯·诺依曼结构,又称普林斯顿结构。
在这里PIC系列单片机选用了一种双总线结构,即所谓哈佛结构。这种结构有两种总线,即程序总线和数据总线。这两种总线能够选用不同的字长,如PIC系列单片机是八位机,所以其数据总线当然是八位。但等级低、中档和高级的PIC系列单片机别离有12位、14位和16位的指令总线。这样,取指令时则经指令总线,取数据时则经数据总线,互不抵触。这种结构如图1-b所示。
指令总线为什么不必八位,而要添加位数呢?这是因为指令的位数多,则每条指令包括的信息量就大,这种指令的功用就强。一条12位、14位或16位的指令或许会具有两条八位指令的功用。因而PIC系列单片机的指令与CISC结构的单片机指令比较,前者的指令总数要少得多(即RISC指令集)。
2、两级指令流水线结构
因为PIC单片机选用了指令空间和数据空间分隔的哈佛结构,用了两种位数不同的总线。因而,取指令和取数据有或许一同交叠进行,所以在PIC单片机中取指令和履行指令就选用指令流水线结构(如图2所示)。当第一条指令被取出后,随即进入履行阶段,这时或许会从某寄存器取数而送至另一寄存器,或从一端口向寄存器传送数等,但数据不会流经程序总线,而只是在数据总线中活动,因而,在这段时刻内,程序总线有空,能够一同取出第二条指令。当第一条指令履行结束,就可履行第二条指令,一同取出第3条指令,……如此等等。这样,除了第一条指令的取出,其他各条指令的履行和下一条指令的取出是一同进行的,使得在每个时钟周期能够获得最高功率。
在大多数微操控器中,取指令和指令履行都是次序进行的,但在PIC单片机指令流水线结构中,取指令和履行指令在时刻上是彼此堆叠的,所以PIC系列单片机才或许完结单周期指令。
只要涉及到改动程序计数器PC值的程序分支指令(例如GOTO、CALL)等才需求两个周期。
此外,PIC单片机的结构特色还体现在寄存器组上,如寄存器I/O口、定时器和程序寄存器等都是选用了RAM结构方式,并且都只需求一个周期就能够完结拜访和操作。而其它单片机常需求两个或两个以上的周期才干改动寄存器的内容。上述各项,便是PIC单片机能做到指令总数少,且大都为单周期指令的重要原因。
来历;21ic