PIC系統(tǒng)功能.ppt

1 第12章PIC系統(tǒng)功能 IC系列單片機(jī)在片內(nèi)集成了一系列具有獨(dú)特功能的外圍專用電路 采用這樣的芯片構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)不僅可以提供最大的系統(tǒng)可靠性 而且由于最大限度地減少外部器件 降低了系統(tǒng)成本和系統(tǒng)功耗 PIC強(qiáng)大的系統(tǒng)功能及完善的配置方式 對(duì)于從事單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)工程人員來說 提供了非常大的方便 2 12 1PIC系統(tǒng)功能及配置 就系統(tǒng)功能及配置情況 PIC系列單片機(jī)可以說功能強(qiáng)大 配置完善 從各個(gè)方面為用戶著想 留有很大的開發(fā)余地和靈活的配置固化方式 3 12 1 1系統(tǒng)配置寄存器CONFIG F877系統(tǒng)配置寄存器CONFIG 是一個(gè)14位寬度的 不可訪問 寄存器 用該寄存器的配置位可以對(duì)片內(nèi)各種部件進(jìn)行配置 這個(gè)寄存器在程序內(nèi)存中的映像地址為2007H 已經(jīng)不在用戶編程存儲(chǔ)空間可尋址的范圍 4 寄存器配置字 地址2007H Bit1 Bit0 FOSC1 FOSC0 振蕩類型選擇位 00 選擇LP型 低頻振蕩方式 01 選擇XT型 標(biāo)準(zhǔn)振蕩方式 10 選擇HS型 高頻振蕩方式 11 選擇RC型 阻容振蕩方式 Bit2 WDTE 監(jiān)視定時(shí)器控制位 0 關(guān)閉WDT工作 1 允許WDT工作 5 Bit3 PWRTE 上電延時(shí)控制位 主動(dòng)參數(shù) 0 關(guān)閉上電延時(shí) 1 允許上電延時(shí) 不管PWRTE位的值如何 使能 設(shè)置 掉電復(fù)位鎖定功能也就自動(dòng)使能 設(shè)置 上電延時(shí)定時(shí)器 因此 務(wù)必保證在任何時(shí)候使能掉電復(fù)位鎖定時(shí) 上電延時(shí)定時(shí)器將處于使能狀態(tài) Bit5 Bit4 CP1 CP0 FLASH程序內(nèi)存代碼保護(hù)使能位 00 保護(hù)0000H 1FFFH的代碼 01 保護(hù)1000H 1FFFH的代碼 10 保護(hù)1F00H 1FFFH的代碼 11 關(guān)閉代碼保護(hù)功能 6 Bit6 BODEN 復(fù)位鎖定使能位 0 關(guān)閉復(fù)位鎖定使能 1 允許復(fù)位鎖定使能 Bit7 LVP 低電壓可編程使能位 0 RB3是數(shù)字I O MCLR上必須接高電壓才能編程 1 RB3 PGM引腳有PGM功能 允許低電壓編程 Bit8 CPD EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器代碼保護(hù)位 0 可保護(hù)EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器代碼 1 關(guān)閉代碼保護(hù)功能 7 Bit9 WRT FLASH程序內(nèi)存寫使能位 0 通過EECON控制 不能向程序內(nèi)存中寫入未進(jìn)行代碼保護(hù)的程序 1 通過EECON控制 可向程序內(nèi)存中寫入未進(jìn)行代碼保護(hù)的程序 Bit10 Unimplemented 讀出為 1 Bit11 RESV 系統(tǒng)保留 1 對(duì)于正常情況下 Bit13 Bit12與Bit5 Bit4 CP1 CP0相同設(shè)置 所有CP1 CP0必須被賦予相同的值以保證保護(hù)上面所列的程序代碼 8 12 1 3系統(tǒng)復(fù)位 F877單片機(jī)還提供以下幾種不同的復(fù)位方式 芯片上電復(fù)位POR Power onReset 復(fù)位地址 PC 0000H 在任何狀態(tài)下通過在外部MCLR腳上加低電平復(fù)位 復(fù)位地址 PC 0000H 在正常工作狀態(tài)下監(jiān)視定時(shí)器WDT超時(shí)溢出復(fù)位 復(fù)位地址 PC 0000H 在休眠狀態(tài)下監(jiān)視定時(shí)器WDT超時(shí)溢出復(fù)位 復(fù)位地址 PC PC 1 掉電鎖存復(fù)位BOR Brown outReset 復(fù)位地址 PC 0000H 9 1 上電復(fù)位POR Poweronreset 當(dāng)芯片加電后電壓VDD上升到一定值 一般在1 3 1 8V 時(shí) 上電復(fù)位即產(chǎn)生一個(gè)上電復(fù)位脈沖 2 上電延時(shí)定時(shí)器PWRT 在芯片加電時(shí) PWRT提供固定72ms正常上電延遲定時(shí) 上電延時(shí)定時(shí)用RC振蕩器工作 只要PWRT工作 芯片就保持復(fù)位狀態(tài) PWRT延時(shí)可以使電源電壓上升到一個(gè)對(duì)芯片工作適合的電平 10 3 電源控制 狀態(tài)寄存器PCON Bit0是掉電復(fù)位狀態(tài)位BOR 它在上電復(fù)位時(shí)不確定 上電復(fù)位后用戶必須把它置位 如果在后續(xù)的復(fù)位中該位被清零 則表示發(fā)生過掉電鎖定復(fù)位 Bit1是上電復(fù)位狀態(tài)位POR 它在上電復(fù)位時(shí)被清零 在其它情況下不受影響 上電復(fù)位后 用戶必須把該位置位 11 12 1 4監(jiān)視定時(shí)器WDT 監(jiān)視定時(shí)器WDT是PIC單片機(jī)最具特色的內(nèi)容之一 定時(shí)計(jì)數(shù)脈沖是由芯片內(nèi)專用的RC振蕩器產(chǎn)生 它的工作既不需要任何外部器件 也與單片機(jī)的時(shí)鐘電路無關(guān) 這樣既使單片機(jī)的時(shí)鐘停止 WDT仍舊能繼續(xù)工作 12 監(jiān)視定時(shí)寄存器WDT參數(shù)配置一覽表 13 12 2PIC單片機(jī)低功耗設(shè)計(jì) 隨著電子產(chǎn)品小型化的發(fā)展 對(duì)單片機(jī)也提出了低功耗的要求 這在一些便攜式產(chǎn)品 野外檢測(cè)儀表 海河航標(biāo)燈和玩具等產(chǎn)品中尤為重要 設(shè)計(jì)一個(gè)低功耗系統(tǒng)產(chǎn)品 是一個(gè)綜合規(guī)劃的內(nèi)容 需要考慮的因素很多 但主要可以采用以下措施 14 1 選擇合適的模塊 PIC系列單片機(jī)雖然功耗都很低 但不同的模塊電能消耗不同 即便是在同一個(gè)家族里選擇芯片型號(hào)的時(shí)候 它們也有不同的電能消耗量 2 選擇合適的工作條件 一般睡眠模式下運(yùn)行比正常模式耗電省得多 所以如果其它條件允許 盡量讓芯片處于睡眠狀態(tài) 低電壓下工作比較省電 在選用單片機(jī)時(shí)盡可能選擇較低的工作電壓 15 3 選擇合適的振蕩方式 晶體 諧振器和RC振蕩器 有著不同的喚醒時(shí)間 一般來說 晶體的喚醒時(shí)間最長(zhǎng)為8 5mS左右 諧振器喚醒時(shí)間約為390 S 而RC振蕩器喚醒時(shí)間最短約為1 15 S左右 如果喚醒時(shí)間過長(zhǎng) 在喚醒過程中存在一個(gè)預(yù)工作階段 處理器已經(jīng)開始消耗電能 但是還沒有運(yùn)行程序 這就會(huì)帶來更多的電能消耗 如果喚醒后的工作時(shí)間很短 一般采用RC振蕩器較合理 16 晶體 諧振器和RC振蕩器的比較 17 4 合理處理I O管腳 I O管腳的處理 在低功耗系統(tǒng)里非常重要 設(shè)置為輸出的管腳可以驅(qū)動(dòng)20 25mA電流 所以檢查你的設(shè)計(jì) 優(yōu)化每個(gè)輸出管腳上的電流消耗是非常重要的 即使是弱上拉的管腳依然可以輸出400uA電流 為達(dá)到節(jié)能目的 可以禁止內(nèi)部上拉 使用外部較大的電阻做上拉 18 5 TMR1異步時(shí)鐘方式下使用 在需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘的場(chǎng)合 在TMR1上接入一個(gè)32 768kHz晶體就可以實(shí)現(xiàn)成本低和電耗低 TMR1可以在不用外部時(shí)鐘芯片 允許芯片進(jìn)入睡眠模式下 繼續(xù)走時(shí)鐘 時(shí)間 日期 19 12 3PIC單片機(jī)抗干擾設(shè)計(jì) 功能性設(shè)計(jì) 抗干擾設(shè)計(jì) 產(chǎn)品化設(shè)計(jì)構(gòu)成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的三位一體 功能性設(shè)計(jì) 是為了滿足系統(tǒng)控制 運(yùn)算等基本運(yùn)行能力的設(shè)計(jì) 產(chǎn)品化設(shè)計(jì) 是為了滿足產(chǎn)品必須適應(yīng)環(huán)境的需要 而抗干擾設(shè)計(jì) 是在正常使用條件下系統(tǒng)有良好可靠性與安全性的保證 這也是單片機(jī)設(shè)計(jì)和