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PIC18F4550编程模型
1.引言
在单片机开发中，理解其编程模型是至关重要的一步。编程模型包括了单片机的内存结构、寄存器配置、指令集和数据类型等方面的内容。对于Microchip系列的PIC18F4550单片机，其编程模型提供了丰富的资源和灵活的配置选项，使得开发者能够高效地编写和调试程序。本节将详细探讨PIC18F4550的编程模型，包括其内存组织、寄存器配置、指令集和数据类型等内容。
2.内存组织
2.1内存空间
PIC18F4550单片机采用哈佛架构，即代码和数据存储在不同的地址空间中。这种架构提供了更高的数据吞吐量和更好的性能。
程序存储器（ProgramMemory）：用于存储代码指令，通常为闪存（FlashMemory）。PIC18F4550的程序存储器大小为32KB。
数据存储器（DataMemory）：用于存储变量和运行时数据，包括通用寄存器（GeneralPurposeRegisters,GPR）和特殊功能寄存器（SpecialFunctionRegisters,SFR）。
2.2内存映射
程序存储器和数据存储器在逻辑上是分开的，但在物理上可能共享相同的存储单元。程序存储器的地址空间通常为0x0000到0x7FFF，而数据存储器的地址空间为0x00到0x1FF。
2.2.1程序存储器
程序存储器主要由闪存组成，用于存储程序代码。每个字（word）为14位宽，可以存储一条指令。程序存储器的地址从0x0000开始，通常包含以下部分：
复位向量（ResetVector）：位于地址0x0000，用于存储复位后的第一条指令地址。
中断向量（InterruptVector）：位于地址0x0008，用于存储中断服务程序的入口地址。
用户程序：从地址0x0010开始，用于存储用户编写的程序代码。
2.2.2数据存储器
数据存储器分为通用寄存器（GPR）和特殊功能寄存器（SFR）两部分。
通用寄存器（GPR）：用于存储用户数据和中间结果。GPR的地址范围从0x00到0x7F。
特殊功能寄存器（SFR）：用于控制单片机的各种功能，如定时器、中断控制、端口配置等。SFR的地址范围从0x80到0x1FF。
3.寄存器配置
3.1寄存器类型
PIC18F4550的寄存器分为两大类：通用寄存器（GPR）和特殊功能寄存器（SFR）。
通用寄存器（GPR）：用于存储数据，可以自由读写。
特殊功能寄存器（SFR）：用于控制单片机的各种功能，每个SFR都有特定的用途。
3.2主要SFR
3.2.1状态寄存器（STATUS）
状态寄存器用于存储当前CPU的状态信息，包括以下位：
C（进位标志）：用于表示是否有进位或借位。
Z（零标志）：用于表示结果是否为零。
OV（溢出标志）：用于表示是否有溢出。
N（负标志）：用于表示结果是否为负。
IRP（间接寻址高位）：用于间接寻址时的高位地址选择。
RP0、RP1（页选择位）：用于选择当前数据存储器的页。
3.2.2端口寄存器（PORTA、PORTB、PORTC、PORTD、PORTE）
端口寄存器用于控制单片机的输入输出引脚。每个端口寄存器都有相应的控制寄存器（如TRISA、TRISB等）用于配置引脚的方向。
//配置PORTA为输入
TRISA=0xFF;//0xFF表示所有位都为输入
//读取PORTA的值
unsignedcharportA_value=PORTA;
//配置PORTB为输出
TRISB=0x00;//0x00表示所有位都为输出
//设置PORTB的值
PORTB=0x55;//0x55表示PORTB的引脚交替输出高电平和低电平
3.2.3定时器寄存器（TMR0、TMR1、TMR2、TMR3）
定时器寄存器用于实现定时功能。每个定时器都有相应的控制寄存器（如T0CON、T1CON等）用于配置定时器的预分频器、工作模式等。
//配置TMR0定时器
T0CON=0x00;//选择TMR0的工作模式和预分频器
TMR0=0x00;//初始化定时器值
//开启TMR0定时器
INTCONbits.TMR0IF=0;//清除中断标志
INTCONbits.TMR0IE=1;//使能TMR0中断
T0CONbits.TMR0ON=1;//开启TMR0定时器
//中断服务程序
voidinterruptTMR0_ISR(){
if(INTCONbits.TMR0IF){
//处理定时器中断