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PIC16F877A的基本架构
1.引言
在上一节中,我们介绍了PIC16F877A的基本特性和应用场景。本节将深入探讨PIC16F877A的基本架构,包括其内部寄存器、存储器组织、I/O端口、定时器和中断系统等关键部分。了解这些基本架构对于编写高效、可靠的嵌入式程序至关重要。
2.内部寄存器
2.1文件选择寄存器(FSR)
文件选择寄存器(FSR)用于间接寻址通用寄存器。FSR寄存器包含一个8位地址指针,该指针指向数据存储器中的一个特定位置。通过FSR寄存器,可以访问任何一个通用寄存器。
//示例代码:使用FSR寄存器间接寻址
voidindirect_access(){
FSR=0x20;//设置FSR寄存器指向地址0x20
INDF=0x55;//通过INDF寄存器将0x55写入地址0x20的寄存器
}
2.2状态寄存器(STATUS)
状态寄存器(STATUS)包含多个标志位,用于反映当前处理器的状态。这些标志位包括零标志(Z)、进位标志(C)、数字溢出标志(DC)、半进位标志(H)等。通过读取或写入这些标志位,可以控制或监控程序的运行状态。
//示例代码:检查零标志
voidcheck_zero_flag(){
if(STATUS0x02){//检查零标志位(Z)
//零标志位为1,表示上次运算结果为0
}else{
//零标志位为0,表示上次运算结果不为0
}
}
2.3定时器寄存器
PIC16F877A包含多个定时器寄存器,如TMR0、TMR1和TMR2。这些定时器可以用于定时任务、脉宽调制(PWM)等应用。
2.3.1TMR0寄存器
TMR0是一个8位定时器/计数器,可以配置为定时器或外部事件计数器。通过设置T0CON寄存器,可以控制TMR0的预分频器和工作模式。
//示例代码:配置TMR0为定时器模式
voidconfigure_tmr0(){
T0CON=0x04;//设置预分频器为1:256,定时器模式
TMR0=0x00;//清除TMR0计数器
T0CONbits.TMR0ON=1;//启动TMR0
}
2.3.2TMR1寄存器
TMR1是一个16位定时器,由两个8位寄存器TMR1H和TMR1L组成。TMR1可以配置为定时器或同步计数器模式。通过设置T1CON寄存器,可以控制TMR1的预分频器和工作模式。
//示例代码:配置TMR1为定时器模式
voidconfigure_tmr1(){
T1CON=0x01;//设置预分频器为1:2,定时器模式
TMR1H=0x00;//清除TMR1H计数器
TMR1L=0x00;//清除TMR1L计数器
T1CONbits.TMR1ON=1;//启动TMR1
}
2.3.3TMR2寄存器
TMR2是一个8位定时器,主要用于PWM和定时任务。通过设置T2CON寄存器,可以控制TMR2的预分频器和工作模式。
//示例代码:配置TMR2为PWM模式
voidconfigure_tmr2_pwm(){
T2CON=0x04;//设置预分频器为1:16,定时器模式
PR2=0xFF;//设置周期寄存器
T2CONbits.TMR2ON=1;//启动TMR2
}
3.存储器组织
3.1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)。GPR用于存储用户数据,而SFR用于控制和监控单片机的内部功能。
3.1.1通用寄存器(GPR)
通用寄存器(GPR)位于数据存储器的低地址区域,通常从0x20开始。这些寄存器可以用于存储变量、中间结果等数据。
//示例代码:使用通用寄存器
voiduse_gpr(){
unsignedchardata;
data=0x55;//将0x55存储到data寄存器
FSR=0x20;//设置FSR寄存器指向地址0x20
INDF=data;//通过INDF寄存器将data写入地址0x20的寄存器
}
3.1.2特殊功能寄存器(SFR)
特殊功能寄存器(SFR)位于数据存储器的高地址区域,通常从0x00开始。这些寄存器用于控制和监控单片机的内部功能,如定时器、中断、I/O端口等。
//示例代码