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2.PIC16系列概述
2.1PIC16系列简介
PIC16系列是MicrochipTechnologies公司推出的一款8位单片机（MCU）系列。该系列单片机以其高性能、低功耗和高性价比而著称，广泛应用于各种嵌入式系统中。PIC16系列单片机的特点包括：
8位架构：PIC16系列采用8位CPU架构，适用于资源受限的嵌入式应用。
哈佛架构：采用哈佛架构，程序存储器和数据存储器分开，提高指令执行效率。
多种封装形式：提供多种封装形式，包括DIP、SOIC、QFN等，适应不同的应用需求。
丰富的外设：集成多种外设，如定时器、捕捉/比较/PWM（CCP）、多通道ADC、USART等，满足各种功能需求。
低功耗：具有多种低功耗模式，适用于电池供电的设备。
强大的开发工具支持：提供MPLABXIDE、MPLABXC8编译器等开发工具，方便用户进行开发和调试。
2.2PIC16系列的主要型号
PIC16系列包括多个型号，每个型号在性能、存储器容量、外设配置等方面有所不同。以下是一些常见的PIC16系列单片机型号及其特点：
PIC16F877A：
存储器：14KBFlash程序存储器，368BRAM，256BEEPROM
外设：8通道10位ADC，2个8位定时器，1个16位定时器，2个CCP模块，USART，SPI，I2C
封装：40/44引脚DIP/SOIC/QFN
PIC16F887：
存储器：38KBFlash程序存储器，2KBRAM，256BEEPROM
外设：13通道10位ADC，2个8位定时器，1个16位定时器，2个CCP模块，USART，SPI，I2C
封装：40/44引脚DIP/SOIC/QFN
PIC16F628A：
存储器：2KBFlash程序存储器，192BRAM
外设：2个8位定时器，1个CCP模块，USART
封装：18引脚DIP/SOIC
PIC16F18877：
存储器：64KBFlash程序存储器，2KBRAM，512BEEPROM
外设：12通道12位ADC，3个8位定时器，2个16位定时器，3个CCP模块，USART，SPI，I2C
封装：40/44引脚DIP/SOIC/QFN
2.3PIC16系列的架构
PIC16系列单片机采用哈佛架构，其主要组成部分包括：
CPU：8位CPU，支持多种指令集，如基本指令集、扩展指令集等。
存储器：分为程序存储器（Flash）和数据存储器（RAM）两部分。
I/O端口：多个通用I/O端口，支持数字输入/输出、中断、模拟输入等功能。
定时器：多种定时器，支持定时和计数功能。
捕捉/比较/PWM（CCP）模块：支持捕捉、比较、PWM等功能。
模数转换器（ADC）：多通道ADC，支持高精度的模拟信号采样。
串行通信接口（USART）：支持异步通信，如UART。
其他外设：包括SPI、I2C、内部振荡器等。
2.3.1CPU架构
PIC16系列单片机的CPU架构基于哈佛架构，程序存储器和数据存储器分开，每个存储器独立访问。这种架构提高了指令执行效率，使得单片机可以在较短的时间内完成复杂的任务。
指令集：PIC16系列支持多种指令集，包括基本指令集和扩展指令集。每条指令占用1个或2个字节，执行时间固定，简化了程序设计。
寄存器：包括多个通用寄存器和专用寄存器。通用寄存器用于数据存储和处理，专用寄存器用于控制外设和系统功能。
2.3.2存储器
PIC16系列单片机的存储器分为程序存储器和数据存储器两部分：
程序存储器（Flash）：用于存储程序代码。Flash存储器具有可编程和可擦除的特点，支持在线编程（ISP）和在线调试（IPT）。
数据存储器（RAM）：用于存储运行时数据。RAM分为通用数据寄存器（GPR）和专用寄存器（SFR）两部分。
EEPROM：非易失性存储器，用于存储需要长期保存的数据。
2.3.3I/O端口
PIC16系列单片机的I/O端口是通用数字输入/输出端口，支持多种功能配置：
端口配置：每个端口的引脚可以通过配置寄存器（如TRISA、TRISB）设置为输入或输出。
中断功能：部分引脚支持外部中断功能，可以通过配置中断寄存器（如INTCON）启用。
模拟输入：部分引脚可以配置为模拟输入端口，用于连接ADC。
2.3.4定时器
PIC16系列单片机集成了多种定时器，包括8位定时器和16位定时器：
8位定时器：定时器0（TMR0）、定时器1（TMR1）等，支持各种定时和计数功能。
16位定时器：定时器2（TMR2）、定时器3（TMR3）等，提供更精确的定时功能。
2.3.5捕捉/比较/PWM（CCP）模块
CCP模块是PIC16系列单片机的重要外设之一，支持多种功能：
捕捉功能：