本书系统地介绍了PIC单片机的开发与应用,包括PIC单片机的硬件构成、指令系统、汇编语言程序设计;PIC单片机的应用系统开发工具及开发过程;PIC单片机的基本输入输出端口、定时器卅数器、中断系统、A/D转换、通信系统、存储器、CCP系统等应用,以及PIC单片机的接口综合应用。
本书内容循序渐进、系统完整,并强调学用结合,书后还附有12个实用的实例,基本覆盖了PIC单片机的所有功能。
本书可作为高职高专院校师生的教材,还可供电子制作爱好者、电子产品开发者,以及工程技术人员使用。
第1章PIC单片机开发与应用概述
1.1单片机的发展、类型、应用
1.1.1单片机的发展
1.1.2单片机的类型
1.1.3单片机的应用
1.2PIC单片机的开发与特点
1.2.1PIC单片机的开发工具
1.2.2PIC单片机的特点
1.3本章小结
1.4思考与练习
第2章P1C单片机的开发基础
2.1PIC单片机的硬件系统
2.1.1核心区域
2.1.2封装形式和引脚功能
2.1.3程序存储器和堆栈
2.1.4RAM数据存储器
2.1.5I/O端口
2.1.6系统时钟
2.1.7复位电路
2.1.8监视定时器WDT
2.2.PIC单片机的指令系统
2.2.1指令时序
2.2.2指令系统分类
2.2.3寻址方式
2.2.4数据传送类指令
2.2.5算术操作类指令
2.2.6逻辑操作类指令
2.2.7控制转移类指令
2.2.8位操作类指令
2.3PIC单片机汇编语言程序设计
2.3.1汇编语言的程序格式
2.3.2常用伪指令
2.3.3程序流程图
2.3.4顺序程序结构
2.3.5分支程序结构
2.3.6循环程序结构
2.3.7子程序结构
2.3.8查表程序结构
2.4本章小结
2.5思考与练习
第3章PC单片机的应用系统开发工具
3.1概述
3.2MPLAB-ICD的硬件构成
3.2.1MPLAB-ICD模块
3.2.2MPLAB-ICD仿真头
3.2.3MPLAB-ICD教学实验板
3.2.4开发工具的硬件安装
3.3MPLAB集成开发环境
3.3.1MPLAB的界面
3.3.2创建项目
3.3.3新建和汇编源文件
3.4MPLABICD在线调试
3.4.1建立MPLABICD与微机之间的通信
3.4.2MPLAB-1CD的设置
3.4.3在线调试
3.5本章小结.
3.6思考与练习.
第4章PIC单片机系统开发过程.
4.1总体设计
4.2硬件设计
4.3软件设计
4.4系统调试
4.4.1软硬件调试全过程
4.4.2常用的调试方法
4.5本章小结
4.6思考与练习
第5章PtC单片机的基本输入输出端口的应用
5.1概述
5.2基本输入输出端口的内部结构
5.2.1基本输入/输出端口的相关寄存器.
5.2.2基本输入输出端口的基本结构
5.3基本输入输出端口功能的应用.
5.3.1实现功能要求
5.3.2软件主要设计思路
5.3.3程序清单
5.4本章小结
5.5思考与练习
第6章PC单片机的定时器计数器的应用
6.1定时器/汁数器概述
6.2定时器计数器0(TMR0)
6.2.1定时器卅数器TMR0的结构
6.2.2定时器/计数器TMR0相关的寄存器
6.3定时器/计数器1(TMRl)
6.3.1定时器卅数器TMRl的结构
6.3.2定时器/计数器TMRl相关的寄存器
6.4定时器卅数器2(TMR2)
6.4.1定时器卅数器TMR2的结构
6.4.2定时器/计数器TMR2相关的寄存器
6.5定时器卅数器的应用(一)
6.5.1实现功能要求
6.5.2软件主要设计思路
6.5.3程序清单
6.6定时器卅数器的应用(二)
6.6.1实现功能要求
6.6.2软件主要设计思路
6.6.3程序清单
6.7定时器计数器的应用(三)
6.7.1实现功能要求
6.7.2软件主要设计思路
6.7.3程序清单
6.8本章小结.
6.9思考与练习.
第7章PC单片机的中断系统的应用
7.1概述
7.1.1中断源
7.1.2中断的逻辑控制
7.1.3中断处理过程
7.2中断相关的寄存器
7.3中断功能的应用(一)
7.3.1实现功能要求
7.3.2软件主要设计思路
7.3.3程序清单
7.4中断功能的应用(二)
7.4.1实现功能要求
7.4.2软件主要设计思路
7.4.3程序清单
7.5本章小结
7.6思考与练习
第8章PC单片机的A/D转换的应用
8.1概述
8.2A/D转换相关的寄存器
8.3A/D转换的应用
8.3.1实现功能要求
8.3.2软件主要设计思路
8.3.3程序清单
8.4本章小结
8.5思考与练习
第9章PIC单片机的通信系统的应用
9.1概述
9.1.1串行通信的基本方式
9.1.2串行通信的数据传送方向
9.1.3串行通信的控制方式
9.1.4串行通信的校验
9.2通用同步/异步收发器USART
9.2.1USART相关的寄存器
9.2.2USART波特率发生器
9.2.3USART的异步工作方式
9.2.4USART同步主控工作方式
9.2.5USART同步从动工作方式
9.3同步串行接口SPI
9.3.1SPI接口相关的寄存器
9.3.2SPI接口的工作原理
9.4同步串行接口户C
9.4.1户C接口相关寄存器
9.4.2户C的工作方式
9.4.3I2C从模式通信方式
9.4.4I2C主控模式通信方式
9.5通信系统的应用
9.5.1实现功能要求
9.5.2软件主要设计思想
9.5.3程序清单
9.6本章小结
9.7思考与练习
第10章PIC单片机的EEPROM和FLaSh
10.1概述
10.2片内EEPROM和F1ash器相关的寄存器
10.3片内EEPR0M数据存储器操作
10.3.1从EEPROM中读取数据
10.3.2向EEPROM中烧写数据
10.4片内FLash程序存储器操作
10.5本章小结
10.6思考与练习
第11章PIC单片机的CCP系统的应用.
11.1输入捕捉工作模式
11.1.1输入捕捉模式和比较器相关的寄存器
11.1.2输入捕捉模式的电路结构和工作原理
11.2输出比较工作模式
11.2.1输出比较工作模式相关的寄存器
11.2.2输出比较模式的电路结构和工作原理
11.3脉宽调制(PVM)输出工作模式
11.3.1脉宽调制模式相关的寄存器
11.3.2脉宽调制模式的电路结构和工作原理
11.4系统的应用
11.4.1实现功能要求
11.4.2软件主要设计思路
11.4.3程序清单
11.5本章小结
11.6思考与练习
第12章PC单片机的接口综合应用自动电子打铃系统
12.1系统功能要求
12.2系统组成与硬件电路
12.3程序设计
12.4本章小结
12.5思考与练习
附录实验
实验APIC系列单片机的开发工具的使用MPLAB-ICD在线调试器
实验BPIC系列单片机输出端口的实验循环流水灯控制器
实验CPIC单片机输入端口的实验智能延时灯
实验D带1位L10数码管显示的计数器
实验E4位LED数码管动态显示
实验F定时卅数器丁b侧的应用流水广告灯
实验G定时计数器TMRl的应用电子钟1秒时间基准的产生
实验HINT外部中断的应用系统电源断电检测器
实验I文字型LCD模块的应用
实验JADC模块的应用LCD背光的控制
实验K CCP模块输入捕捉的应用简易的方波信号频率(周期)测量仪
实验L CCP模块PWM模式的应用--型直流有刷电动
美国Microchip公司的PIC单片机总线结构采取数据总线和指令总线分离独立的哈佛结构,具有很高的流水处理速度。它的精简指令集结构(RISC)基本上使所有的指令都是单字节,PIC单片机具有高速度、低电压、低功耗、强大驱动能力、体积小巧等特点。
PICl6F87XA系列单片机是第二代具有Flash程序存储器的产品,并且内置ICD功能,支持在线串行编程,同时也与其他PIC型号的单片机保持良好的兼容性。PICl6F87XA单片机可以用成本比较低的开发工具来开发学习PIC单片机。所以本书用PIC系列单片机中最有代表性的型号PICl6F87XA作为主线进行介绍。
全书有12章。第1章PIC单片机开发与应用概述,介绍了单片机的发展、类型、应用以及PIC单片机的开发与特点。第2章PIC单片机的开发基础,介绍了PIC单片机的硬件系统、指令系统以及PIC单片机的汇编程序设计。第3章PIC单片机的应用系统开发工具,介绍了MPLAB-ICD在线调试器的硬件构成、软件操作以及在线调试方法。第4章PIC单片机系统开发过程,介绍了PIC系统开发的总体设计、硬件设计、软件设计和系统调试方法。第5章PIC单片机的基本输入输出端口的应用,主要介绍基本输入输出端口的内部结构、功能及其应用。第6章PIC单片机的定时器卅数器的应用,主要介绍了定时器数器(TMR0/TMRl/TMR2)的内部结构、相关寄存器以及三个定时器卅数器的应用实例。第7章PIC单片机的中断系统的应用,主要介绍了中断系统的内部结构、相关寄存器以及不同中断系统的应用实例。第8章PIC单片机的A/T)转换的应用,主要介绍了A/D转换的内部结构、相关寄存器以及A/D转换的应用实例。第9章PIC单片机的通信系统的应用,主要介绍了通信系统内部结构、相关寄存器以及通信系统的应用实例。第10章PIC单片机的EEPROM和Flash,主要介绍了EEPROM和Flash内部结构、相关寄存器、以及EEPROM和Flash的应用实例。第11章PIC单片机的CCP系统的应用,主要介绍了CCP系统内部结构、相关寄存器以及CCP系统的应用实例。第12章PIC单片机的接口综合应用,主要介绍了PIC单片机综合应用的系统组成、硬件电路,程序框图以及源程序。每章都有思考与练习题,本书的附录中还有12个实用的实验。各章的应用实例、实验和综合应用,基本上覆盖了PIC单片机的所有功能并均通过测试。
本书内容丰富、系统完整,学用结合,将PIC单片机的基本原理、开发过程以及实际应用结合起来,兼顾了深度和广度,兼顾了初学者和具有一定单片机知识的读者。
本书由陈国先主编,朱铭、赵湘纹参加编写,全书由陈国先统稿,林东审稿。福州高奇晶圆电子科技有限公司提供了部分资料和教学实验设备。机械工业出版社对本书的出版给予了极大的关心和支持,在此表示衷心感谢。
由于作者水平有限,书中难免出现缺点和错误,敬请广大读者批评指正。
编者
2004年6月于福州