2023學(xué)年完整公開(kāi)課版PIC18F單片機(jī)

PIC系列單片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r、分類PIC18系列單片機(jī)的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)工具芯片種類PIC18系列單片機(jī)概述PIC單片機(jī)的誕生1989年，Microchip公司成立之后生產(chǎn)出第一款8位單片機(jī)至今已躍居8位單片機(jī)年出口量全球第一PIC單片機(jī)為何風(fēng)靡全球？主要原因：

高度的穩(wěn)定性及可靠性

抗干擾能力強(qiáng)國(guó)內(nèi)單片機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀基本上以51內(nèi)核為主隨著市場(chǎng)的細(xì)分和產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需，PIC單片機(jī)的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)占有率也隨之上升近年來(lái)，針對(duì)PIC單片機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，國(guó)內(nèi)也陸續(xù)出版了一些參考書籍（以北航為首）1.1PIC單片機(jī)的分類PIC16C5XPIC12C5XXPIC16PIC12FPIC18dsPIC14bits16bits24bits12bits8bitMCU16bitMCUProgramMemoryWidthDataMemoryWidth1.2PIC18F系列單片機(jī)的特點(diǎn)

本課程的介紹以PIC18FXXX系列為主，芯片采用16位RISC指令集，芯片內(nèi)部含有豐富的外部接口功能。一、高性能RISCCPU哈佛總線結(jié)構(gòu)HarvardProgramMemoryCPUDataMemory8-Bits12/14/16-BitsProgramandDataMemoryVonNeumann8-BitsCPUVonNeumann簡(jiǎn)介約翰·馮·諾依曼（JohnvonNeumann，1903－1957），“現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父”，美籍匈牙利人，經(jīng)濟(jì)學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、發(fā)明家，]“現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父”，他制定的計(jì)算機(jī)工作原理現(xiàn)在還被各種電腦使用。1903年生于匈牙利的布達(dá)佩斯，父親是銀行家，家境富裕，注意對(duì)孩子的教育．馮·諾依曼從小聰穎過(guò)人，興趣廣泛，讀書過(guò)目不忘．6歲時(shí)就能用古希臘語(yǔ)同父親閑談，一生掌握了七種語(yǔ)言．擅德語(yǔ)，他可在用德語(yǔ)思考種種設(shè)想時(shí)，又能以閱讀的速度譯成英語(yǔ)．他對(duì)讀過(guò)的書籍和論文．能很快一句不差地將內(nèi)容復(fù)述出來(lái)，而且若干年之后，仍可如此．1911年一1921年，馮·諾依曼在布達(dá)佩斯的盧瑟倫中學(xué)讀書期間，就嶄露頭角而深受老師的器重．在費(fèi)克特老師的個(gè)別指導(dǎo)下并合作發(fā)表第一篇數(shù)學(xué)論文，此時(shí)馮·諾依曼不到18歲．1921年一1923年在蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)．很快在1926年以優(yōu)異成績(jī)獲得布達(dá)佩斯大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位，此時(shí)馮·諾依曼年僅22歲．1927年一1929年馮·諾依曼相繼在柏林大學(xué)和漢堡大學(xué)擔(dān)任數(shù)學(xué)講師。1930年接受了普林斯頓大學(xué)客座教授的職位，西渡美國(guó)．1931年他成為美國(guó)普林斯頓大學(xué)的第一批終身教授，當(dāng)時(shí)不到30歲。1933年轉(zhuǎn)到該校的高級(jí)研究所，成為最初六位教授之一，并在那里工作一生．馮·諾依曼是普林斯頓大學(xué)、賓夕法尼亞大學(xué)、哈佛大學(xué)、伊斯坦堡大學(xué)、馬里蘭大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)和慕尼黑高等技術(shù)學(xué)院等校的榮譽(yù)博士．他是美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、秘魯國(guó)立自然科學(xué)院和意大利國(guó)立林且學(xué)院等院的院士．1954年他任美國(guó)原子能委員會(huì)委員；1951年至1953年任美國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)主席．1957年在華盛頓去世，終年54歲．

PIC18F系列單片機(jī)的程序、數(shù)據(jù)和堆棧三者各自采用互相獨(dú)立的地址空間程序存儲(chǔ)器PIC18FXXXCPU數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器21-Bits12-Bits16-Bits8-Bits程序地址數(shù)據(jù)地址指令總線數(shù)據(jù)總線2.2MB的程序存儲(chǔ)器PC為21位寬，最大可尋址221=2MB000000H～1FFFFFH3.4KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用SRAM，用12位地址尋址可以訪問(wèn)212=4KB空間000H～FFFH4.

執(zhí)行速度高達(dá)10MIPS哈佛總線結(jié)構(gòu)和指令流水線機(jī)制5.DC～40MHz時(shí)鐘輸入6.4～10MHz帶PLL鎖相環(huán)有源晶振/時(shí)鐘輸入7.16位寬指令，8位寬數(shù)據(jù)通道8.

指令特色尋址方式簡(jiǎn)單寄存器間接尋址、立即數(shù)尋址、直接尋址和位尋址指令數(shù)少PIC18FXX8單片機(jī)只有58條指令9.

帶優(yōu)先級(jí)的中斷高優(yōu)先級(jí)中斷向量——000008H低優(yōu)先級(jí)中斷向量——000018H10.8×8單周期硬件乘法器提高了計(jì)算能力減少乘法運(yùn)算法則所需代碼長(zhǎng)度二、外圍功能模塊特性

芯片內(nèi)部含有10位ADC、內(nèi)部EEPROM存儲(chǔ)器、比較輸出、捕捉輸入、PWM輸出、I2C和SPI接口、CAN接口（452沒(méi)有）、USART、Flash程序存儲(chǔ)器讀/寫等強(qiáng)大功能。三、內(nèi)部結(jié)構(gòu)PBORPLVD捕捉、比較、PWM端口(CCP1)CPURA端口RB端口RC端口RD端口RE端口ROM同步串行端口CAN模塊異步串行端口（USART）數(shù)據(jù)EEPROM定時(shí)器1并行從動(dòng)端口定時(shí)器0定時(shí)器2RAM電源參考