单片机入门不难------谈PIC系列

yzhkpli

现在貌似一般都讲F877是不是比508更先进？

另外：搜索到了台湾同胞的一个网站
http://w3.hyivs.tnc.edu.tw/pic/

崂山

现在带FLASH程序存储器的PIC一片多少钱？要是太贵了可就玩不起了。还有，有没有简单的下载线方式的？。。。。。。。

对不起，具体价钱我也不是很清楚，但有两点可以肯定1、pic单片机销量世界第一  2、中低端单片机的性能价格比，PIC是最高的。这里我所说的中低端，包括pic17系列带乘法器的flash准dsp。
有没有下载线方式的最近我也不太清楚，你可以沟沟一下。

PIC12F508的指令系统和pic12ce519兼容，不仅，PIC中低端所有系列所有型号指令都兼容，当然一些硬件内部资源是有区别的，例如A/d转换，有8位，10位，12位的区别。所以尽管指令兼容，源程序的部分语句还是要小修一下。这是自然的事情。PIC12F508比519多一个8位的A/D转换。

现在貌似一般都讲F877是不是比508更先进？
产品定位和价钱不一样，试问如果你设计一个RS232同RS485的转换电路，你会选那一款作为自动处理收发协议的转换。
另外，我也推荐购买廉价的F877 ICD型开发工具，指令兼容，同样可以仿真出509 519的代码（有小差别），我拿519说事，一是简单老家伙们看了以后感兴趣，二是国内PIC12系列的中文资料几乎找不到，每人讲，如果哥们见到发上来共同学习。

崂山

原来编辑帖子是有时间限制的阿。也好，俺学乖了，先在记事本上编辑，在复制粘帖。
欢迎各位捧场，在此不敢以讲课回答问题的姿态出现，不过各位的问题我尽力而为。

       上边我们已经把8条腿消化掉了，其实我们要弄明白的也就3只腿，我们再简单一些，先整明白两条腿，即GP0,GP1.这两条腿低级一点的用法，可以控制继电器，LED灯，高级一些的用法可以进行I2C总线，RS232总线的通信，作为扩展输入可以模拟出来A/D转换器（6--7bit），可以测量一个电阻的粗略值。作为输出也可以直接推动扬声器奏出音乐。这是后话暂且不提。

现在要控制使用这两只腿，我这个三脚猫功夫的说书的不得不讲一下软件了，要想讲明白软件又不得不涉及到单片机的内部结构。那位说啦，你可别提这软件和结构了，以前俺就是让它们打败的，现在听到这个心里就打鼓。嘿嘿，不要紧，果真如你所说，那你就不妨跟着我再失败一次， 反正吗多一次失败又不纳税，嘿嘿。不过你也要有思想准备，彻底弄明白是个渐进的过程。

       要说这程序和单片机内部结构，还真是老大难，不过蟹黄蟹肉都可都在里面。我现在要是给你说PIC单片机是哈佛结构的，51系列是冯-诺伊曼结构的，恐怕你要立马扎走人了。所以我得用点心思不让你溜号。

       好在PIC系列的制造商（microchip 微芯公司 美国）理解我等苦衷，全部只有35条指令，而且有一些指令我们一般很少使用，常用的也就十几句，用的时候查手册，无需记忆。就算我们两天学习一句，也就两三个月时间，总比到老了还怕它们强啊。废话少说先看下面的两个例语：

my_name006:           movlw  02h       '常数2进入w
                              movwf  GPIO     'W 的数进入 寄存器GPIO
         
这就是我们编的程序里的两个句子，也叫源程序。有以下特点

每行只能写一句话
每句话由四部分组成：

标号：  操作指令   操作数        '程序注释

下面我结合例子把这四部分解释一下。

第一部分 my_name006: 叫做标号，它是由字母或数字组成，由冒号结束。标号可有可无，比如第二句就没有标号。
第二部分movlw 叫做操作指令。它是必须有的，不能省略。PIC 系列的单片机共有 35 条指令。
第三部分02h   叫做操作数。有的指令没有操作数或者操作数是默认的，也不用写。
第四部分是程序注释，必须以单引号开头，主要作用是提醒和备忘。注释也是可有可无。

第二个例句中，省略了标号，当然注释也可以省略。他的指令是movwf， 操作数是GPIO。操作数不一定是数字，也可能是一个由字母组成的字符串。

      知道了语句格式以后，我们下面就学习一些常用语句。我们先把这两个例句弄清楚。

      这两句话的作用是把 2 这个常数写入到 GPIO 这个寄存器里。
      单片机里有一些部件需要我们使用和操作，都是通过读写寄存器来实现的。每个部件都对应有操控它的寄存器，例如我们要控制使用的管脚GP0,GP1 这两个管脚对应的寄存器就叫做GPIO。对GPIO寄存器读操作，实际等效察看管脚电平的高低；对GPIO寄存器相应的位写1操作，实际等校让管脚输出高电平。写0，输出低电平。

每个寄存器可以储存一个八位的二进制数。这八个位的每个位都有名称，从左向右的名称是：
                                            左端第首位名称叫D7,
                                            左端第二位名称叫D6,
                                            左端第三位名称叫D5,
                                            左端第四位名称叫D4,
                                            左端第五位名称叫D3,
                                            左端第六位名称叫D2,
                                            左端第七位名称叫D1,
                                                 最后一位叫D0,

而每一个位对应一个管脚的电平，例如当GPIO寄存器的D0位等于1时表示管脚GP0 的电平是高电平。D0位等于0时表示管脚GP0 的电平是低电平。常数2的八位二进制表示是“00000010”  所以，GPIO寄存器存放的8位2进制数的每个位的值以及管脚电平是：
                                D7对 应于内部总线管脚的电平      D7=0  内部总线管脚输出低电平            
                                D6对应于内部总线管脚的电平       D6=0  内部总线管脚输出低电平
                                D5对应于GP5 管脚的电平            D5=0   GP5 管脚输出低电平
                                D4对应于GP4 管脚的电平            D4=0   GP4 管脚输出低电平
                                D3对应于GP3 管脚的电平            D3=0   GP3 管脚输出低电平
                                D2对应于GP2 管脚的电平            D2=0   GP2 管脚输出低电平
                                D1对应于GP1 管脚的电平            D1=1   GP1 管脚输出低电平     
                                D0对应于GP0 管脚的电平            D0=0   GP0 管脚输出低电平
GP0---GP5管脚我们可以从上一讲的图1硬件中查出所对应的管脚。d7 d6 对应的内部时钟和数据总线我们现在暂且不要管它。以后本事大了在调教它们。在我们的例句中，向GPIO寄存器写入了2，常数2的八位二进制表示是“00000010”  因此如果此时GP0, Gp1等都已经被定义成输出的话，那么GP1输出高电平（接LED灯亮），GP0 输出低电平(所接led灯熄) 。

       截止到现在，你已经学会如何控制管脚的电平高低了。尽管还有一些疑问，比如怎样定义管脚为输出脚（以后会说），我得说如果事先gp1,gp0这两个管脚处于输入状态，这两个例句无效，是控制不了电平的。

      无论如何，这一会儿，你就学会了两个指令，35条我看也没啥难的。  
                                       
'------------------------------------------------------------------------------
                                          
再加深一下对寄存器的认识：

要把一个常数存储到，或者说写到一个寄存器中，仅用一条指令是办不到的，必须通过一个特殊的寄存器W,把数据倒过去. 这就应该使用到两个语句。

movlw   02H    指令的意思是把一个常数存入特殊寄存器W, 这个常数是3,后面的H是表示十六进制
movwf   GPIO   指令的意思是把特殊寄存器W的数值存入寄存器. 这个寄存器的名称是 GPIO

这里涉及到两个概念,常数和寄存器.
常数好说,比如说十进制数 35,  26 但要注意,在单片机系统里我们一般不用十进制,而使用十六进制. 有关数制转换方面的知识，是计算机的基础，必须会熟练地在二进制、十六进制、十进制之间转换，我就不罗索了.
寄存器也叫单片机的内存。
一个寄存器可以存储的数值范围是0--255,用十六进制表示就是 0---FFH.用二进制表示就是00000000----11111111.
以后要养成习惯用十六进制表示数.

那么,一个单片机里有多少个这样的寄存器哩，pic12ce512里面有1024个这样的寄存器可以供你使用,为了使用方便生产商已经给它们编上了号码,第一号码是000H,往下依照次序为 001H,002H........3FFH.（怎么样，开始用十六进制说事了吧，如果你不熟悉熟制转换赶紧补课来得及）

有了编号就像我们居住的房间有了房间号码,使用就方便的多了.房间号码在邮政行业叫地址,因此我们称这些号码叫做寄存器地址,或称地址数  例如 名称为 GPIO 的寄存器,他的地址,或地址数是  06H 。所以我们的两个例句完全等同于：

my_name006:           movlw  02h      '常数2进入w
                              movwf  06H      'W 的数进入 寄存器GPIO
'-----------------------------------------
有两个寄存器比较特殊,它们没有地址,一个名字叫做 W,  另一个叫做 TRIS. 所以他们两个在存储数据的时候比较快,一个指令就可以解决问题，例如：    movlw   03H    一条指令就把常数3写入到W寄存器了。关于TRIS寄存器,我们以后用到它再说.
除了他们两个以外的其他所有寄存器，在写入数据时一般都要用两条指令进行。

今天就扯到这里，虽然只有两个指令，但主要目的是要同学们接触一下指令，建立寄存器的概念以及他们同硬件部件的联系。增强学习的信心。能有这些体会，这一节就算过关了。
           随着以后的深入，你会发现小小单片机里面是一个大世界，兴趣也由此而生。

[ 本帖最后由 崂山 于 2007-7-12 08:00 编辑 ]

wey05

大胆纠正一下：
51机、AVR的存储系统都是哈佛结构：程序存储器和数据存储器起始地址相同，用不同的指令分别访问程序和数据区。51机是CISC,PIC和AVR是RISC(精简指令集）。个人电脑是诺伊曼结构（普林斯顿结构）程序和数据存储器采用不同地址。（都在内存条中）使用相同的读写指令。

崂山

谢谢wey05同道的指正，我相信还会有不少错误，望看到错误的同志们一定指出来，共同学习，共同提高才好。

崂山

我们上一次讲的两个指令是是如何控制管脚电平的高低。前提是所有管脚已经被定义成输出了（OUT）如果被定义成了输入，则上次的指令虽然也能运行，但运行后丝毫不能改变管脚电平高低，因为此时管脚是输入状态，电平取决于外部输入,指令无法改变。

在PIC单片机系列中，改变I/O口的输入输出依靠写入寄存器TRIS的值，相应位写0，表示对应管脚被定义成了输出，写1，就是输入。
现在假如预把GP1、GP2管脚定义成输出，其他脚全是输入。那就应该向TRIS 寄存器写入二进制数 11111001，换算成十六进制就是   

F9H.  

依照以前我们学到的知识,在PIC系列单片机里，本来应该用下列的语句来完成我们的设定：

        movlw     0F9H      '常数进W  以字母开头的常数前面必须加0
                movwf    TRISA      '把W内的数复制到TRIS

实际上PIC系列的单片机也都是这么写的,后面加的A,表示第一个8位的口(有的单片机不仅一个口,还有好几个8位的I/O口如TRISB  TRISC  TRISD等等) .

但是,记住了,       PIC12系列的单片机必须改写成为:
        
        movlw    0F9H      '常数进W  以字母开头的常数前面必须加0
        tris         GPIO      '把W内的数复制到TRIS       以后凡见到这个指令一律理解成 movwf     TRISA

写法不同,意思是一样的.  这样你就又学了一个指令TRIS,不过这个指令的实质还是你曾经学过的movwf 只是写法不同罢了.
在PIC12系列里TRIS作为指令, 在其他系列(PIC16\17\18)里把  TRIS  作为普通寄存器看待.
因为我们现在讲的就是PIC12CE519,所以我们暂时用

        tris    GPIO
      
    这个格式,等以后进入PIC16C877 我们再写成 movwf    TRISA , 至于理解按照后者进行.
'－－－－－－－－－－－
如果我们要控制GP1  GP2管脚的输出电平, 其他管脚作为输入.并且让GP1输出低电平,GP2输出高电平．完整的程序如下：

　　　　movlw    0F9H      '常数进W  
            tris     GPIO      '把W内的数复制到TRIS ，GP1  GP2为输出，其他为输入
　　　　　　　　　　        　 '此行无命令，起到的作用是容易读懂程序
　　　　movlw    04H       '常数4的二进制是　00000100 ，GP1=0  GP2=1
            movwf    GPIO      'W内的数进GPIO 输出生效，原来定义成输入的脚的电平，不会受该句影响

[ 本帖最后由 崂山 于 2007-7-23 22:16 编辑 ]

崂山

上面已经学会了三条指令，但是8位寄存器的概念概念一定要建立起来，程序通过写入寄存器不同的数据

控制管脚作为输入使用还是输出使用，作为输出时是输出高电平还是低电平。
这样的操作又一个特点，就是每次写入数据，同时控制的往往不是一个管脚，而是好几个个．最多一次可

以控制8个管脚．在单片机里往往每8个脚叫做一个口，如口A,  口B,用英文表示就是GPIO　PORTA  PORTB  PORTC 等．　

更多的情况是：某个口内的某一个管脚需要改变电平，其他脚电平不变．例如我们仅需要GPIO口上的GP1

这个管脚的电平拉高，其他管脚电平不发生变化．这时候位操作指令为我们提供了方便，假如我们事先已经把GP1管脚定义过输出了（方法见前面讲过的）：

　　　bcf     GPIO,GP1         '注释  GPIO口上GP1管脚电平拉低，我们行话叫    清除。
　　　bSf     GPIO,GP1         '注释  GPIO口上GP1管脚电平拉高，我们行话叫    置位。

怎么样，这样控制某一个管脚的电平就方便多了，你的编程效率大大提高啊．

记住：PIC所有单片机所有寄存器都是可以位操作的，这在51的单片机上是不能完全实现的．
不仅如此，PIC所有单片机所有管脚的单腿驱动输出电流可以高达　25mA，所以如果你驱动一个 5到10mA电流的LED发光二极管，根本不用加三极管，串个电阻直接挂在单片机上就得了，这在51的单片机上也是不能实现的，要加驱动三极管或驱动芯片．

怎么样，学PIC有好处吧． 也别急，好处还有那，且听我慢慢地白话。

一不小心，你已经会 5 个指令了，还有30个，加油啊。

[ 本帖最后由 崂山 于 2007-7-23 23:31 编辑 ]

Julie

拜读了,谢谢崂山前辈!
能否先讲讲程序的"头", 如: LIST P=12CE519    #include  "P12CE519.INC" 是什么意思? 有什么功能? 一定要用这些开头么?
再次感谢!

aqi163

一直在看,继续吧..

另外 51也可以直接驱动led发光管的..输入电流足够led串电阻的了..流水灯都是这样的..

不知我理解是否有误.

崂山

原帖由 Julie 于 2007-7-26 09:04 发表
拜读了,谢谢崂山前辈!
能否先讲讲程序的"头", 如: LIST P=12CE519    #include  "P12CE519.INC" 是什么意思? 有什么功能? 一定要用这些开头么?
再次感谢!

这些属于 伪指令，汇编时不生成机器码，单片机也不运行它们。它们的作用是在汇编生成机器码时起到一个引导、协调、辅助汇编器的作用。至于是否必须，要看具体伪指令和所用的汇编系统。就 LIST P=12CE519    来说如果你用的汇编系统是microchip公司提供的MPASM则该伪指令是必须的，没有它会报错。但如果你用其他汇编器，可能在汇编器里用菜单来选择微处理器的型号，这个伪指令就不是必须的。
#include  "P12CE519.INC"这个伪指令不是必须的，因为完全可以把它包含的文件用“EQU”伪指令写在原程序里。

关于这些，刚接触单片机的老师傅先不要管，因为单片机的工作机制在我们的头脑里还没有建立起来，我们只一心一意搞懂35条，以后用到这些汪精卫司令员， 我会在最恰当的时候把它们揪出来批斗的。

[ 本帖最后由 崂山 于 2007-7-27 11:14 编辑 ]

崂山

原帖由 aqi163 于 2007-7-26 21:07 发表
一直在看,继续吧..

另外 51也可以直接驱动led发光管的..输入电流足够led串电阻的了..流水灯都是这样的..

不知我理解是否有误.

我所说51指美国 intel 公司自己的标准产品，后来他把51内核卖给多家公司，第三方OEM出的51五花八门，品种繁多。加flash者，扩ram位操作者，扩驱动能力者不复详述。

崂山

继续  
单片机的大部分指令，或者说单片机所做的大部分工作，多数在写入或读出寄存器。关于寄存器的初步概念我想我们已经建立起来了,它是一个能够存储8位二进制数据(最大255 =  0FFH) 的单元 每个单元都有它的编号,我们叫做它的地址,或地址编码. 地址编码也是十六进制的.  另外寄存器里的数据掉电就会丢失。

寄存器的英文是RAM  也要记住.

PIC12CE519 里面共有有48个寄存器供我们操作使用，  它们每一个都有固定的地址编码。
地址编码并不是连续的号码,而是分成了两段:

第一段:  从00H 开始, 依次是01H, 02H, 03H ....0AH, 0BH......到1FH 结束.  计32个寄存器
第二段:  从30H 开始, 依次是31H, 32H, ......................到3FH 结束   计16个寄存器

这种地址不连续编号, 而是要跳过去一段的做法, 对于我们新手来说很是不习惯. 为了让我们容易入门, 我们暂时先不管第二段RAM, 只当它不存在, 所有程序我们只涉及到第一段连续的ram 地址. 等我们熟练的掌握好了ram 的使用,再涉及第二段地址的RAM, 那时,你就会理解单片机设计者把它们分成两段的苦心了.

为了规范,我们今后一律把RAM的分段, 叫做分页. 第一地址段叫00页面, 第二地址段叫01页面.

例如: 我们学过的 I/O 口电平控制寄存器 GPIO, 它的地址编码是 06H, 属于00页面.
'-----------------
所有这32+16=48个寄存器除了在地址上分成了两个页面以外,又把它们分成两类：

一类专用寄存器,一类通用寄存器.

所谓专用,就是这个寄存器的功能已经由系统分配好了.例如 地址为06H 的名称就做GPIO寄存器的功能,是它的每个位,都对应到一个I/O脚的电平.
另一类 是通用寄存器,你可以理解成它的功能系统没有事先预定,而是由你在编程序的时候随机使用.

pic12ce519 的专用寄存器有 7 个, 位置在我们第00叶面的最前面. 这7个专用寄存器的地址编码是: 00H，01H, 02H, ----06 H

剩下的所有寄存器包括所有第01页面, 全部都是通用寄存器.

例子: 在两个通用寄存器 09H, 0AH 内, 写入常数 FC H

    movlw     0FCH    '常数进W
    movwf     9H      '复制W内的数到通用寄存器09H
    movwf     0AH     '复制W内的数到通用寄存器0AH  由于此时W内并没有改变,W不用再进常数.
'----------------------------------------------

下面是PIC12CE519的 寄存器ram的地址地图:
                                       
图最上端的  00   01  表示的是页面号码，或叫页面地址。
左侧 从00  --- 1FH 是00页面， 右侧是01页面。

从00H 到 06H 都已经起好了名称 ，它们是专用寄存器，用处各有不同。以后我们会逐个介绍它们
剩下的都是通用寄存器 或者叫普通寄存器 General Purpose Registers  意思是一般用途的寄存器

地址从20H 到 2FH  也不是“空洞”，也不是不能访问，只是读写它们的时候等于读写它们左侧对应的00页面。这一点我们可能有些迷惑，弄不明白也没有关系，以后随着程序理解的深入，会搞清楚的。

内存图谱，不要求记下来，但是应该有个大体印象，用的时候会察看就可以了。等编程时间一长

就那么几个字节，自然就记住了。

所谓字节是衡量二进制数据长度的一个单位。一个寄存器刚好能记住一个字节的数据。如果你要存储的数

据比较大超过了255，那就要占2个存储器甚至更多。描述的时候通常我们不说这个数值占了多少个寄存器

，而是说这个数据是几个字节的。

字节的英文是byte  一个二进制数的一位，叫比特 英文bit    1 byte 包含 8 bit

[ 本帖最后由 崂山 于 2007-7-27 17:45 编辑 ]

一粟阳光

很精彩！继续

崂山道士

对不起，这是崂山我的一个马甲，没有注意用这个登陆上来了，这个名称一般用在文字，书法，下棋，对联的地方。
请斑竹删除这个帖子

[ 本帖最后由 崂山道士 于 2007-7-27 16:42 编辑 ]

崂山

继续
下面我们学习一条新指令,叫做空操作指令

      nop     '什么事情也不做，但执行这个指令也要消耗掉一点时间。它没有操作数。
                '不要理解成程序停了，实际上程序仍在正常运行。执行一连串的空操作指令，单片机
                '白耗费时间，什么活也不干，往往用于延时

如果你需要一个很短时间的延时，可以采用一连串的空操作。注意每个 nop 也是占一行， 例如：


movlw    0F9H      '常数进W  
            tris     GPIO      '把W内的数复制到TRIS ，GP1  GP2为输出，其他为输入
            bsf      GPIO,GP1  '管脚GP1输出高电平点亮LED灯（如果你已经接上灯的话）
            nop
            nop
            nop
            nop
            nop
            ... .
            
            bcf      GPIO,GP1  '管脚GP1输出低电平关闭LED灯
            nop
            nop
            nop
            nop
              ...         

    运行的效果是接在管脚GP1上的LED灯先亮一段时间，再熄灭一段时间的闪烁。

[ 本帖最后由 崂山 于 2007-7-28 12:32 编辑 ]