PIC16C5X硬件结构/指令集/程序设计技巧及系统扩展方法

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第一章 PIC1605X 硬件结构
PIC16C5X系列单片机是8位单片机，CMOS工艺制造。本章将详细介绍其内部结构、寄存器组、I/O、时序、振荡形式等等。
§1.1 PIC16C5X主要功能特点
· 采用精简指令集（RISC），仅33条指令。指令字长12位，全部指令都是单字节指令。除涉及PC 值改变的指令外（如跳转指令等），其余指令都是单周期指令。
·工作频率为DC～20MHZ。
· 系统为哈佛结构。数据总线和指令总线各自独立分开，数据总线宽度为8位，指令总线宽度为12 位。
· 内部程序存储器（ROM）从384～2K字节不等。内部寄存器组（RAM）有25～72 个。
· 7个特殊功能寄存器。
· 2级子程序堆栈。
· 工作电源
-商用级∶2.5V～6.25V
-工业级∶2.5V～6.25V
-军工级∶2.5V～6.0V
· 内部自振式看门狗（WDT）
· 低功耗模式（Sleep），耗电小于10uA。
· 内部复位电路
· 内带一个8位定时器/计数器（RTCC）
· 具备保密位。保密熔丝可在程序烧写时选择将其熔断，则程序不能被读出拷贝。
· 提供四种可选振荡方式
-低成本的阻容（RC）振荡—RC
-标准晶体/陶瓷振荡XT
-高速晶体/ 陶瓷振荡—HS
-低功耗，低频晶体振荡—LP
· 12~20根双向可独立编程I/O 口。每根I/O口都可由程序来编程决定其输入/输出方向。
· 低功耗
<2mA @5V, 4MHz <15uA @3V,32KHz
<3uA 低功耗模式 @3V，0°C～70°C

PICl6C5X有五种型号，见下表∶

型号	管脚	I/O	RAM	EPROM	振荡	最短指令周期	看门狗
16C54	18	12	32*8	512*12	DC 〜20M	200 nS	有
16C55	28	20	32*8	512*12	DC 〜20M	200 nS	有
16C56	18	12	32*8	1024*12	DC 〜20M	200 nS	有
16C57	28	20	80*8	2048*12	DC 〜20M	200 nS	有
16C58	18	12	80*8	2048*12	DC 〜20M	200 nS	有

PIC16C5X管脚图如下：


PIC16C5X 内部结构

从图中可以看到，PIC16C5X 有个特点，就是把数据存储器 RAM 当作寄存器来寻址使用以方便编程。寄存器组按功能分成二部分，即特殊寄存器组和通用寄存器组。特殊寄存器组包括实时时钟计数器RTCC，程序计数器 PC，状态寄存器 Status，I/O口寄存器以及存储体选择寄存器 FSR。这些寄存器稍后我们还要详细论述。
PIC 总线结构采取数据线（8位）和指令线（12 位）独立分离的哈佛（Harvard）结构。这样可使单片机的指令速度得到提高。当一条指令在 ALU 中执行时，下一条指令已经被取出放到指令寄存器等待执行了。算术逻辑单元ALU和工作寄存器（W）承担算术逻辑操作任务。
PIC16C5X提供二级堆栈（Stack），所以子程序调用只有二层。使用时一定要注意这点，否则程序运行将失去控制。

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