2023學(xué)年完整公開課版PIC18F單片機

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

高度的穩(wěn)定性及可靠性

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

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簡介約翰·馮·諾依曼（JohnvonNeumann，1903－1957），“現(xiàn)代電子計算機之父”，美籍匈牙利人，經(jīng)濟學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、發(fā)明家，]“現(xiàn)代電子計算機之父”，他制定的計算機工作原理現(xiàn)在還被各種電腦使用。1903年生于匈牙利的布達佩斯，父親是銀行家，家境富裕，注意對孩子的教育．馮·諾依曼從小聰穎過人，興趣廣泛，讀書過目不忘．6歲時就能用古希臘語同父親閑談，一生掌握了七種語言．擅德語，他可在用德語思考種種設(shè)想時，又能以閱讀的速度譯成英語．他對讀過的書籍和論文．能很快一句不差地將內(nèi)容復(fù)述出來，而且若干年之后，仍可如此．1911年一1921年，馮·諾依曼在布達佩斯的盧瑟倫中學(xué)讀書期間，就嶄露頭角而深受老師的器重．在費克特老師的個別指導(dǎo)下并合作發(fā)表第一篇數(shù)學(xué)論文，此時馮·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)異成績獲得布達佩斯大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位，此時馮·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．1931年他成為美國普林斯頓大學(xué)的第一批終身教授，當(dāng)時不到30歲。1933年轉(zhuǎn)到該校的高級研究所，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)院等校的榮譽博士．他是美國國家科學(xué)院、秘魯國立自然科學(xué)院和意大利國立林且學(xué)院等院的院士．1954年他任美國原子能委員會委員；1951年至1953年任美國數(shù)學(xué)會主席．1957年在華盛頓去世，終年54歲．

PIC18F系列單片機的程序、數(shù)據(jù)和堆棧三者各自采用互相獨立的地址空間程序存儲器PIC18FXXXCPU數(shù)據(jù)存儲器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的程序存儲器PC為21位寬，最大可尋址221=2MB000000H～1FFFFFH3.4KB的數(shù)據(jù)存儲器使用SRAM，用12位地址尋址可以訪問212=4KB空間000H～FFFH4.

執(zhí)行速度高達10MIPS哈佛總線結(jié)構(gòu)和指令流水線機制5.DC～40MHz時鐘輸入6.4～10MHz帶PLL鎖相環(huán)有源晶振/時鐘輸入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單片機只有58條指令9.

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

芯片內(nèi)部含有10位ADC、內(nèi)部EEPROM存儲器、比較輸出、捕捉輸入、PWM輸出、I2C和SPI接口、CAN接口（452沒有）、USART、Flash程序存儲器讀/寫等強大功能。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定時器1并行從動端口定時器0定時器2RAM電源參考