PIC8位单片机的基本组成

PIC 系列 8 位单片机为适应各种不同的用途，有多种型号可供选用。但是，尽管 PIC 单片机有不同的档次和型号，但其最基本的组成则大同小异。因此，在这里先从型号 PIC16F84 的单片机入手，讨论其基本组成。PIC16F84 是双列直插式(DIP)塑料封装，最大时钟频率可达 4MHz。现为 Microchip 公司的独家产品，关于其具体技术指标，可查阅该公司的产品手册，或在网址 www.microchip.com 上查找。

PIC16F84 单片机的引脚排列可参阅本期本版的 16F8X 系列简介一文。本文的附图是该器件的主要组成部分。PIC16F84 虽然体积不大，但仍然是一个完整的计算机，它有一个中央处理器(CPU)、程序存储器(ROM)、数据寄存器(RAM)和两个输入/输出口(I/O 口)。 和其它品种的单片机一样，CPU 是此单片机的“首脑”，它从程序存储器中读取和执行指令。在取指和执行时，还可同时对数据寄存器进行取数(前已介绍 PIC16F84 采用哈佛结构)。

由附图可明显看出，程序存储器和数据存储器各有一条总线与 CPU 相连。有些 CPU 将 CPU 内部的寄存器与其外部的 RAM 是分开管理的，但 PIC 单片机不是这样，它的通用数据 RAM 也归为寄存器，称为 File 寄存器。在 PC16F84 中，有 68 个字节的通用 RAM，其地址为 0CH～4FH。 除了通用数据寄存器外，还有一些专用寄存器，其中最常用的工作寄存器为“W 寄存器”。CPU 将工作数据存放在 W 寄存器中。

寄存器 W 的作用与其它单片机中的“累加器 A”相似。此外，还有几个专用寄存器，它们分别以某种方式控制 PIC 的运作。 PIC16F84 的程序存储器是由 Flash(闪速)EPROM 构成，它可用电来记录和擦除，而在断电时，仍可保留其内容。PIC 单片机有些型号的程序存储器用的是 EPROM，需要用紫外线来擦除；还有一些型号是一次性可编程(OTP)的产品(一经编程便不能再擦除)。 PIC16F84 有两个输入/输出口，即 A 口和 B 口。

每个口的每个引脚可单独设定为输入或输出。各个口的位是从 0 开始编号的。当 A 口为输出方式时，其第 4 位(即 RA4)为开路集电极(或开路漏极)输出，而 B 口及 A 口其它各位为常规的全 CMOS 驱动电路。这些功能必须注意，否则会在编程时出错。CPU 对每个端口都按一个字节 8 位来处理，但 A 口只有 5 位引脚。 PIC 输入与 COMS 兼容，所以 PIC 输出可驱动 TTL 或 CMOS 逻辑芯片。每个输出引脚可以流出或吸入 20mA 电流，即使一次只用了一个引脚亦是如此。

PIC16F84 还有一些其它功能，如用来长期存放数据的 EEPROM、定时器/计数器模块等，这里也暂不讨论。