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PIC单片机16F84的内部硬件资源(三)

来源: 作者:华仔 浏览:437

标签:

摘要:http://  i/o口  单片机作为一个控制器件必定有数据输入和输出。输入量可能是温度、压力、转速等,而输出量可能是开关量和数据,以保证受控过程在规定的范围内运行。数据的输入和输出都需通过单片机内部有关电路,再与引脚构成输入/输出(i/o)端口。pic16f84单片机芯片有两个i/o端口(prota和portb)。端口a为5位口,端口b为8位口,共占用13位引脚。每个端口由一个锁存器(即数据存

http://  i/o口

  单片机作为一个控制器件必定有数据输入和输出。输入量可能是温度、压力、转速等,而输出量可能是开关量和数据,以保证受控过程在规定的范围内运行。数据的输入和输出都需通过单片机内部有关电路,再与引脚构成输入/输出(i/o)端口。pic16f84单片机芯片有两个i/o端口(prota和portb)。端口a为5位口,端口b为8位口,共占用13位引脚。每个端口由一个锁存器(即数据存储器中的特殊功能寄存器05h、06h单元)、一个输出驱动器和输入缓冲器等组成。当把i/o口作输出时,数据可以锁存;作输入口时,数据可以缓冲。

  16f84 porta口中的ra4是斯密特触发输入、漏极开路输出。而其它的ra口引脚都是ttl电平输入和全cmos驱动输出。端口portb是一个八位双向可编程i/o口。各端口虽然也由锁存器、驱动器、缓冲器等构成,但因功能略有不同而导致电路亦存在差别。现以porta口的ra0 ~ra3的电路(见左图)为例,说明其基本工作原理。

  图中ra口的i/o引脚是由数据方向位(寄存器trisa)来定义数据流向。当trisa寄存器的位置为“1”时,其输出驱动器(由p沟道和n沟道mos管串接而成)呈高阻态,即两个mos管均截止,i/o口被定义为输入。此时,数据由i/o端输入,经ttl输入缓冲器到d触发器。当执行读指令时,此d触发器使能,数据经三态门进入数据总线。

  当trisa的位置为“0”时,i/o口被定义为输出,此时输出锁存器的输出电平就是i/o口的输出电平。

  读porta寄存器的结果就是读取i/o引脚上的电平,而写porta寄存器的结果是写入i/o锁存器。所有的写i/o口的操作都是一个“读入/修改/写入”的过程,即先读i/o引脚电平,然后由程序修改(按要求给定一个值),再置入i/o锁存器。

  pic16f84单片机的输出可提供20ma的电流,所以它可直接驱动led。porta和portb各个位均可分别定义为输入和输出。下面以porta口初始化程序的实例,说明选择i/o口的方法。

  clrf porta;端口a被清零
  bsf status;状态寄存器status的rpo位置为1,选bank1。
  movlw 0xcf ;将定向值
         ;11001111置入w工作寄存器
  movwf trisa;置ra(3~0)位为输入
         ;ra 54位为输出
          ;trisa 76位未用

  在使用i/o口时应注意:

  (1)当需要一个i/o口一会做输入、一会又做输出时,输出值会不确定。

  (2)i/o引脚输出驱动电路为cmos互补推挽输出。当其为输出状态时,不能与其它输出脚接成“线或”或“线与”,否则,会因电流过载烧坏单片机。

  (3)当对i/o口进行写操作后不宜直接进行读操作,一般要求在两条连续的写、读指令间至少加入一条nop指令。
  例:movwf 6 ;写i/o
  nop ;稳定i/o电平
  movf 6,w;读i/o

  5堆栈

  单片机执行程序时,常常要执行调用子程序。这样就产生了一个问题:如何记忆是从何处调用的子程序,以便执行子程序之后正确返回。此外,在程序执行过程中,还可能会发生中断,转而执行中断子程序,这时,又如何记忆从何处中断,以便返回呢?

  满足上述功能的方法就是“堆栈”技术。

  “堆栈”是一个用来保存临时数据的栈区。当主程序调用子程序时,单片机执行到call指令或发生中断时,就自动将下一条指令的地址“压栈”保存到栈区。当子程序结束,单片机执行返回指令时,就自动地把栈区的内容“弹出”,作为下步指令执行的新地址。

  pic16f84单片机芯片内有一个8级13位宽(与pc同宽)的硬件堆栈,此堆栈既不占用程序存储空间,也不占用数据存储空间。当执行一条call指令或一个中断被响应后,程序计数器pc中的断点地址就自动被压栈(push)保护,而当执行return、retlw或者retfie指令时,堆栈中的断点地址会弹回(pop)程序计数器pc中。无论是push还是pop操作,都不影响pclath寄存器的内容。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67
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