PIC16C84单片机介绍

PIC16C84是8位CMOS EEPROM微控制器。它有高性能的类似于RISC的指令，共有35条单字节的指令，所有的指令除程序分支指令需要两个指令周期外，都只需要一个指令周期。当主振频率为10MHZ时一个指令周期为400ns。程序指令的宽度为14位，在芯片内有1K×14的EEPROM程序存储器。

数据的宽度为8位，在芯片内有36×8的静态RAM的通用寄存器，64×8的EEPROM的数据存储器。8级深度的硬堆栈。具有直接、间接、相对寻址方式。有4个中断源；外部RBO／INT引脚；TMRO计时器溢出，PORTB＜7：4＞引脚上信号的改变；数据写入EEPROM完成。

数据存储器的擦／写可达1000000次，数据的保持大于40年。有13位的I／O引脚，可以单独直接控制。每一个I／O引脚均可承受25mA的输入／输出电流，这样就可以直接驱动LED。有8位的计时／计数器（TMRO）并带有8位可编程的预分频。有通电复位（POR）；功耗上升（POWER－UP）计时器（PWRT）；振荡器起动计时器（OST）；看门狗计时器（WDT），为了能可靠工作，它有自己的RC振荡器。有代码保证功能。有SLEEP（睡眠）方式，以节者功耗。有4种可供选择的振荡器：RC（低成本的RC振荡器）；XT（标准的晶体／谐振器）；HS（高速晶体／谐振器）；LP（低功耗，低频率的晶体）。工作电压的范围宽2．0V～6．0V。

PIC16C84最大的特点是具有1K×14位的电可擦除的程序存储器和64×8位的电可擦除的数据存储器，这将为系统开发和各种应用提供了更多的方便。

时钟和指令周期

从OSCI来的时钟输入在内部经4分频。产生互不叠加的时佛周期，每4个时钟周期（θ1，θ2，θ3，θ4）组成一个指令周期。在内部、程序计数内对每一个θ1加1，然后从程序存储器取指令，取出的指令在θ4时放入指令寄存内。在下一个θ1利θ4期间指令被执行。取指令和执行指令采用流水线技术，一个指令周期取指令，下一个指令周期执行已取出的指令，同时又取出下一条指令。所以每条指令执行，CPU的时间是一个指令周期。当某条指令要改变程序计数器的内容时（如分支指令），则需要两个指令周期才能完成。被取出的指令在执行指令周期的θ1时放入指令寄存器，在θ2，θ3，θ4时译码并执行指令。在θ2期间读操作在θ4期间写操作数。

存贮器的结构

在PIC16C84中有两个存储器块。即程序存储器和数据存储器。每一块具有它自己的总线，即可在同一时钟周期访问每一块。数据存储器被进一步分成通用RAM和专用功能寄存器（SFRs）。专用功能寄存器用于控制外设模式。数据存储器也包含有数据EEPROM存储器。这个存储器并不直接映象到数据存储器，而是间接映象的。即由一个间接寻址的指针指明要读／写的数据EEPROM的地址。64个字节的数据EEPROM具有的地址是0～3FH。

3－1程序存储器的结构

PIC16C84具有13位程序计数器，寻址能力为8K×14位的程序存储器空间。实际上对于PIC16C84能供使用的只有1K×14位的程序存储器（地址为0000～03FFH）。寻址上述单元，如超过了上述地址范围，地址将卷绕。例对20H单元与地址420H，820H，C20H，1020H，1420H，1820H，1C20H都将访问到它。系统复位时PC的值为0000H，中断向量是0004H。

PC＜12：0＞

CALL，RETURN13

RETFIE，RETLW1级堆栈

．

8级堆栈

复位地址0000H

外部中断向量0004H

用户存贮空间3FFH

1FFFH

图4－2程序存储的映象和堆栈

3－2数据存储器的结构

数据存储器被分成两个区域。第一个是专用功能寄存器（SFR）区域，第二是通用寄存器区域（GPR）。SFR控制着器件的操作。数据存储器被分成0块和1块。通过程序时状态寄存器STATUS中的RP1：RP0位的设置来选择0块（RP1＝0，RP0＝0）或1块（RP0＝1）。

其中带有斜线的部分是实际不存在的单元，带有＊号的单元没有物理寄存。指令MOVWF和MOVF可以把W寄存器的值（W寄存器是器件内部的工作寄存器）传送到寄存器文件（“F”）中的任何单元，反之也可以。整个数据存储器可以直接寻址或通过文件选择寄存器（FSR）进行间接寻址。间接寻址要根据状态寄存器的RP1：RP0位的状态决定访问数据存储器的某一块，数据存储器的两块中都被分成通用寄存器和专用寄存器。其中每块低地址单元留作专用寄存器，专用寄存器以上地址的单元为通用寄存器，它们是静态RAM。

1．通用寄存器文件寄存器文件可以直接寻址或通过FSR间接寻址。所有器件都有一定数量的通用寄存器（GPR），它们的数据宽度是8位。PIC16C84只有36个字节的通用寄存器，地址为0CH～2FH，对1块对应的8CH～AFH的访问都将实际访问0CH～2FH（地址的高位被忽略）。

文件地址

00间接寻址地址（＊）间接寻址地址（＊）80

01TMRO OPTION81

02PCL PCL82

03STATUS STATUS83

04FSR FSR84

05PORTA TRISA85

06PORTB TRISB86

0787

08EEDATA EECON188

09EEADR EECON2（＊）89

0A PCLATH PCLATH8A

0B INTCON INTCON8B

36个通用寄映象到存器（SRAM）0块2F AF7F FF0块1块

2．专用功能寄存器

CPU和外设使用专用寄存器以控制器件的操作。专用寄存是静态RAM。下面介绍几个重要的专用寄存器

①状态寄存器

状态寄存器包含有ALU（复术逻辑运算单元）的算术状态，复位状态和对数据存储器的块选择，与任何寄存器一样，状态寄存器可以作为任何指令的目的寄存器。如果状态寄存器作为某指令的目的寄存器，而那条指令要影响Z、DC，C位的状态，则禁止写这三位。图4－4是状态寄存器及其状态。

R／WR／W R／W R R R／W R／W R／W

IRP RP1RP0TO PD Z DC Cbit7bit0

其中C是进位位，对ADDWF和ADDLW指令，当这一位为1，表示指令运算的结果的最高有效位产生了进位输出。减法指令执行的是加第二操作数的新码。对于循环指令（RRF，RLF），这一位即可以来自于源寄存器的高位，也可以来自于低位。如果这一位为0，表明结果的最高有效位没有产生进位输出。对于减法，这一位的极性取反。DC是数字进位或数字借位位。当这一位为1时，结果的D3位向D4位有进位，否则无进位。对于减法，这位的极性取反。Z是结果为0标志。当这一位为1时，表明算术运算和逻辑运算的结果为0，否则这一位为0，表明运算结果不为0。PD：低功耗位。当这一位为1表明电源加上按正常供电或执行了C LRWDT指令以后，这一位为0表示执行了SLEEP指令（即器件进入了低功耗状态）。TO超时位。当这一位为1时，表明电源加上，进入了正常供电，且执行了CLRWDT和SLEEP指令，这一位为0表明产生了看门狗计时器超时。