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第1章 微控制器1

1．1 微控制器芯片1

1．1．1 应用系统基本要素4

1．1．2 外围功能7

1．1．3 处理器体系结构10

1．1．4 软件开发工具24

1．2 可编程库逻辑器件24

1．3 决定在应用开发中使用哪种器件27

第2章 Microchip PICmicro微控制器28

2．1 器件及特性概述29

2．1．1 低档体系结构30

2．1．2 中档体系结构应用31

2．1．3 PIC17Cxx器件31

2．1．4 PIC18Cxx器件31

2．1．5 只读存储器/可擦写可编程只读存储器/闪存32

2．1．7 器件封装34

2．1．6 外围器件34

2．1．8 器件号协定和规范39

2．2 MPLAB41

2．3 模糊技术工具42

2．4 KEELOQ技术43

2．5 Parallax Basic Stamp44

2．6 PICmicro微控制器兼容器件45

第3章PICmicro微控制器处理器体系结构46

3．1 中央处理器47

3．2 PICmicro微控制器的算术逻辑单元50

3．2．1 状态寄存器52

3．3 数据传送54

3．3．1 寄存器堆寻址58

3．4 程序计数器和堆栈60

3．5 复位64

3．6 中断66

3．7 不同型号的体系结构差别68

3．7．1 低档PICmicro微控制器器件69

3．7．2 PIC17Cxx型体系结构72

3．7．3 PIC18Cxx型体系结构79

第4章PICmicro微控制器指令集88

4．1 中档器件指令集89

4．1．1 数据传送指令89

4．1．2 数据处理指令97

4．1．3 执行改变运算符106

4．1．4 处理器控制指令114

4．2 其他的PICmicro微控制器指令集118

4．2．1 低档PICmicro微控制器指令集118

4．2．2 PIC17Cxx型器件指令集119

4．2．3 PIC18Cxx型器件指令集134

第5章PICmicro微控制器硬件特性149

5．1 上电与去耦150

5．1．1 高电压器件153

5．2 复位155

5．3 监视计时器155

5．4 系统时钟/振荡器157

5．4．1 内置振荡器160

5．4．2 18Cxx型器件的振荡器和指令时钟161

5．5 配置寄存器162

5．6 休眠163

5．7 硬件和文件寄存器164

5．7．1 0寄存器166

5．8 并行输入/输出166

5．8．1 12C5xx和16C505的I/O管脚访问171

5．9 中断173

5．9．1 TMRO175

5．9．2 计算延迟值177

5．10 预标度计数器178

5．11 选项寄存器179

5．12 中档器件内置EEPROM/Flash存储器的访问181

5．12．1 低档器件的内置数据EEPROM184

5．13 TMRI和TMR2186

5．13．1 比较/捕获/PWN（CCP）模块189

5．14．1 同步串行端口（SSP）通信模块194

5．14 串行I/O194

5．14．2 USART异步串行通信203

5．15 模拟I/O208

5．15．1 PIC16C62x型器件：电位比较208

5．15．2 PIC16C7x：模拟输入211

5．16 并行从动端口（PSP）214

5．17 17Cxx型器件的外部存储器的连接215

5．19 未来器件展望220

5．18 电路上串行编程（ICSP）220

第6章PICmicro微控制器应用设计和硬件连接222

6．1 估计应用功耗需求222

6．2 复位223

6．3 连接到外部器件225

6．3．1 数字逻辑器件225

6．3．2 不同的逻辑电平和ECL与电平移动230

6．4 发光二极管231

6．5 开关跳动233

6．6 矩阵键区235

6．7 液晶显示器239

6．8 模拟I/O247

6．8．1 电位计247

6．8．2 脉宽调制I/O249

6．8．3 音频输出253

6．9 继电器和螺线管255

6．10 直流电机和步进电机256

6．11 R/C伺服控制259

6．12．1 同步260

6．12 串行端口260

6．12．2 异步（NRZ）串行266

6．12．3 Dallas半导体厂的1线接口280

第7章 PC接口技术283

7．1 PC接口软件283

7．2 串行端口288

7．2．1 超级终端298

7．2．2 VISUAL BASIC MSCOMM串行控制302

7．3 并行端口308

7．4 键盘和鼠标端口312

7．5 ISA总线320

第8章PICmicro微控制器应用程序的软件开发工具326

8．1 软件开发工具328

8．1．1 编辑器329

8．1．2 汇编程序331

8．1．3 编译器334

8．1．4 连接器339

8．1．5 模拟器340

8．1．6 仿真器341

8．1．7 集成开发环境342

8．2 高级语言344

8．2．1 全局变量和局部变量346

8．2．2 BASIC和PICBASIC语言348

8．2．3 应用于PICmicro微控制器的C语言350

8．2．4 PICLite语言356

8．3 MPSIM.INI361

8．4 激励（.STI）文件363

8．5 模糊技术364

8．6 版本支持工具370

8．7 MPLAB370

8．7．1 创建方案以及方案文件（.PJT）371

8．7．2 为模拟软件提供输入数据375

8．7．3 MPASM源文件（.ASM）380

8．7．4 标准定义以及INCLUDE文件（.INC）392

8．7．5 输出文件395

8．7．6 连接以及连接后的应用程序401

8．7．7 观察窗口文件407

第9章PICmicro微控制器汇编软件开发技术410

9．1 生成代码并对代码做出支持410

9．1．1 范例模板412

9．2 PICmicro微控制器的编程技巧414

9．2．1 标号、地址和标识414

9．2．2 配置保险的ID位置419

9．2．3 具有参数传递的子程序421

9．2．4 程序结构的优化424

9．3．1 标准信息存储过程457

9．3 中断457

9．3．2 无信息存储的中断处理器459

9．3．3 递归子程序460

9．3．4 模拟逻辑461

9．4 事件驱动编程463

9．5 状态机编程466

9．6 在PICmicro微控制器器件结构之间实现程序的接口467

9．6．1 将中档应用软件与低档PICmicro微控制器接口467

9．6．2 向PIC17Cxx和PIC18Cxx的接口471

9．7 优化PICmicro微控制器的应用软件474

9．8 有助于避免应用软件使用问题的一些原则478

第10章 宏开发481

10．1 定义与宏之间的区别483

10．2 汇编程序计数器485

10．3 条件汇编489

10．3．1 用于应用程序调试的定义495

10．4 宏的调试496

10．5 结构化的宏编程499

第11章 设计个人的PICmicro微控制器应用程序504

11．1 需求说明505

11．1．1 开发合格性认证设计507

11．2 PICmicro微控制器的资源分配509

11．3 有效的用户界面511

11．4 项目管理513

第12章 程序的调试516

12．1 表征化问题517

12．2 假设以及对假设的测试518

12．3 仿真应用519

12．3．1 设计仿真文件522

第13章PICmicro微控制器的程序设计524

13．1 十六进制文件格式524

13．2 代码保护的特征528

13．3 低档器件的程序设计530

13．4 中档器件和ICSP串行程序设计532

13．4．1 PIC12C50x和PIC16C505的串行编程536

13．4．2 FLASH程序设计537

13．4．3 PIC17Cxx的ICSP程序设计539

13．5 PIC17Cxx编程541

13．6 PIC18Cxx编程543

13．7 PICstart Plus和PRO MATE Ⅱ编程器545

13．8 El Cheapo编程器548

13．9 YAP-Ⅱ编程器557

13．10 第三方编制器570

第14章 仿真器574

14．1 MPLAB ICE-2000576

14．2 PICMaster579

14．3 MPLAB-ICD580

14．4 EMU-Ⅱ583

14．5 其他仿真器603

第15章 试验604

15．1 工具和部件605

15．2 PICmicro微控制器的处理器的执行609

15．2．1 FIRSTAP：直接寄存器寻址和创建第1个MPLAB方案612

15．2．2 REGADDR：寄存器的Bank寻址626

15．2．3 STATUS：状态寄存器628

15．2．4 ARITH：算术运算633

15．3 跳转638

15．3．1 MIDGOTO：程序内存页之间的中档跳转638

15．3．2 LOWGOTO：程序内存页之间的低档跳转640

15．3．3 CONDJUMP：条件跳转644

15．4 数据649

15．4．1 VARMANI：变量处理649

15．4．2 VARARRAY：变量数组的仿真652

15．4．3 STACKOPS：算术运算堆栈的仿真656

15．5 子程序659

15．5．1 FIRSTCAL：通过寄存器传递数据661

15．5．2 STAKCALL：传递堆栈上的数据664

15．5．3 CALLBUP：程序计数器的堆栈放大666

15．6 表数据668

15．6．1 TABLEO：中档的表调用668

15．6．2 ARBTABLE：比256表目更长的中档表672

15．6．3 SMALLTBL：低档的表调用和放置675

15．6．4 STATEMIC：控制状态机的运行678

15．7 硬件操作682

15．7．1 LEDON：打开一个发光二极管（LED）684

15．7．2 计算现时需求/检查试验691

15．7．3 DEBOUNCE：抖动按钮693

15．7．4 PINCHG：无意改变输出位699

15．7．5 TIMEEND：无法结束的TMRO延迟703

15．7．6 DECOUPLE：电源/去耦问题707

15．7．7 WDT：监视计时器712

15．7．8 POWERUP：寄存器上电值717

15．7．9 RESET：复位723

15．7．10 TMRO：用预标度器设置TMRO728

15．7．11 RANDOM：随机数生成器732

15．7．12 SLEEP：休眠737

15．7．13 DIFFOSC：不同的振荡器742

15．7．14 EEPROM：访问EEPROM数据存储器747

15．7．15 SHORT：可能最简单的PICmicro微控制器实例754

15．8．1 ADCLESS：不用ADC测量电阻值760

15．8 模拟输入/输出760

15．8．2 ADC：内置ADC的使用765

15．8．3 VLADDER：电阻器的梯形输出770

15．8．4 PWMOUT：PWM电压输出776

15．9 I/O中断781

15．9．1 CYLON：带有上下文存储的计时器/中断处理器782

15．9．2 TMROINT：对带有计时器管脚输入的输入管脚中断的仿真787

15．9．3 LEDPWN：用来减弱LED PWM的TIMERO中断791

15．9．4 INTDEB：用中断反弹输入798

15．10．1 TRUERS：使用内建USART的异步串行I/O804

15．10 串行I/O804

15．10．2 BASICRS：带有管脚激励文件的异步串行I/O硬件的仿真808

15．10．3 SIMPRS：位脉冲异步串行I/O测试817

15．10．4 3RS：使用3线RS-232接口检测PICmicro微控制器822

15．11 调试832

15．11．1 调试：应用程序存在的一些细节问题832

第16章 设计839

16．1．1 TRAINCTL：使用霍耳效应传感器的模型列车红绿灯控制840

16．1 低档器件840

16．1．2 SLI：串行LCD接口845

16．1．3 ULTRA：超声LCD测距852

16．1．4 KEY：开关矩阵按键接口857

16．2 中档器件862

16．2．1 时钟：模拟时钟863

16．2．2 XMAS：用闪烁灯和音乐作圣诞节装饰867

16．2．3 FANCTAL：简单的风扇速度控制器874

16．2．4 IRTANK：TV I/R遥控机器人879

16．2．5 IRBETTER：I/R机器人附录885

16．2．6 THERMO：具有7段LED（发光二极管）显示器的电子温度计890

16．2．7 MARYATOY：MARYA的玩具，它是电子温度计的附件896

16．2．8 MARYABAS：“MARYA的玩具”的PicBasic“端口”899

16．2．9 EMAIL：将PICmicro微控制器连接到INTERNET907

16．2．10 PCTHERM：RS-485主（PC中是PSP）/从远程（PIC 16HV540）温度计接口914

16．2．11 SERVO：R/C伺服机构编程器/控制器922

16．2．12 ADDENDUM：SimmStick伺服机构控制器926

16．2．13 MIC-Ⅱ：单片控制器927

16．2．14 VIDEO：NTSC视频输出936

16．3 PIC17Cxx器件943

16．3．1 PIC17DEV：PIC17Cxx存储器接口演示电路和监视器编程943

16．4 PIC18Cxx器件953

16．4．1 FUZZY：模糊逻辑风扇调速器954

第17章 实时操作系统964

17．1 RTOS01：简单的PIC18CxxRTOS967

17．2 RTOS02：多任务应用程序举例974

第18章 结束语983

附录A 术语表984

附录B 有用的表和数据998

附录C PICmicro微控制器应用程序调试检验表1007

附录D 资源1012

附录E PICmicro微控制器产品和服务提供商1029

附录F SimmStick1051

附录G UMPS1057

附录H grasm/gpsim Linux PICmicro微控制器应用工具1061

附录I CD-ROM1065