PIC单片机16F84的内部硬件资源（一）

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州壶支
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1 PIC 单片机 16F84 的内部硬件资源 ( 一 ) 我们已经知道要单片机工作, 就需用汇编语言编制程序而对某个 PIC 单片机编程时, 还需对选用的 PIC 单片机内部硬件资源有所了解这里介绍 PIC16F84 单片机的内部结构, 如图 1 所示的框图由图 1 看出, 其基本组成可分为四个主要部分, 即运算器 ALU 和工作寄存器 W; 程序存储器 ; 数据存储器和输入 / 输出 (I/O) 口 ; 堆栈存储器和定时器等现分别介绍如下 1 运算器 ALU 及工作寄存器 W 运算器 ALU 是一个通用算术逻辑运算单元, 用它可以对工作寄存器 W 和任何通用寄存器中的两个数进行算术 ( 如加减乘除等 ) 和逻辑运算 ( 如与或异或等 ) 16F84 是八位单片机,ALU 的字长是八位在有两个操作数的指令中, 典型的情况是一个操作数在工作寄存器 W 中, 而另一个操作数是在通用寄存器中, 或者是一个立即数在只有一个操作数的情况下, 该数要么是在工作寄存器 W 中, 要么是在通用寄存器中 W 寄存器是一个专用于 ALU 操作的寄存器, 它是不可寻址的根据所执行的指令,ALU 还可能会影响框图中状态寄存器 STATUS 的进位标志 C 全零标志 Z 等 2 程序存储器单片机内存放程序指令的存储器称为程序存储器 PIC16F84 的所有指令字长为 14 位所以程序存储器的各存储单元是 14 位宽一个存储单元存放一条指令 16F84 的程序存贮器有 1024(28) 个存储单元 ( 存储容量为 1k) 这些程序存储器都是由 FPEROM 构成的程序存储器是由程序计数器 PC 寻址的 16F84 的程序计数器为 13 位宽, 可寻址 8K(8 1024) 的程序存储器空间, 但 16F84 实际上只使用了 1k 的空间 ( 单元地址为 0~3FFH) 当访问超过这些地址空间的存储单元时, 将导致循环回到有效的存储空间对于用过其它单片机的用户, 可能会感到 16F84 的片内存储器容量太少了实际上并非如此, 因为 16 F84 的指令系统都是由单字指令构成的, 相应于其它由二字节三字节甚至四字节指令的单片机而言,PIC 单片机的程序存储器有效容量要比标称值扩大 2 5 倍到 3 倍 3 数据存储器在单片机 PIC16F84 中, 除了有存放程序的程序存储器外, 还有数据存储器单片机在执行程序过程中, 往往需要随时向单片机输入一些数据, 而且有些数据还可能随时改变在这种情况下就需用数据存储器由于数据存储器不但要能随时读取存放在其各个单元内的数据, 而且还需随时写进新的数据, 或改写原来的数据因此, 数据存储器需由随机存储器 RAM 构成 RAM 存储器在断电时, 所存数据随即丢失, 这在实际应用中有时会带来不便但是, 在 16F84 单片机中有 64 8 位 E2PROM 数据存储器存放在 E2PROM 中的数据在断电时不会丢失 16F84 单片机中的 RAM 数据存储器如表 1 所示, 该 RAM 分为两个存储体 : 即存储体 0(Bank0) 和存储体 1(B ank1) 每个存储体均可以直接用内部总线传送信息, 所以它们都是以寄存器方式工作和寻址这些八位寄存器, 又可分为通用寄存器和专用寄存器两个部分通用寄存器存放数据, 专用寄存器存放控制单片机运作的信息每个存储体最大可扩展到 7FH(128 个字节 ) 在每个存储体中, 专用寄存器被安排在低位地址空间, 通用寄存器被安排在高位地址空间通用寄存器用法单一, 但专用寄存器却各有各的用处, 现将较基本的专用寄存器作一简单介绍 (1) 程序计数器 (PCL PCLATH) 程序计数器 PC 是对程序进行管理的计数器 PIC16F84 的程序计数器为 13 位宽, 最大可寻址的存储空间为 8k 14 位实际上 16F84 只使用前 1k 14 位 (0000~03FFH) 存储

2 空间因程序计数器有 13 位宽, 而专用寄存器只有 8 位因此 PC 由两个专用寄存器构成其低八位 PC L 是一个可读 / 写寄存器 ( 地址为 02H 或 82H), 而高字节 PCH( 有效位 5 位 ) 不能直接进行读 / 写操作, 它是通过一个 8 位的保持寄存器 PCLATH( 地址为 0A 或 8AH) 把高 5 位地址传送给程序计数器的高字节当执行 CALL GOTO 指写 PCL 时,PC 值的高字节就从 PCLATH 寄存器中装入 (2) 状态寄存器 STATUS 状态寄存器 STATUS 含有算术逻辑单元 ALU 运算结果的状态 ( 如有无进位等 ) 复位状态及数据存储体选择位有关位位的设定如表 2 所示, 功能如下 : 1) 第 0 位进位 / 借位位 C 执行加减运算指令 IRP RP1 RP0 TO PD Z DC C 后, 若结果有进位或借位, 则 C 被置 1, 否则置 0 在执行移位指令时, 也要用到这一位 2) 第 1 位辅助进位 / 借位位 DC 执行加减运算指令后, 若结果的低四位向高四位有进位或借位, 则 DC 置 1, 否则置 0 3) 第 2 位零标志位运算结果为零,Z 被置 1; 运算结果不为零,Z 被清零 4) 第 3 位低功耗标志位 PD 上电复位或执行 CLRWDT 指令后置 1, 执行 SLEEP 指令后被清零 5) 第 4 位定时时间到标志位 TO 上电复位或执行 CLRWDT SLEEP 指令后被置 1, 监视定时器的定时时间到被清零 6) 第 5 位和第 6 位 (RP0 RP1) 这两位是用于直接寻址时的寄存器体选择位即 00 选中 Bank0(00H~7FH);01 选中 Bank1(80H~FFH),16F84 只有两个存储体故不用 7) 第 7 位 IRP 这是间接寻址的寄存体选择位 0 选中 Bank0 1(00H~FFH),1 选中 Bank2 3 16F84 只有 Bank0 1, 所以此 IRP 位应被置为 0 (3) 间接寻址 INDF 和 FSR 寄存器 INDF 寄存器不是一个物理寄存器, 而是一个逻辑功能的寄存器 ( 地址为 00H 或 80H), 当对 INDF 寄存器进行寻址时, 实际上是访问 FSR 寄存器内容所指的单元, 即把 FSR 寄存器作为间接寄存器使用 FSR 称为寄存器选择寄存器, 地址为 (04H 或 84H) 对 INDF 寄存器本身进行间接寻址访问, 将读出 FSR 寄存器的内容, 例如当 FSR=00H 时, 间接寻址读出 INDF 的数据将为 00H 用间接寻址方式写入 INDF 寄存器时, 虽然写入操作可能会影响 STATUS 中的状态字, 但写入的数据是无效的 4 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

3 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 ; 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 6 定时器 / 计数器 TMRO PIC 单片机 16F84 中有一个定时器, 此定时器也可用于计数, 因此称为定时器 / 计数器, 符号为 TMRO TMRO 可用于定时控制延时对外部事件计数和检测等场合 TMRO 是一个 8 位增量 ( 加 1) 计数器它

4 在数据存贮器中的地址为 01 定时器所用的时钟源可以是内部系统时钟 (OSC/4, 即四倍振荡周期 ), 也可以是外部时钟若 TMRO 对内部系统时钟的标准脉冲系列进行计数时, 就成为定时器 ; 对外部脉冲进行计数时 TMRO 就成为计数器不管是定时还是计数方式,TMRO 在对内部时钟或对外部事件计数时, 都不占用 CPU 时间, 除非 TMRO 溢出, 才可能中断 CPU 的当前操作可见, 定时器是单片机 16F84 中效率高且工作灵活的部件为了扩大定时或计数的范围, 配合 TMRO 的使用, 还有一个可编程预定标器此定标器实际上是一个可编程分频器 TMRO 的内部结构示意图如附图所示其工作方式由数据存储器中的项选寄存器 OPTION 控制 OPTION 是一个可读 / 写的寄存器, 如附表所示它含有配置 TMRO/WDT 预定标器外部 INT 中断 TMRO 等的各种控制位 TMRO 的定时计数方式是由 OPTION 寄存器中的 D5( 即 TOCS 位 ) 确定当 TOCS=0 时, 工作于定时器方式 ; 当 TOCS=1 时, 工作于计数器方式作定时器时, 每个指令周期加 1( 无预分频时 ); 而作计数器时, 则在每个 RA4/TOCKI 引脚上电平变化时加 1 OPTION 寄存器的位 4(TOCS 位 ) 决定外部脉冲的触发方式, 当 TOSE=1, 下降沿触发 ;TOSE=0, 上升沿触发当 TMRO 内部计数器发生计数溢出 ( 从 FFh 00h) 时, 溢出位送入中断控制寄存器 INTCON 由附图可知, 预分频器也是一个 8 位计数器其分频数是由 OPTION 寄存器中的 PS2~PS0 三位值来改变分频数可以是以下 8 种之一 : 和当分频器用于 TMRO 时, 所有写入 TMRO 的指令, 如 CLRF 1 MOVWF 1 BSF 1 等都将对预分频器清零需要注意的是, 预分频器是不能读写的此分频器可用于 TMRO, 也可用于 WDT, 其切换由软件控制为了避免意外的芯片复位, 当需要切换时, 必须执行相应的一段程序, 以下是从 WDT 切换到 TMRO 时所需执行的程序 : CLRWDT ; 对 WDT 和预定标器清零 BSF STATUS,RP0 ; 选中存储体 1 MOVLW B xxxx0xxx ;PSA=0, 选中 TMRO MOVWF OPTION ; 送入 OPTION 寄存器 BCF STATUS,RP0 ; 复位存储体 0 7 延时和定时在设计单片机应用系统时, 经常会遇到需要使某一过程 ( 如加温加压等 ) 持续一段时间的情况, 如连续加压 1 分钟, 通电 2 分钟等单片机如何正确确定这段时间呢? 这里可通过两种方式, 即延时和定时来实现试看下例在应用系统中要求 PIC16F84 单片机的 RAO 端控制一个发光二极管按一定频率闪亮, 可通过右图的电路来实现同时还必须为 16F84 单片机编制一个程序由电路图可知, 要使发光二极管 LED 按一定的频率闪亮, 只要使 RAO 端输出一个变化的高低高电平即可由此设计出如下的源程序 ( 清单 1 ): list P=16F84,F=INHX8M ; ORG 0 MOVLW 0 ; 主程序开始 TRIS 5 ; 置 RA 口为输出

5 BCF 5,0 ;RA 口 0 位清零 LOOP:CALL DELAY; 闪动延时 COMF 5 ;RA 口求反, 亮灭交替 GOTO LOOP ; 循环 ; DELAY ; 以下为延时子程序 MOVLW D 50 MOVWF 8 LOOP1:MOVWF 9 LOOP2:DECFSZ 9,F GOTO LOOP2 DECFSZ 8,F GOTO LOOP1 RETLW 0 由清单 1 可知, 当主程序开始时, 首先将工作寄存器 W 清零, 然后将 W 寄存器的内容送 TRISA 寄存器, 使其清零, 以设置 RA 口为输出接着又将 RA 口的第 5 位清零, 使 LED 开始时处于熄灭状态随之持续一段时间, 即执行延时子程序, 再将 RA 口取反, 变为高电平输出,LED 发光, 再延时, 又使 RA 口取反,LED 熄灭这样,LED 就一暗一亮, 持续交替进行在这里, 使 LED 亮暗持续一段时间是通过单片机执行延时子程序 DELAY 来实现的此延时程序的核心就是让单片机的 CPU 反复执行使寄存器内容减 1 的指令 DECFSZ 即将十进制数 50 分别装入通用寄存器 F8 F9, 以进行 50 50=2500 次的减 1 操作如果执行一次 DECFSZ 指令需 1 个指令周期 ( 跳转时需 2 个周期 ), 若设振荡频率为 100kHz, 即指令周期为 40μs, 则延时时间为 =100000μs=100ms, 即 0 1 秒实际上还略为大些此延时时间已超过人眼的视觉保留时间因而能看清 LED 的明暗交替变化如果我们需要更长的延时时间, 可仿照上例, 装入更大的数或引入多重循环因此, 在原则上, 延时时间可根据需要任意延长不过, 采用延时程序来持续某一过程的方式有缺陷延时就是使 CPU 在某几条指令上转圈, 延时越长, 转圈数越多, 这时,CPU 不能再去执行其它操作, 如监视温度湿度等这在某些实时控制系统中, 不允许这样做为此, 在单片机 16F84 单片机中, 专门设置了一个闹钟定时器 TMR0 需要某过程延续多长时间, 可将其拨入 TMR0, 到时它会发生中断, 告诉 CPU 定时时间到要 CPU 暂停其它工作, 转过来执行中断子程序, 完成输出开关信号之类的任务后, 再回去执行其中断的工作这样, 就使 CPU 的工作效率提高因而, 延时的使用有局限性, 采用定时器 TMR0 则可用于各种场合中 8 中断 PIC 单片机 16F84 具有实时处理功能, 能对外界异常发生的事件由中断技术作及时处理当单片机的 CPU 正在处理某事件时, 若外部发生了某一事件 ( 如定时器溢出引脚上电平变化 ), 请求 CPU 迅速去处理, 于是 CPU 就暂时中止当前的工作, 转去处理所发生的事件中断处理完该事件后, 再回到原来被中止的地方, 继续执行原来的工作, 如图 1 所示实现这种功能的部件称为中断系统产生中断的请求源称为中断源中断源向 CPU 提出的处理请求, 称为中断请求或中断申请 CPU 暂时中断自身的事务, 转去处理事件的过程, 称为 CPU 的中断响应过程对事件的整个处理过程, 称为中断服务 ( 或中断处理 ) 处理完毕, 再回到原来被中止的地方, 称为中断返回 PIC16F84 单片机芯片有 4 种中断源, 其逻辑电路如图 2 所示

6 9 中断控制中断主要由中断控制寄存器 INTCON( 图 3) 来控制 INTCON 是一个可读 / 写寄存器, 含有定时器 TMRO 溢出 RB 口的变化和外部 INT 引脚中断等各种允许控制和标志位全局中断允许位 GIE(D7) 置 1, 将开放所有未被屏蔽的中断, 如将该位清零, 将禁止所有的中断在响应中断时,GIE 位将被清零, 以禁止其它中断, 返回的断点地址被压栈保护, 接着把中断入口地址 0004h 装入程序计数器 PC 在中断服务程序中, 通过对中断标志位进行查询, 确定中断标志位必须在重新开放中断之前用软件清零, 以避免不断地中断申请而反复进入中断 (1)INT 中断 RBO/INT 引脚上的外部中断由边沿触发, 当 INTEDG 位 (OPTION 寄存器第 6 位 ) 被置 1 时, 选用上升沿触发, 如该位被清零, 则由下降沿触发当检测到引脚上有规定的有效边沿时, 便把 INTE 位 (INTCON 的 D4 位 ) 置 1 在重新开放这个中断之前, 必须在中断服务程序中对 INTE 位清零 (2)TMRO 中断当定时器 TMRO 的计数器计满溢出 ( 即由 FFH 变成 00H) 时, 硬件自动把 TOIF(INTCON 的 D2 位 ) 置 1 其中断可以通过对 TOIE(INTCOND 的 D5 位 ) 置 1 或清零来控制该中断是否开放 (3)PORTB 口引脚电平变化中断在 PORTB 口的 D7~D0 引脚上一旦有电平变化, 就会把 RBIF(INTCON 的 D 0 位 ) 置 1 这个中断可以通过对 RBIE(INTCON 的 D3 位 ) 置 1 或清零来控制该中断是否开放 (4) 中断的现场保护在发生中断时, 只有返回断点的地址被压栈保护若用户还希望保护关键的寄存器 ( 如 W 寄存器和 STATUS 寄存器 ) 这需要由软件来实现有关中断的现场保护, 请参看本报第 15 期有关 PIC 单片机指令识读中的实例 10 复位复位是单片机的初始化操作其主要功能是把程序计数器 PCL 初始化为 000H, 可使 16F84 单片机从 000 H 单元开始执行程序 PIC16F84 单片机有下列几种不同的复位方式 (1) 芯片上电复位 POR (2) 正常工作状态下通过外部 MCLR 引脚加低电平复位 (3) 在省电休眠状态下通过外部 MCLR 引脚加低电平复位 (4) 监视定时器 WDT 超时溢出复位 PIC16F84 单片机片内集成有上电复位 POR 电路, 对于一般应用, 只要把 MCLR 引脚接高电位即可在正常工作或休眠状态下用 MCLR 复位, 只需在 MCLR 引脚上加一按键瞬间接地即可单片机 16F84 复位操作, 对其它一些寄存器会有影响, 如表 1 所示 11 监视定时器 WDT 单片机系统常用于工业控制, 在操作现场通常会有各种干扰, 可能会使执行程序弹飞到一种死循环, 从而导致整个单片机控制系统瘫痪如果操作者在场, 就可进行人工复位, 摆脱死循环但操作者不能一直监视着系统, 即使监视着系统, 也往往是引起不良后果之后才进行人工复位由于 PIC16 F84 单片机中具有程序运行自动监视系统, 即监视定时器 WDT(Watch Dog Time), 直译为看门狗定时器这好比是主人养了一条狗, 主人在正常干活时总不忘每隔一段时间就给狗喂食, 狗就保持安静, 不影响主人干活如果主人打嗑睡, 不干活了, 到一定时间, 狗饿了, 发现主人还没有给它吃东西, 就会大叫起来, 把主人唤醒由此可见,WDT 有如下特性 :

7 (1) 本身能独立工作, 基本上不依赖 CPU (2)CPU 在一个固定的时间间隔中和 WDT 打一次交通 ( 如使其清零, 即喂一次狗 ), 以表明系统目前工作正常 (3) 当 CPU 落入死循环后, 能被 WDT 及时发觉 ( 如 WDT 计数溢出 ), 并使系统复位 PIC16F84 单片机内的 WDT, 其定时计数的脉冲序列由片内独立的 RC 振荡器产生, 所以它不需要外接任何器件就可以工作而且这个片内 RC 振荡器与 OSC1/CLKIN( 引脚 {16}) 上的振荡电路无关, 即使 OSC1 和 OSC2 上的时钟不工作,WDT 照样可以监视定时例如 : 当 PIC16F84 在执行 SLEEP 指令后, 芯片进入休眠状态,CPU 不工作, 主振荡器也停止工作, 但是,WDT 照样可监视定时当 WDT 超时溢出后, 可激活 ( 唤醒 ) 芯片继续正常的操作而在正常操作期间,WDT 超时溢出将产生一个复位信号如果不需要这种监视定时功能, 在固化编程时, 可关闭这个功能附图是监视定时器的结构框图表 2 是与 WDT 有关的寄存器 WDT 的定时周期在不加分频器的情况下, 其基本定时时间是 18ms, 这个定时时间还受温度 VDD 和不同元器件的工艺参数等的影响如果需要更长的定时周期, 还可以通过软件控制 OPT/ON 寄存器把预分频器配置给 WDT, 这个预分频器的最大分频比可达到这样就可把定时周期扩大 128 倍, 即达到 2 3 秒如果把预分频器配置给 WDT, 用 CLRWDT 和 SLEEP 指令可以同时对 WDT 和预分频器清零, 从而防止计时溢出引起芯片复位所以在正常情况下, 必须在每次计时溢出之前执行一条 CLRWDT 指令 ( 即喂一次狗 ), 以避免引起芯片复位当系统受到严重干扰处于失控状态时, 就不可能在每次计时溢出之前执行一条 CLR WDT 指令,WDT 就产生计时溢出, 从而引起芯片复位, 从失控状态又重新进入正常运行状态当 WDT 计时溢出时, 还会同时清除状态寄存器中的 D4 位 T0, 检测 T0 位即可知道复位是否由于 WDT 计时溢出引起的 12 E2PROM 的使用方法在 PIC16F84 单片机中, 除了可直接寻址的由 SRAM 构成的数据存储器外, 还另有可电擦电写的 E2PRO M 数据存储器该 E2PROM 共有 64 字节, 其地址为 00~3FH 单元由于 E2PROM 具有在线改写, 并在掉电后仍能保持数据的特点, 可为用户的特殊应用提供方便 16F84 的 E2PROM 在正常操作时的整个 VDD 工作电压范围内是可读写的, 典型情况下可重写 100 万次, 数据保存期大于 40 年 PIC16F84 单片机的 E2PROM 并未映象在寄存器组空间中, 所以它们不能像 SRAM 通用寄存器那样用指令直接寻址访问, 而需要通过专用寄存器进行间接寻址操作因此, 在 16F84 单片机中增加了以下四个专用寄存器, 即 EECON1 EECON2 EEDATA EEADR, 专门用于片内对 E2PROM 的操作该专用寄存器中,EEDATA 存放 8 位读 / 写数据,EEADR 存放正在被访问的 E2PROM 存储单元的地址 EECON1 是只有低五位的控制寄存器, 其高三位不存在, 读作 0 具体见下表 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D EEIF WRERR WREN WR RD 控制位 RD 和 WR 分别用于读写操作的启动, 这两位可以由软件置 1, 以启动读写操作, 但不能用软件清零, 原因是防止不恰当的软件操作会使写入失败当读写操作完成后由硬件自动清零, 表示此刻未对 E2PROM 进行读写操作当 WREN 位被置 1 时, 允许进行写操作, 而在上电时该位被清零在正常操作时, 一旦有 MCLR 或 WDT 复位,WRERR 位就置 1, 表示写操作被中止当写操作完成时,EEIF 被置 1( 需由软件清零 ); 当写操作未完成或尚未启动时,EEIF 为 0

8 EECON2 仅是一个逻辑上的寄存器, 而不是一个物理上存在的寄存器, 读出时将总是为零它只在写操作时起作用 (1)E2PROM 的读操作为进行一次 E2PROM 读操作, 需执行如下步骤 : 1) 将 E2PROM 的单元地址放入 EEADR 2) 置 RD(EECON 的 D0 位 )=1 3) 读取 EEDATA 寄存器程序段举例, 读取 25H 处的 E2PROM 存储器数据 : BCF STATUS,RP0 ; 选 Bank0 MOVLW 25H MOVWF EEADR ; 地址 25H EEADR BSF STATUS,RP0 ; 选 Bank1 BSF EECON1,RD ; 启动读操作 BCF STATUS,RP0 ; 选 Bank0 MOVF EEDATA,W ; 将 E2PROM 数据 ; 读入 W 寄存器 (2)E2PROM 的写操作要进行一次 E2PROM 写操作, 需执行如下步骤 : 1) 将 E2PROM 单元地址放入 EEADR;2) 将写入数据放入 EEDATA;3) 执行一段控制程序段例如 : 将数据 99H 写入 E2PROM 的 25H 单元, 需执行下列程序 : BCF STATUS,RP0 ; 送 Bank0 MOVLW 25H MOVWF EEADR ; 地址 EEADR MOVLW 99H MOVWF EEDATA ; 写入数据 EEDATA BSF STATUS,RP0 ; 选 Bank1 BSF EECON1,WREN; 写操作功能允许 1 BCF INTCON,GIE ; 关闭总中断 2 MOVLW 0x55 3 MOVWF EECON2 4 MOVLW 0xAA 5 MOVWF EECON2 ; 操作 EECON2 6 BSF EECON1,WR; 启动写操作 7 BSF INTCON,GIE ; 开放总中断注意 : 上列程序中的 2~6 条各语句必须严格执行, 否则不能启动 E2PROM 的写操作而 1~7 条则是我们建议用户执行的操作, 即在 E2PROM 写操作序列步骤中要关闭所有中断, 以免这个序列被中断打断另外,WREN(EECON1 的 D2 位 ) 是用来保证 E2PROM 不会被意外写入而设置的, 所以, 在平时, 用户程序应保持 WREN=0 以禁止写操作只有当需对 E2PROM 写入时才置 WREN=1, 并在写入完成后将其恢复为 0 用户只有置 WREN=1 后才能置 WREN=1 启动写操作上电复位后 WREN 位自动清零 E2PROM 写操作约需 10ms 的时间才能完成用户程序可通过查询 WR 位的状态 ( 当 WR=0 时表示操作已完成 ), 或者用 E2PROM 写入完成中断来判断 E2PROM 写操作是否完成如要使用中断, 应先置 EEIF(INTCON 的 D6) 为 1, 以开中断 E2PROM 写完成要中断标志位 EEIF, 只能用软件清零

第5章：汇编语言程序设计

第5章：汇编语言程序设计第 5 章 : 汇编语言程序设计程汇编语言指令格式系统伪指令存储器选择方式常用子程序 1 汇编语言程序设计 PIC 指令系统语言系统指 CPU 编器语言器语言器语言设计用语言设计语言汇编语言 2 汇编语言指令格式汇编语言指令格式 ( 指令 ) label opcode operand comment 指令用存指令指令语 3 汇编语言指令格式 1 指令用指令