PIC

引言

　　首先，我們來(lái)弄清兩個(gè)概念：復(fù)雜指令集（CISC）和精簡(jiǎn)指令集（RISC）。

　　采用RISC結(jié)構(gòu)的單片機(jī)數(shù)據(jù)線和指令線分離，即所謂哈佛結(jié)構(gòu)。這使得取指令和取數(shù)據(jù)可同時(shí)進(jìn)行，且由于一般指令線寬于數(shù)據(jù)線，使其指令較同類(lèi)CISC單片機(jī)指令包含更多的處理信息，執(zhí)行效率更高，速度亦更快。同時(shí)，這種單片機(jī)指令多為單字節(jié)，程序存儲(chǔ)器的空間利用率大大提高，有利于實(shí)現(xiàn)超小型化。

　　屬于CISC結(jié)構(gòu)的單片機(jī)有Motorola的M68HC系列、Atmel的AT89系列、臺(tái)灣Winbond(華邦)W78系列、荷蘭Philips的PCF80C51系列等；屬于RISC結(jié)構(gòu)的有Microchip公司的PIC系列、Zilog的Z86系列、Atmel的AT90S系列、韓國(guó)三星公司的KS57C系列4位單片機(jī)、臺(tái)灣義隆的EM-78系列等。

　　一般來(lái)說(shuō)，控制關(guān)系較簡(jiǎn)單的小家電，可以采用RISC型單片機(jī)；控制關(guān)系較復(fù)雜的場(chǎng)合，如通訊產(chǎn)品、工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)采用CISC單片機(jī)。不過(guò)，RISC單片機(jī)的迅速完善，使其佼佼者在控制關(guān)系復(fù)雜的場(chǎng)合也毫不遜色。

　　根據(jù)程序存儲(chǔ)方式的不同，單片機(jī)可分為EPROM、OTP（一次可編程）、QTP（掩膜）三種。我國(guó)一開(kāi)始都采用ROMless型單片機(jī)（片內(nèi)無(wú)ROM，需片外配EPROM），對(duì)單片機(jī)的普及起了很大作用，但這種強(qiáng)調(diào)接口的單片機(jī)無(wú)法廣泛應(yīng)用，甚至走入了誤區(qū)。如單片機(jī)的應(yīng)用一味強(qiáng)調(diào)接口，外接I/O及存儲(chǔ)器，便失去了單片機(jī)的特色。目前單片機(jī)大都將程序存儲(chǔ)體置于其內(nèi)，給應(yīng)用帶來(lái)了極大的方便。

PIC單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)

　　1) PIC最大的特點(diǎn)是不搞單純的功能堆積，而是從實(shí)際出發(fā)，重視產(chǎn)品的性能與價(jià)格比，靠發(fā)展多種型號(hào)來(lái)滿(mǎn)足不同層次的應(yīng)用要求。就實(shí)際而言，不同的應(yīng)用對(duì)單片機(jī)功能和資源的需求也是不同的。比如，一個(gè)摩托車(chē)的點(diǎn)火器需要一個(gè)I/O較少、RAM及程序存儲(chǔ)空間不大、可靠性較高的小型單片機(jī)，若采用40腳且功能強(qiáng)大的單片機(jī)，投資大不說(shuō)，使用起來(lái)也不方便。PIC系列從低到高有幾十個(gè)型號(hào)，可以滿(mǎn)足各種需要。其中，PIC12C508單片機(jī)僅有8個(gè)引腳，是世界上最小的單片機(jī)。

　　該型號(hào)有512字節(jié)ROM、25字節(jié)RAM、一個(gè)8位定時(shí)器、一根輸入線、5根I/O線，市面售價(jià)在3－6元人民幣。這樣一款單片機(jī)在象摩托車(chē)點(diǎn)火器這樣的應(yīng)用無(wú)疑是非常適合。PIC的高檔型號(hào)，如PIC16C74（尚不是最高檔型號(hào)）有40個(gè)引腳，其內(nèi)部資源為ROM共4K、192字節(jié)RAM、8路A/D、3個(gè)8位定時(shí)器、2個(gè)CCP模塊、三個(gè)串行口、1個(gè)并行口、11個(gè)中斷源、33個(gè)I/O腳。這樣一個(gè)型號(hào)可以和其它品牌的高檔型號(hào)媲美。

　　2) 精簡(jiǎn)指令使其執(zhí)行效率大為提高。PIC系列8位CMOS單片機(jī)具有獨(dú)特的RISC結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛總線（Harvard）結(jié)構(gòu)，使指令具有單字長(zhǎng)的特性，且允許指令碼的位數(shù)可多于8位的數(shù)據(jù)位數(shù)，這與傳統(tǒng)的采用CISC結(jié)構(gòu)的8位單片機(jī)相比，可以達(dá)到2:1的代碼壓縮，速度提高4倍。

　　3) 產(chǎn)品上市零等待（Zero time to market）。采用PIC的低價(jià)OTP型芯片，可使單片機(jī)在其應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)完成后立刻使該產(chǎn)品上市。

　　4) PIC有優(yōu)越開(kāi)發(fā)環(huán)境。OTP單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性是一個(gè)重要的指標(biāo)，象普通51單片機(jī)的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)大都采用高檔型號(hào)仿真低檔型號(hào)，其實(shí)時(shí)性不盡理想。PIC在推出一款新型號(hào)的同時(shí)推出相應(yīng)的仿真芯片，所有的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)由專(zhuān)用的仿真芯片支持，實(shí)時(shí)性非常好。就我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)看，還沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)仿真結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行結(jié)果不同的情況。

　　5) 其引腳具有防瞬態(tài)能力,通過(guò)限流電阻可以接至220V交流電源,可直接與繼電器控制電路相連,無(wú)須光電耦合器隔離，給應(yīng)用帶來(lái)極大方便。

　　6) 徹底的保密性。PIC以保密熔絲來(lái)保護(hù)代碼，用戶(hù)在燒入代碼后熔斷熔絲，別人再也無(wú)法讀出，除非恢復(fù)熔絲。目前，PIC采用熔絲深埋工藝，恢復(fù)熔絲的可能性極小。

　　7) 自帶看門(mén)狗定時(shí)器，可以用來(lái)提高程序運(yùn)行的可靠性。

　　8) 睡眠和低功耗模式。雖然PIC在這方面已不能與新型的TI－MSP430相比，但在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合還是能滿(mǎn)足需要的。

分類(lèi)

　　PIC單片機(jī)的型號(hào)繁多，對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)實(shí)在不好應(yīng)付，容易混淆，以下作一簡(jiǎn)單分類(lèi)，希望有助于初學(xué)者學(xué)習(xí)：初檔8位單片機(jī)：PIC12C5XXX/16C5X系列

　　PIC16C5X系列是最早在市場(chǎng)上得到發(fā)展的系列，因其價(jià)格較低，且有較完善的開(kāi)發(fā)手段，因此在國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛；而PIC12C5XX是世界第一個(gè)八腳低價(jià)位單片機(jī)可用于簡(jiǎn)單的智能控制等一些對(duì)單片機(jī)體積要求較高的地方，前景十分廣闊。

　　中檔8位單片機(jī)：PIC12C6XX/PIC16CXXX系列

　　PIC中檔產(chǎn)品是Microchip近年來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的系列產(chǎn)品，品種最為豐富，其性能比低檔產(chǎn)品有所提高，增加了中斷功能，指令周期可達(dá)到200ns，帶A/D，內(nèi)部E2PROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，雙時(shí)鐘工作，比較輸出，捕捉輸入，PWM輸出，I2C和SPI接口，異步串行通訊（USART），模擬電壓比較器及LCD驅(qū)動(dòng)等等，其封裝從8腳到68腳，可用于高、中、低檔的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,價(jià)格適中，廣泛應(yīng)用在各類(lèi)電子產(chǎn)品中。

　　高檔8位單片機(jī)：PIC17CXX系列

　　PIC17CXX是適合高級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的系列產(chǎn)品，其性能在中檔位單片機(jī)的基礎(chǔ)上增加了硬件乘法器，指令周期可達(dá)成160ns，它是目前世界上8位單片機(jī)中性?xún)r(jià)比最高的機(jī)種，可用于高、中檔產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，如馬達(dá)控制

　　目前Microchip公司PIC系列單片機(jī)已出了PIC18F系列，主要應(yīng)用于無(wú)線通訊技術(shù)，電機(jī)控制系統(tǒng)等復(fù)雜控制系統(tǒng)。