PIC16F616型單片機介紹

WDT的預分頻器是和Timer0所共用的,如果把預分頻器配置給WDT,用CLRWDT和SLEEP指令可以同時對WDT和預分頻器清零,從而防止計時溢出引起芯片復位.所以在正常情況下,必須在每次計時溢出之前執行一條CLRWDT指令喂一次狗,以避免引起芯片復位.當系統受到嚴重干擾處于失控狀態時,就不可能在每次計時溢出之前執行一條CLRWDT指令,WDT就產生計時溢出,從而引起芯片復位,從失控狀態又重新進入正常運行狀態.

當WDT計時溢出時,還會同時清除狀態寄存器中的D4位T0,檢測T0位即可知道復位是否由于WDT計時溢出引起的.

8.比較器

PIC16F616有兩個比較器:C1和C2,C1的結構比C2的結構要簡單,下面我分別對這兩個比較器的用法和特性作簡要說明.

(4)比較器C1:它有一個獨立的控制寄存器CM1CON0,通過這個寄存器可以對比較器C1進行一些設置.位C1ON可以控制C1的開啟關閉,位C1OE 可以決定比較器的輸出是從引腳輸出還是內部輸出,位C1POL可以選擇比較器輸出的極性,位C1R選擇參考電壓是鏈接到引腳C1IN+還是連接到 C1VREF,C1CH可以選擇比較器負端從哪一個引腳輸入的,位C1OUT存放了比較器的輸出結果.

(5)比較器C2:它的控制寄存器CM2CON0的操作跟C1一樣,但是比較器C2比比較其C1功能要強,因為它與Timer1掛上鉤了,C2可以連接到 Timer1,而C1不能.當C2與Timer1相連接的時候,C2的輸出可以設置成與Timer1的下降沿鎖定,如果Timer1有分頻,則比較器的輸出與分頻后的Timer1下降沿鎖定,可以通過相關寄存器來進行設置.

(6)兩個比較還有其它的功能,都能組成滯回比較器,這樣就可以對輸入電壓有一定的濾波功能.兩個比較器還可以形成一個SR鎖存器.

由于在本項目中沒有選擇用比較器這個功能,所以在這里就不詳細敘述其細節設置,但要注意的是在不用此模塊的時候,要能夠保證此模塊不能影響其他模塊的正常工作,可以把比較器功能關閉(通過寄存器CM1CON0、CM2CON0的CxON位置0來關閉).

9.捕獲/比較/PWM功能

PIC16F616具有捕獲/比較/PWM的模塊,下面來簡單的介紹一下它們的功能.

這三個功能需要定時器的支持,捕獲和比較功能需要定時器Timer1的支持,PWM功能需要定時器Timer2的支持.都有中斷的功能,選擇這三種功能的某一種功能可以通過寄存器CCP1CON來設置.CCP1CON的低四位CCP1M3:0>可以通過不同的組合來開啟某項功能和關閉所有功能,當CCP1M3:0>=0000的時候,捕獲/比較/PWM模塊的所有功能被禁止.具體其他的不同組合實現的功能,請參考 PIC16F616的用戶手冊.

當選擇捕獲功能時,它可以捕獲引腳CCP1發生的事件,同時把16位Timer1的計數值拷貝到CCPR1H:CCPR1L中來,引腳CCP1的發生事件可以指的是下列事件:CCP1引腳的每個上升沿或者下降沿、第四個上升沿、第十六個上升沿.可以通過寄存器CCP1CON的低四位CCP1M 3:0>來設置是哪一種事件.當事件發生的時候,單片機會置中斷標志位CCP1IF(寄存器PIR1上),如果中斷被允許(寄存器PEIE的位 CCP1IE=1)的話,就會產生中斷,中斷標志位CCP1IF需要軟件清零.

選擇比較功能時,如果定時器Timer1的計數器值與寄存器CCPR1H:CCPR1L相等的話,將產生下面的事件:把引腳CCP1置1/0、產生一個中斷、觸發一個事件(把定時器Timer1的技術器TMR1清零,并且如果此時AD是允許的話,它將觸發一次AD轉換),這些事件可以通過寄存器 CCP1CON的低四位CCP1M3:0>來設置是哪一種事件.

當選擇PWM功能時,通過設置PR2、T2CON、CCPR1L、CCP1CON這四個寄存器,模塊可以產生不同占空比的PWM波形.具體的設置和占空比的計算請參考手冊.

如果我們不需要這些功能,可以把這個模塊關閉掉(設置CCP1M3:0>=0000即可).

10. 復位、中斷和睡眠

(1)復位

PIC16F616包括這樣的幾個復位功能,上電復位(Power-on)、硬件復位、欠壓復位(Brown-out)、看門狗復位.

關于上電復位POR,大家都不陌生,單片機在上電的時候保持復位直到電壓能夠滿足其正常的工作電壓,同時你可以通過對CONNFIG(編譯器上即可設置)的設置,來開啟Power-up Time,這個時間一般為64ms.

硬件復位可以通過MCLR引腳外界復位電路,即可實現硬件復位(將此引腳接低電平).

欠壓復位這個功能是可選的,也可以直接在編譯環境中配置CONFIG寄存器來開啟此功能.當此功能開啟時,如果單片機在運行的時候,供電電壓不足就會引起欠壓復位,復位后單片機如果發現供電電壓已經達到正常值的時候,會有一個64ms的延時,然后再運行程序.

關于看門狗的復位在看門狗部分已經說了.這里的一些復位還涉及到一些標志位.這些標志位分布在STATUS和PCON上面.STATUS上有兩個位 TO、PD,當標志位TO=1時,表示表示已經操作了上電復位或者是執行了CLRWDT或者SLEEP指令,當TO=0時,表示發生了看門狗復位.當標志位PD=1時表示操作了上電復位或者是執行了CLRWDT指令,當PD=0時,表示執行了SLEEP指令.PCON上有兩個標志位是POR和BOR,分別表示的是上電復位和欠壓復位標志.具體的可以參看手冊.

(2)中斷

PIC16F616包括這樣的幾個中斷源:RA2/INT引腳外部中斷、RA端口電平變化中斷、定時器Timer0、Timer1、Timer2溢出中斷、比較器中斷、AD轉換中斷、捕獲/比較/PWM中斷.

這些中斷的允許位和中斷標志位分別位于INTCON、PIE1、PIR1、IOCA這些寄存器里面,如果要開啟相應的中斷,就要置相應的中斷允許位,開啟總中斷位(INTCON寄存器的GIE位),還要開啟INTCON上的PEIE位(定時器0溢出中斷、INT引腳沿中斷和RA端口的電平變化中斷除外).

當中斷發生的時候,相應的中斷標志位就會置起來,同時總中斷標志位GIE會被清零,保證在此時間內不會相應其他的中斷,然后將當前的PC指針值壓棧保存,以用來保證中斷能正確的返回到原來執行的地方.然后PC指針指向中斷向量地址0004H的地方,所以在編程序的時候,你可以在0004H的地址存一條跳轉指令跳到你定義的中斷服務程序里面去就可以了.如果在中斷的時候想保存一些重要的寄存器的話,可以在中斷程序的起始將其保存,然后在中斷服務程序的末尾將其恢復即可.

要注意的是中斷標志位不會自己清零,這就需要在編程的時候在軟件上對其清零,否則的話,單片機不停的執行中斷服務程序.如果你想要在以后的程序中還能產生中斷的話,就要把總中斷允許位GIE重新置位.

(3)睡眠

要想讓單片機睡眠的方法很簡單,執行一條SLEEP指令就可以了,如果看門狗允許的話,WDT就會被清零,但是還保持運行,寄存器STATUS的PD位將會置0,TO位將會置1,IO口還保持原來的狀態,在睡眠狀態下,不能驅動振蕩器了.

有些事件可以將單片機從睡眠狀態中喚醒:看門狗、RA口電平變化中斷、外部復位引腳MCLK被拉低、RA2/int引腳沿中斷、Timer1中斷(必須工作在異步計數模式)、ECCP捕獲模式中斷、AD轉換中斷(時鐘源必須為內部RC的時候)、比較器輸出有變化,這些事件能夠將單片機喚醒,其他的事件不能.

如果某項能喚醒單片機的中斷已經開了,當總中斷允許位GIE為1的時候,單片機被喚醒后可以進入中斷程序中去,而當GIE位為0的時候,單片機也可以被喚醒,但是是執行下面的語句,而不能進入中斷程序中去.

為了保證在執行SLEEP語句后看門狗能夠清零,最好在SLEEP語句之前加一句清看門狗的語句CLRWDT.

相關型號資料:AT25020N-10SC2.7 MUX08FP IRFI9520G TS83C51RB2-MC

11. PIC單片機的一些電特性

VSS引腳的最大輸出電流和VDD最大的輸入電流為:90mA;

每個IO口的輸出電流可達25mA,IO口總共輸出電流可達90mA;

每個IO口是由兩個保護二極管上下鉗位的.當電壓超過VDD和VSS的時候,二極管最大能承受20mA的電流;

IO口輸入漏電流最大為±1uA,引腳MCLR和OSC漏電流最大為±5uA;

PORTA內部弱上拉(若設置了此功能)電流最大為 400uA;

IO口輸出低電平為0.6V,輸出高電壓為VDD-0.7V;

12. 編程注意事項及技巧

在編程調試后和根據網上的一些資料和經驗,我注意到了一些在編程的事項和技巧,通過這些設置,可以使系統更加穩定的工作,現在總結如下:

(1)

在設置端口的時候,先將端口輸出你想要預置的值,以免發生出示狀態的不穩定,影響系統正常工作.雖然在當前還沒有定義端口是輸出還是輸入狀態,這樣做總是好的.

(2)

在開啟某個中斷功能的時候,最好將其中斷標志位清一次零.

(3)

在設計低功耗的時候,其中有些功能是比較耗電的,如果不用的話,一定要將其關掉.例如將IO口設置成輸入并將其懸空,就會很耗電流;RA口設置弱上拉的時候如果引腳接地,電流會很大;欠壓復位也是一個耗電大戶.而看門狗開啟時用的時鐘源為內部的RC,不怎么耗電;AD轉換耗電也不多.

(4)

單片機里面的功能很多,在有些功能不需要的時候,一定要將其關閉(可以放在初始化程序之中),這樣一來有利于程序的穩定性;二來可以省電,因為開啟某個功能總是要電來驅動的.

(5)

如果一個寄存器被多種功能所共用,建議只對相應位進行操作,例如用BCF、BSF、或、異或、與、非等指令,而不要整個的將其賦值,以免弄錯了使其他模塊受到干擾。