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[导读]PIC单片机从计算机外置、家用电器控制、电信通讯、智能仪器、汽车电子、金融电子等各方面得到了广泛的应用。PIC单片机以其可用性广、成本低、用户基础广、串行编程能力强等特点,深受广大开发者和工程师的欢迎。以下是PIC单片机的架构类型:

PIC单片机计算机外置、家用电器控制、电信通讯、智能仪器、汽车电子、金融电子等各方面得到了广泛的应用。PIC单片机以其可用性广、成本低、用户基础广、串行编程能力强等特点,深受广大开发者和工程师的欢迎。以下是PIC单片机的架构类型:

1、基线架构

PIC10F系列 PIC单片机作为基线结构,除了PIC12和PIC16系列之外,还有一小部分。该 Gadget使用了一个12位的程序子结构和6-28个插脚封装方案。一组基线架构属性,使供应商能够从中获利的产品解决方案。这个结构非常适合用于电池供电的设备。PIC10F200系列8位 FLASH单片机又以6引脚封装,价格合理。

2、中端架构

PIC12和PIC16系列的中间成员增加了具有14位程序性子架构的属性。中间PIC16 Gadget可提供多种封装选项(从8到64封装),外设集成级别低到高。PIC16设备具有多种模拟、数字、串口等外设功能,如 SPI、 USART、I2C、 USB、 LCD和 A/D转换器。中挡位PIC16单片机对8级硬件负载暂停控制。

3、高性能架构

高性能架构包括PIC18系列设备。这些单片机采用16位程序子架构和18至100引脚封装替代方案。PIC18设备是集成模数转换器的高性能单片机。所有PIC18单片机都集成了RISC架构,支持FLASH设备的高度发达。PIC18具有改进的基本属性、32级深度加载和多个内外中断。

PIC的总线结构是哈佛结构,指令和数据空间是完全分开的,一个用于指令,一个用于数据。由于可以对程序和数据同时进行访问,所以提高了数据吞吐率。正因为在PIC系列单片机中采用了哈佛双总线结构,所以与常见的微控制器不同的一点是:程序和数据总线可以采用不同的宽度。数据总线都是8位的,但指令总线位数分别位12、14、16位。

PIC的取指和执行采用双指令流水线结构,当一条指令被执行时,允许下一条指令同时被取出,这样就实现了单周期指令。

PIC的所有寄存器,包括I/O口,定时器和程序计数器等都采用RAM结构形式,而且都只需要一个指令周期就可以完成访问和操作。

PIC中低档单片机只有一个中断入口,一些低档单片机甚至没有中断。中断发生后需要用软件清除中断标志,并且需要用软件来判断中断源。

PIC系列单片机采用硬件堆栈,堆栈只储存程序跳转前的程序地址,而且堆栈深度最多8级,不能支持程序的无限嵌套。

型号不同的PIC单片机,其数据存储器的内部资源仅仅是功能种类和多少的不同。如PIC16C71A型,其引脚为18脚,主要功能是带有8位的A/D转换部件,有4个A/D通道模拟输入,所以在表1中与其A/D转换部件有关的专用寄存器ADRES(用于存放A/D转换的数值结果)、A/D控制寄存器ADCON0(用于控制A/D转换器的操作)和A/D控制寄存器ADCON1(用于控制选择A/D引脚的功能)等。对PIC16C65/65A型,其引脚是40脚的,其功能比PIC16C71A单片机强,因而数据存储器表2中的专用寄存器的种类就比表1的增加了很多。

位于PIC单片机数据存储器的最顶端、地址00单元(地址码最小)的间接寻址寄存器INDF是一个空的寄存器。它只有地址码,在物理上不是一个真正的寄存器。它的功能常常与寄存器FSR(又称寄存器选择寄存器)配合工作,实现间接寻址目的。初学专用寄存器INDF和FSR时,记住下述的逻辑关系对编程是有帮助的:使用寄存器INDF的任何指令,在逻辑上都是对寄存器FSR所指向的RAM进行访问,即对INDF(本身)进行间接寻址(访问),读出的应是FSR内容。

PIC单片机的结构特点还体现在寄存器组上,如寄存器I/O口、定时器和程序寄存器等都是采用了RAM结构形式,而且都只需要一个周期就可以完成访问和操作。而其它单片机常需要两个或两个以上的周期才能改变寄存器的内容。上述各项,就是PIC单片机能做到指令总数少,且大都为单周期指令的重要原因。

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