8脚单片机PIC12C5xx的特点及应用

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    Microchip公司生产的世界上最小的8位单片机PIC12C5xx系列，仅有8个引脚。它具有低功耗，多功能，高性能，体积小，价格低廉，共有33条指令，容易学习、记忆，使用方便等特点。与其它同类的8位单片机相比，它具有更高的性价比，可达到2：1的代码压缩比，速度提高3倍。
　　PIC12C5xx产品的支持部件有宏汇编语言、仿真软件包、在线仿真器、C编译器、逻辑支持工具包和开发编程器。所有工具都支持IBMPC及其兼容机。
　　PIC12C5xx可广泛地应用于工业控制、仪器、仪表、安全系统及低功率远程发送机和接收机、家电、汽车、玩具等领域。

特点与引脚功能
　　PIC12C5xx 的特点如下：(1)具有高性能的RISCCPU，仅有33条单字指令。除程序跳转为双周期指令外，所有其它指令均为单周期（1μs,CLK为4MHz时）指令。时钟速度为DC～4MHz。采用12位字长指令，8位字长数据。有7个特殊功能寄存器，两级硬件堆栈。数据和指令可直接、间接或相对寻址。有4种振荡方式可选择：低功耗晶体（LP），标准晶体（XT），内部4MHzRC振荡器（INtrC），外部RC振荡器（EXtrC）。采用串行编程方式。(2) 8位实时定时/计数器（TMR0）带有8位可编程预分频器；含有上电复位（POR）。器件复位定时器（DRT），片内独立RC看门狗定时器（WDT）；有节省电源SLEEP方式，引脚电平变化可唤醒SLEEP方式。(3)采用全静态CMOS技术；因而工作电压范围宽（2.5～5.5V），功耗低即引脚功能如下：GP0/GP1为双向I/O端口，内部弱上拉和引脚电平变化唤醒SLEEP方式可由软件编程。GP2/TOCKI为双向I/O端口，可配置为 TOCKI。GP3/MCLR/Vpp为输入端/复位输入端/编程电压输入端。内部弱上拉和引脚电平变化唤醒SLEEP方式可由软件编程。 GP4/OSCO为双向I/O端口/振荡器晶体输出端。P5/OSCI/CLKIN为双向I/O端口/振荡器晶体输入端/外部时钟源输入端（仅在内部RC 方式时为GPIO，在其它方式时为OSCI）。VDD为电源正极。VSS为逻辑和I/O引脚参考地。
　　PIC12C5xx器件现有两种型号和封装方式。ROM有OTP和掩膜两种，封装有PDIP和SOIC两种形式。

硬件结构
　　PIC12C5xx 系列产品是RISC结构，采用程序和数据总线分离访问的哈佛结构。指令码为12位的单字指令。12位字长程序存储器访问总线在每一单指令周期内提取一条指令，使得指令的提取和执行可以在重叠的流水线上进行。所以，除程序跳转指令外，所有其它指令均在单周期内执行。
　　PIC12C5xx可直接或间接寻址文件寄存器和数据存储器，包括程序计数器PC在内的所有特殊功能寄存器都被映射到数据存储器中。 PIC12C5xx具有高度正交（对称）的指令集，从而使得采用任何寻址方式，在任何寄存器中执行任何操作成为可能，亦使PIC12C5xx编程简单。
　　PIC12C5xx包括一个8位ALU和工作寄存器W。一个指令周期包括4个振荡周期，共有2级流水线，每个指令实际需用一个周期的时间，如果指令引起程序计数器PC的改变，则完成该指令就需要两个周期的时间。
　　PIC12C5xx的存储器分为独立的程序存储器和数据存储器。多于512字节的程序存储器，使用页结构，是由一个状态寄存器位进行控制的。对多于32个数据寄存器的PIC12C509，数据存储器被分组，通过文件选择寄存器FSR访问。
　　PIC12C5xx可寻址2K×12的程序存储器空间，复位向量位于0000H。数据存储器被分为特殊功能寄存器和通用寄存器。由于堆栈只有两级，所以CALL指令的嵌套最多只能有两级，否则堆栈将溢出。
　　PIC12C5xx的I/O口是准双向的，读指令总是读I/O引脚，写指令是写输出锁存器。GP0、GP1、GP3可配置成带弱上拉以及可由电平变化唤醒SLEEP的方式。TIMER0模块是8位定时/计数寄存器，可读可写，另有8位软件可编程预分频器，可选择内部或外部时钟，如选择外部时钟，则边沿可选择。
　　PIC12C5xx有4种振荡方式；6种复位方式，支持引脚电平变化唤醒SLEEP方式；含有看门狗定时器WDT以及ID地址；支持在线串行编程。 WDT在独立的内部RC振荡器控制下工作，提高了可靠性。WDT也可在SLEEP方式下工作。WDT的额定超时周期为18ms，如将预分频器分配给WDT （分频比为1、2、4、8～128），可产生长达2.3s的额定超时时间。但WDT的定时误差较大。PIC12C5xx共有6种复位方式：POR、正常工作期间/MCLR引脚复位、SLEEP期间/MCLR复位、正常工作期间WDT超时复位、SLEEP时WDT超时复位、引脚电平变化唤醒SLEEP方式。复位后可由软件判断引起复位的原因，再分别处理。

指令系统
　　共有33条指令，分为面向字节的文件寄存器操作、面向位的文件寄存器操作和常数、控制操作3类。指令系统有通用的加、减、清零、“与”、“或”、加1、减 1、左右移位、置位、清位、空操作NOP、条件跳转、子程序调用CALL、W带参数返回RETLW、清看门狗定时器CLRWDT、无条件跳转GOTO、加载OPTION寄存器、加载trIS寄存器、进入睡眠方式SLEEP等几种。

开发支持
　　PIC12C5xx可由下列硬、软件开发工具提供全范围支持：PICMASTER实时在线仿真器，PROMATE通用编程器，PICSTART低价格原型机编程器，MPASM汇编器（软件），MPSIM软件仿真器，C语言编译器，MPLAB集成开发环境。

使用注意事项
　　使用注意事项：(1)由于I/O口是准双向口，某些指令的内部操作是在读之后紧跟着写操作（如BCF和BSF指令），将整个端口读入CPU，执行位操作后再重写结果。在一个或多个引脚用作为输入输出端口时，运用这些指令应特别注意。(2)对I/O端口真正的写操作发生在指令周期的末尾，而对于读操作，数据必须在指令周期开始时已经有效，因此，在对同一I/O端口写操作后紧跟着执行读操作时，应用一个NOP或不访问此I/O端口的指令隔开。(3)I/O口的输出是CMOS电路，能够驱动、吸收25mA的电流，但不能进行线“与”、线“或”。(4)CALL子程序只能嵌套两级，并且子程序的入口只能位于一个程序页（512字）的前256字内。(5)充分利用PIC12C5xx的6种复位方式，可以将PIC12C5xx用作智能看门狗芯片，或低功耗的定时芯片，但 WDT的计时是不准确的。(6)在用MPLAB进行模拟仿真时，可以在规定的模拟步骤（STEP）或时间（TIME）以规定的值激励规定的引脚，激励的值、引脚以及步骤在激励文件（文本文件）中定义。但需注意激励文件中每行的末尾不要有多余的空格，否则，模拟程序将不认激励文件，激励也不起作用。
         
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