2.24 2.10
1.51 1.55 1.29 1.00
MCC
PIC COP800 ST82 68HC05 Z86 8051 典型单片机代码紧凑性比较图
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 运行速度高
采用哈佛的总线结构，指令的读取和执行采用流水作业方式！
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
7 数据总线和指令总线分离，ROM和RAM寻址空间互相独立， 宽度不同。 确保数据安全性、提高运行速度和实现全部指令单字节化。
MCS-51系列ROM和RAM都是8位，指令长度1~3字节，长短不一！
PIC12C50X/PIC16C5X 系列单片机的指令字节为12位； PIC16C6X/7X / 8X 系列单片机的指令字节为14位； PIC17CXX 系列单片机的指令字节为16位；
PIC17CXX是目前世界上速度最快的品种之一
1.00
Fastest 0.30
0.212 0.136 0.108 0.046
PIC COP800 ST82 68HC05 Z86 8051
20MHz 20MHz 8MHz 4.2MHz 12MHz 20MHz
典型单片机运行速度比较图
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 哈佛总线结构
8
数据总线
总线
8
8
ROM
12b~16b
CPU
RAM
8b
I/O ……
CPU ROM RAM I/O ……
8b
8b
PIC单片机内部（哈佛）结构
普通单片机内部（冯.诺伊曼）结构
RISC：取指 执行 取指 执行
取指 执行 ……
CISC： 取指 执行 ； 取指 执行 ……
PIC单片机原理及应用
2005.12
1 2020/4/25
内容提要
单片机概述 PIC单片机的特色 PIC单片机的程序设计
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单片机概述
➢ 据权威机构统计，2001世界单片机年产量7高于70 亿片，中国大陆的单片机年需求量约6亿片，每年16% 的速度增长 ；2002年仅8位单片机销售额高达45亿美 元；预计2004年和2006年8位单片机的销售额分别达到 54亿和60亿美元。
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 寻址空间设计简单
PIC系列单片机的程序、堆栈、数据三者各自采用互相独 立的寻址（或地址编码）空间； 而且程序、堆栈的地址安排不需要用户操心。
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
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PIC 单片机的特色
❖ 寻址方式简单
PIC系列单片机只有4种寻址方式 ——寄存器间接寻址、立即数寻址、直接寻址和位寻址 MCS-51 系列单片机则有7种寻址方式！
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PIC 单片机的特色
❖ 代码压缩率高
1K字节的存储器空间 ——PIC系列单片机能够存放1024条指令 ——MCS-51 系列单片机大约只能存放600条指令
❖ 外接电路简洁
PIC系列单片机片内集成了上电复位电路、I/O引脚上拉电 路、看门狗定时器等，可以最大程度的减少或免用外接器 件，以便实现“纯单片”应用。
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PIC 单片机的特色
❖ 开发方便
➢ 单片机具有性能高、速度快、体积小、价格低稳定 可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。
运算器
输
输
入 设
控制器
出 设
备
备
存储器
微型计算机基本结构
总线
CPU ROM RAM I/O
一般单片机内部结构
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单片机概述
“凡能想到的地方，单片机都可以用得上”
➢ 电信
➢ 商用电子
➢ 家用电器
➢ 玩具
➢ 计算机外围设备
➢ 仪器仪表
➢ 办公自动化
➢ 汽车电子
➢ 工业控制
➢ 军用电子 ……
遥控器
单
红外接收头
片
机
射频、视频 音频、电源 传统功能电路
遥控彩电电路方块图
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单片机概述
硬件结构上和指令设置上的独特之处
➢ 存储器 ROM 和 RAM 严格分工； ➢ 采用面向控制的指令系统； ➢ 输入输出（I/O）端口引脚通常设计有多种功能； ➢ 品种规格的系列化； ➢ 单片机的硬件功能具有广泛的通用性。
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ I2 和 SPI 串行总线端口
I2（Inter IC Bus）和 SPI（ Seril Peripheral Interface）是在 芯片之间实现同步串行数据传输的技术。方便灵活的扩展 外围器件，大大简化单片机应用系统的结构，极易形成产 品电路的模块化结构。 大屏幕彩电中都引入了I2技术。
➢ 一辆 RMW – 7 系列宝马轿车中嵌入了63片单片机。
➢ MOTOROLA公司估计到2010年平均每人每天接触 到多达351片甚至更多的单片机。
单片机正名为：微控制器
——MCU ，MicroController Unit
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单片机概述
何为单片机：
➢ 将CPU、RAM、ROM、I/O等集成在一块集成电路 芯片上。
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PIC 单片机的特色
❖ 功耗低
PIC单片机是世界上功耗最低的单片机品种之一 在4MHz时钟下工作时耗电不超过2mA，在睡眠模式下耗 电可以低到1μA 以下。
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 驱动能力强
I/O端口驱动负载强，每个I/O引脚吸入和输出电流的最大 值可分别达到25mA和20mA，能够直接驱动发光二极管 LED、光电耦合器或者微型继电器等。
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
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PIC 单片机的特色
❖ 精简指令集（RISC）技术
PIC系列单片机的指令系统只有35条指令，常用约20条 ——好学、易用；绝大多数为单周期指令，执行速度快！ MCS-51系列单片机指令系统有111条指令！
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向