工程師在選擇PIC單片機時(shí)需要了解的一些特性

單片機的種類(lèi)很多，PIC單片機(Peripheral Interface Controller)是一種用來(lái)開(kāi)發(fā)和控制外圍設備的集成電路(IC)。一種具有分散作用(多任務(wù))功能的CPU。與人類(lèi)相比，大腦就是CPU，PIC 共享的部分相當于人的神經(jīng)系統。

PIC單片機有計算功能和記憶內存像CPU并由軟件控制運行。然而，處理能力—般，存儲器容量也很有限，這取決于PIC的類(lèi)型。但是它們的最高操作頻率大約都在20MHz左右，存儲器容量用做寫(xiě)程序的大約1K—4K字節。時(shí)鐘頻率與掃描程序的時(shí)間和執行程序指令的時(shí)間有關(guān)系。但不能僅以時(shí)鐘頻率來(lái)判斷程序處理能力，它還隨處理裝置的體系結構改變。如果是同樣的體系結構，時(shí)鐘頻率較高的處理能力會(huì )較強。

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)展多種型號來(lái)滿(mǎn)足不同層次的應用要求。

PIC單片機的特點(diǎn)

特點(diǎn)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)展多種型號來(lái)滿(mǎn)足不同層次的應用要求。就實(shí)際而言，不同的應用對單片機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及程序存儲空間不大、可靠性較高的小型單片機，若采用40腳且功能強大的單片機，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，可以滿(mǎn)足各種需要。其中，PIC12C508單片機僅有8個(gè)引腳，是世界上最小的單片機。

2)精簡(jiǎn)指令使其執行效率大為提高。PIC系列8位CMOS單片機具有獨特的RISC結構，數據總線(xiàn)和指令總線(xiàn)分離的哈佛總線(xiàn)(Harvard)結構，使指令具有單字長(cháng)的特性，且允許指令碼的位數可多于8位的數據位數，這與傳統的采用CISC結構的8位單片機相比，可以達到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，可使單片機在其應用程序開(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單片機開(kāi)發(fā)系統的實(shí)時(shí)性是一個(gè)重要的指標，象普通51單片機的開(kāi)發(fā)系統大都采用高檔型號仿真低檔型號，其實(shí)時(shí)性不盡理想。PIC在推出一款新型號的同時(shí)推出相應的仿真芯片，所有的開(kāi)發(fā)系統由專(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)驗看，還沒(méi)有出現過(guò)仿真結果與實(shí)際運行結果不同的情況。

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，除非恢復熔絲。目前，PIC采用熔絲深埋工藝，恢復熔絲的可能性極小。

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，但在大多數應用場(chǎng)合還是能滿(mǎn)足需要的。

PIC單片機選型參考

Microchip基于精簡(jiǎn)指令集計算(RISC)的PICmicro系列單片機是為要求高性能而低價(jià)格的用戶(hù)設計的。PICmicro系列單片機家族由130多種產(chǎn)品組成，集多種存儲器配置，低電壓低功率，小引腳及易于使用等多種特點(diǎn)于一身。在我們8位MCU引腳的微小空間里封裝有大量的信息。隨著(zhù)設計的復雜化，您所寫(xiě)的程序代碼以后可以輕易地轉換到具有更多外圍資源的較大的Microchip MCU中去。PICmicro MCU家族中的所有產(chǎn)品都是無(wú)間隙過(guò)渡的，在嵌入式設計中可完全向上兼容。如果您已經(jīng)知道設計應用產(chǎn)品所需的單片機規格，您就可通過(guò)Microchip的參數搜索引擎按照相應的條件進(jìn)行搜索并選用相應的產(chǎn)品。在您的選擇過(guò)程中所需用到的條件為：編程存儲器大小，數據RAM，存儲器類(lèi)型以及封裝類(lèi)型。如果您對Microchip的PICmicro MCU還不熟悉的話(huà)，以下介紹將幫助您了解。PICmicro MCU將高性能，低價(jià)格，封裝尺寸小，提供最高性?xún)r(jià)比等特點(diǎn)集于一身，提供5個(gè)家族的8位單片機產(chǎn)品，以最好地滿(mǎn)足您的需要。

PIC12CXXX家族：8引腳12/14位程序詞

PIC12CXXX家族產(chǎn)品為Microchip功能強大的基于RISC的PICmicro系列8引腳DIP及SOIC封裝。PIC12CXXX產(chǎn)品具有12或14位寬指令集，2.5V低運行電壓，小封裝引腳，中斷處理，深硬件堆棧，多通道以及EEPROM數據存儲器。這些智能級特性由于價(jià)格與尺寸的原因在以前的產(chǎn)品中是不具備的。

PIC16C5X家族：12位程序詞

PIC16C5X家族具有全套基礎產(chǎn)品，為您提供最有效的價(jià)格解決方案。PIC16C5X產(chǎn)品具備12位寬指令集，目前提供14，18，20及28引腳封裝。在選用SOIC與SSOP封裝時(shí)，產(chǎn)品的引腳所占據的空間是最小的。低至2.0V運行的低壓OTP MCU使產(chǎn)品成為電池驅動(dòng)應用產(chǎn)品的理想選擇。另外，PIC16HV5XX在直接應用電池時(shí)最高可運行至15V。

PIC16CXXX家族：14位程序詞

在推出了新的PIC16CXXX家族成員后，Microchip現已在該產(chǎn)業(yè)中具備向單片機提供最高性能的12位模擬數字轉換器能力的供應商。PIC16CXXX家族可提供從18引腳至68引腳封裝，以及由低級至高級的外圍集成的一系列產(chǎn)品。該家族具備14位寬指令集，中斷處理能力及8級硬件深堆棧。PIC16XXX家族提供了高性能及多功能的中檔應用產(chǎn)品，以適應當今市場(chǎng)的價(jià)格競爭。

PIC17CXXX家族：16位程序詞

PIC17CXXX家族將PICmicro MCU的高性能RISC結構擴展為16位指令詞，增強型指令集與強大的矢量中斷處理能力。強大的隊列式精確在片外設特性提供了能適應更多應用場(chǎng)合的各種性能。

PIC18CXXX家族：增強型16位程序詞

PIC18CXXX家族產(chǎn)品具有高性能，CMOS，集成了模擬數字(A/D)轉換器的全靜態(tài)MCU等特點(diǎn)。所有PIC18CXXX的MCU均應用了先進(jìn)的RISC。PIC18CXXX具備增強型中心特性，32位深堆棧，以及內外多中斷源。Harvard系列中的分離指令與數據總線(xiàn)允許16位寬指令詞與獨立8位寬數據。兩級指令通道允許所有指令在一個(gè)周期內執行，除非子程序中設定必須在兩個(gè)周期內完成。精簡(jiǎn)指令集共有77條指令。另外，一個(gè)大寄存器組使采用了結構性創(chuàng )新的MCU達到10MIPS的極高的性能。PIC18CXXX家族具備的特殊特性能減少外部組件以降低成本，增強系統可靠性并降低功耗。這些特性包括可編程低壓檢測(LVD)及可編程Brown-Out檢測(BOD)。