| ժ Ҫ PIC單片機在國內日益流行，本文介紹Microchip PIC系列單片機開發過程中軟、硬體設計的一些經驗、技巧。 由美國Microchip公司生產的PIC系列單片機，由於其超小型、低功耗、低成本、多品種等特點，已廣泛應用於工業控制、儀器、儀錶、通信、家電、玩具等領域，本文總結了作者在PIC單片機開發過程中的一些經驗、技巧，供同行參考。 | 功耗，在電池供電的儀器儀錶中是一個重要的考慮因素。PIC16C××系列單片機本身的功耗較低（在5V，4MHz振蕩頻率時工作電流小於2mA）。為進一步降低功耗，在保證滿足工作要求的前提下，可採用降低工作頻率的方法，工作頻率的下降可大大降低功耗（如PIC16C××在3V，32kHz下工作，其電流可減小到15μA），但較低的工作頻率可能導致部分子程序（如數學計算）需佔用較多的時間。在這種情況下，當單片機的振蕩方式採用RC電路形式時，可以採用中途提高工作頻率的辦法來解決。 | | 具體做法是在閑置的一個I/O腳（如RB1）和OSC1管腳之間跨接一電阻（R1），如圖1所示。低速狀態置RB1=0。需進行快速運算時先置RB1=1，由於充電時，電容電壓上升得快，工作頻率增高，運算時間減少，運算結束又置RB1=0，進入低速、低功耗狀態。工作頻率的變化量依R1的阻值而定（注意R1不能選得太小，以防振蕩電路不起振，一般選取大於5kΩ）。
另外，進一步降低功耗可充分利用“sleep”指令。執行“sleep”指令，機器處於睡眠狀態，功耗為幾個微安。程序不僅可在待命狀態使用“sleep”指令來等待事件，也可在延時程序里使用（見例1、例2）。在延時程序中使用“sleep”指令降低功耗是一個方面，同時，即使是關中斷狀態，Port B埠電平的變化可喚醒“sleep”，提前結束延時程序。這一點在一些應用場合特別有用。同時注意在使用“sleep”時要處理好與WDT、中斷的關係。 | 
圖1 提高工作頻率的方法 | | 例1（用Mplab-C編寫） | | 例2（用Masm編寫） | | Delay() | | Delay | | { | | ；此行可加開關中斷指令 | | /*此行可加開關中斷指令*/ | | movlw.10 | | for (i=0; i<=10; i++) | | movwf Counter | | SLEEP(); | | Loop1 | | } | | Sleep | | | | decfsz Counter | | | | goto Loop1 | | | | return | INTCON中的各中斷允許位對中斷狀態位並無影響。當PORT B配置成輸入方式時，RB<7:4>引腳輸入在每個讀操作周期被抽樣並與舊的鎖存值比較，一旦不同就產生一個高電平，置RBIF=1。在開RB中斷前，也許RBIF已置“1”，所以在開RB中斷時應先清RBIF位，以免受RBIF原值的影響，同時在中斷處理完成後最好是清RBIF位。 3 用Mplab-C高級語言寫PIC單片機程序時要注意的問題 3.1 程序中嵌入彙編指令時注意書寫格式 見例3。 | …… | | …… | | while(1){#asm | | while(1){ | | …… | | #asm /*應另起一行*/ | | #endasm | | …… | | }/*不能正確編譯*/ | | #endasm | | …… | | }/*編譯通過*/ | | | | …… | 當內嵌彙編指令時，從“#asm”到“endasm”每條指令都必須各佔一行，否則編譯時會出錯。 3.2 加法、乘法的最安全的表示方法 見例4。 | | #include<16c71.h> | | | #include<math.h> | | | unsigned int a, b; | | | unsigned long c; | | | void main() | | | { a=200; | | | b=2; | | | c=a＊b; | | | } /*得不到正確的結果c=400*/ | 原因是Mplab-C以8×8乘法方式來編譯c=a＊b，返回單位元組結果給c，結果的溢出被忽略。改上例中的“c=a＊b；”表達式為“c=a；c=c＊b；”，最為安全（對加法的處理同上）。 3.3 了解乘除法函數對寄存器的佔用 由於PIC單片機片內RAM僅幾十個位元組，空間特別寶貴，而Mplab-C編譯器對RAM地址具有不釋放性，即一個變數使用的地址不能再分配給其它變數。如RAM空間不能滿足太多變數的要求，一些變數只能由用戶強制分配相同的RAM空間交替使用。而Mplab-C中的乘除法函數需借用RAM空間來存放中間結果，所以如果乘除法函數佔用的RAM與用戶變數的地址重疊時，就會導致出現不可預測的結果。如果C程序中用到乘除法運算，最好先通過程序機器碼的反彙編代碼（包含在生成的LST文件中）查看乘除法佔用地址是否與其它變數地址有衝突，以免程序跑飛。Mplab-C手冊並沒有給出其乘除法函數對具體RAM地址的佔用情況。例5是乘法函數對0×13、0×14、0×19、0×1A地址佔用情況。 | | 部分反彙編代碼 | | #include <pic16c71> | 01A7 | 081F | MOVF 1F,W | | #include<math.h> | 01A8 | 0093 | MOVWF 13 | | | ；借用 | | | | unsigned long Value @0x1 | 01A9 | 0820 | MOVF 20,W | | char Xm @0x2d; | 01AA | 0094 | MOVWF 14 | | | ；借用 | | | | void main() | 01AB | 082D | MOVF 2D,W | | {Value=20; | 01AC | 0099 | MOVWF 19 | | | ；借用 | | | | Xm=40; | 01AD | 019A | CLRF1A | | | ；借用 | | | | Value=Value＊Xm | 01AE | 235F | CALL 035Fh | | | ；調用乘法函數 | | …… | 01AF | 1283 | BCF 03，5 | | } | 01B0 | 009F | MOVWF 1F | | | ；返回結果低位元組 | | | 01B1 | 0804 | MOVF 04，W | | | 01B2 | 00A0 | MOVWF 20 | | | ；返回結果高位元組 | 對無硬體模擬器的用戶，總是選用帶EPROM的晶元來調試程序。每更改一次程序，都是將原來的內容先擦除，再編程，其過程浪費了相當多的時間，又縮短了晶元的使用壽命。如果后一次編程的結果較前一次，僅是對應的機器碼位元組的相同位由“1”變成“0”，就可在前一次編程晶元上再次寫入數據，而不必擦除原片內容。
在程序的調試過程中，經常遇到常數的調整，如常數的改變能保證對應位由“1”變“0”，都可在原片內容的基礎繼續編程。另外，由於指令“NOP”對應的機器碼為“00”，調試過程中指令的刪除，先用“NOP”指令替代，編譯后也可在原片內容上繼續編程。
另外，在對帶EPROM的晶元編程時，特別注意程序保密狀態位。廠家對新一代帶EPROM晶元的保密狀態位已由原來的EPROM可擦型改為了熔絲型，一旦程序代碼保密熔絲編程為“0”，可重複編程的 EPROM 晶元就無法再次編程了。使用時應注意這點，以免造成不必要的浪費（Microchip 資料並未對此做出說明）。 4 對晶元重複編程 1 怎樣進一步降低功耗 2 注意INTCON中的RBIF位 | 
