PIC单片机
PIC单片机（PIC microcontroller），是一种使用哈佛结构的精简指令集单片机，由Microchip公司研发而成。
PIC microcontrollers
PIC的架构是明显的最低限度。它具有以下特点：
- 分离式的和（哈佛结构）
- 少量的固定长度指令
- 指令是单周期运行（4时钟周期），仅流程转移指令(call, goto, return, 成立时的条件跳跃)需两个指令周期
- 所有 RAM 位置均可当作作为算数或其他运算的源寄存器或目的寄存器使用
- 一个用于存放的返回地址
- 较小的寻址空间，但使用多个 bank 的方式（每个 bank 通常为 128 字节），来访问较大的 RAM
- 寄存器、等均映射在空间中
- 进程计数器也是映射到空间和写入（这是用来运行间接跳跃）
历史
GI 的 PIC1655A, 于台湾封装
PIC 单片机源自于 1980 年代由通用仪器所推出的 PIC1650 系列，当时的 PIC 是周边接口控制器（Peripheral Interface Controller）的简称。
GI 的微电子部门于 1987 年分拆成为 Microchip Technology (微芯) 公司。
PIC 产品系列
PIC 的产品线宽广，型号众多，现有数百种，各主要系列如下：
8-bit（数据宽度）单片机
使用哈佛结构，脚本与数据的比特宽度可以不同。但各指令的脚本长度均相同。
- Baseline 系列 (12-bit 脚本)
- PIC10F : 6 接脚
- PIC12C5 , PIC12F5 : 8 接脚
- PIC16C5 , PIC16F5 : 14 以上接脚
- Midrange (中阶) 系列 (14-bit 脚本)
- PIC12C6 , PIC12F6 : 8 接脚
- PIC16 : 14 以上接脚
- PIC16F1 : 新推出的 Enhanced Midrange (强化中阶) 系列
- PIC18 (8-bit 里的高端) 系列 (16-bit 脚本)
- PIC18 : PIC18C , PIC18Fxxx , 少数早期的 PIC18Fxxxx
- PIC18 Extended : 目前绝大多数的 PIC18Fxxxx, PIC18FxxJxx, PIC18FxxKxx
- flash 产品：
- microchip 收购SST，拥有flash 产品
16-bit（数据宽度）单片机
相当于不具 DSP 相关功能的 dsPIC 单片机
- PIC24 系列
- PIC24F
- PIC24H
32-bit（数据宽度）单片机
- PIC32 : 采用 MIPS 的 M4K 内核，与其他 PIC 不同。
dsPIC 单片机（16-bit 数据宽度）
- dsPIC30F
- dsPIC33F
8-bit PIC 的指令集
PIC的指令十分精简，只有35个，简单易学，故运行速度比8051快。其指令集又分成12-bit PIC instruction set，和14-bit PIC instruction set.
| Opcode（二进制） | 助记体 | 说明 |
|---|---|---|
0000 0000 0000 | NOP | No operation |
0000 0000 0010 | OPTION | Load OPTION register with contents of W |
0000 0000 0011 | SLEEP | Go into standby mode |
0000 0000 0100 | CLRWDT | Reset watchdog timer |
0000 0000 01ff | TRIS f | Move W to port control register (f=1..3) |
0000 001 fffff | MOVWF f | Move W to f |
0000 010 xxxxx | CLRW | Clear W to 0 (a.k.a CLR x,W) |
0000 011 fffff | CLRF f | Clear f to 0 (a.k.a. CLR f,F) |
0000 10d fffff | SUBWF f,d | Subtract W from f (d = f − W) |
0000 11d fffff | DECF f,d | Decrement f (d = f − 1) |
0001 00d fffff | IORWF f,d | Inclusive OR W with F (d = f OR W) |
0001 01d fffff | ANDWF f,d | AND W with F (d = f AND W) |
0001 10d fffff | XORWF f,d | Exclusive OR W with F (d = f XOR W) |
0001 11d fffff | ADDWF f,d | Add W with F (d = f + W) |
0010 00d fffff | MOVF f,d | Move F (d = f) |
0010 01d fffff | COMF f,d | Complement f (d = NOT f) |
0010 10d fffff | INCF f,d | Increment f (d = f + 1) |
0010 11d fffff | DECFSZ f,d | Decrement f (d = f − 1) and skip if zero |
0011 00d fffff | RRF f,d | Rotate right F (rotate right through carry) |
0011 01d fffff | RLF f,d | Rotate left F (rotate left through carry) |
0011 10d fffff | SWAPF f,d | Swap 4-bit halves of f (d = f<<4 | f>>4) |
0011 11d fffff | INCFSZ f,d | Increment f (d = f + 1) and skip if zero |
0100 bbb fffff | BCF f,b | Bit clear f (Clear bit b of f) |
0101 bbb fffff | BSF f,b | Bit set f (Set bit b of f) |
0110 bbb fffff | BTFSC f,b | Bit test f, skip if clear (Test bit b of f) |
0111 bbb fffff | BTFSS f,b | Bit test f, skip if set (Test bit b of f) |
1000 kkkkkkkk | RETLW k | Set W to k and return |
1001 kkkkkkkk | CALL k | Save return address, load PC with k |
101 kkkkkkkkk | GOTO k | Jump to address k (9 bits!) |
1100 kkkkkkkk | MOVLW k | Move literal to W (W = k) |
1101 kkkkkkkk | IORLW k | Inclusive or literal with W (W = k OR W) |
1110 kkkkkkkk | ANDLW k | AND literal with W (W = k AND W) |
1111 kkkkkkkk | XORLW k | Exclusive or literal with W (W = k XOR W) |
| Opcode（二进制） | 助记元 | 说明 |
|---|---|---|
00 0000 0000 0000 | NOP | No operation |
00 0000 0000 1000 | RETURN | Return from subroutine, W unchanged |
00 0000 0000 1001 | RETFIE | Return from interrupt |
00 0000 0110 0010 | OPTION | Write W to OPTION register |
00 0000 0110 0011 | SLEEP | Go into standby mode |
00 0000 0110 0100 | CLRWDT | Reset watchdog timer |
00 0000 0110 01ff | TRIS f | Write W to tristate register f |
00 0000 1 fffffff | MOVWF f | Move W to f |
00 0001 0 xxxxxxx | CLRW | Clear W to 0 (W = 0) |
00 0001 1 fffffff | CLRF f | Clear f to 0 (f = 0) |
00 0010 d fffffff | SUBWF f,d | Subtract W from f (d = f − W) |
00 0011 d fffffff | DECF f,d | Decrement f (d = f − 1) |
00 0100 d fffffff | IORWF f,d | Inclusive OR W with F (d = f OR W) |
00 0101 d fffffff | ANDWF f,d | AND W with F (d = f AND W) |
00 0110 d fffffff | XORWF f,d | Exclusive OR W with F (d = f XOR W) |
00 0111 d fffffff | ADDWF f,d | Add W with F (d = f + W) |
00 1000 d fffffff | MOVF f,d | Move F (d = f) |
00 1001 d fffffff | COMF f,d | Complement f (d = NOT f) |
00 1010 d fffffff | INCF f,d | Increment f (d = f + 1) |
00 1011 d fffffff | DECFSZ f,d | Decrement f (d = f − 1) and skip if zero |
00 1100 d fffffff | RRF f,d | Rotate right F (rotate right through carry) |
00 1101 d fffffff | RLF f,d | Rotate left F (rotate left through carry) |
00 1110 d fffffff | SWAPF f,d | Swap 4-bit halves of f (d = f<<4 | f>>4) |
00 1111 d fffffff | INCFSZ f,d | Increment f (d = f + 1) and skip if zero |
01 00 bbb fffffff | BCF f,b | Bit clear f (Clear bit b of f) |
01 01 bbb fffffff | BSF f,b | Bit set f (Set bit b of f) |
01 10 bbb fffffff | BTFSC f,b | Bit test f, skip if clear (Test bit b of f) |
01 11 bbb fffffff | BTFSS f,b | Bit test f, skip if set (Test bit b of f) |
10 0 kkkkkkkkkkk | CALL k | Save return address, load PC with k |
10 1 kkkkkkkkkkk | GOTO k | Jump to address k (11 bits) |
11 00xx kkkkkkkk | MOVLW k | Move literal to W (W = k) |
11 01xx kkkkkkkk | RETLW k | Set W to k and return |
11 1000 kkkkkkkk | IORLW k | Inclusive or literal with W (W = k OR W) |
11 1001 kkkkkkkk | ANDLW k | AND literal with W (W = k AND W) |
11 1010 kkkkkkkk | XORLW k | Exclusive or literal with W (W = k XOR W) |
11 110x kkkkkkkk | SUBLW k | Subtract W from literal (W = k − W) |
11 111x kkkkkkkk | ADDLW k | Add literal to W (W = k + W) |
PIC刻录器
刻录芯片的方式有两种：普通刻录和在线刻录。
早期的 PIC16C 系列需使用平行刻录。 程序内存为 Flash 的版本使用方便的串行刻录方式，称为 ICSP。
开发环境
Microchip 公司提供免费的开发环境 (MPLAB IDE) 与汇编器，也出售付费与提供有条件免费版本的 C 语言编译器。另有第三方软件商开发各式 C, BASIC 等编译器与开发环境可以选用。
MPLAB 的下一代多平台开发环境 MPLAB-X (基于 Java 技术) 目前尚处于 beta 阶段。
外部链接
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维基共享资源上的相关多媒体资源：PIC单片机 |
- Microchip.com（页面存档备份，存于） 官方网站（美国）
- the PICList（页面存档备份，存于） FAQ and Archive from the "PICList" email list hosted at MIT。A well respected source of manufacturer-independent solutions, source code, and expertise.
- GPUTILS（页面存档备份，存于） Open Source assembler and linker.
- Free software tools（页面存档备份，存于） Free C, C++, Pascal, Basic compilers for the PIC microcontroller series.
- （页面存档备份，存于）Example C code for the rfPIC
- example of robot controlled by PIC16F877A:
- USB Pic Programmer（页面存档备份，存于） An open source project for a universal PIC programmer
- （页面存档备份，存于） A PIC microcontroller based Network I/O controller
- GameBoy® GB–PIC© Project Enable GameBoy hardware to PIC16F877
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