单片机入门不难------谈PIC系列(转自矿石收音机论坛---崂山)十年前的老帖子，讲得通俗易懂，分享之。

请看图1

这个8条腿的小螃蟹就是我们的第一顿饭，只要把它吃下去，以后的大餐就好办了。

第1、8条腿接电源+5V和地线。头两条腿是螃蟹钳子，好吃的很。现在剩下了6条腿

第2、3条腿使用时外接一个晶振的东西我们接一个4MHz的。

第4条腿是复位脚，是一个信号输入脚。单片机正常运行时接高电平。当有一个低电平脉冲输入到这个脚时单片机就复位。所谓复位就是单片机内部所有的工作部件统统回到规定的状态，程序也复位到头一句上开始逐条运行。例如，你设计的一个报警锁定的LED红灯亮后，当需要解除报警时，用一个按钮给这个脚瞬时接地一下，相当于给它一个夫脉冲，系统就复位了，led灯就熄灭了，程序从头开始。

以上5个脚，几乎所有单片机都有，包括世界上最复杂的，和世界比较简单的单片机-----PIC12CE519

轮到底几条腿啦?奥是第5条腿，这条叫单片机的I/O脚。就是输入输出脚。你可通过程序动态地控制它作为输入或输出，作为输出时可以程序控制它的输出电平为高1或低0。所以，他的工作状态有四种：输入0，输入1，输出0，输出1

剩下的两条腿和第5脚功能一个样。

上边我们已经把8条腿消化掉了，其实我们要弄明白的也就3只腿，我们再简单一些，先整明白两条腿，即GP0,GP1.这两条腿低级一点的用法，可以控制继电器，LED灯，高级一些的用法可以进行I2C总线，RS232总线的通信，作为扩展输入可以模拟出来A/D转换器(6--7bit)，可以测量一个电阻的粗略值。作为输出也可以直接推动扬声器奏出音乐。这是后话暂且不提。

现在要控制使用这两只腿，我这个三脚猫功夫的说书的不得不讲一下软件了，要想讲明白软件又不得不涉及到单片机的内部结构。那位说啦，你可别提这软件和结构了，以前俺就是让它们打败的，现在听到这个心里就打鼓。嘿嘿，不要紧，果真如你所说，那你就不妨跟着我再失败一次，反正吗多一次失败又不纳税，嘿嘿。不过你也要有思想准备，彻底弄明白是个渐进的过程。

要说这程序和单片机内部结构，还真是老大难，不过蟹黄蟹肉都可都在里面。我现在要是给你说PIC单片机是哈佛结构的，51系列是冯-诺伊曼结构的，恐怕你要立马扎走人了。所以我得用点心思不让你溜号。

好在PIC系列的制造商(microchip微芯公司美国)理解我等苦衷，全部只有35条指令，而且有一些指令我们一般很少使用，常用的也就十几句，用的时候查手册，无需记忆。就算我们两天学习一句，也就两三个月时间，总比到老了还怕它们强啊。废话少说先看下面的两个例语：

my_name006:movlw02h'常数2进入w

movwfGPIO'W的数进入寄存器GPIO

这就是我们编的程序里的两个句子，也叫源程序。有以下特点

每行只能写一句话

每句话由四部分组成：

标号：操作指令操作数'程序注释

下面我结合例子把这四部分解释一下。

第一部分my_name006:叫做标号，它是由字母或数字组成，由冒号结束。标号可有可无，比如第二句就没有标号。

第二部分movlw叫做操作指令。它是必须有的，不能省略。PIC系列的单片机共有35条指令。

第三部分02h叫做操作数。有的指令没有操作数或者操作数是默认的，也不用写。

第四部分是程序注释，必须以单引号开头，主要作用是提醒和备忘。注释也是可有可无。

第二个例句中，省略了标号，当然注释也可以省略。他的指令是movwf，操作数是GPIO。操作数不一定是数字，也可能是一个由字母组成的字符串。

知道了语句格式以后，我们下面就学习一些常用语句。我们先把这两个例句弄清楚。

这两句话的作用是把2这个常数写入到GPIO这个寄存器里。

单片机里有一些部件需要我们使用和操作，都是通过读写寄存器来实现的。每个部件都对应有操控它的寄存器，例如我们要控制使用的管脚GP0,GP1这两个管脚对应的寄存器就叫做GPIO。对GPIO寄存器读操作，实际等效察看管脚电平的高低;对GPIO寄存器相应的位写1操作，实际等校让管脚输出高电平。写0，输出低电平。

每个寄存器可以储存一个八位的二进制数。这八个位的每个位都有名称，从左向右的名称是：

左端第首位名称叫D7,

左端第二位名称叫D6,

左端第三位名称叫D5,

左端第四位名称叫D4,

左端第五位名称叫D3,

左端第六位名称叫D2,

左端第七位名称叫D1,

最后一位叫D0,

而每一个位对应一个管脚的电平，例如当GPIO寄存器的D0位等于1时表示管脚GP0的电平是高电平。D0位等于0时表示管脚GP0的电平是低电平。常数2的八位二进制表示是“00000010”所以，GPIO寄存器存放的8位2进制数的每个位的值以及管脚电平是：

D7对应于内部总线管脚的电平D7=0内部总线管脚输出低电平

D6对应于内部总线管脚的电平D6=0内部总线管脚输出低电平

D5对应于GP5管脚的电平D5=0GP5管脚输出低电平

D4对应于GP4管脚的电平D4=0GP4管脚输出低电平

D3对应于GP3管脚的电平D3=0GP3管脚输出低电平

D2对应于GP2管脚的电平D2=0GP2管脚输出低电平

D1对应于GP1管脚的电平D1=1GP1管脚输出低电平

D0对应于GP0管脚的电平D0=0GP0管脚输出低电平

GP0---GP5管脚我们可以从上一讲的图1硬件中查出所对应的管脚。d7d6对应的内部时钟和数据总线我们现在暂且不要管它。以后本事大了在调教它们。在我们的例句中，向GPIO寄存器写入了2，常数2的八位二进制表示是“00000010”因此如果此时GP0,Gp1等都已经被定义成输出的话，那么GP1输出高电平(接LED灯亮)，GP0输出低电平(所接led灯熄)。

截止到现在，你已经学会如何控制管脚的电平高低了。尽管还有一些疑问，比如怎样定义管脚为输出脚(以后会说)，我得说如果事先gp1,gp0这两个管脚处于输入状态，这两个例句无效，是控制不了电平的。

无论如何，这一会儿，你就学会了两个指令，35条我看也没啥难的。

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再加深一下对寄存器的认识：

要把一个常数存储到，或者说写到一个寄存器中，仅用一条指令是办不到的，必须通过一个特殊的寄存器W,把数据倒过去.这就应该使用到两个语句。

movlw02H指令的意思是把一个常数存入特殊寄存器W,这个常数是3,后面的H是表示十六进制

movwfGPIO指令的意思是把特殊寄存器W的数值存入寄存器.这个寄存器的名称是GPIO

这里涉及到两个概念,常数和寄存器.

常数好说,比如说十进制数35,26但要注意,在单片机系统里我们一般不用十进制,而使用十六进制.有关数制转换方面的知识，是计算机的基础，必须会熟练地在二进制、十六进制、十进制之间转换，我就不罗索了.

寄存器也叫单片机的内存。

一个寄存器可以存储的数值范围是0--255,用十六进制表示就是0---FFH.用二进制表示就是00000000----11111111.

以后要养成习惯用十六进制表示数.

那么,一个单片机里有多少个这样的寄存器哩，pic12ce512里面有1024个这样的寄存器可以供你使用,为了使用方便生产商已经给它们编上了号码,第一号码是000H,往下依照次序为001H,002H........3FFH.(怎么样，开始用十六进制说事了吧，如果你不熟悉熟制转换赶紧补课来得及)

有了编号就像我们居住的房间有了房间号码,使用就方便的多了.房间号码在邮政行业叫地址,因此我们称这些号码叫做寄存器地址,或称地址数例如名称为GPIO的寄存器,他的地址,或地址数是06H。所以我们的两个例句完全等同于：

my_name006:movlw02h'常数2进入w

movwf06H'W的数进入寄存器GPIO

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有两个寄存器比较特殊,它们没有地址,一个名字叫做W,另一个叫做TRIS.所以他们两个在存储数据的时候比较快,一个指令就可以解决问题，例如：movlw03H一条指令就把常数3写入到W寄存器了。关于TRIS寄存器,我们以后用到它再说.

除了他们两个以外的其他所有寄存器，在写入数据时一般都要用两条指令进行。

今天就扯到这里，虽然只有两个指令，但主要目的是要同学们接触一下指令，建立寄存器的概念以及他们同硬件部件的联系。增强学习的信心。能有这些体会，这一节就算过关了。

随着以后的深入，你会发现小小单片机里面是一个大世界，兴趣也由此而生。

我们上一次讲的两个指令是是如何控制管脚电平的高低。前提是所有管脚已经被定义成输出了(OUT)如果被定义成了输入，则上次的指令虽然也能运行，但运行后丝毫不能改变管脚电平高低，因为此时管脚是输入状态，电平取决于外部输入,指令无法改变。

在PIC单片机系列中，改变I/O口的输入输出依靠写入寄存器TRIS的值，相应位写0，表示对应管脚被定义成了输出，写1，就是输入。

现在假如预把GP1、GP2管脚定义成输出，其他脚全是输入。那就应该向TRIS寄存器写入二进制数11111001，换算成十六进制就是

F9H.

依照以前我们学到的知识,在PIC系列单片机里，本来应该用下列的语句来完成我们的设定：

movlw0F9H'常数进W以字母开头的常数前面必须加0

movwfTRISA'把W内的数复制到TRIS

实际上PIC系列的单片机也都是这么写的,后面加的A,表示第一个8位的口(有的单片机不仅一个口,还有好几个8位的I/O口如TRISBTRISCTRISD等等).

但是,记住了,PIC12系列的单片机必须改写成为:

movlw0F9H'常数进W以字母开头的常数前面必须加0

trisGPIO'把W内的数复制到TRIS以后凡见到这个指令一律理解成movwfTRISA

写法不同,意思是一样的.这样你就又学了一个指令TRIS,不过这个指令的实质还是你曾经学过的movwf只是写法不同罢了.

在PIC12系列里TRIS作为指令,在其他系列(PIC161718)里把TRIS作为普通寄存器看待.

因为我们现在讲的就是PIC12CE519,所以我们暂时用

trisGPIO

这个格式,等以后进入PIC16C877我们再写成movwfTRISA,至于理解按照后者进行.

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如果我们要控制GP1GP2管脚的输出电平,其他管脚作为输入.并且让GP1输出低电平,GP2输出高电平.完整的程序如下：

movlw0F9H'常数进W

trisGPIO'把W内的数复制到TRIS，GP1GP2为输出，其他为输入

'此行无命令，起到的作用是容易读懂程序

movlw04H'常数4的二进制是00000100，GP1=0GP2=1

movwfGPIO'W内的数进GPIO输出生效，原来定义成输入的脚的电平，不会受该句影响

上面已经学会了三条指令，但是8位寄存器的概念概念一定要建立起来，程序通过写入寄存器不同的数据

控制管脚作为输入使用还是输出使用，作为输出时是输出高电平还是低电平。

这样的操作又一个特点，就是每次写入数据，同时控制的往往不是一个管脚，而是好几个个.最多一次可

以控制8个管脚.在单片机里往往每8个脚叫做一个口，如口A,口B,用英文表示就是GPIOPORTAPORTBPORTC等.

更多的情况是：某个口内的某一个管脚需要改变电平，其他脚电平不变.例如我们仅需要GPIO口上的GP1

这个管脚的电平拉高，其他管脚电平不发生变化.这时候位操作指令为我们提供了方便，假如我们事先已经把GP1管脚定义过输出了(方法见前面讲过的)：

bcfGPIO,GP1'注释GPIO口上GP1管脚电平拉低，我们行话叫清除。

bSfGPIO,GP1'注释GPIO口上GP1管脚电平拉高，我们行话叫置位。

怎么样，这样控制某一个管脚的电平就方便多了，你的编程效率大大提高啊.

记住：PIC所有单片机所有寄存器都是可以位操作的，这在51的单片机上是不能完全实现的.

不仅如此，PIC所有单片机所有管脚的单腿驱动输出电流可以高达25mA，所以如果你驱动一个5到10mA电流的LED发光二极管，根本不用加三极管，串个电阻直接挂在单片机上就得了，这在51的单片机上也是不能实现的，要加驱动三极管或驱动芯片.

怎么样，学PIC有好处吧.也别急，好处还有那，且听我慢慢地白话。

一不小心，你已经会5个指令了，还有30个，加油啊。

继续

单片机的大部分指令，或者说单片机所做的大部分工作，多数在写入或读出寄存器。关于寄存器的初步概念我想我们已经建立起来了,它是一个能够存储8位二进制数据(最大255=0FFH)的单元每个单元都有它的编号,我们叫做它的地址,或地址编码.地址编码也是十六进制的.另外寄存器里的数据掉电就会丢失。

寄存器的英文是RAM也要记住.

PIC12CE519里面共有有48个寄存器供我们操作使用，它们每一个都有固定的地址编码。

地址编码并不是连续的号码,而是分成了两段:

第一段:从00H开始,依次是01H,02H,03H....0AH,0BH......到1FH结束.计32个寄存器

第二段:从30H开始,依次是31H,32H,......................到3FH结束计16个寄存器

这种地址不连续编号,而是要跳过去一段的做法,对于我们新手来说很是不习惯.为了让我们容易入门,我们暂时先不管第二段RAM,只当它不存在,所有程序我们只涉及到第一段连续的ram地址.等我们熟练的掌握好了ram的使用,再涉及第二段地址的RAM,那时,你就会理解单片机设计者把它们分成两段的苦心了.

为了规范,我们今后一律把RAM的分段,叫做分页.第一地址段叫00页面,第二地址段叫01页面.

例如:我们学过的I/O口电平控制寄存器GPIO,它的地址编码是06H,属于00页面.

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所有这32+16=48个寄存器除了在地址上分成了两个页面以外,又把它们分成两类：

一类专用寄存器,一类通用寄存器.

所谓专用,就是这个寄存器的功能已经由系统分配好了.例如地址为06H的名称就做GPIO寄存器的功能,是它的每个位,都对应到一个I/O脚的电平.

另一类是通用寄存器,你可以理解成它的功能系统没有事先预定,而是由你在编程序的时候随机使用.

pic12ce519的专用寄存器有7个,位置在我们第00叶面的最前面.这7个专用寄存器的地址编码是:00H，01H,02H,----06H

剩下的所有寄存器包括所有第01页面,全部都是通用寄存器.

例子:在两个通用寄存器09H,0AH内,写入常数FCH

movlw0FCH'常数进W

movwf9H'复制W内的数到通用寄存器09H

movwf0AH'复制W内的数到通用寄存器0AH由于此时W内并没有改变,W不用再进常数.

'----------------------------------------------

下面是PIC12CE519的寄存器ram的地址地图:

图最上端的0001表示的是页面号码，或叫页面地址。

左侧从00---1FH是00页面，右侧是01页面。

从00H到06H都已经起好了名称，它们是专用寄存器，用处各有不同。以后我们会逐个介绍它们

剩下的都是通用寄存器或者叫普通寄存器GeneralPurposeRegisters意思是一般用途的寄存器

地址从20H到2FH也不是“空洞”，也不是不能访问，只是读写它们的时候等于读写它们左侧对应的00页面。这一点我们可能有些迷惑，弄不明白也没有关系，以后随着程序理解的深入，会搞清楚的。

内存图谱，不要求记下来，但是应该有个大体印象，用的时候会察看就可以了。等编程时间一长

就那么几个字节，自然就记住了。

所谓字节是衡量二进制数据长度的一个单位。一个寄存器刚好能记住一个字节的数据。如果你要存储的数据比较大超过了255，那就要占2个存储器甚至更多。描述的时候通常我们不说这个数值占了多少个寄存器，而是说这个数据是几个字节的。

字节的英文是byte一个二进制数的一位，叫比特英文bit1byte包含8bit

继续

下面我们学习一条新指令,叫做空操作指令

nop'什么事情也不做，但执行这个指令也要消耗掉一点时间。它没有操作数。

'不要理解成程序停了，实际上程序仍在正常运行。执行一连串的空操作指令，单片机

'白耗费时间，什么活也不干，往往用于延时

如果你需要一个很短时间的延时，可以采用一连串的空操作。注意每个nop也是占一行，例如：

movlw0F9H'常数进W

trisGPIO'把W内的数复制到TRIS，GP1GP2为输出，其他为输入

bsfGPIO,GP1'管脚GP1输出高电平点亮LED灯(如果你已经接上灯的话)

nop

nop

nop

nop

nop

....

bcfGPIO,GP1'管脚GP1输出低电平关闭LED灯

nop

nop

nop

nop

...

运行的效果是接在管脚GP1上的LED灯先亮一段时间，再熄灭一段时间的闪烁。

这回再说一个程序转向的语句，goto指令，学过basic和c等语言的对它不陌生。

单片机对程序的执行是逐句自上而下进行。当它运行到某个位置，如果你不希望继续运行它下面的语句，而是希望它无条件的强行转到某一句上，就可以使用goto语句。

我们还是通过例子来说明goto的使用方法。

已知外部晶振的频率为4MHz,设计程序从pic12ce512单片机的GP1管脚上输出一个方波信号，信号频率固定并计算出频率的值。

movlw0F9H'常数进W

trisGPIO'把W内的数复制到TRIS，GP1GP2为输出，其他为输入

myWAVE:bsfGPIO,GP1'管脚GP1输出高电平点亮LED灯(如果你已经接上灯的话)

nop

nop

nop

nop

nop

nop

nop

bcfGPIO,GP1'管脚GP1输出低电平关闭LED灯

nop

nop

nop

nop

nop

gotomyWAVE'myWAVE是标号,某行必须有这个标号,否则程序通不过

nop'由于goto的存在，以下语句得不到运行

nop

nop

当程序自上而下运行到goto语句时,不再继续运行它底下的语句,而是让程序强行转向到标号为myWAVE的语句上，并继续运行.

这样一来的结果,程序会永远在标号myWAVE的这一句bsfGPIO,GP1到goto之间循环,打转转.