工程師在選擇PIC單片機時需要了解的一些特性

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

PIC單片機有計算功能和記憶內(nèi)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，存儲器容量用做寫程序的大約1K—4K字節(jié)。時鐘頻率與掃描程序的時間和執(zhí)行程序指令的時間有關(guān)系。但不能僅以時鐘頻率來判斷程序處理能力，它還隨處理裝置的體系結(jié)構(gòu)改變。如果是同樣的體系結(jié)構(gòu)，時鐘頻率較高的處理能力會較強。

PIC最大的特點是不搞單純的功能堆積，而是從實際出發(fā)，重視產(chǎn)品的性能與價格比，靠發(fā)展多種型號來滿足不同層次的應(yīng)用要求。

PIC單片機的特點

特點1)PIC最大的特點是不搞單純的功能堆積，而是從實際出發(fā)，重視產(chǎn)品的性能與價格比，靠發(fā)展多種型號來滿足不同層次的應(yīng)用要求。就實際而言，不同的應(yīng)用對單片機功能和資源的需求也是不同的。比如，一個摩托車的點火器需要一個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，使用起來也不方便。PIC系列從低到高有幾十個型號，可以滿足各種需要。其中，PIC12C508單片機僅有8個引腳，是世界上最小的單片機。

2)精簡指令使其執(zhí)行效率大為提高。PIC系列8位CMOS單片機具有獨特的RISC結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛總線(Harvard)結(jié)構(gòu)，使指令具有單字長的特性，且允許指令碼的位數(shù)可多于8位的數(shù)據(jù)位數(shù)，這與傳統(tǒng)的采用CISC結(jié)構(gòu)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OTP型芯片，可使單片機在其應(yīng)用程序開發(fā)完成后立刻使該產(chǎn)品上市。

4)PIC有優(yōu)越開發(fā)環(huán)境。OTP單片機開發(fā)系統(tǒng)的實時性是一個重要的指標，象普通51單片機的開發(fā)系統(tǒng)大都采用高檔型號仿真低檔型號，其實時性不盡理想。PIC在推出一款新型號的同時推出相應(yīng)的仿真芯片，所有的開發(fā)系統(tǒng)由專用的仿真芯片支持，實時性非常好。就我個人的經(jīng)驗看，還沒有出現(xiàn)過仿真結(jié)果與實際運行結(jié)果不同的情況。

5) 其引腳具有防瞬態(tài)能力，通過限流電阻可以接至220V交流電源，可直接與繼電器控制電路相連，無須光電耦合器隔離，給應(yīng)用帶來極大方便。

6) 徹底的保密性。PIC以保密熔絲來保護代碼，用戶在燒入代碼后熔斷熔絲，別人再也無法讀出，除非恢復(fù)熔絲。目前，PIC采用熔絲深埋工藝，恢復(fù)熔絲的可能性極小。

7) 自帶看門狗定時器，可以用來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(shù)應(yīng)用場合還是能滿足需要的。

PIC單片機選型參考

Microchip基于精簡指令集計算(RISC)的PICmicro系列單片機是為要求高性能而低價格的用戶設(shè)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。隨著設(shè)計的復(fù)雜化，您所寫的程序代碼以后可以輕易地轉(zhuǎn)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)品都是無間隙過渡的，在嵌入式設(shè)計中可完全向上兼容。如果您已經(jīng)知道設(shè)計應(yīng)用產(chǎn)品所需的單片機規(guī)格，您就可通過Microchip的參數(shù)搜索引擎按照相應(yīng)的條件進行搜索并選用相應(yīng)的產(chǎn)品。在您的選擇過程中所需用到的條件為：編程存儲器大小，數(shù)據(jù)RAM，存儲器類型以及封裝類型。如果您對Microchip的PICmicro MCU還不熟悉的話，以下介紹將幫助您了解。PICmicro MCU將高性能，低價格，封裝尺寸小，提供最高性價比等特點集于一身，提供5個家族的8位單片機產(chǎn)品，以最好地滿足您的需要。

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(shù)據(jù)存儲器。這些智能級特性由于價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(chǔ)產(chǎn)品，為您提供最有效的價格解決方案。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，產(chǎn)品的引腳所占據(jù)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(qū)動應(yīng)用產(chǎn)品的理想選擇。另外，PIC16HV5XX在直接應(yīng)用電池時最高可運行至15V。

PIC16CXXX家族：14位程序詞

在推出了新的PIC16CXXX家族成員后，Microchip現(xiàn)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(shù)字轉(zhuǎn)換器能力的供應(yīng)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(yīng)用產(chǎn)品，以適應(yīng)當今市場的價格競爭。

PIC17CXXX家族：16位程序詞

PIC17CXXX家族將PICmicro MCU的高性能RISC結(jié)構(gòu)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(shè)特性提供了能適應(yīng)更多應(yīng)用場合的各種性能。

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(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器的全靜態(tài)MCU等特點。所有PIC18CXXX的MCU均應(yīng)用了先進的RISC。PIC18CXXX具備增強型中心特性，32位深堆棧，以及內(nèi)外多中斷源。Harvard系列中的分離指令與數(shù)據(jù)總線允許16位寬指令詞與獨立8位寬數(shù)據(jù)。兩級指令通道允許所有指令在一個周期內(nèi)執(zhí)行，除非子程序中設(shè)定必須在兩個周期內(nèi)完成。精簡指令集共有77條指令。另外，一個大寄存器組使采用了結(jié)構(gòu)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(tǒng)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)。