PIC 8位單片機(jī)的電源和時鐘

單片機(jī)是一種超大規(guī)模集成電路，在該集成電路內(nèi)有成千上萬個晶體管或場效應(yīng)管，因此，要單片機(jī)正常運行，就必須為其提供能量，即為片內(nèi)的晶體管或場效應(yīng)管供給電源，使其能工作在相應(yīng)的狀態(tài)。
　　PIC16F84單片機(jī)需要一個5V電源(實際工作電壓為40V～60V)。因此，最簡單的辦法是用三節(jié)15V的電池串聯(lián)供電，也可用整流、穩(wěn)壓方式供電，如圖1所示。圖1－a為三節(jié)電池串聯(lián)，可得45V左右的電壓；圖1－b為四節(jié)電池串聯(lián)，又用一硅二極管降壓，實際輸出電壓為54V左右。圖1－c為經(jīng)整流后(整流器圖中未畫出)將市電交流變?yōu)?V～20V的直流電壓，再經(jīng)集成穩(wěn)壓器7805穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的＋5V電壓。圖1－d與圖1－c類似，只是不用集成穩(wěn)壓器，改用價廉的穩(wěn)壓二極管來穩(wěn)壓。PIC16F84本身耗電僅1mA(低時鐘耗電更小)，若PIC要驅(qū)動發(fā)光二極管LED或其它大電流器件，則單片機(jī)電源也必須為這類器件供電。因此，圖1－d的電路是用齊納二極管來穩(wěn)壓的，它不能驅(qū)動LED等器件，這一點應(yīng)注意。
　　在圖1中，四種電源電路都需要在PIC16F84單片機(jī)的引腳{14}(V＋)與地之間接一電容01μF，而且，此電容應(yīng)緊靠單片機(jī)安裝，以濾除電源的紋波，并使PIC和相鄰元件不受噪聲干擾。這里要強(qiáng)調(diào)的是，不論電源如何“純凈”，均必須安裝此電容。
　　注意：這里的PIC16F84單片機(jī)除了引腳{14}(V＋或VDD)直接接至電源外，引腳4(MCLR——復(fù)位輸入腳)通常也通過一個10kΩ的電阻接至電源V＋。MCLR是低電平有效，如將其接地，將使PIC復(fù)位，并將RAM清零。如果上電很慢，則PIC可能會處于一種不定狀態(tài)。這時，應(yīng)當(dāng)在MCLR與地之間裝接一個常開復(fù)位按鍵。
　　與任何微處理器一樣，PIC16F84的運作是有節(jié)奏的，因此，就需要一個節(jié)拍發(fā)生器——時鐘，以控制CPU的運行速度，步進(jìn)執(zhí)行各種操作。16F84－04P的最大時鐘速變?yōu)?MHz。降低時鐘頻率，可節(jié)省能源，并使PIC執(zhí)行速度減慢，當(dāng)時鐘頻率為30kHz時只耗電01mA。
　　PIC單片機(jī)最常用的時鐘電路示于圖2，圖2－a為直接輸入外部時鐘，即鐘信號由外部振蕩電路產(chǎn)生。圖2－b是用PIC的內(nèi)部時鐘電路，再從外部接上確定時鐘頻率的元件，即電阻R和電容C。圖中給出了三種不同阻值的電阻，它們和100pF的電容配用，可產(chǎn)生15MHz、600kHz或100kHz三種不同的時鐘頻率。圖2－c仍利用PIC單片機(jī)片內(nèi)振蕩電路，但外接石英晶體，因而能產(chǎn)生更精確、更穩(wěn)定的時鐘信號，但石英晶體通常比電阻、電容貴，若利用電視機(jī)上常用的晶體(如358MHz晶體)，則價格仍較低廉。