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第一篇 片内功能和开发环境2

第1章 初识PIC2

1.1与众不同的PIC2

1.1.1 PIC单片机大家族2

1.1.2哈佛内核结构3

1.1.3 PIC的功能概要4

1.2主题芯片介绍7

1.2.1片内资源配置7

1.2.2 PIC的I/O口7

1.2.3 I/O口的方向设定9

1.2.4 I/O口的应用9

1.2.5 I/O口的内部结构10

第2章PIC的开发环境12

2.1 PIC开发的硬件资源12

2.1.1动手搭建系统板12

2.1.2 ICSP接口13

2.2 MPLAB IDE集成开发环境13

2.2.1单片机系统开发过程14

2.2.2 MPLAB IDE及其内置组件14

2.2.3 MPLAB IDE的工具链16

2.3开发前的准备17

2.3.1 PICC支持的基本数据类型17

2.3.2安装MPLAB IDE软件18

2.3.3安装PICC 18编译器软件21

2.4我的第一个PIC程序23

2.4.1建立开发项目23

2.4.2新建源文件并添加到项目中30

2.4.3源代码的编写33

2.4.4代码的编译和烧写34

2.4.5 PIC入门编程实例39

第3章 仿真40

3.1 MPLAB SIM软件模拟器40

3.1.1使用软件模拟器40

3.1.2设置断点44

3.1.3设定观察窗口45

3.2 PICkit 2硬件调试器46

第4章 位操作51

4.1 PICC中的高级变量51

4.2 PICC中的变量修饰关键词52

4.3 PIC18的头文件53

4.4位操作57

4.4.1位操作的方法57

4.4.2不容忽视的“读-修改-写”问题59

第5章 时钟源62

5.1数码管62

5.1.1数码管的内部结构62

5.1.2数码管的驱动63

5.2时钟源简介64

5.2.1时钟的来源64

5.2.2时钟源的分类64

5.3主时钟源65

5.3.1与时钟源相关的配置位65

5.3.2主时钟源配置66

5.4内部及辅助时钟源68

5.4.1内部时钟源配置68

5.4.2内部及辅助时钟源的构成69

5.4.3时钟源的控制寄存器69

5.5时钟源编程实例71

5.5.1时钟源的设置向导71

5.5.2主时钟源的应用72

5.5.3内部时钟源的应用75

第6章PIC的特色功能77

6.1功耗管理模式77

6.1.1运行模式77

6.1.2空闲模式77

6.1.3休眠模式78

6.2复位79

6.2.1外部复位79

6.2.2上电复位79

6.2.3上电延时定时器复位79

6.2.4振荡器起振定时器复位80

6.2.5欠压复位81

6.2.6看门狗定时器复位81

6.2.7跟踪复位事件83

6.3双速启动83

6.4故障保护时钟监视器84

第7章 配置位85

7.1配置位简介85

7.1.1配置位的使用方法85

7.1.2配置寄存器86

7.2配置位的相关设置91

第二篇 单元模块及驱动94

第8章 中断94

8.1中断系统94

8.1.1中断的类型94

8.1.2中断的处理95

8.1.3中断控制寄存器95

8.2外部中断100

8.2.1外部中断的过程101

8.2.2特殊的PORTB端口101

8.2.3外部中断编程实例102

8.2.4 PIC的中断服务函数105

8.3电平变化中断105

8.3.1电平变化中断的特点105

8.3.2电平变化中断的应用106

第9章 定时/计数器（上）109

9.1 TIMER0模块109

9.1.1 TMIER0的内部结构109

9.1.2 TIMER0的控制寄存器110

9.1.3 TIMER0的16位读写方式110

9.1.4 TIMER0的预分频器111

9.1.5 TIMER0的中断112

9.2 TIMER0编程实例112

9.3 TIMER1模块115

9.3.1 TMIER1的内部结构115

9.3.2 TMIER1的控制寄存器116

9.3.3 TIMER 1的16位读写模式117

9.3.4 TIMER1的振荡器118

9.3.5 TIMER1的中断118

9.3.6灵活使用TIMER 1119

9.4 TIMER1编程实例119

第10章 定时/计数器（下）124

10.1 TIMER2模块124

10.1.1 TMIER2的内部结构124

10.1.2 TMIER2的控制寄存器125

10.2 TIMER2编程实例125

10.3 TIMER3模块130

10.3.1 TMIER3的内部结构130

10.3.2 TMIER3的控制寄存器131

10.3.3 TIMER3的16位读写方式131

10.3.4 TIMER3的中断132

10.4 TIMER3编程实例132

第11章A/D转换器137

11.1 A/D转换器的原理137

11.1.1模数转换137

11.1.2逐次逼近型A/D转换器原理138

11.2 PIC的ADC模块138

11.2.1 ADC模块的结构138

11.2.2 A/D转换的分辨率139

11.2.3 ADC模块的控制寄存器140

11.3设置ADC模块143

11.3.1模拟输入通道143

11.3.2 A/D转换周期143

11.3.3 A/1D转换过程144

11.3.4 A/D转换时钟144

11.4使用ADC模块145

11.4.1 ADC模块编程向导145

11.4.2 ADC模块编程实例145

第12章 主控同步串行接口（SPI模式）149

12.1 MSSP模块149

12.1.1 SPI总线149

12.1.2 MSSP模块的SPI模式150

12.1.3 SPI模式控制寄存器151

12.1.4 SPI主控模式通信时序153

12.1.5 SPI模式端口配置154

12.1.6 SPI的通信过程154

12.1.7 SPI模式通信要点155

12.2存储器93C46156

12.2.1 93C46引脚功能156

12.2.2 93C46操作指令157

12.2.3 93C46数据传输时序159

12.3 SPI模式编程实例159

12.3.1 SPI主控模式编程向导159

12.3.2 93C46断电接力显示159

第13章 主控同步串行接口（I2C模式）165

13.1 I2C总线165

13.2 I2C总线通信协议166

13.2.1起始和停止条件166

13.2.2 I2C总线的位传输167

13.2.3 I2C器件的寻址167

13.3 MSSP模块的I2C模式168

13.3.1 I2C模式简介168

13.3.2 I2C模式的控制寄存器169

13.3.3 I2C模式的编程向导171

13.4 I2C模式通信171

13.4.1 I2C模式数据发送时序171

13.4.2 I2C模式数据接收时序173

13.4.3波特率174

13.5 DS1307实时时钟175

13.5.1 DS1307的功能175

13.5.2 DS1307的寄存器176

13.5.3 DS1307的数据格式177

13.6 I2C模式编程实例178

第14章CCP模块184

14.1 CCP模块概述184

14.1.1 CCP模块的功能184

14.1.2 CCP模块的控制寄存器184

14.1.3定时器资源配置185

14.1.4 CCP模块引脚分配186

14.2捕捉模式186

14.2.1捕捉模式原理186

14.2.2捕捉模式的时间值187

14.2.3捕捉模式的配置188

14.2.4理解捕捉模式188

14.2.5捕捉的精度189

14.3比较模式189

14.3.1比较模式的原理189

14.3.2比较模式的应用190

14.4 PWM模式190

14.4.1 PWM的相关参数191

14.4.2 PWM模式的原理191

14.4.3 PWM参数的计算193

14.4.4 PWM模式设置向导193

14.4.5增强型PWM方式194

14.5 CCP模块编程实例194

14.5.1基于CCP模块的信号发生器和频率计194

14.5.2 PWM调光灯198

第15章 模拟比较器203

15.1模拟比较器模块203

15.1.1比较器的作用203

15.1.2比较器模块配置204

15.1.3比较器的控制寄存器205

15.1.4比较器的工作原理206

15.1.5比较器的中断206

15.2参考电压模块207

15.2.1参考电压模块的控制寄存器207

15.2.2参考电压源208

15.2.3参考电压模块的应用209

15.3比较器编程实例209

第16章 片内存储器212

16.1 FLASH的读写212

16.1.1存储器的结构212

16.1.2表读和表写212

16.2 EEPROM的读写214

16.2.1 EEPROM的相关寄存器215

16.2.2读EEPROM存储器216

16.2.3写EEPROM存储器216

16.3 EEPROM编程实例216

第17章 串行通信模块220

17.1串行通信模块概述220

17.1.1 EUSART的工作模式220

17.1.2 EUSART的端口配置220

17.1.3 EUSART的相关寄存器221

17.1.4异步通信数据格式224

17.1.5 EUSART的中断224

17.2波特率发生器224

17.2.1波特率224

17.2.2波特率的产生225

17.3 EUSART数据发送225

17.3.1异步发送原理225

17.3.2异步发送时序226

17.3.3异步发送编程向导227

17.4 EUSART数据接收227

17.4.1异步接收原理227

17.4.2异步接收时序229

17.4.3异步接收编程向导230

17.4.4地址检测接收编程向导230

17.5 EUSART编程实例231

17.5.1间隔字符和同步字符的发送231

17.5.2串行通信收发器231

第三篇 扩展应用实例236

第18章 步进电机的驱动236

18.1步进电机的特点236

18.1.1步进电机的分类236

18.1.2步进电机的工作原理237

18.1.3步距角的计算方法237

18.2 28BYJ48型步进电机237

18.2.1 28BYJ48电机性能指标237

18.2.2 28BYJ48电机绕组结构238

18.3步进电机的驱动238

18.3.1步进电机的励磁方式238

18.3.2步进电机的驱动电路239

18.3.3步进电机编程实例239

第19章 红外线解码及发射243

19.1红外线遥控的编码方式243

19.1.1编码的帧结构243

19.1.2编码的方式243

19.1.3编码的调制与解调244

19.2红外线解码与发射245

19.2.1红外线解码的方法245

19.2.2红外线发射的方法245

19.3红外线遥控编程实例246

19.3.1红外线解码器246

19.3.2红外线发射器251

第20章DS18B20数字温度传感器254

20.1 DS 18B20的功能介绍254

20.1.1 DS 18B20的特点254

20.1.2 DS 18B20的引脚定义255

20.2 DS18B20的内部结构255

20.2.1 64位光刻ROM255

20.2.2存储器255

20.2.3配置寄存器256

20.2.4 温度值的存储方式257

20.3 DS 18B20的读写方式258

20.3.1 DS 18B20的初始化时序258

20.3.2 DS 18B20的写时序258

20.3.3 DS 18B20的读时序259

20.4 DS18B20的通信协议259

20.4.1 ROM指令260

20.4.2 RAM指令260

20.5 DS 18B20的应用261

20.5.1 DS 18B20的供电方式261

20.5.2 DS18B20的编程向导262

20.5.3 DS 18B20的使用要点262

20.6 DS 18B20编程实例262

第21章1602字符型液晶显示器268

21.1 1602液晶概述268

21.1.1 1602液晶的特点268

21.1.2 1602液晶的引脚功能268

21.1.3 1602液晶与单片机的接口269

21.2 1602液晶的功能269

21.2.1 1602液晶的显示数据RAM269

21.2.2 1602液晶的字符发生器270

21.2.3 1602液晶的操作时序272

21.2.4 1602液晶的操作指令273

21.2.5 1602液晶的初始化275

21.3 1602液晶编程实例275

第22章12864点阵型液晶显示器278

22.1 12864点阵型液晶概述278

22.1.1 JLX12864G-086液晶的特点278

22.1.2 JLX12864G-086液晶的引脚功能279

22.2 12864点阵型液晶显示方式280

22.2.1显示屏与显存的对应关系280

22.2.2显存的组织结构281

22.2.3读写时序281

22.2.4 UC1701X指令集282

22.3 12864点阵型液晶编程实例283

22.3.1液晶显示器的接口电路283

22.3.2汉字的取模方法284

22.3.3图像的取模方法284

22.3.4汉字和图形显示285

附录A PIC18F4520单片机的引脚功能294

附录B搭建系统板所需材料清单296

附录C最小系统板电路原理图297

附录D ebox2049实验板298