PIC单片机结构分析.doc

1.3.3本书实验套件电路图的解读 从功能上讲实验套件电路图可以分为十一个功能模块，下面分别介绍之。 1、单片机和仿真、下载器接口 这个部分是整个电路板的核心，包含了PIC单片机及其辅助电路。实验套件可以使用40或28引脚DIP封装PIC单片机（虽然图1.3.1没有画出28引脚的PIC单片机，但读者可以在实验套件实物中找到它的位置）。由于大多数8位PIC单片机的引脚兼容，读者其实可以在实验套件上使用上述封装的任意型号的PIC16或PIC18单片机，尽管PIC18系列属于PIC高档单片机。 图1.3.3实验套件的单片机和仿真、下载器接口部分 这部分电路还包含4MHz和32.768KHz的两套晶振电路。4MHz的XTAL是主振荡器，用于提供单片机系统工作时钟。如果读者希望更改单片机的工作频率可以更换该晶振。32.768KHz的晶振连接在定时计数器TIMER1的外接晶体引脚上，用来为TIMER1提供第二个时钟源。 PROG是一个六脚的插座，用来提供单片机仿真和串行下载的接口，读者可以在这个接口上连接ICD2等调试下载工具。初学者在硬件设计时往往忘记留出调试接口，但如果没有它们，单片机软件是很难开发成功的。 复位键KEYreset、电容Crest和电阻Rrest构成了单片机的复位电路，关于其他更加复杂可靠的复位电路的设计方法，读者可以参考本书十二章的相关叙述。 电容C5和C8是单片机电源去耦电容，这两个电容也常常为初学者所忽视，其实它们对于提高单片机系统的可靠性具有重要意义。40脚的PIC16F877A有两对电源引脚：32和31，11和12，分别位于40引脚DIP单片机的两侧。在印制电路板上放置单片机电源去耦电容时，应该让它们尽量靠近这两对电源引脚。 2、功能选择跳线 实验套件上的跳线端子和跳线器（帽）如图1.3.4所示。 注意要有汉字和箭头标志 图1.3.4 跳线端子和跳线器 跳线器其实是短路器，它的宽度是2.54mm（100mil）。由于相邻两个跳线端子之间的距离也是2.54mm，所以跳线器可以将相邻的两个跳线端子短路在一起。使用中遇到和图1.3.4相同的情况：一排中有三个端子，跳线器能够跨接（短路）在中间与左边端子之间或者中间与右边端子之间，用户就可以选择性的将中间端子与左边或右边的端子短接在一起了。 实验套件上的“功能选择跳线”部分由图1.3.5所示的四组跳线端子和跳线器组成。它们的标志符号分别是JP_RA，JP_RB，JP_RC，JP_RD。 图1.3.5 实验套件的功能选择跳线部分 同一组中的跳线端子都是三个一排的，编号为1、2、3的三个引脚代表在同一排的三个跳线端子，编号为4、5、6的三个引脚代表第二排的三个跳线端子，……。同一排的三个跳线端子中，第二个是中间的。单片机的引脚（包括PORTA、PORTB、PORTC、PORTD的所有引脚），和每一排跳线端子的中间一个直接相连的。跳线器可以选择性的将它和左边或者右边的跳线端子短接。当跳线器在左右两个端子之间选择时，单片机的引脚就被选择性的连接到了左边或者右边的其他元器件上。以JP_RC中第一排的跳线端子为例：其中间一个端子和单片机的RC0相连，通过跳线器，用户可以选择将RC0连接到字符液晶的使能端LCD_EN或RS232C接口的CTS引线。 3、引脚外接端子 当然，也可以拔掉功能选择跳线JP_RA、JP_RB、JP_RC、JP_RD上的跳线器，单片机的引脚将不会被连到电路板的其他外设上，仅被接到图1.3.6所示的引脚外接端子CNT_RA_RB_E和CNT_RC_RD。用户可以通过这两个引脚外接端子外扩实验套件电路板上没有的外围电路。为了方便为其它电路板供电，外接端子还提供了电源和地引脚，但实验室请将这些电路板的耗电控制在500mA以内。 图1.3.6 引脚外接端子部分 4、功能模块外接端子 有的实验可能既需要实验套件电路板上的某些电路，又要通过PIC单片机的片上功能模块扩展实验套件板上没有的其他功能。这时要将单片机的SPI、I2C、A/D模块等片上外设，连接到扩展外设上。实验套件为这种情况准备了图1.3.7所示的“功能模块外接端子”。 图1.3.7 功能模块外接端子 为了防止扩展外设和实验套件板上的其他电路发生冲突，功能模块外接端子和图1.3.6所示的引脚外接端子不一样，没有直接连接到单片机的引脚上，它们都必须由图1.3.5所示的功能选择跳线来选择。举例讲，如果通过功能模块外接端子中的SPI端子扩展一个高精度的模数转换器，则必须将功能选择跳线器组JP_RC的相关引脚短接到SPI功能一边才能使用；但如果直接用图1.3.6的引脚外接端子扩展模数转换器，则无需对跳线器进行任何调整。 5、稳压电源 实验套件的电源电路是由图1.3.8所示的电路产生的。交流适配器产生的9V直流电源从