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第 6 章 PIC 单片机功能部件及其 特殊功能寄存器 目标 掌握PIC 单片机主要部件及其特殊功能寄存器的使用；掌握带A/D 的PIC 单片机的 使用。 重点 I/O 口、定时器/计数器、比较器以及SCI 串行通信口的使用；带A/D 的PIC 单片机的使用。 内容 PIC 单片机的I/O 口、定时器/计数器、捕捉器/ 比较器/脉宽调制器模块、SSP 同步串行口 模块、SCI 串行通信口；带A/D 的PIC 单片机；带比较器的PIC 单片机以及带参考电压模块 的PIC 单片机。 PIC 单片机内部集成了丰富的接口模块，包括通用I/O 端口、SCI 串行通信模块、SSP 同 步串行模块、定时器、ADC 、比较器、参考电压模块以及输入捕捉/输出比较/脉宽调制等模块。 这些模块几乎可以满足开发人员在应用系统设计时的各种接口，从而使开发人员从各种接口 设计中解脱出来将精力集中在系统的逻辑设计上，同时 PIC 的这种设计也为提高系统的抗干 扰能力、降低软硬件设计的复杂度提供了强有力的技术支持。 本章主要介绍： 通用I/O 接口 定时器/计数器模块 CCP 模块 SSP 同步串行口模块 SCI 串行通信模块 A/D 转换模块 比较器模块 参考电压模块 PIC 系列单片机原理和开发应用技术 6.1 I/O 口 单片机与输入/输出设备之间的数据传送关系如图 6.1 所示。 图 6.1 输入端口与输出端口 输入端口接收输入设备的数据，中央处理单元(CPU)通过读取输入端口来读取输入设备的 数据；CPU 将处理好的数据写入输出端口，输出端口再将数据送输出设备。单片机对输入/ 输出设备(I/O 设备) 的访问是通过访问输入/输出端口(I/O 端口)实现的。 6.1.1 通用的I/O 口 1. 通用I/O 端口的位结构 所有的 PIC 系列单片机芯片都集成有 I/O 端口，每个 I/O 端口都通过相应的 I/O 引脚与 I/O 设备相连，每一根 I/O 引脚都与 I/O 端口数据寄存器的一位数据位相对应。例如，端口 RB 是 8 位的端口，端口的数据寄存器 PORTB 是 8 位的寄存器，其与 RB0～RB7 引脚的对应 如图 6.2 所示。 图 6.2 端口 RB 与引脚的对应 例如，当端口设定为输出时，如图 6.2 所示的数据寄存器的值决定 RB7 引脚的电平为 “高”，RB6 引脚的电平为“低”，依此类推。 典型的 I/O 端口的位结构如图 6.3 所示。 端口的每位包含 3 个 D 触发器、2 个受控三态门、1 个反相器、1 个 TTL 电平缓冲器、1 个二输入或门和 1 个与门、能承受 20～25mA 构成互补推挽输出级的 PMOS 管与 NMOS 管 各 1 个。对于 8 位的端口共有 8 组如图 6.3 所示的电路。 数据输出时，来自数据总线的数据写入输出数据寄存器，经数据寄存器的反相端输出， 经二输入或门和与门及 PMOS 管与 NMOS 管构成互补推挽输出级，数据再次反相送到 I/O 引 脚上。 数据输入时，来自引脚的数据经 TTL 电平缓冲器送输入寄存器，由其Q 端送出，经受控 三态门再送数据总线上。 ·72· 第6 章 PIC 单片机功能部件及其特殊功能寄存器 图 6.3 I/O 端口的位结构 图6.3 中3 个 D 触发器的作用分别如下。 (1) 数据寄存器(Data Latch) ：寄存需要输出的数据，当端口对应位为输出时，引脚的电 平由数据寄存器决定。 (2) 方向寄存器(Tris Latch)：写 1 时，端口对应位被设定为输入，引脚对外呈现高阻态； 写 0 时，