Microchip公司的小型低引腳數(shù)閃存PIC 單片機具有小巧靈活的特點，為開發(fā)、設計和生產(chǎn)過程帶來諸多便利。PIC 系列單片機采用小型封裝，更適用于對體積和大小有嚴格限制的應用場合。

PIC 單片機的特點簡介

PIC 單片機的數(shù)字特性

PIC 系列單片機采用RISC架構，低檔型號有33條指令，中檔型號只有35條指令。該款小型單片機集成了多種數(shù)字外設;I/O引腳可提供高達20mA的拉電流或灌電流，可直接驅動LED或MOSFET;集成了8位或16位定時器，及常見的I 2 C、SPI等串行通信接口。部分單片機更集成了EEPROM，可以用于存儲函數(shù)或查表參數(shù)。

混合信號特性

PIC 單片機集成了多種混合信號外設，這些小型PIC 單片機沿襲了傳統(tǒng)的模擬外設，包括帶有Flip-Flop觸發(fā)輸出模式的比較器，該比較器可設置成遲滯比較器，其功能與555定時器電路類似。片上具有模數(shù)轉換器(ADC)以及超低功耗喚醒功能，利用此功能可延長外部電池的使用壽命。除此之外，也新增了一些混合信號的外設，例如帶有自動關斷功能的數(shù)字脈寬調(diào)制器，這在某些開關電源中非常重要。當特定的外部事件(如過壓或過流)發(fā)生時，PWM輸出將被禁止，從而起到有效保護的作用。而利用模擬PWM外設，用戶可以產(chǎn)生多相PWM信號，而使用電壓比較器還可以改變脈沖寬度。片上的并聯(lián)穩(wěn)壓器可以輸出5V恒定電壓，為單片機或其它負載供電。

開發(fā)環(huán)境支持

PIC 系列單片機不但具有豐富的硬 件資源，也有很好的軟件開發(fā)環(huán)境。Microchip公司免費提供Mplab集成開發(fā)環(huán)境，可以支持所有小型閃存單片機的程序開發(fā)，該環(huán) 境集成了編輯器、匯編器和編譯器。如果只使用匯編語言進行程序開發(fā)，則完全可以利用該環(huán)境完成代碼的編寫、編譯、調(diào)試、仿真以及二進制代碼的生成。新器件的編程非常簡便，既可以使用傳統(tǒng)的Mplab ICD2工具，也可以使用PICKit2編程器。Mplab ICD2是集串行編程器和在線調(diào)試器于一體的工具。兩種工具均采用USB接口，使用方便。

內(nèi)部監(jiān)控電路和支持特性

由于Microchip單片機在片上集成了豐富的監(jiān)控電路和外設資源，在進行嵌入式系統(tǒng)設計時可以省掉不少外部元件。片上的監(jiān)控電路和支持特性包括：(1)內(nèi)部4/8MHz振蕩器，可繼續(xù)分頻，最低可達32KHz，也可用作系統(tǒng)時鐘;(2)雙速啟動功能，指在單片機使用外部振蕩器作為主時鐘時，單片機會先依靠內(nèi)部振蕩器運行，直到外部振蕩器穩(wěn)定;(3)振蕩器失效切換功能，在外部振蕩器失效時，單片機會自動切換到內(nèi)部振蕩器，處理異常事件;(4)某些小型單片機可以實現(xiàn)外部晶振和內(nèi)部RC振蕩器時鐘的切換;(5)內(nèi)置看門狗定時器、欠壓復位等監(jiān)控電路，用于處理程序運行過程中不可預測的問題;(6)內(nèi)置了穩(wěn)壓器。

并聯(lián)穩(wěn)壓器實際是與單片機V DD 并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管，外部的輸入電壓通過串聯(lián)電阻限流，使穩(wěn)壓二極管上的電壓固定在5V。選擇合適的串聯(lián)電阻，可以使外部輸入電壓達到500V。串聯(lián)電阻的選擇可以參考相關文獻。

典型單片機功能介紹

表1是Microchip小型低引腳數(shù)中低檔單片機列表，其中黑色字體部分是舊型號，紅色字體部分是新型號，大部分型號的產(chǎn)品都內(nèi)置了比較器、ADC、通信外設及PWM等。

PIC12F510是一款8引腳的低檔單片機，它集成了5個I/O引腳和一個輸入引腳，內(nèi)置一個8位定時器及一個8位的ADC。12F510具有休眠模式，雖然沒有中斷，但是具有引腳電平變化喚醒和比較器輸出變化喚醒功能。12F510小封裝、低成本的特點使其在需要模擬信號的應用中極具競爭力。

PIC16F616是內(nèi)置并聯(lián)穩(wěn)壓器的中檔單片機，片上集成了一個10位ADC、兩個8位定時器、一個帶有門控功能的16位定時器、兩個帶觸發(fā)輸出的比較器，以及一個帶H橋驅動能力的捕捉/比較/PWM模塊。這個增強型PWM模塊可驅動單端、半橋或全橋。

新的PIC16F677是20引腳的中檔單片機，該單片機集成了一個10位模數(shù)轉換器、兩個帶觸發(fā)輸出模式的比較器以及具有地址屏蔽功能的SSP模塊。其中模數(shù)轉換器的外部輸入通道高達11路，內(nèi)部輸入通道兩路。比較器是完全可編程的。

典型應用

PIC系列小型單片機所具有的靈活性使其可以應用在各種場合下。下面列舉了常見的應用實例。

直流有刷電機控制

這是PIC12F683應用在飛機模型中控制 驅動電機的實例。12F683上集成了模數(shù)轉換器，可以用來檢測電池電壓(GP1腳)。利用12F683上集成的PWM輸出功能可驅動MOSFET，從而控制馬達(GP2腳)，由于GP2腳的大電流輸出功能，電路中可以省掉MOSFET驅動電路。門控功能(GP4腳)可以接收遠程信號，實現(xiàn)馬達轉速的控制。片上集成的E2PROM可以用來存儲速度控制變換表。這時，仍有三個管腳未被使用，可以根據(jù)需要作為配置引腳或實現(xiàn)用戶接口。

開關電源的設計

PIC16HV785片上集成了模擬比較器、運算放大器以及模擬的PWM發(fā)生器，利用其CCP輸出產(chǎn)生誤差放大器所需的參考電源，RB6腳可以用來實現(xiàn)開關電源的使能功能，模數(shù)轉換輸入腳RB5則用來檢測輸入電源電壓?？梢詫崿F(xiàn)開關電源啟動時所需的延時時序、供電電壓的欠壓鎖定、過流檢測、可編程可校正的輸出電壓等。利用內(nèi)置的其它比較器和PWM輸出還可以設計多輸出電源。

傳感器監(jiān)控

ADC的參考電壓可以通過編程設定是采用V DD 還是內(nèi)部參考電壓，如果使用V DD 作為參考電壓，還可通過內(nèi)置的0.6V或1.2V參考電壓來進行校準。并且可以通過多路轉換器的控制器來實現(xiàn)對多路傳感器的監(jiān)控。

通信功能應用

PIC系列小型中低檔單片機的通信功能可分成兩大類，即SSP模塊和增強型USART模塊，前者可以用于處理SPI、Microwire及I 2 C帶地址屏蔽的從模式，后者用于處理同步或異步通信。增強型USART還帶有間隔監(jiān)測、生成以及自動波特率檢測功能。