Microchip PIC16F877-04/PQ 8位微控制器中文資料

一、型號(hào)類型

Microchip PIC16F877-04/PQ是一款8位微控制器（MCU），屬于Microchip公司的PICmicro系列。PIC16F877-04/PQ以其高性能、多功能和低功耗的特點(diǎn)，在嵌入式系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化、汽車電子、消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。這款微控制器采用Flash程序內(nèi)存，支持重復(fù)燒錄，非常適合教學(xué)、開發(fā)新產(chǎn)品以及原型制作等用途。

　　廠商名稱：Microchip

　　元件分類：8位微控制器

　　中文描述： 8位，MCU微控制單元，閃存，PIC16 Family PIC16F8XX Series Microcontrollers，4 MHz，14 KB，368 Byte，44引腳，QFP

　　英文描述： MCU 8-bit PIC RISC 14KB Flash 5V 44-Pin MQFP Tray

　　數(shù)據(jù)手冊(cè)：

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　　PIC16F877-04/PQ概述

　　PIC16F877-04/PQ是中等范圍的PIC16系列8位功能強(qiáng)大（執(zhí)行200納秒指令），但易于編程（僅35條單字指令），基于CMOS閃存的單片機(jī)具有強(qiáng)大的PIC?（RISC）架構(gòu)。該產(chǎn)品具有公認(rèn)的中檔x14架構(gòu)的所有優(yōu)點(diǎn)，并具有標(biāo)準(zhǔn)化功能，包括14kB的可尋址程序存儲(chǔ)器大小，368bytes的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器大小和8通道10位模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器。該器件的最大工作頻率為4MHz，工作電壓范圍為2至5.5V。

　　35條（14位寬）易于學(xué)習(xí)的說明

　　8級(jí)硬件堆棧

　　1個(gè)（9位）文件選擇寄存器

　　硬件中斷處理

　　在線串行編程?（ICSP?）

　　上電復(fù)位（POR）

　　上電計(jì)時(shí)器（PWRT）

　　振蕩器起振定時(shí)器（OST）

　　可編程代碼保護(hù)

　　省電休眠模式

　　通過兩個(gè)引腳進(jìn)行在線調(diào)試

　　256字節(jié)EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

　　2個(gè)捕獲/比較/PWM（ECCP）

　　兩個(gè)8位數(shù)字計(jì)時(shí)器

　　1個(gè)16位數(shù)字計(jì)時(shí)器

　　應(yīng)用

　　工業(yè)，車用，消費(fèi)電子產(chǎn)品，電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制，照明，醫(yī)用，安全

　　PIC16F877-04/PQ中文參數(shù) 

　　PIC16F877-04/PQ引腳圖

二、工作原理

PIC16F877-04/PQ微控制器基于精簡(jiǎn)指令集（RISC）架構(gòu)，采用CMOS技術(shù)制造，具有高執(zhí)行效率、低功耗和低成本的特點(diǎn)。其主要工作原理包括指令執(zhí)行、數(shù)據(jù)處理、輸入輸出控制及中斷處理等多個(gè)方面。

1. 指令執(zhí)行

PIC16F877-04/PQ的指令集包含35個(gè)單字指令，這些指令涵蓋了數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)邏輯運(yùn)算、位操作、程序控制等各個(gè)方面。指令的執(zhí)行過程大致如下：

• 首先，程序計(jì)數(shù)器（PC）從程序存儲(chǔ)器中取出指令地址，并送入指令寄存器。

• 然后，指令譯碼器對(duì)指令進(jìn)行譯碼，并根據(jù)譯碼結(jié)果控制各個(gè)功能部件執(zhí)行相應(yīng)的操作。

• 最后，將操作結(jié)果存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或輸出到外設(shè)。

2. 數(shù)據(jù)處理

PIC16F877-04/PQ內(nèi)部包含多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，包括通用寄存器、特殊功能寄存器（SFR）和EEPROM等。這些存儲(chǔ)器用于存放程序執(zhí)行過程中的中間數(shù)據(jù)和最終結(jié)果。數(shù)據(jù)處理主要通過算術(shù)邏輯單元（ALU）完成，ALU支持加、減、乘、除、位運(yùn)算等多種操作。

3. 輸入輸出控制

PIC16F877-04/PQ具有豐富的輸入輸出端口（I/O），包括PORTA、PORTB、PORTC、PORTD和PORTE等多個(gè)端口組。每個(gè)端口組包含多個(gè)I/O引腳，這些引腳可以配置為輸入、輸出或特殊功能引腳（如定時(shí)器/計(jì)數(shù)器輸入、串行通信接口等）。通過編程，可以靈活控制這些引腳的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的通信和控制。

4. 中斷處理

PIC16F877-04/PQ支持多種中斷源，包括外部中斷、定時(shí)器中斷、串行通信中斷等。當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，微控制器會(huì)暫停當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序完成后，再返回原程序繼續(xù)執(zhí)行。這種機(jī)制使得微控制器能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)外部事件，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和可靠性。

三、特點(diǎn)

1. Flash程序內(nèi)存

PIC16F877-04/PQ采用Flash程序內(nèi)存，支持在線編程（ISP）和在線調(diào)試（ICD）。這意味著用戶可以在不拆卸微控制器的情況下，通過編程器或調(diào)試器直接對(duì)程序進(jìn)行燒錄和調(diào)試。這種特性使得開發(fā)過程更加靈活和高效。

2. 內(nèi)建ICD功能

PIC16F877-04/PQ內(nèi)建了ICD（In-Circuit Debug）功能，允許用戶在單片機(jī)電路或產(chǎn)品上直接進(jìn)行程序調(diào)試。用戶可以通過調(diào)試器暫停微處理器的執(zhí)行、查看寄存器內(nèi)容等，從而快速定位并修復(fù)程序中的錯(cuò)誤。

3. 豐富的I/O端口

PIC16F877-04/PQ提供了多達(dá)33個(gè)I/O端口，這些端口可以靈活配置為輸入、輸出或特殊功能引腳。豐富的I/O資源使得微控制器能夠輕松連接各種外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制任務(wù)。

4. 多功能外設(shè)

PIC16F877-04/PQ集成了多種外設(shè)接口，包括A/D轉(zhuǎn)換器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、USART（通用異步收發(fā)傳輸器）、I2C和SPI等。這些外設(shè)接口使得微控制器能夠與多種外部設(shè)備進(jìn)行通信和控制，滿足不同的應(yīng)用需求。

5. 低功耗設(shè)計(jì)

PIC16F877-04/PQ采用低功耗設(shè)計(jì)，支持多種睡眠模式和低功耗工作模式。在不需要執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)時(shí)，可以通過編程將微控制器置于低功耗模式，以降低系統(tǒng)功耗。

四、應(yīng)用

PIC16F877-04/PQ由于其高性能、多功能和低功耗的特點(diǎn)，在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。以下是一些典型的應(yīng)用場(chǎng)景：

1. 嵌入式系統(tǒng)

PIC16F877-04/PQ可用于各種嵌入式系統(tǒng)中，如智能儀表、智能家居控制系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制系統(tǒng)等。通過編程，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯和數(shù)據(jù)處理任務(wù)。

2. 工業(yè)自動(dòng)化

在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，PIC16F877-04/PQ微控制器可用于控制電機(jī)、傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動(dòng)化和智能化。通過集成A/D轉(zhuǎn)換器、定時(shí)器和串行通信接口等外設(shè)，微控制器能夠?qū)崟r(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，執(zhí)行控制算法，并將控制指令發(fā)送到相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

3. 汽車電子

在汽車電子領(lǐng)域，PIC16F877-04/PQ可用于汽車儀表、車身控制模塊、安全系統(tǒng)等。它能夠處理來自各種傳感器的數(shù)據(jù)，如車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度等，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的控制操作，如調(diào)整儀表盤顯示、控制車窗升降、實(shí)現(xiàn)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)等。同時(shí)，其低功耗特性也有助于延長(zhǎng)汽車電池的使用壽命。

4. 消費(fèi)電子

在消費(fèi)電子領(lǐng)域，PIC16F877-04/PQ可用于各種小家電、智能玩具、遙控器等產(chǎn)品中。通過編程，微控制器可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化控制，如定時(shí)開關(guān)、溫度控制、語音提示等功能。同時(shí)，其豐富的I/O端口和通信接口也使得微控制器能夠與外部設(shè)備進(jìn)行靈活連接和通信。

5. 教育與科研

PIC16F877-04/PQ還非常適合用于教育和科研領(lǐng)域。由于其功能全面、易于上手，許多高校和科研機(jī)構(gòu)都將其作為微控制器教學(xué)或研究平臺(tái)。通過學(xué)習(xí)和實(shí)踐，學(xué)生可以掌握微控制器的基本原理和編程方法，為將來從事相關(guān)領(lǐng)域的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、參數(shù)

以下是PIC16F877-04/PQ微控制器的一些主要參數(shù)：

• 核心類型：8位RISC CPU

• 程序存儲(chǔ)器：Flash，最高可達(dá)8KB（根據(jù)具體型號(hào)可能有所不同）

• 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：包括SRAM和EEPROM，具體容量根據(jù)型號(hào)而定

• I/O端口：最多可達(dá)33個(gè)I/O引腳，支持多種配置模式

• A/D轉(zhuǎn)換器：通常包含多個(gè)通道的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，具體通道數(shù)根據(jù)型號(hào)而定

• 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：包含多個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊，支持多種定時(shí)和計(jì)數(shù)功能

• 通信接口：支持USART（通用異步收發(fā)傳輸器）、I2C、SPI等多種通信協(xié)議

• 電源電壓：通常為2.0V至5.5V（具體范圍根據(jù)型號(hào)和封裝形式可能有所不同）

• 功耗：低功耗設(shè)計(jì)，支持多種睡眠模式和低功耗工作模式

• 封裝形式：PQFP（塑料四方扁平封裝）、DIP（雙列直插封裝）等多種封裝形式可供選擇

六、總結(jié)

PIC16F877-04/PQ作為Microchip公司的一款經(jīng)典8位微控制器，以其高性能、多功能和低功耗的特點(diǎn)，在嵌入式系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化、汽車電子、消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。其豐富的I/O端口、多功能外設(shè)以及支持在線編程和調(diào)試的特性，使得微控制器的開發(fā)過程更加靈活和高效。未來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等技術(shù)的不斷發(fā)展，PIC16F877-04/PQ微控制器將繼續(xù)發(fā)揮其重要作用，為各類智能設(shè)備的開發(fā)提供強(qiáng)有力的支持。