Microchip PIC16F877-04/PQ 8位微控制器中文資料

一、型號類型

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，在嵌入式系統(tǒng)、工業(yè)自動化、汽車電子、消費電子等多個領域得到了廣泛應用。這款微控制器采用Flash程序內(nèi)存，支持重復燒錄，非常適合教學、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：

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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閃存的單片機具有強大的PIC?（RISC）架構(gòu)。該產(chǎn)品具有公認的中檔x14架構(gòu)的所有優(yōu)點，并具有標準化功能，包括14kB的可尋址程序存儲器大小，368bytes的數(shù)據(jù)存儲器大小和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）易于學習的說明

　　8級硬件堆棧

　　1個（9位）文件選擇寄存器

　　硬件中斷處理

　　在線串行編程?（ICSP?）

　　上電復位（POR）

　　上電計時器（PWRT）

　　振蕩器起振定時器（OST）

　　可編程代碼保護

　　省電休眠模式

　　通過兩個引腳進行在線調(diào)試

　　256字節(jié)EEPROM數(shù)據(jù)存儲器

　　2個捕獲/比較/PWM（ECCP）

　　兩個8位數(shù)字計時器

　　1個16位數(shù)字計時器

　　應用

　　工業(yè)，車用，消費電子產(chǎn)品，電機驅(qū)動與控制，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。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方面。

1. 指令執(zhí)行

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

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

• 然后，指令譯碼器對指令進行譯碼，并根據(jù)譯碼結(jié)果控制各個功能部件執(zhí)行相應的操作。

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

2. 數(shù)據(jù)處理

PIC16F877-04/PQ內(nèi)部包含多個數(shù)據(jù)存儲器，包括通用寄存器、特殊功能寄存器（SFR）和EEPROM等。這些存儲器用于存放程序執(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等多個端口組。每個端口組包含多個I/O引腳，這些引腳可以配置為輸入、輸出或特殊功能引腳（如定時器/計數(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)，實現(xiàn)與外部設備的通信和控制。

4. 中斷處理

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

三、特點

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)試器直接對程序進行燒錄和調(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，允許用戶在單片機電路或產(chǎn)品上直接進行程序調(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程序中的錯誤。

3. 豐富的I/O端口

PIC16F877-04/PQ提供了多達33個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備，實現(xiàn)復雜的控制任務。

4. 多功能外設

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

5. 低功耗設計

PIC16F877-04/PQ采用低功耗設計，支持多種睡眠模式和低功耗工作模式。在不需要執(zhí)行復雜任務時，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、應用

PIC16F877-04/PQ由于其高性能、多功能和低功耗的特點，在多個領域得到了廣泛應用。以下是一些典型的應用場景：

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)療設備、工業(yè)控制系統(tǒng)等。通過編程，可以實現(xiàn)復雜的控制邏輯和數(shù)據(jù)處理任務。

2. 工業(yè)自動化

在工業(yè)自動化領域，PIC16F877-04/PQ微控制器可用于控制電機、傳感器、執(zhí)行器等設備，實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化和智能化。通過集成A/D轉(zhuǎn)換器、定時器和串行通信接口等外設，微控制器能夠?qū)崟r采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，執(zhí)行控制算法，并將控制指令發(fā)送到相應的執(zhí)行機構(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)動機轉(zhuǎn)速、溫度等，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)執(zhí)行相應的控制操作，如調(diào)整儀表盤顯示、控制車窗升降、實現(xiàn)防抱死制動系統(tǒng)等。同時，其低功耗特性也有助于延長汽車電池的使用壽命。

4. 消費電子

在消費電子領域，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，微控制器可以實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化控制，如定時開關、溫度控制、語音提示等功能。同時，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備進行靈活連接和通信。

5. 教育與科研

PIC16F877-04/PQ還非常適合用于教育和科研領域。由于其功能全面、易于上手，許多高校和科研機構(gòu)都將其作為微控制器教學或研究平臺。通過學習和實踐，學生可以掌握微控制器的基本原理和編程方法，為將來從事相關領域的工作打下堅實的基礎。

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

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

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

• I/O端口：最多可達33個I/O引腳，支持多種配置模式

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

• 定時器/計數(shù)器：包含多個定時器/計數(shù)器模塊，支持多種定時和計數(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)型號和封裝形式可能有所不同）

• 功耗：低功耗設計，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，在嵌入式系統(tǒng)、工業(yè)自動化、汽車電子、消費電子等多個領域展現(xiàn)出了廣泛的應用前景。其豐富的I/O端口、多功能外設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，為各類智能設備的開發(fā)提供強有力的支持。