PIC单片机开发的一些问题

由美国Microchip公司生产的PIC系列单片机，由于其超小型、低功耗、低成本、多品种等特点，已广泛应用于工业控制、仪器、仪表、通信、家电、玩具等领域，本文总结了作者在PIC单片机开发过程中的一些经验、技巧，供同行参考。

1 怎样进一步降低功耗

功耗，在电池供电的仪器仪表中是一个重要的考虑因素。PIC16C××系列单片机本身的功耗较低(在5V，4MHz振荡频率时工作电流小于2mA)。为进一步降低功耗，在保证满足工作要求的前提下，可采用降低工作频率的方法，工作频率的下降可大大降低功耗(如PIC16C××在3V，32kHz下工作，其电流可减小到15μA)，但较低的工作频率可能导致部分子程序(如数学计算)需占用较多的时间。在这种情况下，当单片机的振荡方式采用RC电路形式时，可以采用中途提高工作频率的办法来解决。

具体做法是在闲置的一个I/O脚(如RB1)和OSC1管脚之间跨接一电阻(R1)，如图1所示。低速状态置RB1=0。需进行快速运算时先置RB1=1，由于充电时，电容电压上升得快，工作频率增高，运算时间减少，运算结束又置RB1=0，进入低速、低功耗状态。工作频率的变化量依R1的阻值而定(注意R1不能选得太小，以防振荡电路不起振，一般选取大于5kΩ)。

另外，进一步降低功耗可充分利用“sleep”指令。执行“sleep”指令，机器处于睡眠状态，功耗为几个微安。程序不仅可在待命状态使用“sleep”指令来等待事件，也可在延时程序里使用(见例1、例2)。在延时程序中使用“sleep”指令降低功耗是一个方面，同时，即使是关中断状态，Port B端口电平的变化可唤醒“sleep”，提前结束延时程序。这一点在一些应用场合特别有用。同时注意在使用“sleep”时要处理好与WDT、中断的关系。

图1 提高工作频率的方法

例1(用Mplab-C编写) 例2(用Masm编写)

Delay() Delay

{ ;此行可加开关中断指令

/*此行可加开关中断指令*/ movlw.10

for (i=0; i=10; i++) movwf Counter

SLEEP(); Loop1

} Sleep

decfsz Counter

goto Loop1

return

INTCON中的各中断允许位对中断状态位并无影响。当PORT B配置成输入方式时，RB7:4>引脚输入在每个读操作周期被抽样并与旧的锁存值比较，一旦不同就产生一个高电平，置RBIF=1。在开RB中断前，也许RBIF已置“1”，所以在开RB中断时应先清RBIF位，以免受RBIF原值的影响，同时在中断处理完成后最好是清RBIF位。

3 用Mplab-C高级语言写PIC单片机程序时要注意的问题

3.1 程序中嵌入汇编指令时注意书写格式 见例3。

例3

…… ……

while(1) {#asm while(1) {

…… #asm /*应另起一行*/

#endasm ……

}/*不能正确编译*/ #endasm

…… }/*编译通过*/

……

当内嵌汇编指令时，从“#asm”到“endasm”每条指令都必须各占一行，否则编译时会出错。

3.2 加法、乘法的最安全的表示方法 见例4。

例4

#include16c71.h>

#include

unsigned int a, b;

unsigned long c;

void main()

{ a=200;

b=2;

c=a*b;

} /*得不到正确的结果c=400*/

原因是Mplab-C以8×8乘法方式来编译c=a*b，返回单字节结果给c，结果的溢出被忽略。改上例中的“c=a*b;”表达式为“c=a;c=c*b;”，最为安全(对加法的处理同上)。

3.3 了解乘除法函数对寄存器的占用

由于PIC单片机片内RAM仅几十个字节，空间特别宝贵，而Mplab-C编译器对RAM地址具有不释放性，即一个变量使用的地址不能再分配给其它变量。如RAM空间不能满足太多变量的要求，一些变量只能由用户强制分配相同的RAM空间交替使用。而Mplab-C中的乘除法函数需借用RAM空间来存放中间结果，所以如果乘除法函数占用的RAM与用户变量的地址重叠时，就会导致出现不可预测的结果。如果C程序中用到乘除法运算，最好先通过程序机器码的反汇编代码(包含在生成的LST文件中)查看乘除法占用地址是否与其它变量地址有冲突，以免程序跑飞。Mplab-C手册并没有给出其乘除法函数对具体RAM地址的占用情况。例5是乘法函数对0×13、0×14、0×19、0×1A地址占用情况。

例5

部分反汇编代码

#include01A7 081F MOVF 1F,W

#include 01A8 0093 MOVWF 13

;借用

unsigned long Value @0x1 01A9 0820 MOVF 20,W

char Xm @0x2d; 01AA 0094 MOVWF 14

;借用

void main() 01AB 082D MOVF 2D,W

{Value=20; 01AC 0099 MOVWF 19

;借用

Xm=40; 01AD 019A CLRF1A

;借用

Value=Value*Xm 01AE 235F CALL 035Fh

;调用乘法函数

…… 01AF 1283 BCF 03，5

} 01B0 009F MOVWF 1F

;返回结果低字节

01B1 0804 MOVF 04，W

01B2 00A0 MOVWF 20

;返回结果高字节4 对PIC单片机芯片重复编程

对无硬件仿真器的用户，总是选用带EPROM的芯片来调试程