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PIC单片机开发过程中软、硬件设计一些经验、技巧

关键字:PIC单片机 作者:admin 来源:不详 发布时间:2018-05-08  浏览:1
本文总结了作者PIC单片机开发过程中一些经验、技巧,供同行参考。

1 怎样进一步降低功耗

功耗,电池供电仪器仪表中是一个重要考虑因素。PIC16C××系列单片机本身功耗较低(5V,4MHz振荡频率时工作电流小于2mA)。为进一步降低功耗,保证满足工作要求前提下,可采用降低工作频率方法,工作频率下降可大大降低功耗(如PIC16C××3V,32kHz下工作,其电流可减小到15μA),但较低工作频率可能导致部分子程序(如数学计算)需占用较多时间。这种情况下,当单片机振荡方式采用RC电路形式时,可以采用中途提高工作频率办法来解决。
具体做法是闲置一个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,充电时,电容电压上升快,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。工作频率变化量依R1阻值而定(注意R1不能选太小,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。程序可待命状态使用“sleep”指令来等待事件,也可延时程序里使用(见例1、例2)。延时程序中使用“sleep”指令降低功耗是一个方面,同时,是关中断状态,Port B端口电平变化可唤醒“sleep”,提前结束延时程序。这一点一些应用场合特别有用。同时注意使用“sleep”时要处理好与WDT、中断关系。

 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
  
  2 注意INTCON中RBIF位
  
  INTCON中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,RB<7:4>引脚输入每个读操作周期被抽样并与旧锁存值比较,一旦不同就产生一个高电平,置RBIF=1。开RB中断前,也许RBIF已置“1”,开RB中断时应先清RBIF位,以免受RBIF原值影响,同时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*/
  ……
  
  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、乘法最安全表示方法 见例4。
  
  例4
  
  #include<16c71.h>
  #include
  unsigned int a, b;
  unsigned long c;
  void main()
  { a=200;
  b=2;
  c=a*b;
  } /*不到正确结果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,结果溢出被忽略。改上例中“c=a*b;”表达式为“c=a;c=c*b;”,最为安全(对加法处理同上)。
  
  3.3 了解乘除法函数对寄存器占用
  
  PIC片内RAM仅几十个字节,空间特别宝贵,而Mplab-C编译器对RAM址具有不释放性,即一个变量使用址不能再分配给其它变量。如RAM空间不能满足太多变量要求,一些变量只能由用户强制分配相同RAM空间交替使用。而Mplab-C中乘除法函数需借用RAM空间来存放中间结果,乘除法函数占用RAM与用户变量址重叠时,就会导致出现不可预测结果。C程序中用到乘除法运算,最好先程序机器码反汇编代码(包含生成LST文件中)查看乘除法占用址是否它变量址有冲突,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址占用情况。例5是乘法函数对0×13、0×14、0×19、0×1A址占用情况。
  
  例5
  
  部分反汇编代码
  #include 01A7 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 对芯片重复编程
  
  对无硬件仿真器用户,总是选用带EPROM芯片来调试程序。每更改一次程序,都是将原来内容先擦除,再编程,其过程浪费了相当多时间,又缩短了芯片使用寿命。后一次编程结果较前一次,仅是对应机器码字节相同位由“1”变成“0”,就可前一次编程芯片上再次写入数据,而不必擦除原片内容。
  程序调试过程中,经常遇到常数调整,如常数改变能保证对应位由“1”变“0”,都可原片内容基础继续编程。另外,指令“NOP”对应机器码为“00”,调试过程中指令删除,先用“NOP”指令替代,编译后也可原片内容上继续编程。
  另外,对带EPROM芯片编程时,特别注意程序保密状态位。厂家对新一代带EPROM芯片保密状态位已由原来EPROM可擦型改熔丝型,一旦程序代码保密熔丝编程为“0”,可重复编程 EPROM 芯片就无法再次编程了。使用时应注意这点,以免造成不必要浪费(Microchip 资料并未对此做出说明)。

编辑:admin  最后修改时间:2018-05-08

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