【正文】 5 特別適用于初學者學習和在產(chǎn)品的開發(fā)階段使用；它也可以作為產(chǎn)品開發(fā)的終極產(chǎn)品。微芯公司還將 FLASH 芯片做成與 OTP 芯片價格 相近，以致可用 FLASH芯片代替 OTP 芯片。微芯公司的單片機是品種最豐富的單片機系列之一，被廣泛地應用于各種儀器和設備中。 這種單片機具有如下顯著的特點： 開發(fā)容易，周期短：由于 PIC 采用類 RISC 指令集，指令數(shù)目少（ PIC16F87X 僅 35 條指令），且全部為單字長指令，易學易用；相對于采用 CISC（復雜指令集）結(jié)構(gòu)的單片機可節(jié)省 30 %以上的開發(fā)時間、 2 倍以上的程序空間。 高速： PIC 采用哈佛總線和類精簡指令集，逐步建立了一種新的工業(yè)標準，指令的執(zhí)行速度比一般的單片機要快 4～ 5 倍。 低功耗： PIC 采用 CMOS電路設計，結(jié)合了諸多的節(jié)電特性，使其功耗很低；100 %的靜態(tài)設計可進入休眠（ Sleep）省電狀態(tài)，而不會影響激活后的正常運行。微芯公司的單片機是各類單片機中低功耗設計最好的產(chǎn)品之一。 低價實用： PIC 配備有 OTP（ One Time Programmable）型、 EPROM型及 FLASH型等多種形式的芯片，其 OTP 型芯片的價格很低。 PIC 還提供程序監(jiān)視器（ WDT）和 程 序 可 分 區(qū) 保 密 的 保 密 位 （ Security Fuse） 等 功 能 ； 提 供 了 基 于Windows98/NT/2020 的、方便易用的、全系列產(chǎn)品開發(fā)工 具及大量子程序庫和應用實例，使產(chǎn)品開發(fā)更容易、快捷。 由于液晶顯示器（ LCD）具有功耗低、體積小、質(zhì)量輕、超薄等其他顯示器無法比擬的優(yōu)點，它廣泛用于各種智能型儀器和低功耗電子產(chǎn)品中。點陣式（或圖形式） LCD 不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線及漢字，并且可以實現(xiàn)屏幕上下左右滾動、動畫、閃爍、文本特征顯示等功能，用途十分廣泛。 而 16F877 單片機功能強勁價格低廉，是非常合適的選擇。 為了更好地開展大學單片機的教學、實驗及畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中單片機的應用 ,提高 PIC16F877 開發(fā)的速度，我們 采用 PIC16F877 單片機設計了一個功能齊全的通用模板。以后章節(jié)提供的大量應用程序和接口程序樣例都是在這個實驗板的基礎上編寫的。 北京理工大學畢業(yè)設計（論文） 6 2． 3 匯編語言編譯器 程序的代碼往往是使用一般的文本編輯器來編寫的，然后再由編譯器進行編譯，源程序代碼中包含了 PIC 標準指令和偽指令。編譯器能正確無誤的把標準指令轉(zhuǎn)換為機器碼；至于偽指令是編譯器提供給使用者使用的，對單片機的最后程序段代碼不會有太大影響 因此對于軟件學習上來說，一個是編譯器的使用，另一個是 ICE 開發(fā)環(huán)境，通常都是獨立指定的， ICE 開發(fā)環(huán)境通常和硬件ICE選擇有 關，而編譯器對 ICE 開發(fā)環(huán)境，通常是另外指定的，可以在軟件中自主選擇 。 編譯器的好壞間接影響我們程序開發(fā)的效率， Microchip 提供了一個 PIC編譯器，稱為 MPASM，其新版本可以在 WINDOWS 下運行，因此我們選用 MPASM環(huán)境進行編譯。 MPASM 的環(huán)境與使用 MPASM 的目的是將 源代碼轉(zhuǎn)化為機器碼，加上仿真調(diào)試 的需要，因此在編寫一個程序時，會有其他衍生文件，這些文件都是以相同的文件名，不同的擴展名的方式存在。包括了： .ASM ASM文件是默認的源文件名，也就是以文本編輯器編寫的純 文本文件，也就是MPASM 的輸入文件。 .HEX HEX文件是 MPASM 最重要的輸出文件，也就是轉(zhuǎn)換出來的機器碼，是燒寫到單片機中的格式。 HEX 文件是十六進制表示的機器碼文件，而這種機器碼文件通常還有不同的格式區(qū)別，通常默認 INTEL格式，如果使用不同的格式，在燒寫時也要選取相同的格式才不會出錯。 .COD COD文件主要是為了搭配仿真環(huán)境調(diào)試使用文件，在使用 ICE 仿真調(diào)試時，實北京理工大學畢業(yè)設計（論文） 7 際就是在使用這個文件。 .LST LST文件是 MPASM 編譯后所得到的一個文件列表，這個文件詳細的列出了整個源文件的內(nèi)容，并且 加上了行號 、每一頁的標題、轉(zhuǎn)換后的指令碼與地址以及一些統(tǒng)計信息。 LST 文件最后有一個程序存儲器的使用狀況，可以讓你了解程序到底寫了多大，還有多少空間可用。 .ERR ERR是 MPASM 編譯后所得到的一個錯誤列表文件。文件的內(nèi)容主要有兩類，一個是錯誤信息，另一個是警告信息 。這對我們在初步調(diào)試上是相當有幫助的，錯誤信息是非修正不可的，而警告信息則是 MPASM 的一些善意提醒，象漏掉目標寄存器的選擇、程序跨頁的提醒等。 基本上這些文件在每次從新編譯時都會全部更新，因此寫不同的程序時，建議讀者建立不同的文件夾來放 置同一個程序的相關文件，才不會有錯綜復雜的感覺。 在 MPASM 的格式中 數(shù)字的表示有好 幾種方法，通常是默認的十六進制格式，如果要以另外的格式表示，就要另外注明。 2． 4 源文件 源文件（也就是 ASM 文件）的編寫有一定格式，基本上 ASM 文件屬于純文本文件，源程序的編寫是以一行一行的方式進行的， MPASM 的編譯也是以行為單位來進行的 。每一行的 內(nèi)容基本上不外乎下面四種：標號，指令或偽指令、操作數(shù)，以及 注解。 方 便程序的跳躍控制，不過要作為標號的名稱必須從每一行第一欄開始，因為出現(xiàn)在第一行第一欄的的字會被視 為 標號，標號名稱必須要以英文字母。 北京理工大學畢業(yè)設計（論文） 8 2． 5 MPASM 的偽指令 在原始的 ASM 程序中指令是用來控制單片機的動作的，偽指令則是用來控制程序代碼的規(guī)劃。從程序編譯的角度來看，指令會被轉(zhuǎn)換為 OP Code，偽指令則是告訴程序編譯器程序代碼放在那里、哪個符號代表哪個寄存器、哪個標號代表哪個程序的地址，這些偽指令可以讓程序有較好的可讀性，在改變一些常數(shù)值時也比較方便。 MPASM 所提供的偽指令也相當多，不過本實驗設計僅僅需要一些常用的偽指令。 偽指令是為了方便程序流程的設計，是由 MPASM 提供的。 2． 6 頭文 件 前面提到的 include，最好的用途還是用來定義頭文件，頭文件主要是對單片機存儲地址定義的，因此不同的單片機有不同的頭文件，頭文件的定義可以按照個人喜好而定，在定義好后，每次再使用該單片機時可以重復使用，無須再重新定義或復制以前的程序代碼，只須記得 include 即可。 2． 7 MPASM 的宏指令 宏指令其實在很多方面都可以看到，在 MPASM 當中也提供了宏指令，宏指令其實就是一堆指令的集合， 對于常用的一些程序，以宏的方式來表示在使用上會方便不少。因此宏指令和子程序比較起來有類似的地方。 引入宏指令的目的也 是為了增強程序的可讀性和易維護性。和偽指令不同的是，偽指令所起的只是輔助性的作用其本身不會直接產(chǎn)生真正的機器碼；但宏指令是真正的指令，它實際上是若干條基本匯編指令的集合。為了編程方便， MPASM 已經(jīng)內(nèi)含了一些非常好用的宏指令，用戶也可以自己編寫任意形式的宏指令。 除了 MPASM 內(nèi)帶的宏指令外，按實際開發(fā)的需要和個人的習慣，程序員可以自己定義任意形式的宏指令。大量使用定義合理的宏指令可以使程序的可讀北京理工大學畢業(yè)設計（論文） 9 性大大提高，也更容易移植。 自己定義宏指令時須遵循一些語法規(guī)則。宏指令的定義由“宏指令名“開始，后跟關鍵詞 “ macro”，其后可以帶若干宏參數(shù)，也可以不跟任何宏參數(shù)；然后從下一行起開始寫基本的匯編指令或已被認可的其它宏指令（宏嵌套）；指令可以是任意多行，最后以關鍵詞“ endm”結(jié)束整個宏定義 。 使用宏指令時幾個問題需要注意。 宏指令不同于子程序調(diào)用指令。編譯器在編譯你的代碼時會用原宏定義中的若干條匯編指令代替程序中的“一條”宏指令插入到此宏指令位置處。若程序中有很多地方用了同樣的宏指令，那么相同的匯編指令集也會被復制成同樣多份，它不能節(jié)省代碼長度。而子程序調(diào)用只有一條指令，若一個子程序在程序中被多處調(diào)用， 增加的只是調(diào)用指令“ call”而子程序只有一個，它可以減少代碼長度。宏指令最有用的是集成少量且非常相關的代碼實現(xiàn)一個特定任務，例如 324 中的字變量加 1 這樣的功能。你可以安自己的習慣和項目的需要設計這樣的宏指令，甚至可以建一個宏指令庫頭文件，以后程序開發(fā)時直接用 include 包含進你的程序即可使用。 本章小結(jié) 本章闡述了 選用單片機 PIC16F877，以及在設計過程中編寫程序需要的匯編軟件 MPASM，學習好本章內(nèi)容對后面的設計過程具有非常重要的意義。 北京理工大學畢業(yè)設計（論文） 10 第三章 液晶顯 示模塊 液晶顯示模塊介紹 液晶顯示模塊出廠設置 液晶顯示模塊我們選用帶中文字庫圖形液晶顯示模塊 LCM240128ZK。 其中 有 固定的數(shù)據(jù)： LCM240128ZK 出廠時默認 6800 時序 . 移動 R26 到 R21 可改成 8080 時序。 LCM240128ZK 出廠時默認 8 位數(shù)據(jù)并行方式 . 移動 R27 到 R22 可改成 4 位數(shù)據(jù)并行方式 . DB0~DB3 有效， DB4~DB7 需接地。 LCM240128ZK 的功能特點： 1. LCM240128ZK 顯示內(nèi)容 15x8 行； 2. 內(nèi)含 7602 個簡體中文 字型； 3. 支持 4/8位 6800/8080MPU 接口； 4. 提供中 /英文文字對齊功能； 5. 內(nèi)建粗體字形與行距設定； 6. 對比度軟件調(diào)節(jié)，用戶可自建字庫； 7. 顯示類型： A： STN 黃綠模式， 6:00 視角； B： STN 藍模式， 6:00視角； C：FSTN， 6:00 視角。 8. CCFL 背光、 LED 背光； 在設計過程中： 由于液晶顯示器是靠反射光線進行顯示的器件，因此在環(huán)境光線較弱時，就需要有光源來使顯示變得清晰。這就產(chǎn)生了液晶顯示的采光技術。從目前背光源的類型來看，一般分為 LED 型、 EL 型和 CCFL 型。 需要注意的是： ；黃綠模式的可以不點亮背光源。 北京理工大學畢業(yè)設計（論文） 11 2．使用本產(chǎn)品時，在加電后首先調(diào)整 VO的電壓使其與 VCC的電壓差值為 . 3．本產(chǎn)品在上電后沒有接收到正確指令前熒屏沒有任何顯示。 LCM240128ZK 的簡介： 1 物理數(shù)據(jù)： item content unit LCD type STN LCD duty 1/128 LCD bias 1/12 View directing 6 Module size(W*H*T) 144*104*13max mm Viewing size(W*H) * mm Num of dots(W*H) 240*128 dots Dot size(W*H) * mm 原理框圖 及其對應的引腳說明 ： LCM240128ZK 的原理框圖如圖 31 所示： 圖 31 LCM240128ZK 的原理框圖 北京理工大學畢業(yè)設計（論文） 12 引腳的說明 如下表 ： PIN NO. SYMBOL LEVEL FUNCTION 1 vss 0v 模擬地 (使用時和數(shù)字地連接到一 起 ) 2 Vdd +5V 模擬電源 (使用時和數(shù)字電源連接到一起 ) 3 Vss 0V 數(shù)字地 4 Vdd +5V 數(shù)字電源 5 VO LCD 屏操作電壓（調(diào)節(jié) VO的值可以調(diào)節(jié)顯示對比度） 6 RS H/L 指令 /數(shù)據(jù)選擇 當 RS是 High時， MCU會存取指令寄存器(Instruction Register)，而當 RS是 Low時， MCU會存取資料寄存器 (Data Register)。 通常會連接到 MCU的位址線 A0。 7 WR（ R/W） L/H 寫信號。 當 MCU為 8080系列時， 此腳位為資料寫入信號 (WR)，于低電位動作。 當 MCU為 6800系列時，此腳位為讀取 /寫入信號(R/W)，高電位時表示為讀取的動作，低電位時表示為寫入的動作。 8 RDE H,H? L 讀信號。 當使用 8080系列的 MCU時， RD為資料讀取信號，在低電位動作。 當使用 6800系列的 MCU時， EN為 Enable信號，在高電位動作 9 /CS1 L 片選 當 CS1是 Low和 CS2是 high時，液晶會處于 Ready State，隨時可接受指令。 請將 CS1直接接 Low， CS2直接接 High，不需作Enable。 當液晶進入睡眠模式時 ,對 CS2連續(xù) LOWHIGH兩次，可以喚醒液晶。 10 CS2 H 11 BUSY H/L 忙碌信號 (busy signal)，可設成高或低電位動作。 當 BUSY腳位為 High時，控制器無法被存取，此腳位應該與