【正文】 5 特別適用于初學(xué)者學(xué)習(xí)和在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)階段使用；它也可以作為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的終極產(chǎn)品。微芯公司還將 FLASH 芯片做成與 OTP 芯片價(jià)格 相近，以致可用 FLASH芯片代替 OTP 芯片。微芯公司的單片機(jī)是品種最豐富的單片機(jī)系列之一，被廣泛地應(yīng)用于各種儀器和設(shè)備中。 這種單片機(jī)具有如下顯著的特點(diǎn)： 開(kāi)發(fā)容易，周期短：由于 PIC 采用類(lèi) RISC 指令集，指令數(shù)目少（ PIC16F87X 僅 35 條指令），且全部為單字長(zhǎng)指令，易學(xué)易用；相對(duì)于采用 CISC（復(fù)雜指令集）結(jié)構(gòu)的單片機(jī)可節(jié)省 30 %以上的開(kāi)發(fā)時(shí)間、 2 倍以上的程序空間。 高速： PIC 采用哈佛總線和類(lèi)精簡(jiǎn)指令集，逐步建立了一種新的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，指令的執(zhí)行速度比一般的單片機(jī)要快 4～ 5 倍。 低功耗： PIC 采用 CMOS電路設(shè)計(jì)，結(jié)合了諸多的節(jié)電特性，使其功耗很低；100 %的靜態(tài)設(shè)計(jì)可進(jìn)入休眠（ Sleep）省電狀態(tài)，而不會(huì)影響激活后的正常運(yùn)行。微芯公司的單片機(jī)是各類(lèi)單片機(jī)中低功耗設(shè)計(jì)最好的產(chǎn)品之一。 低價(jià)實(shí)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(jià)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(kāi)發(fā)工 具及大量子程序庫(kù)和應(yīng)用實(shí)例，使產(chǎn)品開(kāi)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(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，它廣泛用于各種智能型儀器和低功耗電子產(chǎn)品中。點(diǎn)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(shí)現(xiàn)屏幕上下左右滾動(dòng)、動(dòng)畫(huà)、閃爍、文本特征顯示等功能，用途十分廣泛。 而 16F877 單片機(jī)功能強(qiáng)勁價(jià)格低廉，是非常合適的選擇。 為了更好地開(kāi)展大學(xué)單片機(jī)的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中單片機(jī)的應(yīng)用 ,提高 PIC16F877 開(kāi)發(fā)的速度，我們 采用 PIC16F877 單片機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)功能齊全的通用模板。以后章節(jié)提供的大量應(yīng)用程序和接口程序樣例都是在這個(gè)實(shí)驗(yàn)板的基礎(chǔ)上編寫(xiě)的。 北京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 2． 3 匯編語(yǔ)言編譯器 程序的代碼往往是使用一般的文本編輯器來(lái)編寫(xiě)的，然后再由編譯器進(jìn)行編譯，源程序代碼中包含了 PIC 標(biāo)準(zhǔn)指令和偽指令。編譯器能正確無(wú)誤的把標(biāo)準(zhǔn)指令轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼；至于偽指令是編譯器提供給使用者使用的，對(duì)單片機(jī)的最后程序段代碼不會(huì)有太大影響 因此對(duì)于軟件學(xué)習(xí)上來(lái)說(shuō)，一個(gè)是編譯器的使用，另一個(gè)是 ICE 開(kāi)發(fā)環(huán)境，通常都是獨(dú)立指定的， ICE 開(kāi)發(fā)環(huán)境通常和硬件ICE選擇有 關(guān)，而編譯器對(duì) ICE 開(kāi)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(kāi)發(fā)的效率， Microchip 提供了一個(gè) PIC編譯器，稱(chēng)為 MPASM，其新版本可以在 WINDOWS 下運(yùn)行，因此我們選用 MPASM環(huán)境進(jìn)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(jī)器碼，加上仿真調(diào)試 的需要，因此在編寫(xiě)一個(gè)程序時(shí)，會(huì)有其他衍生文件，這些文件都是以相同的文件名，不同的擴(kuò)展名的方式存在。包括了： .ASM ASM文件是默認(rèn)的源文件名，也就是以文本編輯器編寫(xiě)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(lái)的機(jī)器碼，是燒寫(xiě)到單片機(jī)中的格式。 HEX 文件是十六進(jìn)制表示的機(jī)器碼文件，而這種機(jī)器碼文件通常還有不同的格式區(qū)別，通常默認(rèn) INTEL格式，如果使用不同的格式，在燒寫(xiě)時(shí)也要選取相同的格式才不會(huì)出錯(cuò)。 .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(shí)，實(shí)北京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 際就是在使用這個(gè)文件。 .LST LST文件是 MPASM 編譯后所得到的一個(gè)文件列表，這個(gè)文件詳細(xì)的列出了整個(gè)源文件的內(nèi)容，并且 加上了行號(hào) 、每一頁(yè)的標(biāo)題、轉(zhuǎn)換后的指令碼與地址以及一些統(tǒng)計(jì)信息。 LST 文件最后有一個(gè)程序存儲(chǔ)器的使用狀況，可以讓你了解程序到底寫(xiě)了多大，還有多少空間可用。 .ERR ERR是 MPASM 編譯后所得到的一個(gè)錯(cuò)誤列表文件。文件的內(nèi)容主要有兩類(lèi)，一個(gè)是錯(cuò)誤信息，另一個(gè)是警告信息 。這對(duì)我們?cè)诔醪秸{(diào)試上是相當(dāng)有幫助的，錯(cuò)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(biāo)寄存器的選擇、程序跨頁(yè)的提醒等。 基本上這些文件在每次從新編譯時(shí)都會(huì)全部更新，因此寫(xiě)不同的程序時(shí)，建議讀者建立不同的文件夾來(lái)放 置同一個(gè)程序的相關(guān)文件，才不會(huì)有錯(cuò)綜復(fù)雜的感覺(jué)。 在 MPASM 的格式中 數(shù)字的表示有好 幾種方法，通常是默認(rèn)的十六進(jìn)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(xiě)有一定格式，基本上 ASM 文件屬于純文本文件，源程序的編寫(xiě)是以一行一行的方式進(jìn)行的， MPASM 的編譯也是以行為單位來(lái)進(jìn)行的 。每一行的 內(nèi)容基本上不外乎下面四種：標(biāo)號(hào)，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(guò)要作為標(biāo)號(hào)的名稱(chēng)必須從每一行第一欄開(kāi)始，因?yàn)槌霈F(xiàn)在第一行第一欄的的字會(huì)被視 為 標(biāo)號(hào)，標(biāo)號(hào)名稱(chēng)必須要以英文字母。 北京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 2． 5 MPASM 的偽指令 在原始的 ASM 程序中指令是用來(lái)控制單片機(jī)的動(dòng)作的，偽指令則是用來(lái)控制程序代碼的規(guī)劃。從程序編譯的角度來(lái)看，指令會(huì)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(gè)符號(hào)代表哪個(gè)寄存器、哪個(gè)標(biāo)號(hào)代表哪個(gè)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(shí)也比較方便。 MPASM 所提供的偽指令也相當(dāng)多，不過(guò)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，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(lái)定義頭文件，頭文件主要是對(duì)單片機(jī)存儲(chǔ)地址定義的，因此不同的單片機(jī)有不同的頭文件，頭文件的定義可以按照個(gè)人喜好而定，在定義好后，每次再使用該單片機(jī)時(shí)可以重復(fù)使用，無(wú)須再重新定義或復(fù)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(shí)在很多方面都可以看到，在 MPASM 當(dāng)中也提供了宏指令，宏指令其實(shí)就是一堆指令的集合， 對(duì)于常用的一些程序，以宏的方式來(lái)表示在使用上會(huì)方便不少。因此宏指令和子程序比較起來(lái)有類(lèi)似的地方。 引入宏指令的目的也 是為了增強(qiáng)程序的可讀性和易維護(hù)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(huì)直接產(chǎn)生真正的機(jī)器碼；但宏指令是真正的指令，它實(shí)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(hù)也可以自己編寫(xiě)任意形式的宏指令。 除了 MPASM 內(nèi)帶的宏指令外，按實(shí)際開(kāi)發(fā)的需要和個(gè)人的習(xí)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 性大大提高，也更容易移植。 自己定義宏指令時(shí)須遵循一些語(yǔ)法規(guī)則。宏指令的定義由“宏指令名“開(kāi)始，后跟關(guān)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(kāi)始寫(xiě)基本的匯編指令或已被認(rèn)可的其它宏指令（宏嵌套）；指令可以是任意多行，最后以關(guān)鍵詞“ endm”結(jié)束整個(gè)宏定義 。 使用宏指令時(shí)幾個(gè)問(wèn)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(shí)會(huì)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(huì)被復(fù)制成同樣多份，它不能節(jié)省代碼長(zhǎng)度。而子程序調(diào)用只有一條指令，若一個(gè)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(gè)，它可以減少代碼長(zhǎng)度。宏指令最有用的是集成少量且非常相關(guān)的代碼實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定任務(wù)，例如 324 中的字變量加 1 這樣的功能。你可以安自己的習(xí)慣和項(xiàng)目的需要設(shè)計(jì)這樣的宏指令，甚至可以建一個(gè)宏指令庫(kù)頭文件，以后程序開(kāi)發(fā)時(shí)直接用 include 包含進(jìn)你的程序即可使用。 本章小結(jié) 本章闡述了 選用單片機(jī) PIC16F877，以及在設(shè)計(jì)過(guò)程中編寫(xiě)程序需要的匯編軟件 MPASM，學(xué)習(xí)好本章內(nèi)容對(duì)后面的設(shè)計(jì)過(guò)程具有非常重要的意義。 北京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shè)置 液晶顯示模塊我們選用帶中文字庫(kù)圖形液晶顯示模塊 LCM240128ZK。 其中 有 固定的數(shù)據(jù)： LCM240128ZK 出廠時(shí)默認(rèn) 6800 時(shí)序 . 移動(dòng) R26 到 R21 可改成 8080 時(shí)序。 LCM240128ZK 出廠時(shí)默認(rèn) 8 位數(shù)據(jù)并行方式 . 移動(dòng) 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(diǎn)： 1. LCM240128ZK 顯示內(nèi)容 15x8 行； 2. 內(nèi)含 7602 個(gè)簡(jiǎn)體中文 字型； 3. 支持 4/8位 6800/8080MPU 接口； 4. 提供中 /英文文字對(duì)齊功能； 5. 內(nèi)建粗體字形與行距設(shè)定； 6. 對(duì)比度軟件調(diào)節(jié)，用戶(hù)可自建字庫(kù)； 7. 顯示類(lèi)型： A： STN 黃綠模式， 6:00 視角； B： STN 藍(lán)模式， 6:00視角； C：FSTN， 6:00 視角。 8. CCFL 背光、 LED 背光； 在設(shè)計(jì)過(guò)程中： 由于液晶顯示器是靠反射光線進(jìn)行顯示的器件，因此在環(huán)境光線較弱時(shí)，就需要有光源來(lái)使顯示變得清晰。這就產(chǎn)生了液晶顯示的采光技術(shù)。從目前背光源的類(lèi)型來(lái)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(diǎn)亮背光源。 北京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 2．使用本產(chǎn)品時(shí)，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(méi)有接收到正確指令前熒屏沒(méi)有任何顯示。 LCM240128ZK 的簡(jiǎn)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(duì)應(yīng)的引腳說(shuō)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 引腳的說(shuō)明 如下表 ： PIN NO. SYMBOL LEVEL FUNCTION 1 vss 0v 模擬地 (使用時(shí)和數(shù)字地連接到一 起 ) 2 Vdd +5V 模擬電源 (使用時(shí)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(duì)比度） 6 RS H/L 指令 /數(shù)據(jù)選擇 當(dāng) RS是 High時(shí)， MCU會(huì)存取指令寄存器(Instruction Register)，而當(dāng) RS是 Low時(shí)， MCU會(huì)存取資料寄存器 (Data Register)。 通常會(huì)連接到 MCU的位址線 A0。 7 WR（ R/W） L/H 寫(xiě)信號(hào)。 當(dāng) MCU為 8080系列時(shí)， 此腳位為資料寫(xiě)入信號(hào) (WR)，于低電位動(dòng)作。 當(dāng) MCU為 6800系列時(shí)，此腳位為讀取 /寫(xiě)入信號(hào)(R/W)，高電位時(shí)表示為讀取的動(dòng)作，低電位時(shí)表示為寫(xiě)入的動(dòng)作。 8 RDE H,H? L 讀信號(hào)。 當(dāng)使用 8080系列的 MCU時(shí)， RD為資料讀取信號(hào)，在低電位動(dòng)作。 當(dāng)使用 6800系列的 MCU時(shí)， EN為 Enable信號(hào)，在高電位動(dòng)作 9 /CS1 L 片選 當(dāng) CS1是 Low和 CS2是 high時(shí)，液晶會(huì)處于 Ready State，隨時(shí)可接受指令。 請(qǐng)將 CS1直接接 Low， CS2直接接 High，不需作Enable。 當(dāng)液晶進(jìn)入睡眠模式時(shí) ,對(duì) CS2連續(xù) LOWHIGH兩次，可以喚醒液晶。 10 CS2 H 11 BUSY H/L 忙碌信號(hào) (busy signal)，可設(shè)成高或低電位動(dòng)作。 當(dāng) BUSY腳位為 High時(shí)，控制器無(wú)法被存取，此腳位應(yīng)該與