【正文】 4技術(shù)要點 低功耗設(shè)計本設(shè)計屬于嵌入式系統(tǒng)，是由電池來供給電能的，因此低能耗的設(shè)計是非常重要的。通道2接口 保留未用五、PTR4000的配置PTR4000上電以后首先必須單片機對其進行配置；單片機首先將按照模式控制真值表將PTR4000設(shè)為配置模式；然后單片機通過通道l的CLKl、DATA將15byte的配置數(shù)據(jù)送入PTR4000模塊，完成配置(見表6)位的位置位數(shù)名稱功能功能配置119：1128DATA2W通道2的數(shù)據(jù)長度111：1048DATA1W通道1的數(shù)據(jù)長度103：6440ADDR2通道2的地址63：2440ADDR1通道1的地址23：186ADDRW地址的位數(shù)171CRCL選擇8位或16位的CRC161CRCENCRC使能基本配置151RX2EN允許通道2141CM通信模式131REDRSB通信速率設(shè)置12：103XOF晶振頻率設(shè)置9：82RFPWP發(fā)射功率設(shè)置7：17RFCH頻點設(shè)置01RXEN發(fā)射/接收選擇配置字一共為120bit，在CLK1的上升沿開始最高位（MSB），模塊內(nèi)部更新所有內(nèi)部設(shè)置，即新的配置字在CS的下降沿后開始生效。圖11中DS18B20采用寄生電源方式，其VDD和GND端均接地。單線CRC可以用一個由移位寄存器和XOR門構(gòu)成的多項式發(fā)生器來產(chǎn)生，見圖l 0.圖1 O單線CRC移位寄存器的各位都被初始化為0。CRC計算等式如下： CRC=X8+X5+X4+1DS18BV20同樣用上面的公式產(chǎn)生一個8位CRC值，把這個值提供給總線控制器用來校驗傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。這是通過改變計數(shù)器對溫度每增加一度所需計數(shù)的的值來實現(xiàn)的。如果計數(shù)器在門周期結(jié)束前到達O，則溫度寄存器(同樣被預(yù)置到55℃)的值增加，表明所測溫度大于55℃。對于單線操作：漏極開路73VDDVDD四、測溫操作DS18B20通過一種片上溫度測量技術(shù)來測量溫度。ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼，每個DS18B20的64位序列號均不相同。 溫度傳感器DS18B20一、DS18B20的特點DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有3引腳TO92小體積封裝形式；溫度測量范圍為55℃～+125℃，可編程為9位～l 2位A／D轉(zhuǎn)換精度，℃，被測溫度用符號擴展的l 6位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可在遠端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個DSl8B20可以并聯(lián)到3根或2根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。七、工作寄存器W W寄存器是一個8位的用于ALU運算的工作寄存器，相當于一般微處理機中的A累加器，但它是一個不可尋址的寄存器。 (3)“RETLW39。由此“GOTO’可以跳到任意單元。芯片復(fù)位后，程序計數(shù)器PC的所有位都被置“1。 FSR寄存器在PIC16C57中是7位寄存器，由于片內(nèi)有128個存儲單元，分成4個“體”，每個“體有32個單元。選擇寄存器OPTION————TOCSTOSEPSAPS2PSPSO 其中各位意見如下：(1) PSPSPS0(DDD0)(Perscaler)預(yù)分頻位PS2 PS1 PS0 TMRO分辨率 WDT分辨率 PS2 PS1 PS0 TMRO分辨率 WDT分辨率0 0 0 1:2 1:11 0 0 1:32 1:160 0 1 1:4 1:21 0 1 1:64 1:320 1 0 1:8 1:41 1 0 1:128 1:640 1 1 1:16 1:81 1 1 1:256 1:128(2)PSA(D3)(Perscaler Assignment)預(yù)分頻器分配位 PSA=O 預(yù)分頻器指定分配為TMRO用； PSA=I 預(yù)分頻器指定分配為WDT用。當這兩位分別為00、010和平共處l時，就分別選中O、l、2和3頁程序存儲器，其對應(yīng)的地址范圍是000h1FFh、200h3FFh、400h5FFh和600h7FFh。 (4)PD(D3)(Power Down)低功耗標志位 芯片上電后或執(zhí)行CLRWDT指令后，該位被置l；當執(zhí)行SLEEP指令后，該位被清零。 對循環(huán)移位指令RRF和RLF，該位將與源寄存器的數(shù)據(jù)一起循環(huán)移位。這個寄存器用于提供當前ALU指令操作結(jié)果所引起的算術(shù)狀態(tài)、復(fù)位狀態(tài)和適當程序存儲器大于512個字時的頁面地址預(yù)選等變化的信息位。另外還有用于I/O口配制和預(yù)分頻選擇的專用寄存器。 圖6 PICl6F74的管腳圖表1 管腳功能引腳名I／O特性電平功能OSCI／CLKIN輸入COMS振蕩輸入腳OSC2/CLKOUT輸出震蕩輸出腳MCLR輸入斯密特輸入復(fù)位輸入腳，低電平有效RAO/ANORA1/AN1RA2/AN2RA3/AN3/VREFRA4/TOCK1RA5/AN4/SSI/OI/OI/OI/OI/OI/OTTLTTLTTLTTL斯密特輸入TTLPORTA數(shù)字I/O口，雙向可編程，并可做A/D輸入A/D輸入通道0A/D輸入通道1A/D輸入通道2A/D輸入通道3可作為TMRO外部時鐘輸入亦可作A/D輸入通道4，或同步串行口的從屬器選擇輸入RBO/INTRB1RB2RB3RB4RB5RB6RB7I/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OTTL/斯密特TTLTTLTTLTTLTTLTTLTTLPORTB口，雙向可編程，弱上位，外部中斷輸入具有電平變化中斷功能具有電平變化中斷功能具有電平變化中斷功能具有電平變化中斷功能RCO/T10SI/T1CK1RC1/T10ST/CCP2RC2/CCP1RC3/SCK/SCLI/OI/OI/OI/O斯密特輸入斯密特輸入斯密特輸入斯密特輸入PORTC口，雙向可編程亦可作為TIMER1震蕩輸入、TIMER1的時鐘輸入亦可作為TIMER1震蕩輸入、CCP2輸入輸出亦可作為CCP1輸入輸出亦可作為同步串行通訊時鐘RC4/SDI/SDARC5/SD0RC6/TX/CKRC7/RX/DTI/OI/OI/OI/O斯密特輸入斯密特輸入斯密特輸入斯密特輸入亦可作為SPI通訊之數(shù)據(jù)輸入線或I2C數(shù)據(jù)線亦可作為SPI通訊之數(shù)據(jù)輸出亦可作為異步發(fā)送線或SCI同步傳輸?shù)臅r鐘線亦可作為異步發(fā)送線或SCI同步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)線RD0/PSP0RD1/PSP1RD2/PSP2RD3/PSP3RD4/PSP4RD5/PSP5RD6/PSP6RD7/PSP7I/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/O斯密特/TTL斯密特/TTL斯密特/TTL斯密特/TTL斯密特/TTL斯密特/TTL斯密特/TTL斯密特/TTLPORTD口，雙向可編程，亦可作為并行口，作為并行口是TTL輸入，作為一般I/O口時為斯密特輸入REO/RD/AN5RE1/WR/AN6RE2/CS/AN7I/OI/OI/O斯密特/TTL斯密特/TTL斯密特/TTLPORTE口，雙向可編程，亦可作為并行樓的控制線或A/D輸入RD:并行口讀信號線或A/D輸入通道5WR:并行口寫信號線或A/D輸入通道6CS:并行口片選線或/D輸入通道7VSS地VDD電源一、 中斷控制寄存器INTCONGIEPEIETOIEINTERBIETOIFINTFRBIFRBIF：PORTB口中斷標志位，需由軟件清零 1=RB7：4有電平變化、 0=RB7：4無電平變化INTF：外部INF中斷標志位，需由軟件清零 1=INT腳上有中斷觸發(fā)信號 0=INT腳上無中斷觸發(fā)信號TOIF：TIMERO溢出中斷位，需由軟件清零 1=TIMERO溢出中斷 0=TIHERO未發(fā)生溢出RBIE：PORTB中斷使能位 1=使能PORTB中斷 0=屏蔽PORTB中斷INTE：中斷使能位 l=使能INT中斷 0=屏蔽INT中斷TOIE：TIMERO中斷使能位 1=使能TIMERO中斷 0=屏蔽TIMERO中斷PEIE：外設(shè)中斷使能位 1=使能所有未屏蔽的外設(shè)中斷 0=屏蔽所有外設(shè)中斷GIE：中斷總使能位 1=使能所有未屏蔽中斷 0=屏蔽所有中斷二、 數(shù)據(jù)存儲器的組織結(jié)構(gòu) 由于數(shù)據(jù)存儲器被集成在片內(nèi)，可以直接用內(nèi)部總線傳送信息，所以它們都是以寄存器方式工作和尋址。全靜態(tài)設(shè)計 內(nèi)置自振式(RC振蕩)看門狗內(nèi)置上電復(fù)位電路(POR) 同步串行I2C／SPI總線操作 有1～2路捕抓輸入／比較輸出／PWM輸出(CCP) 帶8位A／D轉(zhuǎn)換輸入 執(zhí)行速度時鐘振蕩指令周期40HZ100us1MHZ4us4MHZ1us101VIHZ400ns20MHZ200ns有固定的中斷開銷時間，同步中斷是3個周期(Tcy)。根據(jù)要求可以選用多個不同數(shù)目的內(nèi)容和外部中斷源。數(shù)據(jù)輸入線允許有25mA的倒灌電流，可以直接驅(qū)動LED。6 功能強大的I／O性能 PIC系列微控制器的一個特點就是其輸入輸出功能十分強大。低電流特性應(yīng)用于長壽命電池供電的系統(tǒng)是很理想的。因為片內(nèi)有上電復(fù)位電路、監(jiān)視定時器電路和RC振蕩器電路選擇等，所以就不需要增加價格較高的片外支持的功能元器件，從而降低了系統(tǒng)成本和系統(tǒng)功耗。 2實時執(zhí)行 對時間要求苛刻的應(yīng)用，例如電機控制、高速I/O或串行數(shù)據(jù)位流操作等，PIC系列微控制器可以提供一種新的低成本的解決方案。 周期0 周期1 周期2 周期3 周期4執(zhí)行1取指1執(zhí)行2取指2取指3執(zhí)行3執(zhí)行4取指4圖4 指令流水線結(jié)構(gòu)示意圖PIC的結(jié)構(gòu)特點還體現(xiàn)在寄存器組上（見圖5)。 CPU程序和數(shù)據(jù)存儲 CPU數(shù)據(jù)存儲程序存儲 哈佛結(jié)構(gòu)圖3 兩種不同結(jié)構(gòu)的示意圖3．兩級指令流水線結(jié)構(gòu)PIC系列微控制器的取指和執(zhí)行采用指令流水線結(jié)構(gòu)(見圖4)，當一條指令被執(zhí)行時允許下一條指令同時被取出，使得在每個時鐘周期可以獲得最高效率。由于可以對程序和數(shù)據(jù)同時進行訪問，所以提高了數(shù)據(jù)吞吐率。 傳統(tǒng)的馮在單周期內(nèi)可以對I／O 口的任一位直接進行位操作。在相同情況上，PIC微控制器所需要的編碼比一般要少一半，其指令的高效率又可使編碼開發(fā)時間節(jié)約30％。先進的類RISC結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在每一條高效率和功能強大的指令上。該公司推出了三個不同層次系列、幾十種產(chǎn)品來滿足不同的產(chǎn)品設(shè)計需要，這三個系列微控制器的每一種型號的芯片都含有片內(nèi)程序存儲器，而且它們的指令系統(tǒng)向上兼容，用戶可以根據(jù)需要選擇具有各種不同外圍接口功能、不同封裝形式和不同電壓范圍的芯片；該公司還可以提供完整的可兼容的開發(fā)工具套件和世界范圍的現(xiàn)場應(yīng)用支持，所以這個系列的微控制器在市場上極具強勁的競爭力，在全球都可以看到PIC微控制器從辦公自動化設(shè)備、消耗電子產(chǎn)品、電訊通信、智能儀器儀表、到汽車電子、金融電子、工業(yè)控制等不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。在這眾多的五彩繽紛的微控制器中，美國Microchip技術(shù)公司的PIC系列微控制器則異軍突起，獨樹一幟。本設(shè)計中采用RS232C接口進行異步通訊即可滿足要求。RS485傳輸速率最高為10Mbit/s，最大電纜長度為1200米。RS485標準允許最多并聯(lián)32