【正文】 擾通過高輸入阻抗的輸入端，導(dǎo)致內(nèi)部電路工作（ U4施密特觸發(fā)器輸入）產(chǎn)生額外的功耗，因此在 硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)必須避免輸入端懸空 。 amp。 PORTA輸出端口性能 R1 R2 K1 K2 充電 VOUT = VDD I充 R1 放電 VOUT = I放 R2 負(fù) 載 T1 =R K1 “P” T2=R K2 “N” U4 VDD + I/O端口鉗位二極管保護(hù) K1閉合， K2截止， VDD通過 R1給負(fù)載 R和 C充電， 浪涌電流 在電阻 R1上消耗能量。 電容存在自身漏電流，但 主要能量是通過 R1和 R2以 熱的形式呈現(xiàn)。 實(shí)際輸出低電平電壓大于“ 0”V， 它和負(fù)載流入的電 流有關(guān)。 雖然 20mA電流可驅(qū)動(dòng)繼電器，由于繼電器在通 /斷瞬間，此時(shí)由繼電器線圈所產(chǎn)生的瞬態(tài)反向電動(dòng)勢 比電源電壓高 10倍以上 的，如此高的反向電動(dòng)勢對 I/O端口是致命的。 若反向電動(dòng)勢較大，則導(dǎo)致 內(nèi)部鉗位二極管的損壞，I=V/R最后導(dǎo)致 IC的損壞。 V = L 設(shè)： L=10mH， di = 100mA， dt = 10μS 當(dāng)繼電器線圈在瞬間通過電流時(shí)，所產(chǎn)生反向電動(dòng)勢的電壓為： V = L = 100V di dt 102 101 10 106 雖然 PIC每一位 I/O 25mA的輸入電流滿足對繼電器的驅(qū)動(dòng)，但?。。?！ ? ? ? ? 所以必須在繼電器和 I/O引腳間加一隔離驅(qū)動(dòng)電路。 V=L (di/dt) 圖中通過保護(hù)電路的瞬態(tài)電流，含有高頻的干擾電流，且瞬時(shí)值較大，這個(gè)瞬態(tài)電流它會(huì)通過線路形成較強(qiáng)的電磁輻射，成為一個(gè)干擾源。 強(qiáng)者不可懼，弱者不可怠。 事業(yè)不可浮，文章不可虛。 志猶學(xué)海，業(yè)比登山。 P143 PIC單片機(jī)端口引腳可直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器等 繼電器的壽命：繼電器具有良好的導(dǎo)通性能，其導(dǎo)通電阻為 50mΩ～ 200mΩ，截止電阻為 1010Ω，信號傳輸失真小，共模干擾小，主要用于大電流、高壓和低速切換的地方。 5。 RA端口若用戶希望工作在數(shù)字 I/O，則必須在程序初始化時(shí)通過對 ADCON1寄存器 ((9FH)=07H） 的設(shè)置，使這些 I/O位工作在數(shù)字的 I/O狀態(tài)，否則用戶無法讀到各引腳的邏輯狀態(tài)（“ 0”和“ 1”）。 PCFG3:AN7 AN6 AN5 AN4 AN3 AN2 AN1 AN0 CHAN/PCFG0 RE2 RE1 RE0 RA5 RA3 RA2 RA1 RA0 REFS000 0 A A A A A A A A VDDVss 8/0000 1 A A A A Vref+ A A A RA3 Vss 7 / 100 10 D D D A A A A A VDDVss 5/000 11 D D D A Vref+ A A A RA3 Vss 4 / 10 100 D D D D A D A A VDDVss 3/00 101 D D D D Vref+ D A A RA3 Vss 2 / 1011x D D D D D D D D VDDRA2 0/01000 A A A A Vref+ Vref A A RA3 Vss 6 / 21001 D D A A A A A A VDDVss 6/01010 D D A A Vref+ A A A RA3 Vss 5 / 11011 D D A A Vref+ Vref A A RA3 RA2 4 / 21100 D D D A Vref+ Vref A A RA3 RA2 3 / 21101 D D D D Vref+ Vref A A RA3 RA2 2 / 21110 D D D D D D D A VDDVss 1/01111 D D D D Vref+ Vref D A RA3 RA2 1 / 2VREF+VREF 具有 RAi /ANi /VREF等這些 模擬 I/O位 在 復(fù)位后，均自動(dòng)工作在模擬的輸入狀態(tài)，且讀值為 “ 0”。 模擬信號的輸入 幅值可在 0～ 5Ｖ之間，也可以 懸空 ， 不論何種狀態(tài)都不會(huì)因內(nèi)部電路導(dǎo)致功耗加大。 通過對 PORTA寄存器的設(shè)置，無論 PORTA工作在模擬的輸入或數(shù)字的輸入 /輸出， TRISA方向寄存器始終控制 RA端口數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?。 例：初始化 PORTA端口 BCF STATUS， RP0 BCF STATUS， RP1 ；選體 0 CLRF PORTA ；將輸出數(shù)字鎖存器置“ 0” ； PORTA 地址 = 05H BSF STATUS， RP0 ；選體 1，以便對 TRISA寄存器進(jìn)行設(shè)置。 ADCON1地址 =9FH MOVWF ADCON1 ； 011X， RA全部為數(shù)字 I/O。因?yàn)?RA只 ；有 6個(gè) I/O位。 amp。 當(dāng) TRISA i設(shè)置為 “ 0”，表示所對應(yīng)的 PORTAi端口工作為 輸出 ； 所有寫 I/O引腳的操作，其執(zhí)行過程為 “ 讀 修改 寫 ” 。 例： BCF置 “ 0”指令和 BSF置 “ 1”指令的執(zhí)行過程為： 讀： 將 PORTA各 I/O寄存器（ 6個(gè)）內(nèi)容讀入內(nèi)部 ALU中。 寫： 將指定修改后的 I/O位及端口中其余未修改的 I/O 位，再寫入到各 I/O的輸出鎖存器中鎖存輸出。 1。指定位 在 ALU 中修改 3。 V RA3 RA4 RA5 要求繼電器閉合、 LED1和 LED2導(dǎo)通 ① BSF PORTA， 3 ② BSF PORTA， 4 ③ BSF PORTA， 5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 該工作方式存在的問題是當(dāng)對某 I/O位執(zhí)行寫操作時(shí)，由于首先對該端口執(zhí)行讀操作，因此可能在執(zhí)行完 “ 讀 修改 寫 ” 操作后， 可能修改 未執(zhí)行寫操作 “ 位 ” 的原狀態(tài)。這是因?yàn)樵趫?zhí)行 BSF PORTA ， 4 指令時(shí)，首先 要執(zhí)行回讀操作，此時(shí)回讀的 RA3位電位為 ，所以 RA3被 視為邏輯“ 0”，當(dāng)對 RA4位修改 后，再執(zhí)行寫操作，這樣就導(dǎo)致 RA3位實(shí)際輸出的邏輯值為“ 0”， 導(dǎo)致繼電器的觸點(diǎn)斷開。 V RA3 RA4 RA5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 V RA3 RA4 RA5 要求繼電器閉合、 LED1和 LED2導(dǎo)通 ① BSF PORTA， 3 ② BSF PORTA， 4 ③ BSF PORTA， 5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 20MHz = ，因此執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間為 : * 4 = [ Q4指令執(zhí)行結(jié)束， Q1又執(zhí)行指令 ] BSF PORTA， 5第三條指令執(zhí)行后，最后實(shí)際結(jié)果可能是： RA4=RA3=“0”、 RA5=“1”。若 CPU的工作時(shí)鐘頻率足夠高（ 20MHz = ，執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間為 * 4 = ），由于指令執(zhí)行所需的時(shí)間非常小，此時(shí)若導(dǎo)線足夠長和導(dǎo)線截面積較小，當(dāng)由導(dǎo)線產(chǎn)生的 C1分布電容較大時(shí)，由 RA4輸出的邏輯“ 1”通過導(dǎo)線對 C1進(jìn)行充電（ 邏輯“ 1” ，對 COMS VOH_MIN = VCC – ； IOH ≤ 20 μ A）到邏輯“ 1”，所需要的時(shí)間可能大于或等于 。由于執(zhí)行 BSF PORTA ， 5指令，首先是執(zhí)行讀端口操作 (Q4指令執(zhí)行結(jié)束， Q1又執(zhí)行讀操作 )，若在執(zhí)行 BSF PORTA ， 5指令時(shí) C1上的充電電壓不滿足 VOH_MIN，則回讀 RA4的電壓即為邏輯“ 0”，當(dāng)對 RA5修改后，隨之執(zhí)行寫操作，結(jié)果導(dǎo)致 RA4輸出為邏輯“ 0”，即最后結(jié)果是： RA4=RA3=“0”、RA5=“1”。 V RA3 RA4 RA5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 解決 C1充電問題是將電阻加到 RA4端口。 用其它指令替代上述三條指令，解決回讀所存在的問題。 V RA3 RA4 RA5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 V RA3 RA4 RA5 CPU LED1 LED2 C1 C2 T1 ?硬件 : ? 硬件是構(gòu)成微機(jī)的物理裝置，它是硬設(shè)備和硬結(jié)構(gòu)有機(jī)組合的整體。 ? 硬結(jié)構(gòu)則是將硬設(shè)備按一定規(guī)則集成為一個(gè)整體的方法。 MOVWF PORTA MOVF PORTA,W NOP NOP MOVWF PORTA MOVF PORTA,W NOP TPD I/O寫操作發(fā)生在指令周期的 Q4，讀操作發(fā)生在 Q1。由此知當(dāng)輸入的狀態(tài)不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)在讀操作前加若干個(gè) NOP指令，或先執(zhí)行其他操作后再執(zhí)行讀操作。引腳端口的 ESD保護(hù) 輸入端的鉗位二極管主要作用是保護(hù)引腳內(nèi)部免遭 ESD所造成的破壞。因此在輸入端需加限流電阻，其電阻值的大小以不影響 CPU對輸入邏輯的誤讀和判斷。 EMC（ Electro Magic Compatibility） 靜電磁兼容 ? 人體放電模型是 LCR， L常常被忽略，但 L決定了放電電流的上升時(shí)間， R的范圍是 500~10K范圍，取決于人體的哪一部分，手指放電 R為 10K；手掌放電 R為 1K；若用手握住金屬體 R為 500。分別用高壓電流通過鑒 10M的電阻把被測人體和 C=2700Pf的電容充到某一電壓 V，之后讓人體和電容器通過一個(gè) 1K電阻對地放電 ……..科克等得到的人體參數(shù)為 C=132~190Pf。 靜電放電及危害防護(hù) 劉尚合等 北京郵電大學(xué)出版社 P129 ?人體電阻的大小在 500~1K之間變化，并于人體產(chǎn)生的放電部位有關(guān)。若放電發(fā)生在較大的金屬體上，列如椅子，手推車，人體電阻可以減小到 50。 10Pf電容器模擬人體電容， 330的放電電阻模擬人體電阻 …… 電磁兼容原理及應(yīng)用 郭銀景 清華出版社 P91 ?人體電阻一般在 100~500Ω之間，視人體具體情況而變化 …… 系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計(jì) 李海泉 科學(xué)出版社 P297 注意： PORTA端口寄存器在體 1（ 05H）中。 設(shè)置各端口的輸入 /輸出方式時(shí)，必須注意體的選擇。 RB7~RB0工作為輸入 /輸出的狀態(tài)，必須通過對方向寄存器 TRISB的設(shè)置。 ? RB3/PGM： I/O、編程電壓 ? RB6/PGC： I/O、編程時(shí)鐘 ? RB7/PGD： I/O、編程數(shù)據(jù) ? RB7~RB4,RB1/RB2： I/O、電平變化中斷 ? RB0/INT： I/O、外部中斷輸入 D Q CK D Q CK Q Q D EN VDD DATA BUS WR PORT WR TRIS RD PORT RB0/INT RD TRIS U1 U2 U3 I/O位 方向寄存器 輸入數(shù)據(jù)鎖存器 輸出數(shù)據(jù)鎖存器 PORTB RB3~RB0 I/O電路結(jié)構(gòu) RBPU 施密特觸發(fā)器 TTL input Buffer 弱上拉 （弱上拉允許位） U2Q=1 輸出 U2Q=0 輸入 當(dāng) PORTB工作在 輸 入時(shí) ，通過將選項(xiàng) 寄存器 OPTION的 D7位 RBPU 的設(shè)置為 “ 0”，此時(shí) RORTB內(nèi)部每一位均有 一個(gè)弱上拉；若將 RBPU 的設(shè)置為 “ 1”， PORTB內(nèi) 部的弱上拉被禁止。上電