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PIC單片機開發(fā)過程中軟、硬件設(shè)計一些經(jīng)驗、技巧

發(fā)布時間:2023-10-05
本文總結(jié)了作者pic單片機開發(fā)過程中一些經(jīng)驗、技巧,供同行參考。 1 怎樣進一步降低功耗
功耗,電池供電儀器儀表中是一個重要考慮因素。pic16c××系列單片機本身功耗較低(5v,4mhz振蕩頻率時工作電流小于2ma)。為進一步降低功耗,保證滿足工作要求前提下,可采用降低工作頻率方法,工作頻率下降可大大降低功耗(如pic16c××3v,32khz下工作,其電流可減小到15μa),但較低工作頻率可能導(dǎo)致部分子程序(如數(shù)學(xué)計算)需占用較多時間。這種情況下,當(dāng)單片機振蕩方式采用rc電路形式時,可以采用中途提高工作頻率辦法來解決。
具體做法是閑置一個i/o腳(如rb1)和osc1管腳之間跨接一電阻(r1),如圖1所示。低速狀態(tài)置rb1=0。需進行快速運算時先置rb1=1,充電時,電容電壓上升快,工作頻率增高,運算時間減少,運算結(jié)束又置rb1=0,進入低速、低功耗狀態(tài)。工作頻率變化量依r1阻值而定(注意r1不能選太小,振蕩電路不起振,一般選取大于5kω)。
另外,進一步降低功耗可充分利用“sleep”指令。執(zhí)行“sleep”指令,機器處于睡眠狀態(tài),功耗為幾個微安。程序可待命狀態(tài)使用“sleep”指令來等待事件,也可延時程序里使用(見例1、例2)。延時程序中使用“sleep”指令降低功耗是一個方面,同時,是關(guān)中斷狀態(tài),port b端口電平變化可喚醒“sleep”,提前結(jié)束延時程序。這一點一些應(yīng)用場合特別有用。同時注意使用“sleep”時要處理好與wdt、中斷關(guān)系。
例1(用mplab-c編寫) 例2(用masm編寫)
delay() delay
{ ;此行可加開關(guān)中斷指令
/*此行可加開關(guān)中斷指令*/ 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中各中斷允許位對中斷狀態(tài)位并無影響。當(dāng)port b配置成輸入方式時,rb<7:4>引腳輸入每個讀操作周期被抽樣并與舊鎖存值比較,一旦不同就產(chǎn)生一個高電平,置rbif=1。開rb中斷前,也許rbif已置“1”,開rb中斷時應(yīng)先清rbif位,以免受rbif原值影響,同時中斷處理完成后最好是清rbif位。
3 用mplab-c高級語言寫pic單片機程序時要注意問題
3.1 程序中嵌入?yún)R編指令時注意書寫格式 見例3。
例3
…… ……
while(1) {#asm while(1) {
…… #asm /*應(yīng)另起一行*/
#endasm ……
}/*不能正確編譯*/ #endasm
…… }/*編譯*/
……
當(dāng)內(nèi)嵌匯編指令時,從“#asm”到“endasm”每條指令都必須各占一行,否則編譯時會出錯。
3.2 加法、乘法最安全表示方法 見例4。
例4
#include<16c71.h>
#include
unsigned int a, b;
unsigned long c;
void main()
{ a=200;
b=2;
c=a*b;
} /*不到正確結(jié)果c=400*/
原因是mplab-c以8×8乘法方式來編譯c=a*b,返回單字節(jié)結(jié)果給c,結(jié)果溢出被忽略。改上例中“c=a*b;”表達式為“c=a;c=c*b;”,最為安全(對加法處理同上)。
3.3 了解乘除法函數(shù)對寄存器占用
pic片內(nèi)ram僅幾十個字節(jié),空間特別寶貴,而mplab-c編譯器對ram址具有不釋放性,即一個變量使用址不能再分配給其它變量。如ram空間不能滿足太多變量要求,一些變量只能由用戶強制分配相同ram空間交替使用。而mplab-c中乘除法函數(shù)需借用ram空間來存放中間結(jié)果,乘除法函數(shù)占用ram與用戶變量址重疊時,就會導(dǎo)致出現(xiàn)不可預(yù)測結(jié)果。c程序中用到乘除法運算,最好先程序機器碼反匯編代碼(包含生成lst文件中)查看乘除法占用址是否它變量址有沖突,以免程序跑飛。mplab-c手冊并沒有給出其乘除法函數(shù)對具體ram址占用情況。例5是乘法函數(shù)對0×13、0×14、0×19、0×1a址占用情況。
例5
部分反匯編代碼
#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
;調(diào)用乘法函數(shù)
…… 01af 1283 bcf 03,5
} 01b0 009f movwf 1f
;返回結(jié)果低字節(jié)
01b1 0804 movf 04,w
01b2 00a0 movwf 20
;返回結(jié)果高字節(jié)
4 對芯片重復(fù)編程
對無硬件仿真器用戶,總是選用帶eprom芯片來調(diào)試程序。每更改一次程序,都是將原來內(nèi)容先擦除,再編程,其過程浪費了相當(dāng)多時間,又縮短了芯片使用壽命。后一次編程結(jié)果較前一次,僅是對應(yīng)機器碼字節(jié)相同位由“1”變成“0”,就可前一次編程芯片上再次寫入數(shù)據(jù),而不必擦除原片內(nèi)容。
程序調(diào)試過程中,經(jīng)常遇到常數(shù)調(diào)整,如常數(shù)改變能保證對應(yīng)位由“1”變“0”,都可原片內(nèi)容基礎(chǔ)繼續(xù)編程。另外,指令“nop”對應(yīng)機器碼為“00”,調(diào)試過程中指令刪除,先用“nop”指令替代,編譯后也可原片內(nèi)容上繼續(xù)編程。
另外,對帶eprom芯片編程時,特別注意程序保密狀態(tài)位。廠家對新一代帶eprom芯片保密狀態(tài)位已由原來eprom可擦型改熔絲型,一旦程序代碼保密熔絲編程為“0”,可重復(fù)編程 eprom 芯片就無法再次編程了。使用時應(yīng)注意這點,以免造成不必要浪費(microchip 資料并未對此做出說明)。
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