PIC16F87X单片机的结构及性能特点

本竞赛机器人平台具体选用的单片机型号为PIC16F877，芯片的外形如图2-6所示。

图2-6 PIC16F877芯片的外形

PIC16F877引脚排列如图2-7所示。

图2-7 PIC16F877单片机的引脚排列

PIC16F87X系列单片机内部机构如图2-8所示。

图2-8 PIC16F87X系列单片机内部机构

PIC16F87X系列单片机主要有4个不同型号：PIC16F873/874/876/877。

PIC16F87X系列的最高工作频率可达到20MHz，具有上电复位（Power-on Reset，POR）和掉电锁定复位（Brown-out Reset）两种重置功能，以及上电定时器和晶体振荡启振定时器。除了一个看门狗定时器之外，另外还有三个定时器和两个CCP模块，串行通信模式方面共支持USART（通用同步/异步收发器）、SPI和I²C。PIC16F87X系列单片机的寻址方式有：直接寻址、间接寻址、立即寻址（常数寻址）和相对寻址。

PIC16F87X系列单片机性能特点如下：

1.高速度

由于PIC系列单片机所用的单字宽周期指令、哈佛双总线和RISC结构，其数据吞吐量最高可达6MIPS，即每秒钟可执行600万条指令，这几乎是其他大多数8位单片机速度的8倍。(www.xing528.com)

实时执行对时间要求苛刻的应用，例如电动机控制、高速I/O或者串行数据位流操作等，PIC系列单片机可以提供一种新的低成本解决方案，利用PIC高性能算法处理能力的实时性可以取代低效率的存储操作和精度不高的查表法。

2.低功耗

由于采用全静态CMOS设计，电源操作能耗很低，但是非常可靠。因为片内集成了上电复位电路（POR）、监视定时器电路和RC型振荡器电路等选择，所以就不需要增加价格较高的片外支持的功能元器件，从而降低了系统成本和系统功耗。

3.用户可选择振荡器

片内集成有带RC型振荡器的监视定时器，而且引进了“用户可选择振荡器”的新设计概念，它允许用户在4种从0～20MHz的频率范围内选择一种振荡器形式，让芯片执行指令，以优化系统的功耗。这4种振荡器方式是：低成本的RC型振荡器，XT型标准的石英晶体振荡器，HS型高速石英晶体振荡器和LP型低功耗低频石英晶体振荡器。

4.具有程序代码保护功能

可通过对片内EEPROM保密设置进行加密。

5.功能强大的I/O性能

可以用来作为高速I/O控制器。数据输入线允许有25mA的倒灌电流，可以直接驱动LED。

6.具有多种功能模块

具有PWM、A/D转换、D/A转换器、内部集成的温度传感器、基准电源、振荡器、多路复用LCD驱动器、异步串行通信接口、数据存储器（EEPROM）等。

7.中断特性

PIC16F87X系列单片机有中断功能，根据要求可以选用多个不同数目的内部和外部中断源。中断控制可以进行全局控制和分别控制。外部接口的中断优先级用软件确定。可以用几个不同的中断源激活处理器从休眠状态中苏醒。有固定的中断开销时间，同步中断是3个周期。用户可以根据需要存储/恢复寄存器。