Microchip PIC16F877-04/PQ 8位微控制器中文资料

一、型号类型

Microchip PIC16F877-04/PQ是一款8位微控制器（MCU），属于Microchip公司的PICmicro系列。PIC16F877-04/PQ以其高性能、多功能和低功耗的特点，在嵌入式系统、工业自动化、汽车电子、消费电子等多个领域得到了广泛应用。这款微控制器采用Flash程序内存，支持重复烧录，非常适合教学、开发新产品以及原型制作等用途。

　　厂商名称：Microchip

　　元件分类：8位微控制器

　　中文描述： 8位，MCU微控制单元，闪存，PIC16 Family PIC16F8XX Series Microcontrollers，4 MHz，14 KB，368 Byte，44引脚，QFP

　　英文描述： MCU 8-bit PIC RISC 14KB Flash 5V 44-Pin MQFP Tray

　　数据手册：

　　在线购买：立即购买

　　PIC16F877-04/PQ概述

　　PIC16F877-04/PQ是中等范围的PIC16系列8位功能强大（执行200纳秒指令），但易于编程（仅35条单字指令），基于CMOS闪存的单片机具有强大的PIC®（RISC）架构。该产品具有公认的中档x14架构的所有优点，并具有标准化功能，包括14kB的可寻址程序存储器大小，368bytes的数据存储器大小和8通道10位模数（A/D）转换器。该器件的最大工作频率为4MHz，工作电压范围为2至5.5V。

　　35条（14位宽）易于学习的说明

　　8级硬件堆栈

　　1个（9位）文件选择寄存器

　　硬件中断处理

　　在线串行编程?（ICSP?）

　　上电复位（POR）

　　上电计时器（PWRT）

　　振荡器起振定时器（OST）

　　可编程代码保护

　　省电休眠模式

　　通过两个引脚进行在线调试

　　256字节EEPROM数据存储器

　　2个捕获/比较/PWM（ECCP）

　　两个8位数字计时器

　　1个16位数字计时器

　　应用

　　工业，车用，消费电子产品，电机驱动与控制，照明，医用，安全

　　PIC16F877-04/PQ中文参数 

　　PIC16F877-04/PQ引脚图

二、工作原理

PIC16F877-04/PQ微控制器基于精简指令集（RISC）架构，采用CMOS技术制造，具有高执行效率、低功耗和低成本的特点。其主要工作原理包括指令执行、数据处理、输入输出控制及中断处理等多个方面。

1. 指令执行

PIC16F877-04/PQ的指令集包含35个单字指令，这些指令涵盖了数据传送、算术逻辑运算、位操作、程序控制等各个方面。指令的执行过程大致如下：

• 首先，程序计数器（PC）从程序存储器中取出指令地址，并送入指令寄存器。

• 然后，指令译码器对指令进行译码，并根据译码结果控制各个功能部件执行相应的操作。

• 最后，将操作结果存入数据存储器或输出到外设。

2. 数据处理

PIC16F877-04/PQ内部包含多个数据存储器，包括通用寄存器、特殊功能寄存器（SFR）和EEPROM等。这些存储器用于存放程序执行过程中的中间数据和最终结果。数据处理主要通过算术逻辑单元（ALU）完成，ALU支持加、减、乘、除、位运算等多种操作。

3. 输入输出控制

PIC16F877-04/PQ具有丰富的输入输出端口（I/O），包括PORTA、PORTB、PORTC、PORTD和PORTE等多个端口组。每个端口组包含多个I/O引脚，这些引脚可以配置为输入、输出或特殊功能引脚（如定时器/计数器输入、串行通信接口等）。通过编程，可以灵活控制这些引脚的状态，实现与外部设备的通信和控制。

4. 中断处理

PIC16F877-04/PQ支持多种中断源，包括外部中断、定时器中断、串行通信中断等。当中断发生时，微控制器会暂停当前程序的执行，转而执行中断服务程序。中断服务程序完成后，再返回原程序继续执行。这种机制使得微控制器能够实时响应外部事件，提高系统的响应速度和可靠性。

三、特点

1. Flash程序内存

PIC16F877-04/PQ采用Flash程序内存，支持在线编程（ISP）和在线调试（ICD）。这意味着用户可以在不拆卸微控制器的情况下，通过编程器或调试器直接对程序进行烧录和调试。这种特性使得开发过程更加灵活和高效。

2. 内建ICD功能

PIC16F877-04/PQ内建了ICD（In-Circuit Debug）功能，允许用户在单片机电路或产品上直接进行程序调试。用户可以通过调试器暂停微处理器的执行、查看寄存器内容等，从而快速定位并修复程序中的错误。

3. 丰富的I/O端口

PIC16F877-04/PQ提供了多达33个I/O端口，这些端口可以灵活配置为输入、输出或特殊功能引脚。丰富的I/O资源使得微控制器能够轻松连接各种外部设备，实现复杂的控制任务。

4. 多功能外设

PIC16F877-04/PQ集成了多种外设接口，包括A/D转换器、定时器/计数器、USART（通用异步收发传输器）、I2C和SPI等。这些外设接口使得微控制器能够与多种外部设备进行通信和控制，满足不同的应用需求。

5. 低功耗设计

PIC16F877-04/PQ采用低功耗设计，支持多种睡眠模式和低功耗工作模式。在不需要执行复杂任务时，可以通过编程将微控制器置于低功耗模式，以降低系统功耗。

四、应用

PIC16F877-04/PQ由于其高性能、多功能和低功耗的特点，在多个领域得到了广泛应用。以下是一些典型的应用场景：

1. 嵌入式系统

PIC16F877-04/PQ可用于各种嵌入式系统中，如智能仪表、智能家居控制系统、医疗设备、工业控制系统等。通过编程，可以实现复杂的控制逻辑和数据处理任务。

2. 工业自动化

在工业自动化领域，PIC16F877-04/PQ微控制器可用于控制电机、传感器、执行器等设备，实现生产线的自动化和智能化。通过集成A/D转换器、定时器和串行通信接口等外设，微控制器能够实时采集现场数据，执行控制算法，并将控制指令发送到相应的执行机构，从而提高生产效率和产品质量。

3. 汽车电子

在汽车电子领域，PIC16F877-04/PQ可用于汽车仪表、车身控制模块、安全系统等。它能够处理来自各种传感器的数据，如车速、发动机转速、温度等，并根据这些数据执行相应的控制操作，如调整仪表盘显示、控制车窗升降、实现防抱死制动系统等。同时，其低功耗特性也有助于延长汽车电池的使用寿命。

4. 消费电子

在消费电子领域，PIC16F877-04/PQ可用于各种小家电、智能玩具、遥控器等产品中。通过编程，微控制器可以实现产品的智能化控制，如定时开关、温度控制、语音提示等功能。同时，其丰富的I/O端口和通信接口也使得微控制器能够与外部设备进行灵活连接和通信。

5. 教育与科研

PIC16F877-04/PQ还非常适合用于教育和科研领域。由于其功能全面、易于上手，许多高校和科研机构都将其作为微控制器教学或研究平台。通过学习和实践，学生可以掌握微控制器的基本原理和编程方法，为将来从事相关领域的工作打下坚实的基础。

五、参数

以下是PIC16F877-04/PQ微控制器的一些主要参数：

• 核心类型：8位RISC CPU

• 程序存储器：Flash，最高可达8KB（根据具体型号可能有所不同）

• 数据存储器：包括SRAM和EEPROM，具体容量根据型号而定

• I/O端口：最多可达33个I/O引脚，支持多种配置模式

• A/D转换器：通常包含多个通道的模拟到数字转换器，具体通道数根据型号而定

• 定时器/计数器：包含多个定时器/计数器模块，支持多种定时和计数功能

• 通信接口：支持USART（通用异步收发传输器）、I2C、SPI等多种通信协议

• 电源电压：通常为2.0V至5.5V（具体范围根据型号和封装形式可能有所不同）

• 功耗：低功耗设计，支持多种睡眠模式和低功耗工作模式

• 封装形式：PQFP（塑料四方扁平封装）、DIP（双列直插封装）等多种封装形式可供选择

六、总结

PIC16F877-04/PQ作为Microchip公司的一款经典8位微控制器，以其高性能、多功能和低功耗的特点，在嵌入式系统、工业自动化、汽车电子、消费电子等多个领域展现出了广泛的应用前景。其丰富的I/O端口、多功能外设以及支持在线编程和调试的特性，使得微控制器的开发过程更加灵活和高效。未来，随着物联网、智能家居等技术的不断发展，PIC16F877-04/PQ微控制器将继续发挥其重要作用，为各类智能设备的开发提供强有力的支持。