第1章 PIC系列单片机结构原理
1.1 单片机概述1
1.1.1 二进制数和编码2
1.1.2 单片机工作原理简述4
1.1.3 PIC单片机的主要特点5
1.2 PIC单片机基本结构及信号引脚6
1.2.1 PIC单片机内部基本结构6
1.2.2 PIC单片机基本信号引脚9
1.3 常用存储器10
1.3.1 数据寄存器11
1.3.2 程序存储器13
1.3.3 特殊功能寄存器SFR14
1.4 时钟电路与时序19
1.4.1 振荡电路与时钟信号19
1.4.2 PIC单片机指令时序20
1.5 复位、唤醒与看门狗功能21
1.5.1 复位及复位电路21
1.5.2 唤醒功能23
1.5.3 看门狗与系统的可靠性24
本章小结24
习题26

第2章 PIC指令系统和汇编语言程序设计
2.1 指令系统概述27
2.1.1 指令的表示方法27
2.1.2 PIC单片机指令的寻址方式 28
2.1.3 PIC指令符号的意义说明31
2.2 字节操作指令33
2.2.1 数据传送指令33
2.2.2 算术运算指令35
2.2.3 逻辑运算指令38
2.2.4 移位指令42
2.2.5 转移指令43
2.2.6 其他芯片控制指令45
2.3 位操作指令46
2.4 汇编语言程序设计47
2.4.1 汇编语言程序设计知识47
2.4.2 PIC汇编语言的伪指令52
2.4.3 PIC汇编语言程序设计基础56
2.4.4 数据传送程序62
2.4.5 算术运算程序62
2.4.6 延时程序65
2.4.7 查表程序66
2.4.8 子程序设计67
2.4.9 分支跳转子程序68
本章小结69
习题70

第3章 I/O接口
3.1 I/O接口72
3.1.1 I/O接口电路的功能及指标72
3.1.2 I/O接口举例78
3.2 串行通信接口81
3.2.1 SPI同步串行通信原理81
3.2.2 SPI模式下相关的寄存器83
3.2.3 USART异步串行通信原理88
3.2.4 USART异步传送模式下相关的寄存器90
3.3 显示器接口94
3.3.1 半导体显示器94
3.3.2 半导体显示器静态显示接口96
3.4 键盘接口101
3.4.1 按键的去抖动方法101
3.4.2 独立式按键结构及按键识别102
3.4.3 行列式键盘的结构及按键识别104
本章小结108
习题109

第4章 A/D转换
4.1 PIC内部A/D转换原理111
4.2 PIC16F87X片内ADC模块112
4.2.1 A/D转换器的主要技术指标112
4.2.2 PIC16F87X片内ADC模块简介113
4.3 编程方法及实例117
4.3.1 A/D转换器编程方法117
4.3.2 A/D转换器编程举例119
本章小结120
习题121

第5章 定时器/计数器
5.1 定时器/计数器功能122
5.1.1 定时器功能122
5.1.2 计数器功能 122
5.2 定时器和计数器硬件结构122
5.2.1 定时器/计数器TMR0的硬件结构123
5.2.2 定时器/计数器TMR1的硬件结构127
5.2.3 定时器TMR2的硬件结构131
5.3 定时器/计数器工作方式134
5.3.1 定时工作方式134
5.3.2 计数器工作方式136
5.4 定时器/计数器编程139
5.4.1 定时器实例139
5.4.2 计数器实例140
本章小结141
习题143

第6章 中断系统
6.1 中断概述144
6.1.1 中断概念的引入144
6.1.2 有关中断的名词145
6.1.3 中断技术的实质145
6.2 中断源145
6.2.1 外部中断类 146
6.2.2 定时中断类147
6.2.3 串行中断类147
6.2.4 其他中断类148
6.3 中断控制148
6.3.1 中断控制寄存器149
6.3.2 中断系统的状态设置154
6.3.3 中断系统控制机构154
6.4 中断响应155
6.4.1 外部中断请求采样155
6.4.2 中断查询156
6.4.3 中断响应156
6.5 中断请求的清除159
6.6 中断控制编程实例159
本章小结161
习题162

第7章 单片机系统软、硬件调试及硬件维修技术
7.1 软件仿真技术164
7.1.1 MPLAB工具介绍164
7.1.2 软件使用165
7.1.3 项目编译168
7.1.4 单步运行、观察寄存器状态169
7.1.5 连续运行并观察运行时间170
7.1.6 改变程序执行的起点171
7.1.7 模拟程序激励171
7.2 硬件仿真技术174
7.2.1 在线仿真设置175
7.2.2 功能按钮178
7.2.3 对PIC16F87X进行编程178
7.2.4 设置实验板179
7.2.5 运行软件179
7.3 硬件维修技术180
7.3.1 维修必备180
7.3.2 故障分类与定位185
本章小结189
习题190

第8章 实验指导
8.1 发光二极管数据演示实验191
8.1.1 实验目的191
8.1.2 实验器材191
8.1.3 实验原理191
8.1.4 实验步骤193
8.1.5 指令实验194
8.1.6 实验思考194
8.2 发光二极管循环点亮实验194
8.2.1 实验目的194
8.2.2 实验器材194
8.2.3 实验原理194
8.2.4 实验步骤199
8.2.5 指令实验199
8.2.6 实验思考199
8.3 数码管点亮实验199
8.3.1 实验目的199
8.3.2 实验器材199
8.3.3 实验原理200
8.3.4 实验步骤203
8.3.5 软件实验204
8.3.6 实验思考204
8.4 I/O口查询实验204
8.4.1 实验目的204
8.4.2 实验器材204
8.4.3 实验原理204
8.4.4 实验步骤206
8.4.5 软件实验206
8.4.6 实验思考207
8.5 中断实验207
8.5.1 实验目的207
8.5.2 实验器材207
8.5.3 实验原理207
8.5.4 实验步骤212
8.5.5 软件实验212
8.5.6 实验思考212
8.6 声响实验213
8.6.1 实验目的213
8.6.2 实验器材213
8.6.3 实验原理213
8.6.4 实验步骤216
8.6.5 软件实验216
8.6.6 实验思考216
8.7 秒表及液晶显示器实验216
8.7.1 实验目的216
8.7.2 实验器材216
8.7.3 实验原理216
8.7.4 实验思考225
8.8 A/D转换实验225
8.8.1 实验目的225
8.8.2 实验器材225
8.8.3 实验原理225
8.8.4 实验步骤227
8.8.5 实验思考227
8.9 串行通信实验227
8.9.1 实验目的227
8.9.2 实验器材228
8.9.3 实验原理228
8.9.4 实验步骤231
8.9.5 软件实验231
8.9.6 实验思考232
8.10 休眠与看门狗实验232
8.10.1 实验目的232
8.10.2 实验器材232
8.10.3 实验原理232
8.10.4 实验步骤235
8.10.5 软件实验235
8.10.6 实验思考235

附录A PIC16F87X单片机指令集速查卡
附录B PIC16F87X单片机基本信号引脚
附录C PIC16F87X单片机内部的专用寄存器SFR
附录D JPIC仿真编程器和实验装置
参考文献

第1章 基本概念和背景知识
1.1 鸟瞰单片机1
1.1.1 学用单片机的必要性1
1.1.2 单片机为什么令人入迷3
1.1.3 学用单片机的现实意义5
1.2 审视单片机8
1.2.1 单片机究竟是什么8
1.2.2 单片机的用途10
1.2.3 单片机的特点11
1.2.4 8位单片机的突出地位12
1.3 锁定PIC系列8位单片机13
1.3.1 Microchip公司简介13
1.3.2 PIC系列单片机的优越之处14
1.3.3 PIC单片机的庞大阵容18
1.3.4 PIC16F87X的主要功能特点22
1.3.5 为什么选PIC16F877作样板23
1.4 写作思路和目标25
1.5 常用的专业名词和技术术语27
1.5.1 硬件方面27
1.5.2 软件方面30
思考题与练习题32
第2章 PIC16F877硬件系统概况
2.1 PIC16F877内部结构概览33
2.1.1 PIC16F877的核心区域35
2.1.2 PIC16F877的外围模块区域38
2.1.3 PIC16F87X系列型号性能对比39
2.2 PIC16F87X封装形式和引脚功能40
2.3 程序存储器和堆栈45
2.4 RAM数据存储器（文件寄存器）47
2.4.1 通用寄存器52
2.4.2 特殊功能寄存器53
2.5 电源、复位和时钟电路简介55
2.5.1 电源外接电路55
2.5.2 复位外接电路55
2.5.3 时钟外接电路56
2.6 输入/输出端口的基本功能56
2.6.1 输入/输出端口相关的两个寄存器57
2.6.2 输入/输出端口的基本结构58
2.6.3 基本输入/输出端口的工作原理60
思考题与练习题62
第3章 指令系统分类解析
3.1 指令系统概览64
3.1.1 指令的描述方法64
3.1.2 指令的时空属性65
3.1.3 指令的执行时序66
3.1.4 指令的编码格式66
3.2 指令的分类方法67
3.2.1 按实现功能分类67
3.2.2 按编码格式分类69
3.2.3 按指令周期分类69
3.2.4 按寻址方式分类70
3.2.5 按携带操作数分类70
3.2.6 按影响标志分类70
3.2.7 按操作对象分类70
3.2.8 按使用频度分类71
3.3 寻址方式71
3.3.1 立即寻址72
3.3.2 直接寻址72
3.3.3 间接寻址73
3.3.4 位寻址73
3.3.5 隐含寻址74
3.4 指令系统分类解析74
3.4.1 面向字节数据的操作类指令74
3.4.2 面向位数据的操作类指令77
3.4.3 面向常数操作和控制操作类指令78
3.5 数据传递关系79
3.6 指令系统的内在规律80
3.7 “内核—寄存器—外围模块”相互关系81
思考题与练习题82
第4章 汇编程序设计基础和汇编语言工具链
4.1 概述84
4.1.1 背景知识84
4.1.2 汇编语言的语句格式86
4.1.3 程序流程和整体结构90
4.1.4 源程序文件的书写格式90
4.2 常用伪指令93
4.3 四种基本程序结构95
4.3.1 顺序程序结构95
【实验范例4.1】 字节拆分95
4.3.2 分支程序结构96
【实验范例4.2】 数值比较96
4.3.3 循环程序结构97
【实例范例4.3】 空间填充98
4.3.4 子程序结构99
【实验范例4.4】 极值挑选100
4.4 两个PIC编程的特殊问题101
4.4.1 数据存储器的体选寻址问题101
【实验范例4.5】 RAM体选寻址104
4.4.2 程序跨页跳转和跨页调用问题104
【实验范例4.6】 ROM跨页跳转106
4.5 四种个性化实用程序的设计方法107
4.5.1 初始化程序段设计107
4.5.2 延时程序设计108
【实验范例4.7】 软件延时109
4.5.3 查表程序设计110
【实验范例4.8】 LED数码管驱动112
4.5.4 散转程序设计114
【实验范例4.9】 散转程序114
4.6 汇编器MPASM及其应用115
4.6.1 汇编器MPASM简介116
4.6.2 汇编器MPASM应用118
【实验范例4.10】 8位二进制计数器119
4.6.3 汇编器“界面—命令行—LIST”选项对应关系123
4.7 汇编语言工具链124
4.7.1 工具链的构成和启动顺序124
4.7.2 工具链的处理流程126
4.8 输入文件的解读128
4.8.1 解读包含文件（P16f877.inc）128
4.8.2 解读源程序模板文件（f877temp.asm）129
4.9 输出文件的解读131
4.9.1 解读列表文件（.lst）131
4.9.2 解读最终目标文件（.hex）133
4.9.3 解读错误报告文件（.err）134
思考题与练习题134
第5章 软件集成开发环境MPLAB和软件模拟开发技术
5.1 MPLAB的组成137
5.2 如何获取MPLAB138
5.3 如何安装与拆除MPLAB140
5.3.1 MPLAB的安装要求140
5.3.2 MPLAB的安装方法140
5.3.3 MPLAB的拆除方法142
5.4 如何启动和退出MPLAB142
5.4.1 MPLAB的快速上手142
5.4.2 MPLAB工作环境简介143
5.4.3 如何开启工作窗口145
5.4.4 如何布局工作窗口146
5.4.5 MPLAB的退出148
5.5 如何设置开发模式148
5.6 如何创建、保存和打开源文件149
【实验范例5.1】 循环递减实验程序150
5.6.1 利用记事本创建源文件150
5.6.2 利用MPLAB编辑器创建源文件151
5.6.3 利用MPLAB编辑器查看、打开和关闭源文件153
5.7 如何在MPLAB环境下创建和编辑第一个项目154
5.8 如何在MPLAB环境下制作和保存目标文件156
5.9 如何在MPLAB环境下关闭、打开和查看项目158
5.9.1 关闭一个项目158
5.9.2 打开一个项目158
5.9.3 查看一个项目159
5.10 如何调试目标程序160
5.10.1 连续运行方式160
5.10.2 设置观察窗口161
5.10.3 单步运行方式164
5.10.4 自动单步运行方式164
5.10.5 设置断点运行方式164
思考题与练习题165
第6章 硬件综合开发工具MPLAB-ICD和硬件仿真开发技术
6.1 硬件工具链及其重要性166
6.1.1 实时在线仿真器167
6.1.2 程序烧写器167
6.1.3 单片机目标板168
6.1.4 单片机综合学习实验应用开发工具套件169
6.2 MPLAB-ICD的特点和局限170
6.2.1 MPLAB-ICD的功能特点170
6.2.2 MPLAB-ICD的局限性171
6.3 MPLAB-ICD工具套件的构成172
6.3.1 MPLAB-ICD模块173
6.3.2 MPLAB-ICD仿真头173
6.3.3 MPLAB-ICD演示板173
6.3.4 六芯电缆174
6.3.5 连接插针175
6.3.6 MPLAB集成开发环境软件包175
6.3.7 直流电源适配器175
6.4 MPLAB-ICD的安装175
6.4.1 硬件安装方法之一176
6.4.2 硬件安装方法之二177
6.4.3 软件安装177
6.5 MPLAB-ICD的启用178
6.5.1 建立MPLAB-ICD与微机的通信178
6.5.2 MPLAB-ICD的设置179
6.6 用MPLAB-ICD统调用户程序和用户电路185
6.6.1 单片机应用项目开发流程185
6.6.2 项目原型机开发示范187
【实验范例6.1】 8珠式霹雳灯控制器188
【实验范例6.2】 单键触发8位二进制累加计数器191
6.7 MPLAB-ICD用作下载编程器197
6.7.1 空白检查（查空）198
6.7.2 内容读回（上传）198
6.7.3 导出HEX文件199
6.7.4 导入HEX文件199
6.7.5 烧写编程200
6.7.6 读取核对200
6.7.7 芯片擦除201
思考题与练习题201
第7章 定时器/计数器TMR0
7.1 定时器/计数器模块的基本用途203
7.2 PIC单片机定时器/计数器TMR0的特性204
7.3 与TMR0模块相关的寄存器205
7.4 TMR0模块的电路结构和工作原理207
7.4.1 分频器209
7.4.2 累加计数寄存器210
7.5 TMR0模块的应用举例211
7.5.1 TMR0用作硬件定时器211
【实验范例7.1】 队列灯211
7.5.2 TMR0多次被引用215
【实验范例7.2】 单键循环切换方波信号发生器215
7.5.3 TMR0用作硬件计数器220
【实验范例7.3】 简易车辆里程表220
思考题与练习题227
第8章 中断概念和中断逻辑
8.1 中断的基本概念228
8.2 PIC16F87X的中断源230
8.3 PIC16F87X中断的硬件逻辑231
8.4 与中断相关的寄存器234
8.5 中断的处理240
8.5.1 中断的延时响应和延时处理问题240
8.5.2 中断的现场保护问题242
8.5.3 需要注意的问题245
8.6 中断功能的应用举例247
8.6.1 TMR0溢出中断247
【实验范例8.1】 闪烁式跑马灯247
8.6.2 INT外部中断255
【实验范例8.2】 带电源故障报警和备用电池的流水式灯箱控制器255
8.6.3 端口RB电平变化中断262
【实验范例8.3】 简易四路抢答器268
8.7 外部中断的扩充方法280
8.7.1 用TMR0外部时钟源扩展法280
8.7.2 用RB端口扩展法281
思考题与练习题283
第9章 应用系统性能的优化设计
9.1 系统配置字以及特殊存储器单元284
9.1.1 系统配置字286
9.1.2 用户识别码ID288
9.1.3 器件识别码290
9.2 时钟系统290
9.2.1 外接晶体振荡器/陶瓷谐振器（LP/XT/HS）291
9.2.2 外接阻容器件（RC）292
9.2.3 引入外来时钟源（LP/XT/HS）293
9.3 复位系统293
9.3.1 几种不同的复位方式294
9.3.2 单片机内部的复位操作处理294
9.3.3 复位系统硬件逻辑298
9.3.4 内部上电延时复位（POR）功能301
9.3.5 外部上电延时复位电路303
9.3.6 外部人工复位开关电路305
9.3.7 内部掉电锁定复位（BOR）功能306
9.4 监视定时器WDT308
9.4.1 程序失控的回复309
9.4.2 WDT的电路结构311
9.4.3 WDT的工作原理312
9.4.4 WDT相关寄存器313
9.4.5 使用WDT的注意事项313
9.4.6 WDT的应用举例314
【实验范例9.1】 带看门狗的霹雳灯314
9.5 睡眠与唤醒317
9.5.1 睡眠状态的进入317
9.5.2 睡眠状态的唤醒318
9.5.3 睡眠功能应用实例321
【实验范例9.2】 利用按键来唤醒CPU321
思考题与练习题324
附录A ASCII码表326
附录B 特殊功能寄存器及其复位值一览表328
附录C 英文指令系统概览332
附录D 特殊指令助记符（宏指令）336
附录E 宏汇编器MPASM伪指令一览表338
附录F 包含文件P16F877.INC341
附录G MPASM出错、警告、提示信息列表349
G.1 出错性显示信息349
G.2 警告性显示信息353
G.3 提示性显示信息355
附录H Mplink分析、连接信息列表357
H.1 分析性显示信息357
H.2 连接性显示信息358
H.3 连接警告性显示信息361
H.4 库文件错误信息362
H.5 COFF文件错误信息362
H.6 COFF到COD文件转换错误信息364
H.7 COFF到COD文件转换警告信息365
附录I MPLAB-ICD演示板电路原理图366
参考文献368

目录
第1章 EEPROM数据存储器和FIASH程序存储器
1.1 背景知识
1.1.1 通用型半导体存储器的种类和特点
1.1.2 PIC单片机内部的程序存储器
1.1.3 PIC单片机内部的EEPROM数据存储器
1.1.4 PIC16F87X内部EEPROM和FIASH操作方法
1.2 与EEPROM相关的寄存器
1.3 片内EEPROM数据存储器结构和操作原理
1.3.1 从EEPROM中读取数据
1.3.2 向EEPROM中烧写数据
1.4 与FLASH相关的寄存器
1.5 片内FLASH程序存储器结构和操作原理
1.5.1 读取FLASH程序存储器
1.5.2 烧写FLASH程序存储器
1.6 写操作的安全保障措施
1.6.1 写入校验方法
1.6.2 预防意外写操作的保障措施
1.7 EEPROM和FLASH应用举例
1.7.1 EEPROM的应用
1.7.2 FIASH的应用
思考题与练习题
第2章 输入/输出端口的复合功能
2.1 RA端口
2.1.1 与RA端口相关的寄存器
2.1.2 电路结构和工作原理
2.1.3 编程方法
2.2 RB端口
2.2.1 与RB端口相关的寄存器
2.2.2 电路结构和工作原理
2.2.3 编程方法
2.3 RC端口
2.3.1 与RC端口相关的寄存器
2.3.2 电路结构和工作原理
2.3.3 编程方法
2.4 RD端口
2.4.1 与RD端口相关的寄存器
2.4.2 电路结构和工作原理
2.4.3 编程方法
2.5 RE端口
2.5.1 与RE端口相关的寄存器
2.5.2 电路结构和工作原理
2.5.3 编程方法
2.6 PSP并行从动端口
2.6.1 与PSP端口相关的寄存器
2.6.2 电路结构和工作原理
2.7 应用举例
思考题与练习题
第3章 定时器/计数器TMR1
3.1 定时器/计数器TMR1模块的特性
3.2 定时器/计数器TMR1模块相关的寄存器
3.3 定时器/计数器TMR1模块的电路结构
3.4 定时器/计数器TMR1模块的工作原理
3.4.1 禁止TMR1工作
3.4.2 定时器工作方式
3.4.3 计数器工作方式
3.4.4 TMR1寄存器的赋值与复位
3.5 定时器/计数器TMR1模块的应用举例
思考题与练习题
第4章 定时器TMR2
第5章 输入捕捉/输出比较/脉宽调制CCP
第6章 模/数转换器ADC
第7章 通用同步/异步收发器USART
第8章 主控同步串行端口MSSP——SPI模式
第9章 主控同步串行端口MSSP——I（平方）C模式
附录A 包含文件P16F877.INC
附录B 新版宏汇编器MPASM伪指令总表
参考文献