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第1章 概述1

1.1 快速高效地学会PIC单片机应用编程的办法是采用C语言编程1

1.2 C语言具有的突出优点2

1.3 PIC单片机简介4

第2章 学习PIC单片机设计所用的软件及实验器材5

2.1 MPLAB IDE集成开发环境5

2.2 PICCC语言编译器5

2.3 PICDEMO单片机综合试验板6

2.4 ICD2在线调试器／程序下载器9

2.5 USB程序下载器9

2.6 5V高稳定专用稳压电源10

第3章 开发软件的安装及第一个入门实验程序12

3.1 MPLAB IDE集成开发环境的安装12

3.2 PICC C语言编译器软件的安装14

3.3 第一个入门实验程序17

3.3.1 建立一个工程项目，选择器件并确定选项18

3.3.2 建立汇编源文件或C源文件21

3.3.3 将源文件添加到项目中（添加节点）并编译项目23

3.3.4 编译通过后进行软件模拟仿真23

3.3.5 编译通过后进行硬件在线仿真28

3.3.6 编程操作32

3.3.7 应用36

第4章 PIC单片机的主要特点及基本结构37

4.1 PIC单片机的主要特点37

4.2 PIC单片机的基本组成结构39

4.3 PIC16F877A单片机的基本功能模块39

4.3.1 程序存储器和堆栈39

4.3.2 数据存储器41

4.3.3 EEPROM数据存储器46

4.3.4 算术逻辑区域48

4.3.5 输入／输出端口模块48

4.3.6 定时器模块48

4.3.7 复位功能模块49

4.4 PIC16F877A单片机的专用功能模块49

4.4.1 通用同步／异步串行收发器USART模块50

4.4.2 并行从动端口 PSP模块50

4.4.3 主同步串行端 MSSP50

4.4.4 捕捉／比较／脉宽调制模块50

4.4.5 模／数转换器（ADC）模块50

4.5 PIC16F877A单片机的引脚配置50

4.5.1 系统配置引脚51

4.5.2 输入／输出引脚的其他功能51

第5章 C语言基础知识53

5.1 C语言的标识符与关键字53

5.2 数据类型55

5.3 常量、变量及存储方式56

5.4 PICC中变量的绝对地址定位57

5.5 数组57

5.5.1 一维数组的定义58

5.5.2 二维及多维数组的定义58

5.5.3 字符数组59

5.5.4 数组元素赋初值59

5.5.5 数组作为函数的参数60

5.6 C语言的运算60

5.6.1 算术运算符61

5.6.2 关系运算符61

5.6.3 逻辑运算符62

5.6.4 赋值运算符62

5.6.5 自增和自减运算符63

5.6.6 逗号运算符63

5.6.7 条件运算符63

5.6.8 位运算符63

5.6.9 sizeof运算符68

5.7 流程控制68

5.7.1 条件语句与控制结构69

5.7.2 循环语句70

5.8 函数72

5.8.1 函数定义的一般形式73

5.8.2 函数的参数和函数返回值73

5.8.3 函数调用的三种方式74

5.9 指针75

5.9.1 指针与地址76

5.9.2 指针变量的定义76

5.9.3 指针变量的引用77

5.9.4 数组指针与指向数组的指针变量77

5.9.5 指针变量的运算78

5.9.6 指向多维数组的指针和指针变量78

5.9.7 指向RAM的指针79

5.9.8 指向ROM常数的指针79

5.9.9 指向函数的指针80

5.10 结构体80

5.10.1 结构体的概念80

5.10.2 结构体类型变量的定义80

5.10.3 关于结构体类型需要注意的地方82

5.10.4 结构体变量的引用82

5.10.5 结构体变量的初始化83

5.10.6 结构体数组83

5.10.7 指向结构体类型数据的指针83

5.10.8 用指向结构体变量的指针引用结构体成员84

5.10.9 指向结构体数组的指针84

5.10.10 将结构体变量和指向结构体的指针作函数参数84

5.11 共用体85

5.11.1 共用体类型变量的定义85

5.11.2 共用体变量的引用86

5.12 中断函数87

5.12.1 什么是中断87

5.12.2 编写PIC单片机中断函数时应严格遵循的规则88

第6章 I/O端口及使用89

6.1 PIC单片机的I/O端口89

6.2 端口的输入／输出91

6.3 I/O端口的输出实验92

6.3.1 实验要求92

6.3.2 源程序文件及分析92

6.4 I/O端口驱动数码管的实验98

6.4.1 实验要求98

6.4.2 源程序文件及分析98

6.5 I/O端口的输入实验101

6.5.1 实验要求101

6.5.2 源程序文件及分析102

6.6 行列式按键的输入实验105

6.6.1 实验要求105

6.6.2 源程序文件及分析106

第7章 驱动16×2点阵字符液晶模块的实验109

7.1 16×2点阵字符液晶显示器概述109

7.2 液晶显示器的突出优点110

7.3 16×2字符型液晶显示模块（LCM）特性110

7.4 16×2字符型液晶显示模块（LCM）引脚及功能110

7.5 16×2字符型液晶显示模块（LCM）的内部结构111

7.6 液晶显示控制驱动集成电路HD44780特点111

7.7 HD44780工作原理113

7.8 LCD控制器的指令116

7.9 LCM工作时序119

7.10 PIC单片机驱动16×2点阵字符液晶模块的子函数120

7.11 驱动16×2LCM的实验程序1122

7.11.1 实验要求122

7.11.2 源程序文件及分析123

7.12 驱动16×2LCM的实验程序2125

7.12.1 实验要求125

7.12.2 源程序文件及分析126

第8章 驱动128×64点阵图形液晶模块的实验137

8.1 128×64点阵图形液晶模块特性138

8.2 128×64点阵图形液晶模块引脚及功能138

8.3 128×64点阵图形液晶模块的内部结构139

8.4 HD61203特点141

8.5 HD61202特点142

8.6 HD61202工作原理143

8.7 HD61202的工作过程147

8.8 点阵图形液晶模块的控制器指令148

8.9 HD61202的操作时序图149

8.10 PIC单片机驱动128×64点阵图形液晶模块的子函数151

8.11 驱动128×64点阵图形液晶的实验程序1154

8.11.1 实验要求154

8.11.2 源程序文件及分析155

8.11.3 怎样制作汉字点阵码表161

8.12 驱动128×64点阵图形液晶的实验程序2163

8.12.1 实验要求163

8.12.2 源程序文件及分析164

8.13 驱动128×64点阵图形液晶的实验程序3165

8.13.1 实验要求165

8.13.2 源程序文件及分析165

8.13.3 怎样制作图片的点阵码表172

第9章 中断系统及使用175

9.1 PIC16F877A的中断系统176

9.2 中断源的分类176

9.3 相关的中断控制寄存器178

9.4 外部按键触发中断实验182

9.4.1 实验要求182

9.4.2 源程序文件及分析182

9.5 利用RB口的电平变化中断读取行列式按键的键值184

9.5.1 实验要求184

9.5.2 源程序文件及分析184

9.6 多个中断的实验1188

9.6.1 实验要求188

9.6.2 源程序文件及分析188

9.7 单片机休眠状态的中断实验190

9.7.1 实验要求190

9.7.2 源程序文件及分析190

第10章 定时／计数器193

10.1 定时／计数器TMR0193

10.1.1 定时／计数器TMR0特性195

10.1.2 选项寄存器OPTION_REG195

10.1.3 中断控制寄存器INTCON196

10.1.4 方向寄存器TRISA196

10.2 定时／计数器TMR1196

10.2.1 定时／计数器TMR1特性198

10.2.2 TMR1控制寄存器T1CON198

10.2.3 中断控制寄存器INTCON199

10.2.4 第一外围中断使能寄存器PIE1199

10.2.5 第一外围中断标志寄存器PIR1199

10.3 定时器TMR2199

10.3.1 定时器TMR2特性201

10.3.2 TMR2控制寄存器T2CON201

10.3.3 中断控制寄存器INTCON201

10.3.4 第一外围中断使能寄存器PIE1202

10.3.5 第一外围中断标志寄存器PIR1202

10.3.6 TMR2周期寄存器PR2202

10.4 蜂鸣器发出1 kHz音频的实验202

10.4.1 实验要求202

10.4.2 源程序文件及分析202

10.5 时间精确的闪烁灯实验204

10.5.1 实验要求204

10.5.2 源程序文件及分析204

10.6 中断扫描方式驱动8位数码管实验206

10.6.1 实验要求206

10.6.2 源程序文件及分析206

10.7 计数器实验208

10.7.1 实验要求208

10.7.2 源程序文件及分析209

10.8 4位跑表实验211

10.8.1 实现方法211

10.8.2 源程序文件及分析211

第11章 捕捉／比较／脉宽调制（CCP）模块218

11.1 CCP模块控制寄存器CCP1CON和CCP2CON219

11.2 CCP模块寄存器CCPRx220

11.3 CCP模块的捕捉模式220

11.4 捕捉模式相关的寄存器220

11.5 捕捉模式的应用设置222

11.6 CCP模块的比较模式222

11.7 比较模式相关的寄存器223

11.8 比较模式的应用设置223

11.9 CCP模块的PWM模式223

11.9.1 PWM信号周期224

11.9.2 PWM信号脉宽224

11.10 PWM模式相关的寄存器225

11.11 PWM模式的应用设置226

11.12 CCP模块的捕捉实验227

11.12.1 实验要求227

11.12.2 源程序文件及分析227

11.13 CCP模块的比较实验1230

11.13.1 实验要求230

11.13.2 源程序文件及分析230

11.14 CCP模块的比较实验2231

11.14.1 实验要求231

11.14.2 源程序文件及分析231

11.15 CCP模块的PWM实验233

11.15.1 实验要求233

11.15.2 源程序文件及分析233

11.16 连续改变CCP模块PWM的实验235

11.16.1 实验要求235

11.16.2 源程序文件及分析235

第12章 USART通信模块237

12.1 USART模块的寄存器237

12.2 USART通信模块相关的寄存器240

12.3 USART波特率设置241

12.4 USART异步数据发送原理242

12.5 USART异步数据接收原理242

12.6 单片机与PC通信实验1243

12.6.1 实验要求243

12.6.2 源程序文件及分析243

12.7 单片机与PC通信实验2247

12.7.1 实验要求247

12.7.2 源程序文件及分析247

12.8 单片机与PC通信实验3249

12.8.1 实验要求249

12.8.2 源程序文件及分析249

第13章 I2C通信模块252

13.1 I2C总线通信模式252

13.2 I2C模块的寄存器253

13.3 I2C模块相关的寄存器257

13.4 I2C主控方式258

13.5 I2C从动方式259

13.6 利用硬件方式读写PIC16F877A内部EEPROM的实验260

13.6.1 实验要求260

13.6.2 源程序文件及分析260

13.7 利用库函数读写PIC16F877A内部EEPROM的实验262

13.7.1 实验要求262

13.7.2 源程序文件及分析262

13.8 利用硬件接口读写外部24C01的实验263

13.8.1 实验要求263

13.8.2 源程序文件及分析264

13.9 利用软件模拟时序实现读写外部24C01的实验269

13.9.1 实验要求269

13.9.2 源程序文件及分析269

第14章 SPI通信模块274

14.1 SPI通信模式274

14.2 SPI模块的寄存器275

14.3 SPI模式相关的寄存器278

14.4 同步串行EEPROM AT93CXX的性能特点279

14.5 AT93CXX引脚定义280

14.6 AT93CXX系列存储器特点280

14.7 AT93CXX系列EEPROM的内部结构281

14.8 AT93CXX系列EEPROM的指令集281

14.9 器件操作282

14.10 软件模拟SPI时序读写外部93C46的实验287

14.10.1 实验要求287

14.10.2 源程序文件及分析287

14.11 利用硬件接口读写外部93C46的实验292

14.11.1 实验要求292

14.11.2 源程序文件及分析292

第15章 A/D转换器模块298

15.1 A/D转换器结构及原理298

15.2 A/D转换器的寄存器299

15.3 A/D转换器模块相关的寄存器302

15.4 中断方式读取A/D转换器值的实验303

15.4.1 实验要求303

15.4.2 源程序文件及分析303

15.5 查询方式读取A/D转换器值的实验306

15.5.1 实验要求306

15.5.2 源程序文件及分析306

第16章 PIC单片机看门狗及芯片的配置、复位等310

16.1 PIC单片机看门狗定时器WDT310

16.2 PIC单片机的芯片配置寄存器CONFIG310

16.3 PIC单片机的复位312

16.4 PIC单片机的工作时钟313

16.4.1 石英晶体／陶瓷谐振器313

16.4.2 外部时钟314

16.4.3 外部RC振荡器314

16.4.4 内部RC振荡器314

16.5 PIC单片机的低功耗休眠314

16.6 PIC单片机在线串行编程315

16.7 PIC单片机看门狗实验1315

16.7.1 实验要求315

16.7.2 源程序文件及分析316

16.8 PIC单片机看门狗实验2318

16.8.1 实验要求318

16.8.2 源程序文件及分析318

第17章 设计具有测温及液晶显示的简易万年历320

17.1 实验目的320

17.2 实验要求320

17.3 单线数字温度传感器DS18B20323

17.3.1 DS18B20内部结构与原理324

17.3.2 DS18B20特点326

17.3.3 l-wire总线操作326

17.3.4 DS18B20初始化流程329

17.3.5 DS18B20温度转换及读取流程329

17.4 程序设计330

第18章 PIC单片机驱动步进电动机的实验342

18.1 步进电动机简介342

18.1.1 步进电动机的种类343

18.1.2 步进电动机的一些基本参数343

18.1.3 步进电动机的动态指标及术语344

18.2 四相步进电动机的工作方式345

18.3 步进电动机单四拍运行的实验346

18.3.1 实验要求346

18.3.2 源程序文件及分析347

18.4 步进电动机双四拍运行的实验348

18.4.1 实验要求348

18.4.2 源程序文件及分析348

18.5 步进电动机八拍运行的实验349

18.5.1 实验要求349

18.5.2 源程序文件及分析349

18.6 使用中断方式控制步进电动机运行的实验351

18.6.1 实验要求351

18.6.2 源程序文件及分析351

18.7 步进电动机模拟指针仪表的实验354

18.7.1 实验要求354

18.7.2 源程序文件及分析354

参考文献358