1.引言

　　在微控制器(Microcontroller)应用领域日益广泛的今天，各个领域的应用也向微控制器厂商提出了更高要求，希望速度更快、功耗更低、体积更小、价格更廉以及组成系统时所需要的外围器件更少；随着越来越多的各种非电子工程技术人员的应用需求控制工程网版权所有，他们想把微控制器作为嵌入式部件应用到自己熟悉的领域中，还提出简单易学易用的要求。用户的需求就是厂商的市场和动力，老的半导体厂商顺应潮流不断推出新品种，新的半导体厂商则后来居上，把越来越多的外围接口器件集成到片内，功能越来越强、性能越来越高。迄今至少也有35家国外半导体厂商的微控制器进入中国市场。在这众多的五彩缤纷的微控制器中，美国Microchip技术公司的PIC系列微控制器则异军突起，独一帜。它率先推出采用精简指令集计算机(RISC--Reduced Instruction Set Computer)、哈佛(Harvard)双总线和两级指令流水线结构的高性能价格比的8位嵌入式控制器(EmbeddedController)。其高速度（每条指令最快可达160ns）、低工作电压（最低工作电压可为3V）、低功耗(3V,32kHz时1

5μA)、较大的输入输出直接驱动LED能力(灌电流可达25mA)、一次性编程(OTP--OneTimeProgrammable)芯片的低价位、小体积、指令简单易学易用(35--37条指令)等，都体现了微控制器工业发展的新趋势。

　　这个系列的微控制器在市场上极具强劲的竞争力，在全球都可以看到PIC微控制器在从办公自动化设备、消费电子产品、电讯通信、智能仪器仪表到汽车电子、金融电子、工业控制等不同领域的广泛应用。PIC系列微控制器在世界微控制器市场份额排名中逐年提前，以至已成为一种新的8位微控制器的世界标准和最有影响力的主流嵌入式控制器。大家会发现，在国内目前仍然是Intel的MCS-51系列及其兼容的单片机占绝对主流地位，原因是该系列单片机引进历史最长，在国内应用一直繁荣而面广，参考资料相对丰富，使用惯性使然。

　　2.PIC系列微控制器系统扩展技术

　　系统扩展有两类不同的方法，一类是并行扩展，另一类是串行扩展。

　　对于并行扩展，目前使用的微处理器和微控制器绝大部分都采用总线结构，无论进行存储器扩展还是I/O接口扩展，都是利用数据总线、地址总线和控制总线这三总线来扩展。因为这个系列的微控制器的设计是基于真正的单片机应用，芯片引脚并未安排三总线。但是可以利用接口电路仿真三总线。任何一种微控制器，只要有足够多的I/O接口可用CONTROL ENGINEERING China版权所有，就可以用一个8位I/O口作为8位I/O口仿真16位的地址线(实际上还可以根据需要扩展成任意位数据线和地址线)。当然这种方法占用I/O口资源太多，显得不经济。另外一种可用的方法就是模仿Intel的8031扩展方法www.cechina.cn，占用一个8位锁存器将地址信号分离出来；再根据需要扩展器件寻址范围的大小，用另外一个I/O口的若干位作为高位地址线。需要扩展的器件就可以与这三总线相应信号相连。当需要对扩展器件进行访问时，即可以在高8位地址线的I/O口先输出高位地址控制工程网版权所有，再从分时复用的I/O口输出低8位地址，并用另外一个I/O线作为地址锁存允许信号线ALE去控制锁存器，锁存住8位的低位地址。这时就可对寻址单元进行访问。下面的并行扩展都采用这个方案。

　　对于串行扩展，比较简单，因为在PIC16CXX系列芯片中已有同步串行口部件SSP，可以直接进行I2C方式、SPI方式串行通信，另外还有异步通信接口USART。在PIC16C5X系列芯片中没有串行通信部件，但是可以用软件仿真实现。

　　PIC系列微控制器系统扩展技术有：1、数据存储器扩展，（1）并行数据存储器扩展（2）串行数据存储器扩展，例如，二总线EEPROM和三总线EEPROM同串行EEPROM，PIC16C5X与24XXXX系列串行EEPROM的接口，扩展I2C总线协议所规定地址空间技术－16C54与24LC65的接口方法和编程CONTROL ENGINEERING China版权所有，16C5X与四线制串行EEPROM芯片93LC46的接口方法和编程，16CXXSPI接口和93LCXX的接口。2、PIC系列微控制器的I/O口扩展（1）74系列TTL集成电路芯片扩展技术（2）可编程并行接口扩展技术（3）用PIC16C5X实现数字电位器的功能（4）人机对话的键盘、LED数码显示、LCD驱动扩展，用PIC16C57直接扩展LED数码管和键盘，用PIC16C54/56扩展LED数码管和键盘，用PIC系列微控制器直接驱动LCD显示器。3、中断系统的扩展和实现，（1）软件中断技术（2）PORTB口作外部中断。4、I2C总线接口与串行通信，（1）I2C总线软件设计及其子程序（2）异步串行通信的软件实现（3）PIC16CXX系列异步串行通信中断驱动的软