1.8 PIC单片机外设相关寄存器

本书大量案例涉及外部中断、定时/计数器、CCP、MSSP（I ² C、SPI）、ADC、比较器、USART等外设应用程序设计，使用C语言开发程序时将大量使用这些外设的相关控制、状态或数据寄存器。由于本书案例主要使用PIC16F877A单片机、部分案例使用PIC18系列高档单片机，本节将用一定篇幅列出使用相对较多的PIC16F877A单片机相关寄存器技术手册内容。其他各种型号单片机更详细的PDF技术手册内容可从微芯公司官方网站http：//www.microchip.com下载。

（1）EEPROM控制寄存器—EECON1（EEPROM Control Register 1），相关位如表1-5所示。

EEPGD：程序/数据选择位（Program/Data EEPROM Select bit）。

1=访问程序内存，0=访问数据内存。

WRERR：错误（Error）标志位。

1=写操作过早终止，指正常操作期间出现MCLR或WDT复位；0=写操作已完成。

WREN：写使能（Write Enable）位。

1=允许写入，0=禁止写入EEPROM。

WR：写操作控制位。

1=启动写周期。一旦写入完成，该位将被硬件清零。写操作控制位只能用软件置1。

0=EEPROM的写周期已完成。

RD：读操作控制位。

1=启动EEPROM读操作，0=未启动EEPROM读操作。

与PIC EEPROM相关的寄存器还有：

EEADR：EEPROM地址寄存器EEADR，最多可寻址256字节的数据EEPROM存储器。

附注：各位标有R/W表示可读/写，标有U表示未用，“− n”表示上电复位值，其中x表示未知。

（2）中断控制寄存器—INTCON（Interrupt Control Register），相关配置位如表1-6所示。

GIE：全局中断允许位。

1=允许所有未屏蔽中断；0=禁止所有中断。

PEIE：外设中断允许位。

1=允许所有未屏蔽外设中断；0=禁止所有外设中断。

T0IE：TMR0溢出中断允许位。

1=允许TMR0溢出中断；0=禁止TMR0溢出中断。

INTE：INT外部引脚中断允许位。

1=允许INT外部引脚中断；0=禁止INT外部引脚中断。

RBIE：RB端口电平变化中断允许位。

1=允许RB端口电平变化中断；0=禁止RB端口电平变化中断。

T0IF：TMR0溢出中断标志位。

1=TMR0寄存器已经溢出（必须用软件清零）；0=TMR0寄存器未发生溢出。

INTF：INT外部引脚中断标志位。

1=发生INT外部中断（必须用软件清零）；0=未发生INT外部中断。

RBIF：RB端口电平变化中断标志位。

1=RB7：RB4引脚中至少有一位的状态发生了变化（必须用软件清零）；

0=RB7：RB4引脚没有发生状态变化。

（3）外设中断独立使能寄存器1—PIE1（Peripheral Interrupts Enable Register 1），相关配置如表1-7所示。

PSPIE：并行从动端口的读/写中断允许位。

1=允许PSP的读/写中断；0=禁止PSP的读/写中断。

ADIE：A/D转换中断允许位。

1=允许A/D中断；0=禁止A/D中断。

RCIE：USART接收中断允许位。

1=允许USART接收中断；0=禁止USART接收中断。

TXIE：USART发送中断允许位。

1=允许USART发送中断；0=禁止USART发送中断。

SSPIE：同步串行口中断允许位。

1=允许SSP中断；0=禁止SSP中断。

CCP1IE：CCP1中断允许位。

1=允许CCP1中断；0=禁止CCP1中断。

TMR2IE：TMR2与PR2匹配中断允许位。

1=允许 TMR2与PR2匹配中断；0=禁止TMR2与PR2匹配中断。

TMR1IE：TMR1溢出中断允许位。

1=允许TMR1溢出中断；0=禁止TMR1溢出中断。

（4）外设中断独立使能寄存器2-PIE2（Peripheral Interrupts Enable Register 2），相关配置位如表1-8所示。

CMIE：比较器中断允许位。

1=允许比较器中断；0=禁止比较器中断。

EEIE：EEPROM写操作完成中断允许位。

1=允许EEPROM写操作完成中断；0=禁止EEPROM写操作完成中断。

BCLIE：总线冲突中断允许位（Bus Collision Interrupt Enable bit）。

1=使能总线冲突中断；0=禁止总线冲突中断。

CCP2IE：CCP2中断允许位。

1=允许CCP2中断；0=禁止CCP2中断。

（5）外设中断独立标志位寄存器1-PIR1（Peripheral Interrupts Flag Bit Register 1），相关配置如表1-9所示。

PSPIF：并行从动端口读/写中断标志位。

1=发生了读/写操作（必须用软件清零）；0=未发生读/写操作。

ADIF：A/D转换器中断标志位。

1=完成A/D转换（必须用软件清零）；0=未完成A/D转换。

RCIF：USART接收中断标志位。

1=接收缓冲器RCREG满（当读取RCREG时清零）；0=接收缓冲器为空。

TXIF：USART发送中断标志位。

1=发送缓冲器TXREG为空（当写入TXREG 时清零）；0=发送缓冲器满。

SSPIF：同步串行口中断标志位。

1=完成发送/接收；0=等待发送/接收完成。

CCP1IF：CCP1中断标志位。

● 输入捕捉模式

1=发生了TMR1寄存器捕捉（必须用软件清零）；

0=未发生TMR1寄存器捕捉。

● 输出比较模式

1=发生了TMR1寄存器的比较匹配（必须用软件清零）；

0=未发生TRM1寄存器的比较匹配。

● 脉宽调制模式（PWM）下未定义

TMR2IF：TMR2对PR2匹配中断标志位。

1=TMR2与PR2匹配（必须用软件清零）；0=TMR2与PR2不匹配。

TMR1IF：TMR1溢出中断标志位。

1=TMR1寄存器发生溢出（必须用软件清零）；0=TMR1寄存器未发生溢出。

（6）外设中断独立标志位寄存器2-PIR2（Peripheral Interrupts Flag Bit Register 2），相关寄存器如表1-10所示。

CMIF：比较器中断标志位。

1=比较器输入发生变化（必须用软件清零）；0=比较器输入未发生变化。

EEIF：EEPROM写操作完成中断标志位。

1=EEPROM写操作已完成（必须用软件清零）；0=EEPROM 写操作未完成。

BCLIF：总线冲突中断标志位。

1=配置SSP模块I ² C主控模式时出现总线冲突；0=未出现总线冲突。

CCP2IF：CCP2中断标志位。

● 输入捕捉模式

1=发生了TMR1寄存器捕捉（必须用软件清零）；

0=未发生TMR1寄存器捕捉。

● 输出比较模式

1=发生了TMR1寄存器的比较匹配（必须用软件清零）；

0=未发生TRM1寄存器的比较匹配。

● 脉宽调制模式（PWM）下未定义。

（7）并行从动端口状态/控制寄存器-TRISE（Parallel Slave Port Status/Control Bits），相关配置位如表1-11所示。

IBF：输入缓冲器满状态位。

1=接收到一个数据，等待CPU读取；0=未接收到任何数据。

OBF：输出缓冲器满状态位。

1=输出缓冲器仍保存着上一次写入的数据；0=已读取输出缓冲器。

IBOV：输入缓冲器溢出检测位（在微处理器模式）。

1=在尚未读取上一次输入数据前发生了一次写入（必须用软件清零）；

0=无溢出发生。

PSPMODE：并行从动端口模式选择位。

1=并行从动端口模式；0=通用I/O口模式。

TRISE2、1、0：分别为RE2、1、0引脚的方向控制位。1=输入；0=输出。

（8）选项寄存器-OPTION_REG（OPTION Register），如表1-12所示。

OPTION_REG寄存器用来设置TMR0/WDT预分频器、外部INT中断、TMR0和PORTB弱上拉等。

RBPU：弱上拉使能位。

1=禁止弱上拉；0=使能弱上拉。

INTEDG：中断信号边沿选择位。

1=INT引脚上升沿中断；0=INT引脚下降沿中断。

T0CS：TMR0时钟源选择位。

1=T0CKI引脚输入时钟；0=内部指令周期时钟（CLKOUT）。

T0SE：TMR0时钟源边沿选择位。

1=T0CKI引脚电平由高到低转变时递增；0=T0CKI引脚电平由低到高转变时递增。

PSA：预分频器分配位。

1=预分频器分配给WDT；0=预分频器分配给TIMER0。

PS2：PS0（Prescaler Rate Select bits 2：0）：预分频比选择位，对应的分频比如表1-13所示。（9）TIMER1控制寄存器-T1CON（TIMER1 Control Register），如表1-14所示。

T1CKPS1：T1CKPS0 TIMER1输入时钟预分频比选择位，对应值如下。

11=1：8预分频比；10=1：4预分频比；01=1：2预分频比；00=1：1预分频比。

T1OSCEN：TIMER1振荡器使能位。

1=振荡器使能；0=振荡器关闭。振荡器的反相器和反馈电阻被关断，以降低功耗。

T1SYNC：TIMER1外部时钟输入同步控制位。

当TMR1CS=1时：1=不同步外部时钟；0=同步外部时钟。

当TMR1CS=0时：此位被忽略，TIMER1使用内部时钟。

TMR1CS：TIMER1时钟源选择位。

1：选择T1OSO/T1CKI引脚的外部时钟（上升沿计数）；

0：选择内部时钟（FOSC/4）。

TMR1ON：TIMER1使能位。

1=使能TIMER1；0=关闭TIMER1。

与TIMER1相关的寄存器有：

① TMR1L保存16位TMR1寄存器低字节的寄存器；

② TMR1H保存16位TMR1寄存器高字节的寄存器。

（10）TIMER2控制寄存器-T2CON（TIMER2 Control Register），如表1-15所示。

TOUTPS3：TOUTPS0：TIMER2输出后分频比选择位。

0000，0001，…，1111分别设置1：1，1：2，…，1：16后分频比。

TMR2ON：TIMER2允许位。

1=TIMER2允许；0=TIMER2关闭。

T2CKPS1：T2CKPS0：TIMER2时钟预分频比选择位。

00，01，1x分别设置1：1，1：4，1：16预分频比。

与TIMER2相关的寄存器还有：

① TMR2：TIMER2定时器模块8位的寄存器；

② PR2：TIMER2周期寄存器（Period Register），其默认初值恒为0xFF。

（11）CCPx控制寄存器-CCP1CON/CCP2CON（CCP1/CCP2 Control Register），如表1-16所示。

DCxB1：DCxB0（或称做CCPxX：CCPxY）：PWM占空比的最低两位。

这两位在捕捉模式（Capture Mode）与比较模式（Compare Mode）下未用。

在PWM模式下，它们是10位PWM占空比的最低2位，占空比的高8位（DCx9：DCx2）在CCPRxL中。

CCPxM3：CCPxM0CCPx模式选择位，配置如下：

0000=捕捉/比较/PWM关闭（即复位CCPx模块）；

0100=捕捉模式，每个下降沿发生；

0101=捕捉模式，每个上升沿发生；

0110=捕捉模式，每4个上升沿发生；

0111=捕捉模式，每16个上升沿发生；

1000=比较模式，比较相符时CCPx引脚为高电平（CCPIF置1）；

1001=比较模式，比较相符时CCPx引脚为低电平（CCPIF置1）；

1010=比较模式，比较相符时，产生软件中断（CCPIF置1，CCPx引脚不受影响）；

1011=比较模式，比较相符时，产生特殊触发事件（CCPIF置1，CCP引脚不受影响）；

11xx=PWM模式。

与CCPx相关的寄存器还有：

① CCPRxH，CCPx捕获/比较/PWM（Capture/Compare/PWM）寄存器高字节；

② CCPRxL CCPx捕获/比较/PWM（Capture/Compare/PWM）寄存器低字节；

③ 捕获/比较模式与TMR1相关，PWM模式与TMR2相关。

（12）主控同步串行口状态寄存器-SSPSTAT（MSSP Status Register/SPI Mode），如表1-17所示。

SMP：SPI输入数据的采样（Sample）相位。

● 在SPI主控模式下

1=在数据输出时间的末端采样输入数据；0=在数据输出时间的中间采样输入数据。

● 在SPI从动模式下：SMP必须清零。

CKE：SPI时钟沿选择位。

CKP=0（SSPCON<4>）

1=在SCK上升沿发送数据；0=在SCK下降沿发送数据。

CKP=1（SSPCON<4>）

1=在SCK下降沿发送数据；0=在SCK上升沿发送数据。

D/A：数据/地址位（仅用于I ² C模式）。

1=表示最后接收或发送的字节是数据；0=表示最后接收或发送的字节是地址。

P：停止位（仅用于I ² C模式）。当SSP模块被禁止时该位被清零。

1=表示检测到停止位（复位时该位为0）；0=表示未检测到停止位。

S：启动位（仅用于I ² C模式）。当SSP模块被禁止时该位被清零。

1=表示检测到启动位（复位时该位为0）；0=表示未检测到启动位。

R/W：读/写位信息（仅用于I ² C模式）。该位用来记录在最后一次地址匹配后接收到的读/写信息。从本机地址与接收地址匹配开始，到下一个启动位、停止位或无应答位（ACK）时，该位有效。1=读；0=写。

UA：地址更新（仅用于10位I ² C模式）。

1=表示需要更新SSPADD寄存器中的地址；0=表示地址不需要更新。

BF：缓冲区满状态位。

接收时（SPI和I ² C模式）

1=表示接收完成，SSPBUF满；0=表示接收未完成，SSPBUF空。

发送时（I ² C模式时）

1=表示发送正在进行，SSPBUF满；0=表示发送已经完成，SSPBUF空。

（13）主控同步串行口控制寄存器-SSPCON（MSSP Control Register），如表1-18所示。

WCOL：写冲突检测位。

1=正在发送前一个字时，又有数据写入SSPBUF寄存器（该位必须用软件清零）；

0=表示未发生冲突。

SSPOV：接收溢出指示位。

● 在SPI模式下

1=SSPBUF中仍保持前一个数据时又收到新的字节。在溢出时，SSPSR中的数据丢失，且SSPBUF不能再被更新。溢出只会发生在从动模式下。即使只发送数据，用户也必须读SSPBUF，以避免产生溢出。在主控模式下，溢出位不会被置位，因为每次接收或发送新数据，都要通过写SSPBUF来启动。

0=没有溢出。

● 在I ² C模式下

1=SSPBUF中仍保持前一个字节时又收到新的数据。在发送方式下SSPOV位无效，在SPI和I ² C模式下，该位都必须用软件清零。

0=没有溢出。

SSPEN：同步串行口使能位。在SPI和I ² C两种模式下，当该位为1而使能时，应正确定义相应引脚的输入/输出方向。

● 在SPI模式下

1=使能串行口，并定义SCK、SDO、SDI和SS为串行口引脚；

0=禁止串行口，并定义SCK、SDO、SDI和SS引脚为一般I/O端口引脚。

● 在I ² C模式下

1=使能串行口，并定义SDA和SCL为串行口引脚；

0=禁止串行口，并定义SDA和SCL引脚为一般I/O端口引脚。

CKP：时钟极性选择位。

● 在SPI模式下

1=空闲状态时，时钟为高电平；0=空闲状态时，时钟为低电平。

● 在I ² C模式下

SCK 释放控制。1=使能时钟；0=保持时钟线为低电平（用于保证数据的建立时间）。

SSPM3：SSPM0：同步串行口模式选择位。所有配置如下：

0000=SPI主控模式，时钟=FOSC/4；

0001=SPI主控模式，时钟=FOSC/16；

0010=SPI主控模式，时钟=FOSC/64；

0011=SPI主控模式，时钟=TMR2输出/2；

0100=SPI从动模式，时钟=SCK引脚，使能SS引脚控制；

0101=SPI从动模式，时钟=SCK引脚，禁止SS引脚控制，SS可用作I/O引脚；

0110=I ² C 7位地址的从动模式；

0111=I ² C 10位地址的从动模式；

1000=保留；

1001=保留；

1010=保留；

1011=I ² C固件控制的主控模式（从动模式空闲）；

1100=保留；

1101=保留；

1110=I ² C从动模式，7位地址，允许启动位和停止位中断功能；

1111=I ² C从动模式，10位地址，允许启动位和停止位中断功能。

与MSSP模块相关的寄存器还有8位的同步串行口接收缓冲器/发送寄存器SSPBUF。

（14）发送状态和控制寄存器——TXSTA（Transmit Status and Control Register），如表1-19所示。

CSRC：时钟源选择位（异步模式此位未用）。在同步模式下：

1=主控模式（由内部波特率发生器产生时钟）；

0=从动模式（由外部时钟源提供时钟信号）。

TX9：9位发送使能位。

1=选择9位数据发送；0=选择8位数据发送。

TXEN：发送使能位。

1=允许发送；0=禁止发送。在SYNC模式下，SREN/CREN位比TXEN位优先级高。

SYNC：USART模式选择位。

1=同步模式；0=异步模式。

BRGH：高速波特率使能位。异步模式下，1=高速；0=低速。同步模式下此位未用。

TRMT：发送移位寄存器状态位。1=TSR空；0=TSR满。

TX9D：发送数据的第9位，可作为奇偶校验位。

（15）接收状态和控制寄存器-RXSTA（Receive Status and Control Register），如表1-20所示。

SPEN：串口使能位。

1=允许串口工作（RX/DT和TX/CK引脚配置为串口引脚）；0=禁止串口工作。

RX9：9位接收使能位。

1=选择9位接收；0=选择8位接收。

SREN：单字节接收使能位。

同步主控模式下，1=允许接收单字节；0=禁止接收单字节。在接收完成后该位被清零。同步从动模式及异步模式此位未用。

CREN：连续接收使能位。

异步模式下，1=允许连续接收；0=禁止连续接收。

同步模式下，1=允许连续接收直到CREN位被清零；0=禁止连续接收。

FERR：帧出错标志位。

1=帧出错（读RCREG寄存器可更新该位，并接收下一个有效字节）；0=无帧错误。

OERR：溢出错误位。

1=有溢出错误（清零CREN位可将此位清零）；0=无溢出错误。

RX9D：接收数据的第9位，可作为奇偶校验位。

与TXSTA、RXSTA相关的寄存器SPBRG用于设置USART的波特率，如表1-21所示。

注：X为SPBRG寄存器的取值（0～255）

向波特率寄存器SPBRG写入一个新值会使BRG定时器复位（或清零），这可确保波特率发生器BRG不需要等到定时器溢出就可以输出新的波特率值。

下面补充说明波特率的误差计算。

以FOSC=16MHz、目标波特率=9600为例，设BRGH=0，SYNC=0。有：

目标波特率=Fosc/（64（X+1）），即

9600=16 000 000/（64（X+1）），可得：X=25.042 ≈ 25

计算波特率=16 000 000/（64（25+1））=9615

误差=（计算波特率−目标波特率）/目标波特率=（9 615−9 600）/9 600=0.16%

（16）比较器参考电压模块控制寄存器——CVRCON（Comparator Voltage Reference Control Register 2），如表1-22所示。

VREN：VREF使能。

1=开启VREF电路；0=关闭VREF电路。

VROE：VREF输出使能。

1=VREF与比较器模块的VREF相连。电压值也输出到VREF引脚；0=VREF与比较器模块不相连。电压值与VREF引脚无关。

VRR：VREF范围选择。

1=0～0.75 VDD，间隔为VDD/24的步长；0=0.25～0.75 VDD，间隔为VDD/32的步长。

VR3：VR0：VREF值选择VR3：VR0取值为0000～1111（0～15）。

若VRR=1：VREF=（VR<3：0>/24）×VDD；

若VRR=0：VREF=1/4×VDD+（VR3：VR0/32）×VDD。

表1-23列出了典型的参考电压（VDD=5.0 V）。

（17）比较器控制寄存器——CMCOM（Comparator Control Register 2），如表1-24所示。

C2OUT：比较器2输出指示位。

当C2INV=0时：1=表示C2 VIN+>C2 VIN-；0=表示C2 VIN+<C2 VIN-。

当C2INV=1时：1=表示C2 VIN+<C2 VIN-；0=表示C2 VIN+>C2 VIN-。

C1OUT：比较器1输出指示位。

当C1INV=0时：1=表示C1 VIN+>C1 VIN-；0=表示C1 VIN+<C1 VIN-。

当C1INV=1时：1=表示C1 VIN+<C1 VIN-；0=表示C1 VIN+>C1 VIN-。

C2INV：比较器2输出反相位。1=C2OUT反相；0=C2OUT非反相。

C1INV：比较器1输出反相位。1=C1OUT反相；0=C1OUT非反相。

CIS：比较器输入选择位。当CM2：CM0=110时，

1=C1 VIN− 连接RA3/AN3，C2 VIN-连接 RA2/AN2

0=C1 VIN− 连接RA0/AN0，C2 VIN-连接 RA1/AN1

CM2：CM0所有8种配置组合（000～111）列举在第3章相关案例中。

（18）A/D转换器控制寄存器0——ADCON0（ADC Control Register 0），如表1-25所示。

ADCS1：ADCS0：A/D转换时钟选择位，与ADCON1中的ADCS2共3位配置8种不同的A/D转换时钟。所有的8种配置如表1-26所示。

CHS2：CHS0：模拟通道选择位。取值000～111分别选择通道AN0～AN7通道。

GO/DONE（或称ADGO）：A/D转换状态位。当ADON=1时，1=A/D转换正在进行（该位置1启动A/D转换，A/D转换结束后该位由硬件自动清零）；0=未进行A/D转换。

ADON：A/D模块开启位。

1=A/D转换器模块工作；0=A/D转换器关闭，不消耗工作电流。

（19）A/D转换器控制寄存器1-ADCON1（ADC Control Register 1），如表1-27所示。

ADFM：A/D结果格式选择位。

1=右对齐，ADRESH高6位读为0；0=左对齐，ADRESL低6位读为0。

ADCS2与ADCON0的ADCS1、ADCS0配合使用。

PCFG3～PCFG0为A/D端口配置控制位，0000～1111的所有配置组合见第3章相关案例。 LNCaKWYLo7sLOfqC8fRT3HA3IOg+2OtTGO787CpdsNj3wgduCRCw4Z0WpTOko6fi