美国MICroChip公司推出的8位单片机PIC系列具有诸多的便于开发的优点，广受用户欢迎。笔者在本刊1993年第11期曾发表过一篇介绍PIC16C5X系列单片机的文章，引起广大读者的关注，下面再向读者介绍PIC家族中的另一个新成员-----PIC16C71单片机。

    PIC16C71是一种性能高、价格低、小封装、采用CMOS工艺、全静态设计的8位单片机，它是PIC16C5X系列改进型的第一个新成员。对PIC16C5X系列有了解的读者将会看到它是和PIC16C5X向上兼容的，为PIC16C5X编写的程序很容易移植到PIC16C71中。与PIC16C5X系列相比，PIC16C71增加了4种硬件中断及4路的A/D转换，从而使它成为一种性价比很高的单片机，它所具备的特点可以减少设计中的很多外围部件，从而使设计更简洁、可靠、成本更低。PIC16C71同样具有OTP（一次性可编程型），开发起来很方便。

（一）主要功能特点

1、RISC特点的CPU
（1） 仅37条指令，全部为单字节（14位宽）。
（2） 除分支跳转指令为双周期指令外，其余指令都是单周期指令。
（3） 指令周期：4MHz振荡频率下1us.20MHZ下200ns。
（4） 数据线和指令线独立分开，分别为8位宽和14位宽。
（5） 片内1024×14的程序存贮空间。
（6） 36个8位通用寄存器（SRAM）。15个特殊功能寄存器。
（7） 8级子程序堆栈。
（8） 直接、间接和相对三种寻址方式。
（9） 4个中断源：外部触发中断INT，定时器/计数器RTCC溢出中断，A/D转换结束中断和四个RB端口引脚电平变化引起的中断。

2、外围特点
（1） 13个双向可编程I/O口。
（2） I/O口驱动能力强，其灌/拉电流可直接驱动LED显示。
（3） 带有8位预设倍率的计数器RTCC。
（4） 4路A/D输入：能采样及保持；转换时间20us;8位分辨率，精度±1LSB；外部参考电压输入Vref(Vref<=vdd);模拟量输入范围：vss~vref。

3、微控制器特性
（1） 内置上电复位电路（POR）。
（2） 电源上升定时器，以利稳定电源的建立。
（3） 振荡起振定时器，以利稳定振荡的建立。
（4） 自振式看门狗（WDT）。
（5） 程序保密熔丝，保护片内程序代码不被非法拷贝。
（6） 低功耗模式（SleepMode)。
（7） 四种用户可选择振荡方式：低成本RC振荡；标准晶体/陶瓷振荡XT；高速晶体/陶瓷振荡HS；低功耗晶体振荡LP。
（8） 1024×14用户可编程程序存贮器。

4、CMOS功艺特点

（1） 低功耗：小于2mA,5V,4MHZ振荡；小于15uA，3V，32KHZ（A/D关闭）；小于1uA，3V，Sleep模式。
（2） 工作电压范围3.0~6.0v。

（二）外部结构 PIC16C71外部结构很简洁，如下图所示


VDD：电源
VSS：地
OSC1：外部时钟输入腿/振荡器连接腿。
OSC2/CLKOUT 振荡器连接腿/RC振荡时的时钟输出腿。
：外部复位腿，低电平有效。

图2 内部结构图 ,如下图所示：
RA4/RTCC： 开漏输出/输入腿，它也是RTCC的时钟输入腿。
RA0/AIN0： 双向I/0腿/模拟输入通道0，作为数字输入腿时具有TTL输入电平。
RA1/AIN1：见RA0/AIN0。
RA2/AIN2：见RA0/AIN0。
RA3/AIN3：见RA0/AIN0。
RB0/RB7： 双向I/O脚/外部中断输入。 TTL输入电平。 RB1---RB7： 双向I/O腿，TTL输入电平。

（三）内部结构 PIC16C71内部结构如下图所示

它具备了精简指令集（RISC）结构微处理器的特点，首先它采用了“哈佛”结构，配备独立分开的数据总线和指令总线，从而使所有指令都是单字节，而且执行速度更快。

1、数据寄存器 PIC16C71可直接或间接访问它的48个通用和特殊功能寄存器。所有特殊功能寄存器都被映射到数据存贮器中，而且它能在任何寄存器上以任意的寻址方式进行任何一种操作，这使得PIC16C71的编程简单而高效，并且易学。

PIC16C71寄存器（数据存贮器）的结构如下图所示。



2、程序存贮器
    PIC16C71片内有1024×14的程序存贮器，它不具备外接程序存贮器的机制，其组织结构如图4所示。
PIC16C71的程序计数器PC为13位长，可寻址8K的程序空间，但它只使用了第一个1K（0000-03FF）的空间，寻址大于03FF的单元将导致在第一个1K空间的回绕。复位向量在单元0000H（这点和PIC16C5X不同，应予注意），中断向量在单元0004H。程序存贮器结构如下图所示：

（四）I/O口
PIC16C71有13个I/O端腿，分成RA口和RB口，分别为5位和8位。 1、RA口 RA口（RA0-RA4），寄存器地址为05H，是双向、可编程复用I/0。除了作为可编程I/O外，还可用作4路A/D输入，RA3又进一步和外部参考电压Vref输入端复用，RA4是集电极开路输出，和RTCC输入端复用。RA口结构如下图所示。

、RB口
    RB口是8位双向可编程I/0口，其寄存器地址为06H。RB口的每一引脚均有一弱上拉（其典型电流为250uA），当引腿被置为输出时刚自动无效。也可通过编程位（RBPU）来关闭所有引腿的这个弱上拉。 RB0又与外部中断输入INT复用。
RB4-RB7具备电平变化中断功能。当这些端口置成输入时，引脚上的电平将被采样锁存，当新的采样值和旧的采样值不同时，将引起CPU中断。RB口结构如下图所示。

图8 A/D转换图

图9 PIC16C71用于手持遥控器电路

（五）中断
    PIC16C71有4个可屏蔽中断源，中断控制寄存器INTCON（0BH）的标志位中记录着各种中断请求的状态及屏蔽状态。唯一例外是A/D转换中断标志ADIF是寄存于ADCON寄存器中。
1、INT中断 外部信号触发中断，INT管脚边沿触发。 2、RTCC溢出中断 当RTCC定时器/计数器发生计满溢出时（即由FFH变成0），就产生RTCC中断。这点对PIC16C5X系列的重要改进。
3、RB中断 RB4--RB7腿的电平改变会引起中断。由于这种特性，以及RB口的弱上拉特性，使用户很容易在RB口上构造一个键盘。这种键盘可以通过按键来唤醒处于“SLEEP”状态下的单片机，使之进入工作状态，这在需要省电的场合，如手持遥控器等应用方面非常合适。
4、A/D中断 在一次A/D转换完成后产生的中断，中断逻辑图如图7所示。


（六）A/D转换
    PIC16C71的A/D转换部份有4个模拟量输入通道，这些模拟量输入通过复用一个采样的保持器进入到A/D转换器。参考电压Vref可以来自外部（RA2/AIN3/VREF脚输入）也可以来自内部的VDD。A/D转换器属逐次逼进型，转换结果（8位）存入ADRES寄存器（09H）。在A/D转换前必须选择适当的通道，设置足够的采样时间。转换时间是振荡周期的函数，最短转换时间为20us。用户可以通过设置A/D控制寄存器ADCON0（08H）和ADCON1（88H）来控制其转换过程，同时A/D转换的状态也会在ADCON0中体现出来。图8为一个模拟量输入的简图。 A/D转换模拟引脚必须置成输入态，模拟量必须在VSS和VDD之间，模拟源阻抗应在500¤和10K¤之间。任何连接到模拟输入引脚的外部元件，例如一个电容或稳压二极管，其漏电流应该非常小。

（七）指令系统
    PIC16C71共有37条指令，每条指令都是单字节，长度为14位，包括操作码和操作数。除分支跳转指令为双周期指令外，其余指令皆为单周期指令。在典型的4MHZ振荡下，每个指令周期为1us。 指令系统是和PIC16C5X向上兼容，指令表略。

（八）应用实例
    PIC16C71特别适合于汽车电子，电机马达控制，低功耗遥测传感器，定位设备，电信处理、高档家电控制、智能仪表等领域的应用。下面给出一个PIC16C71用于手持遥控器的例子，参见图9。

    在本例中利用PIC16C71 RB口的特性构成一个键盘，平时遥控器可使之进于低功耗状态（SLEEP），待有按键动作时把PIC16C71唤醒进行显示，红外发射等工作，这样对于使用干电池作为电源的手持机是很合适的。

    图10是程序简要框图，限于篇幅，程序清单省略。 PIC16C71的仿真开发工具有PICMASTER，PIC-POP等，其平台都是IBM PC或兼容机。
图10 程序简要框图