PIC16C5X单片机数据存储器
数据存储器分为操作寄存器、I/O寄存器、通用寄存器和专用寄存器四种。由于专用寄存器地址对用户不透明，我们将在后面的章节中论述。操作寄存器和I/O寄存器占用的物理地址是01H—07H，通用寄存器从地址08H开始。
1.操作寄存器文件
操作寄存器文件是寄存器文件的一种，它是专用的寄存器。它和通用寄存器文件有很大的区别。通用寄存器文件是用于存放数据的，而操作寄存器文件则用于寻址、定时等各种特殊用途。操作寄存器文件包括间接数据寻址寄存器f0、实时时钟/计数器f1（RTCC）、程序计数器f2(PC)、状态寄存器f3(STATUS)、文件选择寄存器f4（FSR）等。下面我们分别介绍这些寄存器。
[1].间接寻址寄存器f0
这不是一个物理寄存器，寻址f0则会读出文件选择寄存器f4的内容，并对f4所指定的文件寄存器进行间接寻址操作。f0常用作间接寻址指针。例如指令ADDWF f0,W把f4（FSR）所指的寄存器的内容和W寄存器相加，结果存于w,f0本身不存任何价值。
[2].实时时钟/计数器f1（RTCC）
该寄存器和其它寄存器一样，可通过程序写入和读出。它用于对加在RTCC引脚上的脉冲计数（用作计数器）或对内部时钟计数（对fOSC4分频后计数，做定时器用）。
OPTION寄存器的PSA位控制预分频器（prescaler）的分配对象，当PSA位为“0”，8位可编程预分频器分配给RTCC，这时外部或内部信号经过预分频器分频后再输出给RTCC。预分频器的分频比由OPTION寄存器的PS0-PS2位决定。OPTION寄存器不在数据存储器内，是一个可由“OPTION”指令寻址的特别寄存器，如果预分频器被分配给RTCC，则写f1会对预分频器清“0”，但OPTION寄存器内容保持不变，则分配对象、分频比等均不变。
OPTION寄存器的RTS位决定是对外部还是内部计数，当RTS=1时，对来自RTCC引脚的信号计数，当RTS=0时，对fOSC/4计数。OPTION寄存器的RTE位决定RTCC脚的信号是上升沿（RTE=0）还是下降沿（RTE=1）时增1。当RTS=0，内部时钟（频率为fOSC/4）作为计数对象，RTE位、RTCC引脚与内部电路无关。为减少功耗，RTCC脚必须连接VDD或Vss。
当预分频器分配给计数器/定时器RTCC后，RTCC将计数到预分频器值后加1，例如，如预分频器值为1:4，则RTCC将计数4次加1。
无论内部还是外部时钟是否连接预分频器，一旦有时钟供给RTCC，f1将加1。在计数到达FFH时，在下一个计数发生后将自动清零，重新开始计数，一直循环下去。所有令f1（RTCC）加1的脉冲都将延时2个指令周期。例如在写f1后，随后的两个指令周期就不加1。这独立于外部或内部时钟的选取。如预分频器分配给RTCC，预分频器的输出将在f1（RTCC）加1前延时两个指令周期。对于写或读RTCC的指令（例如MOVF RTCC,W或CLRF RTCC）都是一样的，在应用RTCC时，在不影响其计数情况下测试，可用MOVF f1,W指令。
应注意外部时钟用于RTCC时钟的有关情况。
当外部时钟用于RTCC时，它与内部时钟同步。所以，外部时钟必须符合一定的要求，同样在外部时钟输入边沿到RTCC加1，存在着延时，在预分频后实现同步。在每个指令周期，PSOUT的输出被采样两次以检测上升或下降沿。因此，这需要PSOUT至少保持2TOSC高电平和至少保持2TOSC低电平。TOSC是振荡周期。
当不用预分频器时，PSOUT输出与RTCC时钟输入一样，要求如下：
TRTH=RTCC 高电平时间≥2TOSC+20ns
TRTL=RTCC 低电平时间≥2TOSC+20ns
当用预分频器时，RTCC输入被异步脉冲计数器型的预分频器分频，预分频器输出是对称的。
PSOUT=RTCC 高电平时间=PSOUT低电平时间=N.TRT/2
当TRT是RTCC输入周期和N是预分频器的值（2，4，8，……256）时，要求：
N.TRT/2≥2TOSC+20ns
或
TRT≥2(TOSC+20ns)/N
用户不需要确定RTCC高、低电平时间，但是如果RTCC的高、低电平持续时间太小，脉冲有可能不被采集。一般要求最小的高、低电平时间为10ns。RTCC输入要求为：
TRT=周期≥(4TOSC+40ns)/N
TRTH=RTCC 高电平时间≥10ns
TRTL=RTCC 低电平时间≥10ns
外部时钟的延时，预分频器的输出由内部时钟同步，RTCC在Q4时加1，从外部时钟边沿出现到RTCC实际加1，存在着一个较小的延时，在3TOSC至
7TOSC之间。例如，测量两个边沿之间的时间间隔，其精度在±4TOSC之间
2.程序计数器f2(PC)
程序计数器给出片内2048x12的ROM地址，不同的型号程序计数器与它们的两层堆栈为9-11位寛，如表1所示。
| 表1 程序计数器PC与堆栈大小 | | 型号 | PC宽度/位 | 堆栈宽度/位 | | PIC16C54/55 | 9 | 9 | | PIC16C56 | 10 | 10 | | PIC16C57 | 11 | 11 |
系统复位后，PC为全“1”，程序执行每一条指令PC自动加“1”，除非程序指令本身改变PC的内容（例如程序跳转，中断服务等），下面的指令将改变PC的值。
[1].“GOTO”指令：允许直接装入程序计数器的低8位，对于PIC16C56/57/58，PC的最高位由PA0、PA1两个页面选择位（也即状态寄存器的5、6位确定），此指令允许跳到任一页的任意位置。
[2].“CALL”指令：先把当前PC的值压入堆栈，然后使第9位清“0”，并把低8位装入程序计数器PC，对于PIC16C56/57/58，PC的高两位被装入页面选择位PA0、PA1。
[3].“RETLW”指令：该返回指令直接把栈顶内容重装入PC。
[4].程序计数器可由某位指令改变（例如MOVWF f2，ADDWF f2或BSF f2,5）计算结果将装入PC低8位，第9位清“0”。对于PIC16C56/57/58，PC的高两位被装入页面选择位PA0、PA1。
需要注意的是：在执行“CALL”或其它改变PC值指令时，第9位会被清“0”，所有子程序调用指令和需要计算的跳转指令时，要把分支程序放在任何页面（512字节）的前256个单元（地址分别为000-0FFH、200-2FFH、400-4FFH、600-6FFH）。
多个程序存储器页面选择（对PIC16C56/57/58有效）情况下，当程序计数器指向所在存储页的最后地址时，它仍能加1，并继续执行到下一页面，但PA0，PA1页面选择位不会改变，以后的“GOTO”、“CALL”、“ADDWF f2”、“MOVWFf2”等指令会返回原来的页面，除非页面选择位在程序中被更改。例如NOP指令位于1FFH（0页），PC加1变为200（1页），一条在200的“GOTO XXX”指令将返回0页的XXX地址（若f3的页预选位“0”）。
RESET状态下，PA0、PA1清“0”，0页会成为预选页。同时程序计数器PC会对最后一页的最后一个单元寻址。因此，在这个位置的“GOTO”指令会自动返回至0页执行。 |
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