美芯公司的PIC18F85J90系列是帶LCD驅(qū)動(dòng)器的64/80 引腳高性能單片機(jī),它繼承了所有PIC18 單片機(jī)的傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，即具有出色的計(jì)算性能、豐富的功能集，除此之外，還帶有一個(gè)多功能片上LCD 驅(qū)動(dòng)器，以及極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。片上LCD驅(qū)動(dòng)器包括許多功能，如一個(gè)帶有電荷泵的集成的穩(wěn)壓器，允許用軟件控制對(duì)比度并且可在高于器件VDD 的電壓下進(jìn)行顯示操作。本文給出了MCU的主要性能以及采用PIC18FXXJ90, PIC18FXX90 和 PIC16X9XX的PICDEM LCD 2驅(qū)動(dòng)器詳細(xì)電路圖.
PIC18F85J90 系列帶LCD 驅(qū)動(dòng)器的64/80 引腳高性能單片機(jī)
1.0 器件概述
該系列繼承了所有PIC18 單片機(jī)的傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，即具有出色的計(jì)算性能、豐富的功能集，除此之外，還帶有一個(gè)多功能片上LCD 驅(qū)動(dòng)器，以及極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。這些特點(diǎn)使得PIC18F85J90 系列成為許多高性能，尤其是那些價(jià)格作為首要考慮因素的應(yīng)用的理想選擇。
1.1 內(nèi)核特性
1.1.1 納瓦技術(shù)
PIC18F85J90系列的所有器件具有一系列能在工作時(shí)顯著降低功耗的功能。主要包含以下幾項(xiàng)：
備用運(yùn)行模式 ：通過將Timer1 或內(nèi)部RC 振蕩器作為單片機(jī)時(shí)鐘源，可使代碼執(zhí)行時(shí)的功耗降低大約
90%。
多種空閑模式：?jiǎn)纹瑱C(jī)還可工作在其CPU 內(nèi)核禁止而外設(shè)仍然工作的情況下。處于這些狀態(tài)時(shí)，功耗能降得更低，只有正常工作時(shí)的4%。
動(dòng)態(tài)模式切換：在器件工作期間可由用戶代碼調(diào)用功耗管理模式，允許用戶將節(jié)能的理念融入到他們的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)中。
1.1.2 振蕩器選項(xiàng)和特性
PIC18F85J90系列的所有器件可提供6個(gè)不同的振蕩器選項(xiàng)，使用戶在開發(fā)應(yīng)用硬件時(shí)有很大的選擇范圍。這些選項(xiàng)包括：
兩種晶振模式，使用晶振或陶瓷諧振器。
兩種外部時(shí)鐘模式，提供四分頻時(shí)鐘輸出選項(xiàng)。
一個(gè)鎖相環(huán)（Phase Lock Loop， PLL）倍頻器，可在外部振蕩器模式下使用，可使時(shí)鐘速度達(dá)到40 MHz。
一個(gè)內(nèi)部振蕩器模塊，它提供一個(gè)8 MHz 的時(shí)鐘源（為±2%）和一個(gè)INTRC 時(shí)鐘源（振蕩頻率大約為31 kHz，溫度和VDD 變化時(shí)頻率保持穩(wěn)定），以及一個(gè)用戶可選擇的包括6 種時(shí)鐘頻率的范圍（從125 kHz 到4 MHz），因此共有8 種時(shí)鐘頻率可供選擇。此選項(xiàng)可以空出兩個(gè)振蕩器引腳作為額外的通用I/O 引腳。
內(nèi)部振蕩器模塊還提供了一個(gè)穩(wěn)定的參考源，增加了以下功能以使器件能更安全地工作：
故障保護(hù)時(shí)鐘監(jiān)視器：該部件持續(xù)監(jiān)視主時(shí)鐘源，將其與內(nèi)部振蕩器提供的參考信號(hào)作比較。如果時(shí)鐘發(fā)生了故障，單片機(jī)會(huì)將時(shí)鐘源切換到內(nèi)部振蕩器，使器件可繼續(xù)低速工作或安全地關(guān)閉應(yīng)用。
雙速啟動(dòng)：該功能允許在上電復(fù)位或從休眠模式喚醒時(shí)將內(nèi)部振蕩器用作時(shí)鐘源，直到主時(shí)鐘源可用為止。
1.1.3 存儲(chǔ)器選項(xiàng)
PIC18F85J90 系列提供了一系列程序存儲(chǔ)器選項(xiàng)，代碼空間從8 KB 到32 KB。程序存儲(chǔ)器的閃存單元經(jīng)測(cè)評(píng)多可承受1000 次擦寫。在不刷新的情況下，數(shù)據(jù)保存期保守地估計(jì)在20 年以上。
PIC18F85J90 系列還為動(dòng)態(tài)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)提供了充足的空間——多達(dá)2048 字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM。
1.1.4 擴(kuò)展指令集
PIC18F85J90 系列在PIC18 指令集的基礎(chǔ)上進(jìn)行了可 選擇的擴(kuò)展，添加了8 條新指令和一個(gè)變址尋址模式。此擴(kuò)展可以使用一個(gè)器件配置選項(xiàng)使能，它是為優(yōu)化重入應(yīng)用程序代碼而特別設(shè)計(jì)的，這些代碼原來是使用語(yǔ)言（如C 語(yǔ)言）開發(fā)的。
1.1.5 移植方便
無(wú)論存儲(chǔ)器容量如何，所有器件都共享相同的豐富外設(shè)，使應(yīng)用程序的擴(kuò)展和升級(jí)工作變得輕松而容易。
整個(gè)系列的引腳排列設(shè)計(jì)一致也有助于向下一代更大規(guī)模的器件移植。在64 引腳器件間、80 引腳器件間移植，甚至是從64引腳器件向80引腳器件的移植都是可以的。PIC18F85J90 系列的引腳與其他PIC18 系列器件（如PIC18F8720、PIC18F8722 以及帶有LCD 驅(qū)動(dòng)器的PIC18F8490 系列單片機(jī)）的引腳兼容。這為不同應(yīng)用的發(fā)展開拓了新的視野，使開發(fā)者能在保留相同功能集的同時(shí)可在Microchip PIC18系列中選擇更價(jià)廉的器件。
1.2 LCD 驅(qū)動(dòng)器
片上LCD驅(qū)動(dòng)器包括許多功能，使得在低功耗應(yīng)用中顯示的集成更容易。這些包括一個(gè)帶有電荷泵的集成的穩(wěn)壓器，允許用軟件控制對(duì)比度并且可在高于器件VDD 的電壓下進(jìn)行顯示操作。
1.3 其他特殊功能
通信：PIC18F85J90 系列具有一系列串行通信外設(shè)，包括一個(gè)可尋址的USART、一個(gè)獨(dú)立的支持LIN 規(guī)范1.2 的增強(qiáng)型USART 以及一個(gè)主控SSP 模塊，能夠進(jìn)行SPI 和I2C™ （主控和從動(dòng)）模式操作。
CCP 模塊：本系列的所有器件都包括兩個(gè)捕捉/ 比較/PWM （CCP）模塊。在同一時(shí)間，多可以使用4 種不同時(shí)基來執(zhí)行幾項(xiàng)不同的操作。
10 位A/D 轉(zhuǎn)換器 ：該模塊具備可編程采集時(shí)間，從而不必在選擇通道和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換之間等待一個(gè)采樣周期，因而減少了代碼開銷。
擴(kuò)展型看門狗定時(shí)器（WDT）：該增強(qiáng)型版本加入了一個(gè)16 位預(yù)分頻器，擴(kuò)展了超時(shí)時(shí)間范圍，并保證此范圍在工作電壓和溫度變化時(shí)仍可保持穩(wěn)定。超時(shí)周期請(qǐng)參見第 25.0 節(jié)“電氣特性”。
1.4 系列中各產(chǎn)品的詳細(xì)說明
PIC18F85J90 系列器件以64 引腳和80 引腳封裝形式提供。圖 1-1 和圖 1-2 分別為這兩類器件的框圖。
這些器件在以下四個(gè)方面存在差異：
1. 閃存程序存儲(chǔ)器（3種大小，范圍從PIC18FX3J90 器件的8 KB 到PIC18FX5J90 器件的32 KB）。
2. 數(shù)據(jù)RAM（PIC18FX3J90 和PIC18FX4J90 器件為1024 字節(jié)，PIC18FX5J90 器件為2048 字節(jié)）。
3. I/O 端口（64 引腳器件上有7 個(gè)雙向端口，80 引腳器件上有9 個(gè)雙向端口）。
4. LCD 像素：64 引腳器件可驅(qū)動(dòng)132 像素（33 個(gè)SEG x 4 個(gè)COM），而80 引腳器件可驅(qū)動(dòng)192像素（48 個(gè)SEG x 4 個(gè)COM）。
本系列器件的所有其他功能都是相同的。表 1-1 和表 1-2中總結(jié)了這些功能。LCD 驅(qū)動(dòng)模塊特性：
直接驅(qū)動(dòng)LCD 面板能力：
- 處于休眠模式時(shí)仍可驅(qū)動(dòng)LCD 面板
多達(dá)48 個(gè)段和192 像素；可由軟件選擇
可編程LCD 定時(shí)模塊：
- 多個(gè)LCD 定時(shí)源
- 多達(dá)4 個(gè)公共時(shí)鐘：靜態(tài)、1/2、1/3 或1/4 復(fù)用
- 靜態(tài)、1/2 或1/3 偏置配置
自動(dòng)對(duì)比度控制能力
單片機(jī)特性：
閃存程序存儲(chǔ)器可耐擦寫1000 次（典型值）
閃存數(shù)據(jù)保存期：少20 年
可在軟件控制下自行編程
中斷優(yōu)先級(jí)
8 x 8 單周期硬件乘法器
擴(kuò)展型看門狗定時(shí)器（Watchdog Timer，WDT）：
- 可編程周期從4 ms 到131s
通過兩個(gè)引腳進(jìn)行在線串行編程（In-CircuitSerial Programming， ICSP;）
通過兩個(gè)引腳進(jìn)行帶有5 個(gè)斷點(diǎn)的在線調(diào)試（In-Circuit Debug）
工作電壓范圍：2.0V 到3.6V
片上2.5V 穩(wěn)壓器
靈活的振蕩器結(jié)構(gòu)：
兩種晶振模式，頻率為4-25 MHz
兩種外部時(shí)鐘模式，頻率為40 MHz
內(nèi)部振蕩器模塊：
8個(gè)可由用戶選擇的頻率：從31.25 kHz 到8 MHz
輔助振蕩器使用Timer1 （工作頻率為32 kHz）
故障保護(hù)時(shí)鐘監(jiān)視器：
當(dāng)外設(shè)時(shí)鐘發(fā)生故障時(shí)可使器件安全斷電
低功耗特性：
功耗管理模式：
運(yùn)行：CPU 工作，外設(shè)打開
空閑：CPU 不工作，外設(shè)打開
休眠：CPU 不工作，外設(shè)關(guān)閉
雙速振蕩器啟動(dòng)
外設(shè)特點(diǎn)：
高灌/ 拉電流：25 mA/25 mA
（PORTB 和PORTC）
多達(dá)4 個(gè)外部中斷
4個(gè)8 位/16 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器模塊
使用Timer1
兩個(gè)捕捉/ 比較/PWM （CCP）模塊：
捕捉為16 位，分辨率為6.25 ns （TCY/16）
比較為16 位，分辨率為100 ns （TCY）
PWM輸出：PWM 分辨率為10 位
主控同步串行口（Master Synchronous Serial Port， MSSP）模塊支持兩種模式的操作：
3線/4 線SPI （支持所有4 種SPI 模式）
I2C™ 主/ 從模式
一個(gè)可尋址的USART 模塊
一個(gè)增強(qiáng)型USART 模塊：
- 支持LIN 1.2
- 啟動(dòng)位和間隔字符自動(dòng)喚醒
- 自動(dòng)波特率檢測(cè)
多達(dá)12 路通道的10 位A/D 轉(zhuǎn)換器：
- 自動(dòng)采集
- 可在休眠模式下進(jìn)行轉(zhuǎn)換
兩個(gè)模擬比較器
比較器的可編程參考電壓
The PICDEM LCD 2 demonstrates the capabilities of the PIC18FXXJ90, PIC18FXX90 and PIC16X9XX families of devices.
The PICDEM LCD 2 can be used stand-alone with a preprogrammed part, with an
in-circuit emulator (e.g., MPLAB® ICE) or with an in-circuit debugger (e.g., MPLAB
ICD 2). Sample programs are provided to demonstrate the unique features of the
supported devices.
The PICDEM LCD 2 Demonstration Kit comes with the following:
1. PICDEM LCD 2 Demonstration Board (Figure 1-1)
2. Sample Plug-in Module (PIM)
3. CD-ROM which contains:
Sample Programs
“PICDEM™ LCD 2 Demonstration Kit User’s Guide”
The PICDEM LCD 2 Demonstration Board (DM163030) shows the main features of Microchip’s 28, 40, 64 and 80-pin LCD Flash PIC microcontrollers including the LCD voltage booster and contrast controller. It is populated with the PIC18F85J90. Other devices are supported via a transition socket and are available separately. A sample LCD glass display is included for custom prototyping. The glass features 7-segment displays, wipers, thermometers, star bursts, and other common icons.
下圖是PICDEM LCD 2驅(qū)動(dòng)器外形圖.