本設計中以PlCl6F877單片機為核心，完成對輸出驅(qū)動單元、人機交互單元、執(zhí)行機構單元、檢測單元等部分的控制.根據(jù)設計產(chǎn)品的功能要求，各個功能的定義如下：
· 碼盤電機的位置和方向分別由RE0和RC2控制：
· 把手電機的位置和方向分別由RB1和RC1控制：
· 碼盤電機光電檢測輸入到RB7口;
· 把手電機光電檢測輸入到RBG口：
· 蜂鳴器輸出通過RD0口;
· 開鎖指示輸出通過RD1口;
· 鍵盤掃描輸出為RB0～RB3;
· 鍵盤掃描輸入為RD2、RD3、RD4、RD7口：
· LCD串行通信通過RPD、REI、RE2、RD5實現(xiàn)。
PICIDP877單片機在各種復位間的區(qū)別如下：
· 上電復位(POR);
· MCLR在正常運行下復位：
· MCLR復位在SLEEP期間;
· WDT在正常運行期間溢出復位;
· WDT喚醒(在SLEEP期間);
· 降壓復位。
一些寄存器用在POR上未知，在其他任何復位時不會改變共他大多數(shù)寄存器，在運行期間都能通過上電復位(POR)，NCLR、WDf復位，在睡眠期間，NCLR復位可在BDR上復位到復位狀態(tài)。它們不受WDT喚醒的影響，因為這些復位被當成正常運行的繼續(xù)。TD、PD位在不同的復位狀態(tài)中被置1或清0。
單片機在MCLR復位通道上有一個MCLR噪聲過濾器，過濾器將探測和忽略小的脈沖，然而一個有效的MCLR脈沖必須符合最小脈沖寬度。
(1)上電復位(POR)。
當VDD被探測到上升時(在1.2～1.1V之間)，產(chǎn)生一個上電復位脈沖。為了充分利用POR，把MCLR引腳連到VDD(通過一個電阻器)。這將省去通常用來產(chǎn)生上電復位的外部RC組件，需要確定VDD最大上升時間。
當單片機開始運行時(退出復位條件)單片機運行參數(shù)必須達到要求以保證運行(如電壓、頻率、溫度)，如果這些條件達不到，單片機必須一直保持復位狀態(tài)直到運行參數(shù)達到要求，降壓復位可用來滿足啟動條件。
(2)上電定時器(PWRT)。
上電定時器在從POP上電時提供一個固定的72ms正常溢出。PWRT運行在一個內(nèi)部的RC振蕩器上，隨著PWRT一起作用，單片機一直保持在復位狀態(tài)。PWRT的時間延時允許VDD上升到一個可接受的電平，提供一個設定位使能/不使能PWRT。
上電時間延時隨著單片機的不同VDD、溫度以及生產(chǎn)過程的變化而不同。
(3)晶體振蕩器起動定時器(OST)。
在PWRT延時結束之后晶體振蕩器起動定時器提供一個1024個振蕩器周期的延時(從0SC1輸入)，這樣保證晶體振蕩器或者諧振器開始振蕩和穩(wěn)定。
OST溢出在XT、LP和IIS方式下，上電復位，或從睡眠中喚醒時才起作用。
(4)降壓復位(B0R)。
一個設置位BODEN能夠不使能(如果編程清0)或使能(如果置1)降壓復位電路。如果VDD下降低于4.0V，VBOR參數(shù)D005(VBOR)比在參數(shù)(TBOR)大，降壓情況將復位芯片，如果VDD下降低于4.0V，且比參數(shù)(TBOR)小，復位芯片可能不復位。
一旦降壓發(fā)生，芯片將保持在降壓復位狀態(tài)直到VDD上升高于VBOR。采用上電定時器保持單片機在復位狀態(tài)72ms。如果在PWRT期間，當帶有上電定時器復位的VDD上升高于VB0R時，降壓復位將重新開始。當復位能使時，上電定時器應該一直被使能而不管PWRT設置位的狀態(tài)。
(5)溢出順序。
在上電時，溢出順序如下：POR復位出現(xiàn)時，當一個POR復位發(fā)生時，PWRT延遲開始。當PWRT結束(LP，XT，HS)時，OST開始計數(shù)1204個振蕩器周期。當OST結束時，單片機脫離復位。
如果MCLR保持較長時間低電平，溢出將會中止。把MCLR變?yōu)楦唠娖綍r，溢出立即運行。
(6)電源控制/狀態(tài)寄存器(PCON)。
電源控制/狀態(tài)寄存器PCON有兩位。
位0是BOR(降壓復位狀態(tài)位)，POR在上電復位時是未知的，用戶必須將該位置1。在隨后的復位上如果BOR是0，則表明發(fā)生降壓復位。BOR狀態(tài)位是隨意位，如果降壓復位電路不能使能，BOR位是不能確定的。
位1是POR(上電復位)。在POR被清0時，其他方面不受影響。在一個POR之后，用戶必須將該位置1。在隨后的復位上如果POR是0，則表明發(fā)生POR復位。
(7)中斷。
PICl6877有10個中斷源。中斷控制寄存器(INTCON)用標志位記錄單個中斷請求，它有單個和全體中斷使能位。
一個全體中斷使能位GIF(INTCON<7>)使能或不使能所有的中斷。當位GIE使能時，一個中斷標志位和屏蔽位置1時，中斷將立即引導。單個中斷通過它們在各種寄存器里相應使能位來禁止。不管GIE位的狀態(tài)如何，單個中斷都是置1的，GIE位在復位時清O。
中斷返回指令，RETFIE將GIE位置1來重新使能中斷。RBO/INT引腳中斷，RB端口改變中斷和TMR。溢出中斷標志都包括在INTCON寄存器里。
外部中斷標志包含在特殊功能寄存器PIR1和PM里，相應的的中斷使能位包含在特殊功能寄存器PIE1和PIE2里，外部中斷使能位包含在特殊功能寄存器INTCON里。不管和它們相關的屏蔽位和GIF，位的狀態(tài)如何，單個中斷標志位置1。
(8)INT中斷。
在引腳RBO/INT引腳上的外部中斷為邊沿觸發(fā)。INteDG位(OPTION (6))置1時為上升沿觸發(fā)：如果INTEDG位是清0的，則為下降沿觸發(fā)。當在RBO/INT引腳上出現(xiàn)一個有效邊沿時，標志位INTF (INTCON(1))被置1。
(9)TMR0中斷。
在TMR0寄存器里的一個溢出(FFH～OOH)將標志位TOIF(INTCON<2>)置1。通過對使能位TOIE(INTCON<5>)置1或清0來決定中斷使能或不使能。
(10)端口B變化中斷
一個在PORTB<7∶4>的輸入變化將標志位RBIF(INTCON(0))置1，通過對使能位RBIF(INTCON(4>)置1或清0，來決定中斷使能或不使能。
(11)在中斷期間上下內(nèi)容的保存。
在一個中斷期間，只有返回程序計數(shù)的值被保存在堆棧里。其中典型的是用戶希望在一個中斷期間保存的關鍵寄存器，即工作寄存器和狀態(tài)寄存器，這將由軟件來實現(xiàn)。
在PICl6F876M77單片機里每個塊的高16位字節(jié)是公用的，臨時保存寄存器W-TEMP、STATUS-TEMP和PLATH-TEMP存放在這里。這16個存儲單元不要求分塊，使存儲和重新存儲內(nèi)容較容易。
(12)監(jiān)視定時器(WDT)。[!--empirenews.page--]
監(jiān)視定時器是一個自由運行的片內(nèi)專用振蕩器，它不需要任何外部組件。這個RC振蕩器和 OSC1/CLKIN引腳的外部RC振蕩器是分離的。這就意味著即使在單片機的OSCI/CLKIN和OSC2/CLKOUT引腳上的時鐘已停止的情況下，WDT仍能運行。例如，通過執(zhí)行一條Sleep指令。
在正常運行期間，一個WDT溢出將使單片機復位(EDT復位)。如果單片機在睡眠方式，一個WDT溢出將使單片機喚醒和恢復正常運行(WDT喚醒)。在STATUS寄存器里的TO位通過MDI溢出將被清0。
通過編程設定WDT位為0，使WDT永久不能使用。
當把預分頻器分配給WDT時，預分頻器分配和預分頻器值在OPTIONˉRFC寄存器里是置1的。
在串行模式下，使用兩條傳輸線進行數(shù)據(jù)傳送，主控系統(tǒng)將配合傳輸同步時鐘(SCLK)與接收串行數(shù)據(jù)線(SID)來完成串行傳輸。
在片選CS設為高電位時，同步時鐘(SCLK)輸入的信號才會被接收，在片選CS設為低電位時。模塊內(nèi)部傳輸串行傳輸計數(shù)與串行數(shù)據(jù)將會被重置，傳輸中的數(shù)據(jù)將會被終止、清除，并將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)重設回第一位，設計中將CS設為高電位。
模塊的同步時鐘(SCLK)具有獨立的操作，因為其內(nèi)部沒有傳送/接收緩沖區(qū)，因此，當有連續(xù)多個指令需傳送時，必須等到一個指令執(zhí)行完成才能傳送下一個指令。
串行傳輸時先傳起始位，它需要接收5個連續(xù)的“t”(同步位串)，此時傳輸記數(shù)器將被重置，串行傳輸將被同步，傳輸?shù)牡诙环謩e指向傳輸方向位RW不口暫存器選擇位RS，最后8位為“0”。
在接收到起始位后，每個指令或者數(shù)據(jù)將分兩組接收，高4位將會被放到第1個LSB中，低4位將會被放到另1個LSB中，其余都為“0”。
串行接口時序如圖1所示。
圖1 串行接口時序
該液晶顯示模塊采用SPI串行方式與單片機進行通信，液晶模塊中的控制芯片將配合傳輸同步時鐘SCLK與串行數(shù)據(jù)線SID來完成串行傳輸。當片選信號CS為高電平時，同步時鐘線SCLK輸入信號開始被接收;當CS為低電平時，傳輸中的信號將被終止、清除。
在本系統(tǒng)中，CS與單片機復位端相連，即系統(tǒng)復位時液晶顯示模塊也同時復位，接口設計如圖2所示。
圖2 接口設計圖
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