编程PIC微控制器的基础知识

我从养育孩子中学到的一件事：教孩子某些东西可能非常困难。虽然他们可能非常感兴趣，可能拥有所有的时间和资源，但如果孩子还没有准备好学习，或者缺少一些关键的基础，他们可能就是学不会那个技能或课程。

幸运的是，编程一个PIC微控制器单元（MCU）要容易得多。有了正确的编程工具、电路和功能性固件，程序员可以让PIC微控制器完全按照预期的方式运行。当然，为了避免后续不必要的麻烦和挫折，仍然很重要的是要遵循一些关键步骤。

PIC 微控制器

尽管像Arduino、Raspberry Pi或BeagleBone这样的单板嵌入式控制器已经出现，但PIC微控制器在电子工程师中仍然保持着相关性。由Microchip生产的PIC微控制器以其易用性、多功能特性和成本效益而著称。PIC微控制器编程范围从简单的8位MUC到强大的32位型号。

PIC微控制器的多功能性使其不仅在工程师中受欢迎，而且在业余爱好者中也很受欢迎。广泛的外设、内存和处理能力为几乎任何应用提供了合适的选择。程序员可能会在他们的洗衣机或报警系统中找到PIC微控制器。

程序员编程微控制器所需的工具

如今，编程PIC微控制器比十年前要容易得多。那时，一些低端的PIC微控制器需要专用的PIC编程器硬件来注入固件。但如果你今天开始使用PIC微控制器，下载固件到微控制器通常是一个简单的过程。

这些是程序员今天编程PIC微控制器所需的工具：

1. MPLAB X IDE

MPLAB X IDE 是 Microchip 提供的一个全面的开发环境。您需要 MPLAB X 来编写固件、编译和构建它，然后才能对 PIC 微控制器进行编程。与过去需要付费的昂贵 IDE 不同，MPLAB X IDE 可以免费下载。

第一步是确保你的固件正确。

2. PICKIT 4

PICKIT 4 是Microchip PIC的最新在系统调试器，它允许程序员高效地将程序下载到微控制器中。它是其前身PICKIT 3的改进版本，新增了一个SD卡插槽功能，这有助于在各种固件上进行随身编程。当你在实验室中对PIC微控制器进行编程时，你需要将PICKIT 4连接在计算机的USB端口和微控制器的编程引脚之间。

3. 编程电路

PIC 微控制器的编程引脚在数据手册中有指示。PIC 微控制器支持片上串行编程（ICSP）或片上调试（ICD），后者允许工程师实时调试固件。在设计中包含编程（ICSP 或 ICD）接口的电路对于连接 PICKIT 4 或 PICKIT 3 来说是很重要的。

编程微控制器

准备好所有编程工具（无论是 ICSP 还是 ICD）并组装好原型后，编程微控制器几乎是直观的。传统的编程工具要求程序员在下载任何固件之前先给硬件上电。但是，PICKIT 编程器可以配置为只要不超过其最大电流限制，就可以给微控制器上电。

有两种方法可以将固件下载到PIC微控制器中。在MPLAB X IDE中，程序员将找到‘运行项目’或‘调试项目’的选项，点击‘运行项目’会以生产模式编译和构建您的固件，而后者会创建一个调试版本的固件印记。您会想花时间确保最终产品是用生产版本的固件进行编程的。

如果操作正确，微控制器在程序加载后将开始运行。

在PCB上设计编程电路的技巧

PICKIT 3和PICKIT 4上的编程引脚排列相似，尽管PICKIT 4有两个额外的保留引脚连接。固件通过PGD和PGC信号以及/MCLR引脚传输，以驱动微控制器进入编程模式。

程序员会希望同时布线PGD和PGC，并保持相同的长度，以确保最小的信号损坏。除此之外，PCB上对编程引脚方向的正确标注也是必需的，因为很容易错误地将PICKIT反向插入，这样做可能会同时损坏PCB和PICKIT。

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