本設計中以PlCl6F877單片機為核心，完成對輸出驅動單元、人機交互單元、執行機構單元、檢測單元等部分的控制．根據設計產品的功能要求，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。

　　PICIDP877單片機在各種復位間的區別如下：

　　· 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。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。TD、PD位在不同的復位狀態中被置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直到運行參數達到要求，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。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D005（VBOR）比在參數（TBOR）大，降壓情況將復位芯片，如果VDD下降低于4.0V，且比參數（TBOR）小，復位芯片可能不復位。

　　一旦降壓發生，芯片將保持在降壓復位狀態直到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。

　　（5）溢出順序。

　　在上電時，溢出順序如下：POR復位出現時，當一個POR復位發生時，PWRT延遲開始。當PWRT結束（LP，XT，HS）時，OST開始計數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變為高電平時，溢出立即運行。

　　（6）電源控制／狀態寄存器（PCON）。

　　電源控制／狀態寄存器PCON有兩位。

　　位0是BOR（降壓復位狀態位），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，則表明發生降壓復位。BOR狀態位是隨意位，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。INteDG位（OPTION （6））置1時為上升沿觸發：如果INTEDG位是清0的，則為下降沿觸發。當在RBO／INT引腳上出現一個有效邊沿時，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）在中斷期間上下內容的保存。

　　在一個中斷期間，只有返回程序計數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寄存器，這將由軟件來實現。

　　在PICl6F876M77單片機里每個塊的高16位字節是公用的，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容較容易。

　　（12）監視定時器（WDT）。

　　監視定時器是一個自由運行的片內專用振蕩器，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據傳送，主控系統將配合傳輸同步時鐘（SCLK）與接收串行數據線（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。模塊內部傳輸串行傳輸計數與串行數據將會被重置，傳輸中的數據將會被終止、清除，并將待傳輸的數據重設回第一位，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，因為其內部沒有傳送／接收緩沖區，因此，當有連續多個指令需傳送時，必須等到一個指令執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個連續的“t”（同步位串），此時傳輸記數器將被重置，串行傳輸將被同步，傳輸的第二位分別指向傳輸方向位RW不口暫存器選擇位RS，最后8位為“0”。

　　在接收到起始位后，每個指令或者數據將分兩組接收，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。

　　　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與串行數據線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。

　　在本系統中，CS與單片機復位端相連，即系統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