PIC16F877單片機(jī)的功能框圖如圖4.1所示。從其執(zhí)行功能考慮，可以將單片機(jī)分成兩大組件，即基本功能模塊和專用功能模塊。

1）           程序存儲(chǔ)器區(qū)域

PIC16F877單片機(jī)帶有Flash程序存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，主要存放由用戶預(yù)先編制好的程序和一些固定不變的數(shù)據(jù)。程序存儲(chǔ)器共有8K×14位程序單元空間，即0000H1FFFH，由程序計(jì)數(shù)器提供13條地址線進(jìn)行單元選擇，每個(gè)單元寬14位，能夠存放一條PIC單片機(jī)系統(tǒng)指令。在系統(tǒng)上電或其他復(fù)位情況下，程序計(jì)數(shù)器均從0000H地址單元開始工作。如果遇到調(diào)用子程序或系統(tǒng)發(fā)生事件中斷時(shí)，都將把當(dāng)前程序斷點(diǎn)處的地址送入8級(jí)×14位的堆棧區(qū)域進(jìn)行保護(hù)。堆棧是一個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)域，在子程序或中斷服務(wù)程序執(zhí)行完后，再恢復(fù)斷點(diǎn)地址，使主程序得以繼續(xù)執(zhí)行。通過14位程序總線，取出對(duì)應(yīng)程序指令的機(jī)器碼，送入指令寄存器，將組成的操作碼和操作數(shù)進(jìn)行有效分離。如果操作數(shù)為地址，則進(jìn)入地址復(fù)用器；如果操作數(shù)為數(shù)據(jù)，則進(jìn)入數(shù)據(jù)復(fù)用器。而操作碼將在指令譯碼和控制單元中轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的功能操作。

2）           數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域

PIC16F877單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器主要包括特殊功能寄存器和通用寄存器兩部分，用于存取CPU在執(zhí)行程序過程中產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)或預(yù)置的參數(shù)。RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的每個(gè)存儲(chǔ)單元除具備普通存儲(chǔ)器功能之外，還能實(shí)現(xiàn)移位、置位、復(fù)位和位測(cè)試等通常只有寄存器才能完成的操作。PIC16F877共有512字節(jié)單元空間（包括無效的地址單元），即000H1FFH.地址復(fù)用器組合9條地址線，實(shí)現(xiàn)512個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元地址的有效選擇。對(duì)于不同的數(shù)據(jù)訪問，地址復(fù)用器的組合方式也存在差異。當(dāng)采用直接尋址時(shí)，RAM地址的形成采用7加2模式，即7位數(shù)據(jù)來源于指令操作數(shù)，2位數(shù)據(jù)來源于STATUS

基本功能區(qū)域配置有地址和數(shù)據(jù)兩種復(fù)用器，是一種信號(hào)的選擇開關(guān)，可根據(jù)指令功能的不同而選擇其中的一個(gè)通路。

3）           E2PROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊

PIC16F877單片機(jī)嵌入一個(gè)256×8位E2PROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊。它與內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大的差異在于可在線擦/寫，存儲(chǔ)的內(nèi)容掉電時(shí)不會(huì)丟失。完成數(shù)據(jù)存取功能，PIC單片機(jī)指令集沒有提供現(xiàn)成的機(jī)器指令，而必須采用特殊的程序段。

4）           算術(shù)邏輯運(yùn)算區(qū)域

PIC16F877單片機(jī)中一個(gè)非常重要的部件就是算術(shù)邏輯單元ALU，主要實(shí)現(xiàn)算數(shù)運(yùn)