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PIC系列单片机程序设计基础

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作者:时间:2007-12-26来源:中国电子技术信息网收藏
     1、的基本格式

  先介绍二条伪指令:
  EQU ——标号赋值伪指令 
  ORG ——地址定义伪指令 
  16C5X在RESET后指令计算器PC被置为全“1”,所以16C5X几种型号芯片的复位地址为:
   16C54/55:1FFH
   PIC16C56:3FFH
   PIC16C57/58:7FFH
  

       一般来说,PIC的源并没有要求统一的格式,大家可以根据自己的风格来编写。但这里我们推荐一种清晰明了的格式供参考。 
  TITLE This is …… ;标题 
  ;-------------------------------------- 
  ;名称定义和变量定义 
  ;--------------------------------------
  F0    EQU  0 
  RTCC   EQU  1 
  PC    EQU  2 
  STATUS  EQU  3 
  FSR   EQU  4 
  RA    EQU  5 
  RB    EQU  6 
  RC    EQU  7  
       ┋ 
  PIC16C54 EQU 1FFH ;芯片复位地址 
  PIC16C56 EQU 3FFH 
  PIC16C57 EQU 7FFH 
  ;-----------------------------------------
  ORG PIC16C54 GOTO MAIN   ;在复位地址处转入主程序 
  ORG   0          ;在0000H开始存放程序 
  ;----------------------------------------- 
  ;子程序区 
  ;-----------------------------------------
  DELAY MOVLW 255 
      ┋ 
      RETLW 0 
  ;------------------------------------------ 
  ;主程序区 
  ;------------------------------------------
  MAIN 
      MOVLW B‘00000000’ 
      TRIS RB       ;RB已由伪指令定义为6,即B口 
       ┋ 
  LOOP 
      BSF RB,7 CALL DELAY         
      BCF RB,7 CALL DELAY 
        ┋ 
      GOTO LOOP 
  ;------------------------------------------- 
       END       ;程序结束 
   注:MAIN标号一定要处在0页面内。 
  

        2、程序 
  1) 设置 I/O 口的输入/输出方向
  PIC16C5X的I/O 口皆为双向可编程,即每一根I/O 端线都可分别单独地由程序设置为输入或输出。这个过程由写I/O 控制寄存器TRIS f来实现,写入值为“1”,则为输入;写入值为“0”,则为输出。 
      MOVLW 0FH  ;0000 1111(0FH) 
            输入 输出 
      TRIS 6    ;将W中的0FH写入B口控制器, 
             ;B口高4位为输出,低4位为输入。
      MOVLW 0C0H ; 11 000000(0C0H) 
              RB4,RB5输出0 RB6,RB7输出1 
  2) 检查寄存器是否为零
  如果要判断一个寄存器内容是否为零,很简单,现以寄存器F10为例: 
      MOVF 10,1      ;F10→F10,结果影响零标记状态位Z 
      BTFSS STATUS,Z    ;F10为零则跳 
      GOTO NZ        ;Z=0即F10不为零转入标号NZ处程序 
       ┋          ;Z=1即F10=0处理程序 
  3) 比较二个寄存器的大小 
  要比较二个寄存器的大小,可以将它们做减法运算,然后根据状态位C来判断。注意,相减的结果放入W,则不会影响二寄存器原有的值。 
  例如F8和F9二个寄存器要比较大小: 
       MOVF 8,0       ;F8→W 
       SUBWF 9,0      ;F9—W(F8)→W 
       BTFSC STATUS,Z    ;判断F8=F9否 
       GOTO F8=F9 
       BTFSC STATUS,C    ;C=0则跳 
       GOTO F9>F8       ;C=1相减结果为正,F9>F8 
       GOTO F9< 
F9       ;C=0相减结果为负,F9<F8
         ┋ 
   4) 循环n次的程序 
  如果要使某段程序循环执行n次,可以用一个寄存器作计数器。下例以F10做计数器,使程序循环8次。 
       COUNT EQU 10     ;定义F10名称为COUNT(计数器) 
          ┋ 
       MOVLW 8 
       MOVWF COUNT LOOP   ;循环体 
   LOOP
           ┋ 
       DECFSZ COUNT,1    ;COUNT减1,结果为零则跳 
       GOTO LOOP       ;结果不为零,继续循环 
           ┋       ;结果为零,跳出循环 
   5)“IF……THEN……”格式的程序 
  下面以“IF X=Y THEN GOTO NEXT”格式为例。 
       MOVF X,0      ;X→W 
       SUBWF Y,0     ;Y—W(X)→W 
       BTFSC STATUS,Z   ;X=Y 否 
       GOTO NEXT      ;X=Y,跳到NEXT去执行。 
          ┋       ;X≠Y 
   6)“FOR……NEXT”格式的程序 
  “FOR……NEXT”程序使循环在某个范围内进行。下例是“FOR X=0 TO 5”格式的程序。F10放X的初值,F11放X的终值。
      START  EQU  10 
      DAEND  EQU  11 
           ┋ 
      MOVLW 0 
      MOVWF START     ; 0→START(F10) 
      MOVLW 5 
      MOVWF DAEND     ;5→DAEND(F11) 
   LOOP 
           ┋ 
      INCF START,1     ;START值加1 
      MOVF START,0 
      SUBWF DAEND,0     ;START=DAEND ?(X=5否)
      BTFSS STATUS,Z 
      GOTO LOOP        ;X<5,继续循环 
           ┋       ;X=5,结束循环 
   7)“DO WHILE……END”格式的程序 
  “DO WHILE……END”程序是在符合条件下执行循环。下例是“DO WHILE X=1”格式的程序。F10放X的值。 
      X  EQU  10 
        ┋ 
      MOVLW  1 
      MOVWF  X     ;1→X(F10),作为初值 
   LOOP 
        ┋ 
      MOVLW 1 
      SUBWF X,0 
      BTFSS STATUS,Z   ;X=1否? 
      GOTO LOOP      ;X=1继续循环 
        ┋        ;X≠1跳出循环 
   8) 查表程序 
  查表是程序中经常用到的一种操作。下例是将十进制0~9转换成7段LED数字显示值。若以B口的RB0~RB6来驱动LED的a~g线段,则有如下关系:

  设LED为共阳,则0~9数字对应的线段值如下表:

十进数 线段值 十进数 线段值 
0 C0H 5 92H 
1 C9H 6 82H 
2 A4H 7 F8H 
3 B0H 8 80H 
4 99H 9 90H 

  PIC的查表程序可以利用子程序带值返回的特点来实现。具体是在主程序中先取表数据地址放入W,接着调用子程序,子程序的第一条指令将W置入PC,则程序跳到数据地址的地方,再由“RETLW”指令将数据放入W返回到主程序。下面程序以F10放表头地址。
      MOVLW  TABLE     ;表头地址→F10  
      MOVWF  10 
          ┋ 
      MOVLW  1        ;1→W,准备取“1”的线段值 
      ADDWF  10,1      ;F10+W =“1”的数据地址 
      CALL  CONVERT 
      MOVWF  6        ;线段值置到B口,点亮LED 
          ┋ 
  CONVERT MOVWF  2        ;W→PC TABLE 
      RETLW  0C0H      ;“0”线段值 
      RETLW  0F9H      ;“1”线段值 
          ┋ 
      RETLW  90H       ;“9”线段值 
   9)“READ……DATA,RESTORE”格式程序 
  “READ……DATA”程序是每次读取数据表的一个数据,然后将数据指针加1,准备取下一个数据。下例程序中以F10为数据表起始地址,F11做数据指针。 
      POINTER  EQU  11   ;定义F11名称为POINTER 
          ┋ 
      MOVLW   DATA 
      MOVWF   10     ;数据表头地址→F10 
      CLRF   POINTER   ;数据指针清零 
          ┋ 
      MOVF   POINTER,0  
      ADDWF 10,0      ;W =F10+POINTER 
          ┋ 
      INCF    POINTER,1  ;指针加1
      CALL CONVERT      ;调子程序,取表格数据 
          ┋ 
  CONVERT MOVWF   2    ;数据地址→PC 
  DATA  RETLW   20H    ;数据 
          ┋ 
      RETLW 15H      ;数据 
  如果要执行“RESTORE”,只要执行一条“CLRF POINTER”即可。 
  10) 延时程序 
  如果延时时间较短,可以让程序简单地连续执行几条空操作指令“NOP”。如果延时时间长,可以用循环来实现。下例以F10计算,使循环重复执行100次。
      MOVLW D‘100’ 
      MOVWF 10 
  LOOP  DECFSZ 10,1   ;F10—1→F10,结果为零则跳 
      GOTO LOOP 
       ┋ 
  延时程序中计算指令执行的时间和即为延时时间。如果使用4MHz振荡,则每个指令周期为1μS。所以单周期指令时间为1μS,双周期指令时间为2μS。在上例的LOOP循环延时时间即为:(1+2)*100+2=302(μS)。在循环中插入空操作指令即可延长延时时间: 
      MOVLW  D‘100’ 
      MOVWF  10 
  LOOP   NOP 
       NOP 
       NOP 
      DECFSZ 10,1 
      GOTO LOOP 
        ┋ 
  延时时间=(1+1+1+1+2)*100+2=602(μS)。 
  用几个循环嵌套的方式可以大大延长延时时间。下例用2个循环来做延时: 
      MOVLW   D‘100’ 
      MOVWF   10 
  LOOP  MOVLW   D‘16’ 
      MOVWF   11 
  LOOP1  DECFSZ   11,1 
      GOTO    LOOP1 
      DECFSZ   10,1 
      GOTO LOOP 
       ┋ 
  延时时间=1+1+[1+1+(1+2)*16-1+1+2]*100-1=5201(μS) 
  11) RTCC计数器的使用
  RTCC是一个脉冲计数器,它的计数脉冲有二个来源,一个是从RTCC引脚输入的外部信号,一个是内部的指令时钟信号。可以用程序来选择其中一个信号源作为输入。RTCC可被程序用作计时之用;程序读取RTCC寄存器值以计算时间。当RTCC作为内部计时器使用时需将RTCC管脚接VDD或VSS,以减少干扰和耗电流。下例程序以RTCC做延时:
      RTCC  EQU  1 
       ┋ 
      CLRF  RTCC    ;RTCC清0 
      MOVLW  07H 
      OPTION    ;选择预设倍数1:256→RTCC 
   LOOP  MOVLW  255   ;RTCC计数终值 
      SUBWF  RTCC,0 
      BTFSS STATUS,Z   ;RTCC=255? 
      GOTO LOOP 
       ┋ 
  这个延时程序中,每过256个指令周期RTCC寄存器增1(分频比=1:256),设芯片使用4MHz振荡,则: 
  延时时间=256*256=65536(μS) 
  RTCC是自振式的,在它计数时,程序可以去做别的事情,只要隔一段时间去读取它,检测它的计数值即可。 
  12) 寄存器体(BANK)的寻址 
  对于PIC16C54/55/56,寄存器有32个,只有一个体(BANK),故不存在体寻址问题,对于PIC16C57/58来说,寄存器则有80个,分为4个体(BANK0-BANK3)。在对F4(FSR)的说明中可知,F4的bit6和bit5是寄存器体寻址位,其对应关系如下:


Bit6  Bit5 BANK 物理地址 
 0    0 BANK0 10H~1FH 
 0    1 BANK1 30H~3FH 
 1    0 BANK2 50H~5FH 
 1    1 BANK3 70H~7FH 

  当芯片上电RESET后,F4的bit6,bit5是随机的,非上电的RESET则保持原先状态不变。 
  下面的例子对BANK1和BANK2的30H及50H寄存器写入数据。 
  例1.(设目前体选为BANK0) 
      BSF   4,5    ;置位bit5=1,选择BANK1 
      MOVLW  DATA 
      MOVWF  10H    ; DATA→30H 
      BCF   4,5 
      BSF   4,6   ;bit6=1,bit5=0选择BANK2 
      MOVWF  10H    ;DATA→50H 
  从上例中我们看到,对某一体(BANK)中的寄存器进行读写,首先要先对F4中的体寻址位进行操作。实际应用中一般上电复位后先清F4的bit6和bit5为0,使之指向BANK0,以后再根据需要使其指向相应的体。 
  注意,在例子中对30H寄存器(BANK1)和50H寄存器(BANK2)写数时,用的指令“MOVWF 10H”中寄存器地址写的都是“10H”,而不是读者预期的“MOVWF 30H”和“MOVWF 50H”,为什么? 
  让我们回顾一下指令表。在PIC16C5X的所有有关寄存器的指令码中,寄存寻址位都只占5个位:fffff,只能寻址32个(00H—1FH)寄存器。所以要选址80个寄存器,还要再用二位体选址位PA1和PA0。当我们设置好体寻址位PA1和PA0,使之指向一个BANK,那么指令“MOVWF 10H”就是将W内容置入这个BANK中的相应寄存器内(10H,30H,50H,或70H)。
  有些者第一次接触体选址的概念,难免理解上有出入,下面是一个例子: 
  例2:(设目前体选为BANK0) 
      MOVLW  55H 
      MOVWF  30H   ;欲把55H→30H寄存器 
      MOVLW  66H 
      MOVWF  50H   ;欲把66H→50H寄存器 
  以为“MOVWF 30H”一定能把W置入30H,“MOVWF 50H”一定能把W置入50H,这是错误的。因为这两条指令的实际效果是“MOVWF 10H”,原因上面已经说明过了。所以例2这段程序最后结果是F10H=66H,而真正的F30H和F50H并没有被操作到。
  建议:为使体选址的程序清晰明了,建议多用名称定义符来写程序,则不易混淆。  

     例3:假设在程序中用到BANK0,BANK1,BANK2的几个寄存器如下: 

BANK0 地址 BANK1 地址 BANK2 地址 BANK3 地址 
A 10H B 30H C 50H 


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