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        PIC系列單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一

        作者: 時(shí)間:2011-02-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
        1、PIC程序的基本格式
          先介紹二條偽指令:
          EQU ——標(biāo)號(hào)賦值偽指令
          ORG ——地址定義偽指令
          PIC16C5X在RESET后指令計(jì)算器PC被置為全“1”,所以PIC16C5X幾種型號(hào)芯片的復(fù)位地址為:
           PIC16C54/55:1FFH
           PIC16C56:3FFH
           PIC16C57/58:7FFH
          一般來說,PIC的源程序并沒有要求統(tǒng)一的格式,大家可以根據(jù)自己的風(fēng)格來編寫。但這里我們推薦一種清晰明了的格式供參考。
          TITLE This is …… ;程序標(biāo)題
         ??;--------------------------------------
         ?。幻Q定義和變量定義
         ??;--------------------------------------
          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 ;芯片復(fù)位地址
          PIC16C56 EQU 3FFH
          PIC16C57 EQU 7FFH
         ??;-----------------------------------------
          ORG PIC16C54 GOTO MAIN  ??;在復(fù)位地址處轉(zhuǎn)入主程序
          ORG   0         ??;在0000H開始存放程序
         ??;-----------------------------------------
         ??;子程序區(qū)
         ?。?----------------------------------------
          DELAY MOVLW 255
              ┋
              RETLW 0
         ??;------------------------------------------
         ??;主程序區(qū)
          ;------------------------------------------
          MAIN
              MOVLW B‘00000000’
              TRIS RB      ??;RB已由偽指令定義為6,即B口
               ┋
          LOOP
              BSF RB,7 CALL DELAY        
              BCF RB,7 CALL DELAY
                ┋
              GOTO LOOP
         ??;-------------------------------------------
               END      ??;程序結(jié)束
           注:MAIN標(biāo)號(hào)一定要處在0頁面內(nèi)。
          2、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
          1) 設(shè)置 I/O 口的輸入/輸出方向
          PIC16C5X單片機(jī)的I/O 口皆為雙向可編程,即每一根I/O 端線都可分別單獨(dú)地由程序設(shè)置為輸入或輸出。這個(gè)過程由寫I/O 控制寄存器TRIS f來實(shí)現(xiàn),寫入值為“1”,則為輸入;寫入值為“0”,則為輸出。
              MOVLW 0FH ?。?000 1111(0FH)
                    輸入 輸出
              TRIS 6   ??;將W中的0FH寫入B口控制器,
                    ;B口高4位為輸出,低4位為輸入。
              MOVLW 0C0H ; 11 000000(0C0H)
                      RB4,RB5輸出0 RB6,RB7輸出1
          2) 檢查寄存器是否為零
          如果要判斷一個(gè)寄存器內(nèi)容是否為零,很簡單,現(xiàn)以寄存器F10為例:
              MOVF 10,1     ?。籉10→F10,結(jié)果影響零標(biāo)記狀態(tài)位Z
              BTFSS STATUS,Z    ;F10為零則跳
              GOTO NZ       ??;Z=0即F10不為零轉(zhuǎn)入標(biāo)號(hào)NZ處程序
               ┋          ;Z=1即F10=0處理程序
          3) 比較二個(gè)寄存器的大小
          要比較二個(gè)寄存器的大小,可以將它們做減法運(yùn)算,然后根據(jù)狀態(tài)位C來判斷。注意,相減的結(jié)果放入W,則不會(huì)影響二寄存器原有的值。
          例如F8和F9二個(gè)寄存器要比較大小:
               MOVF 8,0       ;F8→W
               SUBWF 9,0     ?。籉9—W(F8)→W
               BTFSC STATUS,Z   ;判斷F8=F9否
               GOTO F8=F9
               BTFSC STATUS,C   ??;C=0則跳
               GOTO F9>F8      ??;C=1相減結(jié)果為正,F(xiàn)9>F8
               GOTO F9

        F9       ;C=0相減結(jié)果為負(fù),F(xiàn)9         ┋
           4) 循環(huán)n次的程序
          如果要使某段程序循環(huán)執(zhí)行n次,可以用一個(gè)寄存器作計(jì)數(shù)器。下例以F10做計(jì)數(shù)器,使程序循環(huán)8次。
               COUNT EQU 10    ??;定義F10名稱為COUNT(計(jì)數(shù)器)
                  ┋
               MOVLW 8
               MOVWF COUNT LOOP   ;循環(huán)體
           LOOP
                   ┋
               DECFSZ COUNT,1   ??;COUNT減1,結(jié)果為零則跳
               GOTO LOOP      ??;結(jié)果不為零,繼續(xù)循環(huán)
                   ┋       ;結(jié)果為零,跳出循環(huán)
           5)“IF……THEN……”格式的程序
          下面以“IF X=Y THEN GOTO NEXT”格式為例。
               MOVF X,0     ?。籜→W
               SUBWF Y,0     ;Y—W(X)→W
               BTFSC STATUS,Z  ??;X=Y 否
               GOTO NEXT     ??;X=Y,跳到NEXT去執(zhí)行。
                  ┋      ??;X≠Y
           6)“FOR……NEXT”格式的程序
          “FOR……NEXT”程序使循環(huán)在某個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行。下例是“FOR X=0 TO 5”格式的程序。F10放X的初值,F(xiàn)11放X的終值。
              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    ?。籗TART=DAEND ?(X=5否)
              BTFSS STATUS,Z
              GOTO LOOP        ;X<5,繼續(xù)循環(huán)
                   ┋      ??;X=5,結(jié)束循環(huán)
           7)“DO WHILE……END”格式的程序
          “DO WHILE……END”程序是在符合條件下執(zhí)行循環(huán)。下例是“DO WHILE X=1”格式的程序。F10放X的值。
              X  EQU  10
                ┋
              MOVLW  1
              MOVWF  X    ?。?→X(F10),作為初值
           LOOP
                ┋
              MOVLW 1
              SUBWF X,0
              BTFSS STATUS,Z  ??;X=1否?
              GOTO LOOP      ;X=1繼續(xù)循環(huán)
                ┋        ;X≠1跳出循環(huán)
           8)
        查表程序
          查表是程序中經(jīng)常用到的一種操作。下例是將十進(jìn)制0~9轉(zhuǎn)換成7段LED數(shù)字顯示值。

             設(shè)LED為共陽,則0~9數(shù)字對應(yīng)的線段值如下表:

        F9      ??;C=0相減結(jié)果為負(fù),F(xiàn)9         ┋
           4) 循環(huán)n次的程序
          如果要使某段程序循環(huán)執(zhí)行n次,可以用一個(gè)寄存器作計(jì)數(shù)器。下例以F10做計(jì)數(shù)器,使程序循環(huán)8次。
               COUNT EQU 10     ;定義F10名稱為COUNT(計(jì)數(shù)器)
                  ┋
               MOVLW 8
               MOVWF COUNT LOOP  ??;循環(huán)體
           LOOP
                   ┋
               DECFSZ COUNT,1   ??;COUNT減1,結(jié)果為零則跳
               GOTO LOOP       ;結(jié)果不為零,繼續(xù)循環(huán)
                   ┋      ??;結(jié)果為零,跳出循環(huán)
           5)“IF……THEN……”格式的程序
          下面以“IF X=Y THEN GOTO NEXT”格式為例。
               MOVF X,0     ?。籜→W
               SUBWF Y,0    ??;Y—W(X)→W
               BTFSC STATUS,Z  ??;X=Y 否
               GOTO NEXT      ;X=Y,跳到NEXT去執(zhí)行。
                  ┋      ?。籜≠Y
           6)“FOR……NEXT”格式的程序
          “FOR……NEXT”程序使循環(huán)在某個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行。下例是“FOR X=0 TO 5”格式的程序。F10放X的初值,F(xiàn)11放X的終值。
              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,繼續(xù)循環(huán)
                   ┋      ??;X=5,結(jié)束循環(huán)
           7)“DO WHILE……END”格式的程序
          “DO WHILE……END”程序是在符合條件下執(zhí)行循環(huán)。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),作為初值
           LOOP
                ┋
              MOVLW 1
              SUBWF X,0
              BTFSS STATUS,Z   ;X=1否?
              GOTO LOOP      ;X=1繼續(xù)循環(huán)
                ┋       ??;X≠1跳出循環(huán)
           8)
        查表程序
          查表是程序中經(jīng)常用到的一種操作。下例是將十進(jìn)制0~9轉(zhuǎn)換成7段LED數(shù)字顯示值。

             設(shè)LED為共陽,則0~9數(shù)字對應(yīng)的線段值如下表:

        十進(jìn)數(shù)
        線段值
        十進(jìn)數(shù)
        線段值
        0
        C0H
        5
        92H
        1
        C9H
        6
        82H
        2
        A4H
        7
        F8H
        3
        B0H
        8
        80H
        4
        99H
        9
        90H

          
          PIC單片機(jī)的查表程序可以利用子程序帶值返回的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。具體是在主程序中先取表數(shù)據(jù)地址放入W,接著調(diào)用子程序,子程序的第一條指令將W置入PC,則程序跳到數(shù)據(jù)地址的地方,再由“RETLW”指令將數(shù)據(jù)放入W返回到主程序。下面程序以F10放表頭地址。
              MOVLW  TABLE    ?。槐眍^地址→F10  
              MOVWF  10
                  ┋
              MOVLW  1       ?。?→W,準(zhǔn)備取“1”的線段值
              ADDWF  10,1      ;F10+W =“1”的數(shù)據(jù)地址
              CALL  CONVERT
              MOVWF  6       ??;線段值置到B口,點(diǎn)亮LED
                  ┋
          CONVERT MOVWF  2        ;W→PC TABLE
              RETLW  0C0H     ??;“0”線段值
              RETLW  0F9H     ?。弧?”線段值
                  ┋
              RETLW  90H      ?。弧?”線段值
           9)“READ……DATA,RESTORE”格式程序
          “READ……DATA”程序是每次讀取數(shù)據(jù)表的一個(gè)數(shù)據(jù),然后將數(shù)據(jù)指針加1,準(zhǔn)備取下一個(gè)數(shù)據(jù)。下例程序中以F10為數(shù)據(jù)表起始地址,F(xiàn)11做數(shù)據(jù)指針。
              POINTER  EQU  11  ??;定義F11名稱為POINTER
                  ┋
              MOVLW   DATA
              MOVWF   10    ?。粩?shù)據(jù)表頭地址→F10
              CLRF   POINTER  ??;數(shù)據(jù)指針清零
                  ┋
              MOVF   POINTER,0  
              ADDWF 10,0     ??;W =F10+POINTER
                  ┋
              INCF    POINTER,1 ??;指針加1
              CALL CONVERT      ;調(diào)子程序,取表格數(shù)據(jù)
                  ┋
          CONVERT MOVWF   2   ??;數(shù)據(jù)地址→PC
          DATA  RETLW   20H   ??;數(shù)據(jù)
                  ┋
              RETLW 15H     ??;數(shù)據(jù)
          如果要執(zhí)行“RESTORE”,只要執(zhí)行一條“CLRF POINTER”即可。
          10)
        PIC單片機(jī)延時(shí)程序
          如果延時(shí)時(shí)間較短,可以讓程序簡單地連續(xù)執(zhí)行幾條空操作指令“NOP”。如果延時(shí)時(shí)間長,可以用循環(huán)來實(shí)現(xiàn)。下例以F10計(jì)算,使循環(huán)重復(fù)執(zhí)行100次。
              MOVLW D‘100’
              MOVWF 10
          LOOP  DECFSZ 10,1  ??;F10—1→F10,結(jié)果為零則跳
              GOTO LOOP
               ┋
          延時(shí)程序中計(jì)算指令執(zhí)行的時(shí)間和即為延時(shí)時(shí)間。如果使用4MHz振蕩,則每個(gè)指令周期為1μS。所以單周期指令時(shí)間為1μS,雙周期指令時(shí)間為2μS。在上例的LOOP循環(huán)延時(shí)時(shí)間即為:(1+2)*100+2=302(μS)。在循環(huán)中插入空操作指令即可延長延時(shí)時(shí)間:
              MOVLW  D‘100’
              MOVWF  10
          LOOP   NOP
               NOP
               NOP
              DECFSZ 10,1
              GOTO LOOP
                ┋
          延時(shí)時(shí)間=(1+1+1+1+2)*100+2=602(μS)。
          用幾個(gè)循環(huán)嵌套的方式可以大大延長延時(shí)時(shí)間。下例用2個(gè)循環(huán)來做延時(shí):
              MOVLW   D‘100’
              MOVWF   10
          LOOP  MOVLW   D‘16’
              MOVWF   11
          LOOP1  DECFSZ   11,1
              GOTO    LOOP1
              DECFSZ   10,1
              GOTO LOOP
               ┋
          延時(shí)時(shí)間=1+1+[1+1+(1+2)*16-1+1+2]*100-1=5201(μS)
          11)
        PIC單片機(jī)RTCC計(jì)數(shù)器的使用
          RTCC是一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器,它的計(jì)數(shù)脈沖有二個(gè)來源,一個(gè)是從RTCC引腳輸入的外部信號(hào),一個(gè)是內(nèi)部的指令時(shí)鐘信號(hào)??梢杂贸绦騺磉x擇其中一個(gè)信號(hào)源作為輸入。RTCC可被程序用作計(jì)時(shí)之用;程序讀取RTCC寄存器值以計(jì)算時(shí)間。當(dāng)RTCC作為內(nèi)部計(jì)時(shí)器使用時(shí)需將RTCC管腳接VDD或VSS,以減少干擾和耗電流。下例程序以RTCC做延時(shí):
              RTCC  EQU  1
               ┋
              CLRF  RTCC   ??;RTCC清0
              MOVLW  07H
              OPTION   ??;選擇預(yù)設(shè)倍數(shù)1:256→RTCC
           LOOP  MOVLW  255  ?。籖TCC計(jì)數(shù)終值
              SUBWF  RTCC,0
              BTFSS STATUS,Z  ??;RTCC=255?
              GOTO LOOP
               ┋
          這個(gè)延時(shí)程序中,每過256個(gè)指令周期RTCC寄存器增1(分頻比=1:256),設(shè)芯片使用4MHz振蕩,則:
          延時(shí)時(shí)間=256*256=65536(μS)
          RTCC是自振式的,在它計(jì)數(shù)時(shí),程序可以去做別的事情,只要隔一段時(shí)間去讀取它,檢測它的計(jì)數(shù)值即可。
          12) 寄存器體(BANK)的尋址
          對于PIC16C54/55/56,寄存器有32個(gè),只有一個(gè)體(BANK),故不存在體尋址問題,對于PIC16C57/58來說,寄存器則有80個(gè),分為4個(gè)體(BANK0-BANK3)。在對F4(FSR)的說明中可知,F(xiàn)4的bit6和bit5是寄存器體尋址位,其對應(yīng)關(guān)系如下:

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