| PIC系列单片机程序设计基础PIC单片机 1、PIC单片机程序的基本格式 先介绍二条伪指令： EQU ——标号赋值伪指令 ORG ——地址定义伪指令 PIC16C5X单片机在RESET后指令计算器PC被置为全“1”，所以PIC16C5X几种型号芯片的复位地址为： PIC16C54/55：1FFH PIC16C56：3FFH PIC16C57/58：7FFH 一般来说，PIC单片机的源程序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 …… ；程序标题 ；-------------------------------------- ；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、PIC单片机程序设计基础 1) 设置 I/O 口的输入/输出方向 PIC16C5X单片机的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<F8 ；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0C0H592H1C9H682H2A4H7F8H3B0H880H499H990H PIC单片机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) PIC单片机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 Bit5BANK物理地址 0 0BANK010H～1FH 0 1BANK130H～3FH 1 0BANK250H～5FH 1 1BANK370H～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）。 有些设计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A10HB30HC50H·70H················ A EQU 10H ；BANK0 B EQU 10H ；BANK1 C EQU 10H ；BANK2 ┋ FSR EQU 4 Bit6 EQU 6 Bit5 EQU 5 DATA EQU 55H ┋ MOVLW DATA MOVWF A BSF FSR,Bit5 MOVWF B ；DATA→F30H BCF FSR,Bit5 BSF FSR,Bit6 MOVWF C ；DATA→F50H ┋ 程序这样书写，相信体选址就不容易错了。 13) 程序跨页面跳转和调用 下面介绍PIC16C5X单片机的程序存储区的页面概念和F3寄存器中的页面选址位PA1和PA0两位应用的实例。 （1）“GOTO”跨页面 例：设目前程序在0页面（PAGE0），欲用“GOTO”跳转到1页面的某个地方KEY（PAGE1）。 STATUS EQU 3 PA1 EQU 6 PA0 EQU 5 ┋ BSF STATUS，PA0 ；PA0=1，选择PAGE页面 GOTO KEY ；跨页跳转到1页面的KEY ┋ KEY NOP ；1页面的程序 ┋ （2）“CALL”跨页面 例：设目前程序在0页面（PAGE0），现在要调用——放在1页面（PAGE1）的子程序DELAY。 ┋ BSF STATUS，PA0 ；PA0=1，选择PAGE1页面 CALL DELAY ；跨页调用 BCF STATUS，PA0 ；恢复0页面地址 ┋ DELAY NOP ；1页面的子程序 ┋ 注意：程序为跨页CALL而设了页面地址，从子程序返回后一定要恢复原来的页面地址。 （3）程序跨页跳转和调用的编写 读者看到这里，一定要问：我写源程序（.ASM）时，并不去注意每条指令的存放地址，我怎么知道这个GOTO是要跨页面的，那个CALL是需跨页面的？ 的确，开始写源程序时并知道何时会发生跨页面跳转或调用，不过当你将源程序汇编时，就会自动给出。当汇编结果显示出： X X X（地址）“GOTO out of Range" X X X（地址）“CALL out of Range" 这表明你的程序发生了跨页面的跳转和调用，而你的程序中在这些跨页GOTO和CALL之前还未设置好相应的页面地址。这时应该查看汇编生成的.LST文件，找到这些GOTO和CALL，并查看它们要跳转去的地址处在什么页面，然后再回到源程序（.ASM）做必要的修改。一直到你的源程序汇编通过（0 Errors and Warnnings）。 （4）程序页面的连接 程序4个页面连接处应该做一些处理。一般建议采用下面的格式： 即在进入另一个页面后，马上设置相应的页面地址位（PA1，PA0）。 页面处理是PIC16C5X编程中最麻烦的部分，不过并不难。只要做了一次实际的编程练习后，就能掌握了。 PIC单片机(责任编辑：abc) |