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PIC系列單片機程序設計基礎一

作者: 時間:2011-02-22 來源:網絡 收藏
1、PIC程序的基本格式
  先介紹二條偽指令:
  EQU ——標號賦值偽指令
  ORG ——地址定義偽指令
  PIC16C5X在RESET后指令計算器PC被置為全“1”,所以PIC16C5X幾種型號芯片的復位地址為:
   PIC16C54/55:1FFH
   PIC16C56:3FFH
   PIC16C57/58:7FFH
  一般來說,PIC的源程序并沒有要求統一的格式,大家可以根據自己的風格來編寫。但這里我們推薦一種清晰明了的格式供參考。
  TITLE This is …… ;程序標題
  ;--------------------------------------
  ;名稱定義和變量定義
  ;--------------------------------------
  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 ;芯片復位地址
  PIC16C56 EQU 3FFH
  PIC16C57 EQU 7FFH
  ;-----------------------------------------
  ORG PIC16C54 GOTO MAIN   ;在復位地址處轉入主程序
  ORG   0          ;在0000H開始存放程序
  ;-----------------------------------------
  ;子程序區
  ;-----------------------------------------
  DELAY MOVLW 255
      ┋
      RETLW 0
  ;------------------------------------------
  ;主程序區
  ;------------------------------------------
  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       ;程序結束
   注:MAIN標號一定要處在0頁面內。
  2、程序設計基礎
  1) 設置 I/O 口的輸入/輸出方向
  PIC16C5X單片機的I/O 口皆為雙向可編程,即每一根I/O 端線都可分別單獨地由程序設置為輸入或輸出。這個過程由寫I/O 控制寄存器TRIS f來實現,寫入值為“1”,則為輸入;寫入值為“0”,則為輸出。
      MOVLW 0FH  ;0000 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
  如果要判斷一個寄存器內容是否為零,很簡單,現以寄存器F10為例:
      MOVF 10,1      ;F10→F10,結果影響零標記狀態位Z
      BTFSS STATUS,Z    ;F10為零則跳
      GOTO NZ        ;Z=0即F10不為零轉入標號NZ處程序
       ┋          ;Z=1即F10=0處理程序
  3) 比較二個寄存器的大小
  要比較二個寄存器的大小,可以將它們做減法運算,然后根據狀態位C來判斷。注意,相減的結果放入W,則不會影響二寄存器原有的值。
  例如F8和F9二個寄存器要比較大小:
       MOVF 8,0       ;F8→W
       SUBWF 9,0      ;F9—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相減結果為正,F9>F8
       GOTO F9

F9       ;C=0相減結果為負,F9         ┋
   4) 循環n次的程序
  如果要使某段程序循環執行n次,可以用一個寄存器作計數器。下例以F10做計數器,使程序循環8次。
       COUNT EQU 10     ;定義F10名稱為COUNT(計數器)
          ┋
       MOVLW 8
       MOVWF COUNT LOOP   ;循環體
   LOOP
           ┋
       DECFSZ COUNT,1    ;COUNT減1,結果為零則跳
       GOTO LOOP       ;結果不為零,繼續循環
           ┋       ;結果為零,跳出循環
   5)“IF……THEN……”格式的程序
  下面以“IF X=Y THEN GOTO NEXT”格式為例。
       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去執行。
          ┋       ;X≠Y
   6)“FOR……NEXT”格式的程序
  “FOR……NEXT”程序使循環在某個范圍內進行。下例是“FOR X=0 TO 5”格式的程序。F10放X的初值,F11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,繼續循環
           ┋       ;X=5,結束循環
   7)“DO WHILE……END”格式的程序
  “DO WHILE……END”程序是在符合條件下執行循環。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繼續循環
        ┋        ;X≠1跳出循環
   8)
查表程序
  查表是程序中經常用到的一種操作。下例是將十進制0~9轉換成7段LED數字顯示值。

     設LED為共陽,則0~9數字對應的線段值如下表:

F9       ;C=0相減結果為負,F9         ┋
   4) 循環n次的程序
  如果要使某段程序循環執行n次,可以用一個寄存器作計數器。下例以F10做計數器,使程序循環8次。
       COUNT EQU 10     ;定義F10名稱為COUNT(計數器)
          ┋
       MOVLW 8
       MOVWF COUNT LOOP   ;循環體
   LOOP
           ┋
       DECFSZ COUNT,1    ;COUNT減1,結果為零則跳
       GOTO LOOP       ;結果不為零,繼續循環
           ┋       ;結果為零,跳出循環
   5)“IF……THEN……”格式的程序
  下面以“IF X=Y THEN GOTO NEXT”格式為例。
       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去執行。
          ┋       ;X≠Y
   6)“FOR……NEXT”格式的程序
  “FOR……NEXT”程序使循環在某個范圍內進行。下例是“FOR X=0 TO 5”格式的程序。F10放X的初值,F11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,繼續循環
           ┋       ;X=5,結束循環
   7)“DO WHILE……END”格式的程序
  “DO WHILE……END”程序是在符合條件下執行循環。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繼續循環
        ┋        ;X≠1跳出循環
   8)
查表程序
  查表是程序中經常用到的一種操作。下例是將十進制0~9轉換成7段LED數字顯示值。

     設LED為共陽,則0~9數字對應的線段值如下表:

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

  
  PIC單片機的查表程序可以利用子程序帶值返回的特點來實現。具體是在主程序中先取表數據地址放入W,接著調用子程序,子程序的第一條指令將W置入PC,則程序跳到數據地址的地方,再由“RETLW”指令將數據放入W返回到主程序。下面程序以F10放表頭地址。
      MOVLW  TABLE     ;表頭地址→F10  
      MOVWF  10
          ┋
      MOVLW  1        ;1→W,準備取“1”的線段值
      ADDWF  10,1      ;F10+W =“1”的數據地址
      CALL  CONVERT
      MOVWF  6        ;線段值置到B口,點亮LED
          ┋
  CONVERT MOVWF  2        ;W→PC TABLE
      RETLW  0C0H      ;“0”線段值
      RETLW  0F9H      ;“1”線段值
          ┋
      RETLW  90H       ;“9”線段值
   9)“READ……DATA,RESTORE”格式程序
  “READ……DATA”程序是每次讀取數據表的一個數據,然后將數據指針加1,準備取下一個數據。下例程序中以F10為數據表起始地址,F11做數據指針。
      POINTER  EQU  11   ;定義F11名稱為POINTER
          ┋
      MOVLW   DATA
      MOVWF   10     ;數據表頭地址→F10
      CLRF   POINTER   ;數據指針清零
          ┋
      MOVF   POINTER,0  
      ADDWF 10,0      ;W =F10+POINTER
          ┋
      INCF    POINTER,1  ;指針加1
      CALL CONVERT      ;調子程序,取表格數據
          ┋
  CONVERT MOVWF   2    ;數據地址→PC
  DATA  RETLW   20H    ;數據
          ┋
      RETLW 15H      ;數據
  如果要執行“RESTORE”,只要執行一條“CLRF POINTER”即可。
  10)
PIC單片機延時程序
  如果延時時間較短,可以讓程序簡單地連續執行幾條空操作指令“NOP”。如果延時時間長,可以用循環來實現。下例以F10計算,使循環重復執行100次。
      MOVLW D‘100’
      MOVWF 10
  LOOP  DECFSZ 10,1   ;F10—1→F10,結果為零則跳
      GOTO LOOP
       ┋
  延時程序中計算指令執行的時間和即為延時時間。如果使用4MHz振蕩,則每個指令周期為1μS。所以單周期指令時間為1μS,雙周期指令時間為2μS。在上例的LOOP循環延時時間即為:(1+2)*100+2=302(μS)。在循環中插入空操作指令即可延長延時時間:
      MOVLW  D‘100’
      MOVWF  10
  LOOP   NOP
       NOP
       NOP
      DECFSZ 10,1
      GOTO LOOP
        ┋
  延時時間=(1+1+1+1+2)*100+2=602(μS)。
  用幾個循環嵌套的方式可以大大延長延時時間。下例用2個循環來做延時:
      MOVLW   D‘100’
      MOVWF   10
  LOOP  MOVLW   D‘16’
      MOVWF   11
  LOOP1  DECFSZ   11,1
      GOTO    LOOP1
      DECFSZ   10,1
      GOTO LOOP
       ┋
  延時時間=1+1+[1+1+(1+2)*16-1+1+2]*100-1=5201(μS)
  11)
PIC單片機RTCC計數器的使用
  RTCC是一個脈沖計數器,它的計數脈沖有二個來源,一個是從RTCC引腳輸入的外部信號,一個是內部的指令時鐘信號。可以用程序來選擇其中一個信號源作為輸入。RTCC可被程序用作計時之用;程序讀取RTCC寄存器值以計算時間。當RTCC作為內部計時器使用時需將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:
      RTCC  EQU  1
       ┋
      CLRF  RTCC    ;RTCC清0
      MOVLW  07H
      OPTION    ;選擇預設倍數1:256→RTCC
   LOOP  MOVLW  255   ;RTCC計數終值
      SUBWF  RTCC,0
      BTFSS STATUS,Z   ;RTCC=255?
      GOTO LOOP
       ┋
  這個延時程序中,每過256個指令周期RTCC寄存器增1(分頻比=1:256),設芯片使用4MHz振蕩,則:
  延時時間=256*256=65536(μS)
  RTCC是自振式的,在它計數時,程序可以去做別的事情,只要隔一段時間去讀取它,檢測它的計數值即可。
  12) 寄存器體(BANK)的尋址
  對于PIC16C54/55/56,寄存器有32個,只有一個體(BANK),故不存在體尋址問題,對于PIC16C57/58來說,寄存器則有80個,分為4個體(BANK0-BANK3)。在對F4(FSR)的說明中可知,F4的bit6和bit5是寄存器體尋址位,其對應關系如下:

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