PIC系列單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1、PIC系列單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1、PIC單片機(jī)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單片機(jī)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單片機(jī)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 ；- ；名稱定義和變量定義 ；- F0 EQU 0 RTCC EQU 1 PC EQU 2 STA

2、TUS EQU 3 FSREQU 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 B00000000 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

3、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、PIC單片機(jī)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 ；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

4、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(jiǎn)單，現(xiàn)以寄存器F10為例： MOVF 10，1 ；F10F10，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 ；F8W SUBWF 9，0 ；F9W（F8）W BTFSC STATUS，Z

5、 ；判斷F8=F9否 GOTO F8=F9 BTFSC STATUS，C ；C=0則跳 GOTO F9F8 ；C=1相減結(jié)果為正，F(xiàn)9F8 GOTO F9F8 ；C=0相減結(jié)果為負(fù)，F(xiàn)9F8 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)“IFTHEN”格式的

6、程序 下面以“IF X=Y THEN GOTO NEXT”格式為例。 MOVF X，0 ；XW SUBWF Y，0 ；YW（X）W BTFSC STATUS，Z ；X=Y 否 GOTO NEXT ；X=Y，跳到NEXT去執(zhí)行。 ；XY 6)“FORNEXT”格式的程序 “FORNEXT”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 ；0START（F10） MOVLW 5 MOVWF DAEND ；5DAEND（F11） LOOP INC

7、F START，1 ；START值加1 MOVF START，0 SUBWF DAEND，0 ；START=DAEND ？（X=5否） BTFSS STATUS，Z GOTO LOOP ；X5，繼續(xù)循環(huán) ；X5，結(jié)束循環(huán) 7）“DO WHILEEND”格式的程序 “DO WHILEEND”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 ；1X（F10），作為初值 LOOP MOVLW 1 SUBWF X，0 BTFSS STATUS，Z ；X1否？ GOTO LOOP ；X1繼續(xù)循環(huán) ；X1跳出循環(huán)

8、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09轉(zhuǎn)換成7段LED數(shù)字顯示值。若以B口的RB0RB6來驅(qū)動(dòng)LED的ag線段，則有如下關(guān)系： 設(shè)LED為共陽，則09數(shù)字對(duì)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0C0H592H1C9H682H2A4H7F8H3B0H880H499H990HPIC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 ；表頭地址F10 M

9、OVWF 10 MOVLW 1 ；1W，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 ；WPC TABLE RETLW 0C0H ；“0”線段值 RETLW 0F9H ；“1”線段值 RETLW 90H ；“9”線段值 9)“READDATA，RESTORE”格式程序 “READDATA”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

10、POINTER MOVLW DATA MOVWF 10 ；數(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) 延時(shí)程序 如果延時(shí)時(shí)間較短，可以讓程序簡(jiǎn)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)

11、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 D100 MOVWF 10 LOOP DECFSZ 10，1 ；F101F10，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1S。所以單周期指令時(shí)間為1S，雙周期指令時(shí)間為2S。在上例的LOOP循環(huán)延時(shí)時(shí)間即為：（1+2）*100+2=302（S）。在循環(huán)中插入空操作指令即可延長延時(shí)時(shí)間： MOVLW D100 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（

12、S）。 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 D100 MOVWF 10 LOOPMOVLW D16 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（S） 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)

13、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)1：256RTCC LOOP MOVLW 255 ；RTCC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（S） RTCC是自振式的，在它計(jì)數(shù)時(shí)，程序可以去做別的事情，

14、只要隔一段時(shí)間去讀取它，檢測(cè)它的計(jì)數(shù)值即可。 12) 寄存器體（BANK）的尋址 對(duì)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(duì)于PIC16C57/58來說，寄存器則有80個(gè)，分為4個(gè)體（BANK0-BANK3）。在對(duì)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(duì)應(yīng)關(guān)系如下：Bit6 Bit5BANK物理地址0 0 BANK010H1FH0 1 BANK130H3FH1 0 BANK250H5FH1 1 BANK370H7FH當(dāng)芯片上電RESET后，F(xiàn)4的bit6,bit5是隨機(jī)的，非上電的RESET則保持原先狀態(tài)不

15、變。 下面的例子對(duì)BANK1和BANK2的30H及50H寄存器寫入數(shù)據(jù)。 例1（設(shè)目前體選為BANK0） BSF 4，5 ；置位bit5=1,選擇BANK1 MOVLW DATA MOVWF 10H ； DATA30H BCF 4，5 BSF 4，6 ；bit6=1,bit5=0選擇BANK2 MOVWF 10H ；DATA50H 從上例中我們看到，對(duì)某一體（BANK）中的寄存器進(jìn)行讀寫，首先要先對(duì)F4中的體尋址位進(jìn)行操作。實(shí)際應(yīng)用中一般上電復(fù)位后先清F4的bit6和bit5為0，使之指向BANK0，以后再根據(jù)需要使其指向相應(yīng)的體。 注意，在例子中對(duì)30H寄存器（BANK1）和50H寄存器（B

16、ANK2）寫數(shù)時(shí)，用的指令“MOVWF 10H”中寄存器地址寫的都是“10H”，而不是讀者預(yù)期的“MOVWF 30H”和“MOVWF 50H”，為什么？ 讓我們回顧一下指令表。在PIC16C5X的所有有關(guān)寄存器的指令碼中，寄存尋址位都只占5個(gè)位：fffff，只能尋址32個(gè)（00H1FH）寄存器。所以要選址80個(gè)寄存器，還要再用二位體選址位PA1和PA0。當(dāng)我們?cè)O(shè)置好體尋址位PA1和PA0，使之指向一個(gè)BANK，那么指令“MOVWF 10H”就是將W內(nèi)容置入這個(gè)BANK中的相應(yīng)寄存器內(nèi)（10H，30H，50H，或70H）。 有些設(shè)計(jì)者第一次接觸體選址的概念，難免理解上有出入，下面是一個(gè)例子： 例

17、2：（設(shè)目前體選為BANK0） MOVLW 55H MOVWF 30H ；欲把55H30H寄存器 MOVLW 66H MOVWF 50H ；欲把66H50H寄存器 以為“MOVWF 30H”一定能把W置入30H，“MOVWF 50H”一定能把W置入50H，這是錯(cuò)誤的。因?yàn)檫@兩條指令的實(shí)際效果是“MOVWF 10H”，原因上面已經(jīng)說明過了。所以例2這段程序最后結(jié)果是F10H=66H，而真正的F30H和F50H并沒有被操作到。 建議：為使體選址的程序清晰明了，建議多用名稱定義符來寫程序，則不易混淆。 例3：假設(shè)在程序中用到BANK0，BANK1，BANK2的幾個(gè)寄存器如下：BANK0地址BANK1

18、地址BANK2地址BANK3地址A10HB30HC50H70HA EQU 10H ；BANK0 B EQU 10H ；BANK1 C EQU 10H ；BANK2 FSREQU 4 Bit6 EQU 6 Bit5 EQU 5 DATA EQU 55H MOVLW DATA MOVWF A BSF FSR,Bit5 MOVWF B ；DATAF30H BCF FSR,Bit5 BSF FSR,Bit6 MOVWF C ；DATAF50H 程序這樣書寫，相信體選址就不容易錯(cuò)了。 13) 程序跨頁面跳轉(zhuǎn)和調(diào)用 下面介紹PIC16C5X單片機(jī)的程序存儲(chǔ)區(qū)的頁面概念和F3寄存器中的頁面選址位PA1和PA0兩位應(yīng)用的實(shí)例。 （1）“GOTO”跨頁面 例：設(shè)目前程序在0頁面（PAGE0），欲用“GOTO”跳轉(zhuǎn)到1頁面的某個(gè)地方KEY（PAGE1）。 STATUS EQU 3 PA1 EQU 6 PA0 EQU 5 BSF STATUS，PA0 ；PA0=1，選擇PAGE頁面 GOTO KEY ；跨頁跳轉(zhuǎn)到1頁面的KEY KEY NOP ；1頁面的程序 （2）“CALL”跨頁面 例：設(shè)目前程序在0頁面（PAGE0），現(xiàn)在要調(diào)用放在1頁面（PAGE1）的子程序DELAY