PIC單片機(jī)之匯編語(yǔ)言

PIC指令介紹2006-12-2403:03:05來(lái)源:嵌入式技術(shù)網(wǎng)關(guān)鍵字：PIC指令系統(tǒng)<atarget二'_blank'href二'/www/delivery/ck.php?n=826cd67'〉〈imgborder二'0'alt二''src='/www/delivery/avw.php?zoneid=212&n=826cd67'/></a>工作以來(lái)一直使用ST的單片機(jī)，其他的單片機(jī)雖大致了解但從未認(rèn)真看過(guò)，近幾日恰好無(wú)事，決定熟悉一下PIC的單片機(jī)，于是想將自己從網(wǎng)上或這書本上的東西轉(zhuǎn)下來(lái)，予以同一樣的初學(xué)者共同參考。PIC的指令系統(tǒng)PIC8位單片機(jī)共有三個(gè)級(jí)別，有相對(duì)應(yīng)的指令集?；炯?jí)PIC系列芯片共有指令33條，每條指令是12位字長(zhǎng)；中級(jí)PIC系列芯片共有指令35條，每條指令是14位字長(zhǎng)；高級(jí)PIC系列芯片共有指令58條，每條指令是16位字長(zhǎng)。其指令向下兼容。、PIC匯編語(yǔ)言指令格式PIC系列微控制器匯編語(yǔ)言指令與MCS—51系列單片機(jī)匯編語(yǔ)言一樣，每條匯編語(yǔ)言指令由4個(gè)部分組成，其書寫格式如下：標(biāo)號(hào)操作碼助記符操作數(shù)1,操作數(shù)2；注釋指令格式說(shuō)明如下：指令的4個(gè)部分之間由空格作隔離符，空格可以是1格或多格，以保證交叉匯編時(shí)，PC機(jī)能識(shí)別指令。1標(biāo)號(hào)與MCS—51系列單片機(jī)功能相同，標(biāo)號(hào)代表指令的符號(hào)地址。在程序匯編時(shí)，已賦以指令存儲(chǔ)器地址的具體數(shù)值。匯編語(yǔ)言中采用符號(hào)地址（即標(biāo)號(hào)）是便于查看、修改，尤其是便于指令轉(zhuǎn)移地址的表示。標(biāo)號(hào)是指令格式中的可選項(xiàng)，只有在被其它語(yǔ)句引用時(shí)才需派上標(biāo)號(hào)。在無(wú)標(biāo)號(hào)的情況下，指令助記符前面必須保留一個(gè)或一個(gè)以上的空格再寫指令助記符。指令助記符不能占用標(biāo)號(hào)的位置，否則該助記符會(huì)被匯編程序作標(biāo)號(hào)誤處理。書寫標(biāo)號(hào)時(shí)，規(guī)定第一字符必須是字母或半角下劃線“一”它后面可以跟英文和數(shù)字字符、冒號(hào)（：）制符表等，并可任意組合。再有標(biāo)號(hào)不能用操作碼助記符和寄存器的代號(hào)表示。標(biāo)號(hào)也可以單獨(dú)占一行。2操作碼助記符該字段是指令的必選項(xiàng)。該項(xiàng)可以是指令助記符，也可以由偽指令及宏命令組成，其作用是在交叉匯編時(shí)，“指令操作碼助記符”與“操作碼表”進(jìn)行逐一比較，找出其相應(yīng)的機(jī)器碼一一代之。3操作數(shù)由操作數(shù)的數(shù)據(jù)值或以符號(hào)表示的數(shù)據(jù)或地址值組成。若操作數(shù)有兩個(gè)，則兩個(gè)操作數(shù)之間用逗號(hào)（，）分開(kāi)。當(dāng)操作數(shù)是常數(shù)時(shí)，常數(shù)可以是二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)。還可以是被定義過(guò)的標(biāo)號(hào)、字符串和ASCII碼等。具體表示時(shí)，規(guī)定在二進(jìn)制數(shù)前冠以字母“B”例如B10011100；八進(jìn)制數(shù)前冠以字母“0”，例如0257；十進(jìn)制數(shù)前冠以字母“D”，例如D122；十六進(jìn)制數(shù)前冠以“H”，例如H2F。在這里PIC8位單片機(jī)默認(rèn)進(jìn)制是十六進(jìn)制，在十六進(jìn)制數(shù)之前加上Ox,如H2F可以寫成0x2F。指令的操作數(shù)項(xiàng)也是可選項(xiàng)。PIC系列與MCS—51系列8位單片機(jī)一樣，存在尋址方法，即操作數(shù)的來(lái)源或去向問(wèn)題。因PIC系列微控制器采用了精簡(jiǎn)指令集（RISC）結(jié)構(gòu)體系，其尋址方式和指令都既少而又簡(jiǎn)單。其尋址方式根據(jù)操作數(shù)來(lái)源的不同，可分為立即數(shù)尋址、直接尋址、寄存器間接尋址和位尋址四種。所以PIC系列單片機(jī)指令中的操作數(shù)常常出現(xiàn)有關(guān)寄存器符號(hào)。有關(guān)的尋址實(shí)例，均可在本文的后面找到。4注釋用來(lái)對(duì)程序作些說(shuō)明，便于人們閱讀程序。注釋開(kāi)始之前用分號(hào)（；）與其它部分相隔。當(dāng)匯編程序檢測(cè)到分號(hào)時(shí)，其后面的字符不再處理。值得注意:在用到子程序時(shí)應(yīng)說(shuō)明程序的入口條件、出口條件以及該程序應(yīng)完成的功能和作用。二、清零指令（共4條）1寄存器清零指令實(shí)例：CLRW；寄存器W被清零說(shuō)明：該條指令很簡(jiǎn)單，其中W為PIC單片機(jī)的工作寄存器，相當(dāng)于MCS—51系列單片機(jī)中的累加器A,CLR是英語(yǔ)Clear的縮寫字母。2看門狗定時(shí)器清零指令。實(shí)例：CLRWDT；看門狗定時(shí)器清零（若已賦值，同時(shí)清預(yù)分頻器說(shuō)明：WDT是英語(yǔ)WatchdogTimer的縮寫字母。CLR見(jiàn)上述說(shuō)明。注意該兩條指令無(wú)操作數(shù)。3寄存器f清零指令。指令格式：CLRFf實(shí)例：CLRFTMR0；對(duì)TMRO清零說(shuō)明：在PIC系列8位單片機(jī)中，常用符號(hào)F（或f）代表片內(nèi)的各種寄程器和F的序號(hào)地址。F取值按PIC系列不同型號(hào)而不同，一般為0x00?0x1F/7F/FF。TMRO代表定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMRO，所以CLRF對(duì)寄程器清零，采用了直接尋址方式直接給出要訪問(wèn)的寄存器TMRO。4位清零指令。指令格式BCFf,b實(shí)例：BCFREG1,2；把寄存器REG1的D2位清零說(shuō)明：BCF是英語(yǔ)BitClearF的縮寫。指令格式中的F,同上說(shuō)明；符號(hào)b是表示PIC片內(nèi)某個(gè)8位數(shù)據(jù)寄存器F的位號(hào)（或位地址），所以b的取值為0?7或D0?D7。實(shí)例中REG是Register的縮寫。實(shí)例中的2代表指令格式中的b=2即寄存器REG1的D2位。通過(guò)上述四條清零指令格式和實(shí)例，可以說(shuō)明，學(xué)習(xí)PIC系列8位單片機(jī)的指令時(shí)應(yīng)首先了解指令的助記符意義（功能）,再有就是它的表達(dá)方式。初學(xué)者沒(méi)有必要死記指令，重要是理解和實(shí)踐。三、面向字節(jié)、常數(shù)與控制操作的指令1傳送立即數(shù)至工作寄存器W指令指令格式：MOVLWk；k表示常數(shù)、立即數(shù)和標(biāo)號(hào)說(shuō)明：MOVLW是MoveLiteraltow的縮寫實(shí)例：MOVL0x1E；常數(shù)30送W2I/O口控制寄存器TRIS設(shè)置指令指令格式；TRISf說(shuō)明；TRISf是LoadTRISRegister的縮寫。其功能是把工作寄存器W的內(nèi)容送入I/O口控制寄存器f。當(dāng)W=0時(shí)，置對(duì)應(yīng)I/O口為輸出；W=1,置I/O口為輸入。實(shí)例：MOVLW0x00；把00H送入WTRISRA；置PICRA口為輸出MOVLW0xFF；把FFH送入WTRISRB；置PICRB口為輸入說(shuō)明：這是PIC匯編語(yǔ)言中常用的幾條指令，即設(shè)置某個(gè)I/O口（這里是RA口和RB口）為輸入或輸出的語(yǔ)句?？梢?jiàn)，識(shí)讀指令時(shí)，-應(yīng)充分理解語(yǔ)句格式的功能，二應(yīng)前后聯(lián)系閱讀。3W寄存器內(nèi)容送寄存器f（W內(nèi)容保持不變）指令指令格式：MOVWFf說(shuō)明：MOVWF是MoveWtof的縮寫實(shí)例：MOVLWOxOB；送0BH送WMOVWF6；送W內(nèi)容到RB口說(shuō)明：第一條指令0x0B（常數(shù)11）送工作寄存器W,第二條指令，把W內(nèi)容常數(shù)11送到寄存器F6中，查表F6即為RB口，所以PORT_B（B口）=0BH=D114寄存器f傳送指令指令格式：MOVFf,d說(shuō)明：MOVF是Movef的縮寫。F代表PIC中的某個(gè)寄存器。指令中的d規(guī)定：d=0時(shí)，f內(nèi)容送W；d=1時(shí)，f內(nèi)容送寄存器。實(shí)例：MOVF6,0；RB口內(nèi)容送WMOVWF8；RB口內(nèi)容送f8說(shuō)明：第一條指令中的6代表寄存器f=6,查寄存器表f=6為RB口；0代表d=0,代表選擇的目標(biāo)為寄存器W。第二條指令中的8代表寄存器f=8。所以兩條指令結(jié)果是把RB口的內(nèi)容送f8。至于f8內(nèi)容是多少?還應(yīng)在匯編語(yǔ)言開(kāi)始時(shí)附加指令，這里從略。5空操作指令指令格式：NOP說(shuō)明：NOP是英語(yǔ)NoOperation的縮寫。NOP無(wú)操作數(shù)，所以稱為空操作。執(zhí)行NOP指令只使程序計(jì)數(shù)器PC加1,所以占用一個(gè)機(jī)器周期。實(shí)例：MOVLWOxOF；送OFH到WMOVWFPORT_B；W內(nèi)容寫入B口NOP；空操作MOVFPORT_B,W；讀操作說(shuō)明：該三條指令是一種對(duì)I/O口的B口連續(xù)操作的實(shí)例，其目的達(dá)到寫入B口的內(nèi)容要讀出時(shí)，應(yīng)保證寫、讀之間有個(gè)穩(wěn)定時(shí)間,因此加入了空操作指令NOP。6無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令指令格式：GOTOk說(shuō)明：執(zhí)行該條指令時(shí)，將指令轉(zhuǎn)移到指定的地址（跳轉(zhuǎn)）。指令中的k,常與程序中的標(biāo)號(hào)聯(lián)系起來(lái)。實(shí)例：見(jiàn)第9條指令中7寄存器內(nèi)容減1,結(jié)果為零的間跳指令指令格式：DECFSZf,d說(shuō)明：DECFSZ是英語(yǔ)Decrementf,Skipofnot0的縮寫。符號(hào)f,d代表的意義，前述已作說(shuō)明。該條指令是指寄存器的內(nèi)容減存入W(d=0)或f(d=l)中。若指令執(zhí)行結(jié)果減1不為零，指令順序執(zhí)行；為零時(shí)，就間跳下一條指令后再執(zhí)行(等效順序執(zhí)行一條空指令N0P)，實(shí)際指令中，當(dāng)d=1時(shí)，該項(xiàng)常被略去。8寄存器內(nèi)容加1,結(jié)果為零間跳指令指令格式：INCFSZf,d說(shuō)明：INCFSZ是英語(yǔ)Incrementf,Skipof0的縮寫。該條指令與上一條(7)指令差別僅在于“1”上，即執(zhí)行這條指令時(shí)，寄存器f內(nèi)容加1,若結(jié)果不為零，貝U指令順序執(zhí)行；為零則指令間跳執(zhí)行。執(zhí)行這條指令的其它邏輯關(guān)系與上條相同。9子程序返回指令指令格式：RETLWk說(shuō)明：RETLW是ReturnLiteraltoW的縮寫。該指令代表子程序返回，返回前先把8位立即數(shù)送W。實(shí)例：PIC某個(gè)匯編語(yǔ)言的延時(shí)子程序(摘要)：BELYMOVLW0xC5；送延時(shí)常數(shù)0C5H入WMOVWFCOUNT2；0C5H送入計(jì)數(shù)器2CLRFCOUNT1；對(duì)計(jì)數(shù)器1清零L00PINCFSZC0UNT1計(jì)數(shù)器1加1計(jì)數(shù)器1加1結(jié)果不為零，跳轉(zhuǎn)循環(huán)⑸GOTOLOOP；(6)DECTSZCPUNT2；計(jì)數(shù)2減1計(jì)數(shù)器2減1結(jié)果不為零，跳轉(zhuǎn)循環(huán)重復(fù)執(zhí)行第4條指令⑺GOTOLOOP；(8)RETLW0；子程序執(zhí)行結(jié)束返回說(shuō)明：程序中的注釋已分別對(duì)每條指令的功能作了說(shuō)明，補(bǔ)充說(shuō)明1當(dāng)執(zhí)行第(4)條加1指令結(jié)果為零時(shí)，就間跳轉(zhuǎn)到執(zhí)行第(6)條指令。2當(dāng)執(zhí)行第(6)條減1指令結(jié)果為零時(shí)，就間跳轉(zhuǎn)到第⑻條子程序返回，整個(gè)延時(shí)指令才算完成。3計(jì)數(shù)器1或2代表PIC中某個(gè)寄存器，該寄存器由程序開(kāi)始的偽指令賦值決定(關(guān)于偽指令今后將作專門介紹)。本文關(guān)于指令的注釋將與前述指令中的略有不同。前述指令注釋時(shí)是對(duì)指令具體完成的功能給以說(shuō)明，這種注釋方法對(duì)初學(xué)者確實(shí)易于接受和理解，但是實(shí)際應(yīng)用中的PIC產(chǎn)品匯編語(yǔ)言的注釋通常是以程序要做什么(或指令的作用)而不是說(shuō)指令的直接功能。鑒于上述原因，下述的指令注釋將改變過(guò)去的注釋方法，用程序應(yīng)起的作用作注釋。10寄程器半字節(jié)交換指令指令格式：SWAPFf,d說(shuō)明：SWAPF是Swapf的合寫。符號(hào)f、d的意義與前述的相同。該條指令的功能是寄存器f的高4位與低4位交換，即指令執(zhí)行前，若寄存器f的8位狀態(tài)為D7、D6、D5、D4、D3、D2、DI、DO,執(zhí)行后的8位狀態(tài)變?yōu)镈3、D2、DI、DO、D7、D6、D5、D4，其結(jié)果存入W(d=O)或f(d=1)中。實(shí)例：中斷現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)是中斷技術(shù)中重要部分。由于PIC16CXX指令系統(tǒng)中沒(méi)有進(jìn)棧PUSH和出棧POP指令，所以只能用其它指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樵谥鞒绦蛑谐３Ｓ玫焦ぷ骷拇嫫鱓和狀態(tài)寄存器STATUS,所以中斷現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)常要保護(hù)寄存器W和STATUS。下面是對(duì)PIC16C7X系列芯片中斷現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)的實(shí)例程序。MOVWFW_TEMP；將W內(nèi)容存入到臨時(shí)寄存器W_TEMP中SWAPFSTATUS,W；交換STATUS與W內(nèi)容MOVWFSTATUS_TEMP；將STATUS的內(nèi)容存入到臨…時(shí)寄存器STATUS_TEMP中中斷服務(wù)程序???SWAPFSTATUS_TEMP,W；交換STATUS_TEMP與W的內(nèi)容MOVWFSTATUS;STATUS復(fù)原成原來(lái)的狀態(tài)SWAPFW_TEMP,F;父換內(nèi)容SWAPFW_TEMP,W；W復(fù)原成原來(lái)的狀態(tài)說(shuō)明：上述程序中各條指令的注釋基本上都是以程序應(yīng)達(dá)到的目的而注釋的，對(duì)每條指令的功能幾乎未涉及。這是初學(xué)者應(yīng)特別注意的。11子程序調(diào)用指令（SubroutineCall）指令格式：CALLk；k為立即地址說(shuō)明：子程序調(diào)用，不同型號(hào)芯片的實(shí)現(xiàn)方法不盡相同，其共同點(diǎn)是首先將返回地址（（PC）+1）壓棧保護(hù)，再轉(zhuǎn)入所調(diào)用的子程序入口地址執(zhí)行（與MCS—51指令功能相似）。指令格式模式：HERECALLDELAY；調(diào)用延時(shí)子程序???DELAYM0VLW0x80；延時(shí)子程序RETLW0說(shuō)明：調(diào)用指令執(zhí)行前，PC=B址HERE調(diào)用指令執(zhí)行后，PC=B址DELAY（標(biāo)號(hào)），堆棧指針TOS二HERE+1（返回地址）。實(shí)例：見(jiàn)下條指令的實(shí)例12寄存器內(nèi)容取反指令指令格式：COMFf,d說(shuō)明：COMF是Complementf的縮寫。其中d=1時(shí)，操作（f）—f；d=0時(shí)，操作（f）—w。功能：寄存器f內(nèi)容取反后送入W（d=0）或f自身（d=l）。實(shí)例：ORGOxlFFGOTOMAINORG0DELAY…MAINMOVLW0；主程序開(kāi)始TRTS5；設(shè)置RA口為輸出BCF5,0；置RA口0位為0LOOPCALLDELAY；閃動(dòng)延時(shí)COMF5；RA口求反（亮一滅一亮……控制）GOTOLOOP；循環(huán)說(shuō)明：上述指令是一種PIC16C54LED發(fā)光控制實(shí)驗(yàn)部分程序。其中延時(shí)子程序DELY未列出，但不影響本條指令的識(shí)讀。程序中的主程序開(kāi)始的三條指令，均已介紹過(guò)，緊跟著的CALL指令是調(diào)用執(zhí)行子程序，其入口地址為標(biāo)號(hào)DELAY。子程序執(zhí)行結(jié)束后,又執(zhí)行COMF5的LED發(fā)光亮一滅…亮一滅……控制指令。后面一條GOTOLOOP指令是達(dá)到LED循環(huán)點(diǎn)亮目的。13面向位的操作指令(共4條，PIC高級(jí)產(chǎn)品多增一條)該類指令除一條位清零外，另有一條寄存器f位b的置1指令和另外兩條位跳步指令(PIC高級(jí)產(chǎn)品多增一條f的b位觸發(fā)轉(zhuǎn)換指令)。位置1指令。指令格式BSFf，b說(shuō)明：BSF是BitSetf的縮寫。F和b的意義與前述相同，該條指令的功能是將寄存器f的b位置1。位測(cè)試、為零間跳指令。指令格式BTFSCf，b說(shuō)明：BTFSC是BitTest，SkipifClear的縮寫。