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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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