1、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:PIC16C54/55:1FFHPIC16C56:3FFHPIC16C57/58:7FFH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 0RTCC EQU 1PC EQU 2STATUS EQU 3FSR EQU 4RA E
2、QU 5RB EQU 6RC EQU 7 PIC16C54 EQU 1FFH ;芯片复位地址PIC16C56 EQU 3FFHPIC16C57 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 255RETLW 0;-;主程序区;-MAINMOVLW B00000000TRIS RB ;RB 已由伪指令定义为 6,即 B 口LOOPBSF RB,7 CALL DELAY BCF RB,7 CALL DELAYGOTO LOOP;-END ;程序结束注:MAIN 标号一定要
3、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 12) 检查寄存器是否为零
4、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 ;F10F10,结果影响零标记状态位 ZBTFSS 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 ;F8WSUBWF 9,0 ;F9W(F8)WBTFSC STATUS,Z ;判断 F8=F9 否GOTO
5、 F8=F9BTFSC STATUS,C ;C=0 则跳GOTO F9F8 ;C=1 相减结果为正,F9F8GOTO F9F8 ;C=0 相减结果为负,F9F84) 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 8MOVWF COUNT LOOP ;循环体LOOPDECFSZ 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)“IFTHEN”格式的程序下面以“IF X=Y
6、 THEN GOTO NEXT”格式为例。MOVF X,0 ;XWSUBWF Y,0 ;YW(X)WBTFSC STATUS,Z ;X=Y 否GOTO NEXT ;X=Y,跳到 NEXT 去执行。 ;XY6)“FORNEXT”格式的程序“FORNEXT”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 10DAEND EQU 11MOVLW 0MOVWF START ; 0START(F10)MOVLW 5MOVWF DAEND ;5DAEND(F11)LOOPINCF START,1 ;START 值
7、加 1MOVF START,0SUBWF DAEND,0 ;START=DAEND ?(X=5 否)BTFSS STATUS,ZGOTO LOOP ;X5,继续循环 ;X5,结束循环7)“DO WHILEEND”格式的程序“DO WHILEEND”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 10MOVLW 1MOVWF X ;1X(F10),作为初值LOOPMOVLW 1SUBWF X,0BTFSS STATUS,Z ;X1 否?GOTO LOOP ;X1 继续循环 ;X1 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
8、例是将十进制 09 转换成 7 段 LED数字显示值。若以 B 口的 RB0RB6 来驱动 LED 的 ag 线段,则有如下关系:设 LED 为共阳,则 09 数字对应的线段值如下表: 十进数 线段值 十进数 线段值0 C0H 5 92H1 C9H 6 82H2 A4H 7 F8H3 B0H 8 80H4 99H 9 90HPIC 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
9、TABLE ;表头地址F10 MOVWF 10MOVLW 1 ;1W,准备取“1”的线段值ADDWF 10,1 ;F10+W =“1”的数据地址CALL CONVERTMOVWF 6 ;线段值置到 B 口,点亮 LEDCONVERT MOVWF 2 ;WPC TABLERETLW 0C0H ;“0”线段值RETLW 0F9H ;“1”线段值RETLW 90H ;“9”线段值9)“READDATA,RESTORE”格式程序“READDATA”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 1
10、1 ;定义 F11 名称为 POINTERMOVLW DATAMOVWF 10 ;数据表头地址F10CLRF POINTER ;数据指针清零MOVF POINTER,0 ADDWF 10,0 ;W =F10+POINTERINCF POINTER,1 ;指针加 1CALL CONVERT ;调子程序,取表格数据CONVERT MOVWF 2 ;数据地址PCDATA 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
11、用循环来实现。下例以 F10 计算,使循环重复执行 100次。MOVLW D100MOVWF 10LOOP DECFSZ 10,1 ;F101F10,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 1S。所以单周期指令时间为 1S,双周期指令时间为2S。在上例的 LOOP 循环延时时间即为:(1+2)*100+2=302(S)。在循环中插入空操作指令即可延长延时时间:MOVLW D100MOVWF 10LOOP NOPNOPNOPDECFSZ 10,1GOTO LOOP延时时间=(1+1+1+1+2)*100+2=602(S
12、)。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 D100MOVWF 10LOOP MOVLW D16MOVWF 11LOOP1 DECFSZ 11,1GOTO LOOP1DECFSZ 10,1GOTO LOOP延时时间=1+1+1+1+(1+2)*16-1+1+2*100-1=5201(S)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
13、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 1CLRF RTCC ;RTCC 清 0MOVLW 07HOPTION ;选择预设倍数 1:256RTCCLOOP MOVLW 255 ;RTCC 计数终值SUBWF RTCC,0BTFSS 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(S)RTCC 是自振式的,在它计数时,程序
14、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 Bit5 BANK 物理地址0 0 BANK0 10H1FH0 1 BANK1 30H3FH1 0 BANK2 50H5FH1 1 BANK3 70H7FH当芯片上电 RESET 后,F4 的
15、 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 BANK1MOVLW DATAMOVWF 10H ; DATA30HBCF 4,5BSF 4,6 ;bit6=1,bit5=0 选择 BANK2MOVWF 10H ;DATA50H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
16、,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(00H1FH)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 B
17、ANK 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 55H30H 寄存器MOVLW 66HMOVWF 50H ;欲把 66H50H 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
18、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A 10H B 30H C 50H 70H A EQU 10H ;BANK0B EQU 10H ;BANK1C EQU 10H ;BANK2FSR EQU 4Bit6 EQU 6Bit5 EQU 5DATA EQU 55HMOVLW DATAMOVWF A BSF FSR,Bit5MOVWF B ;DATAF30HBCF FSR,Bit5BSF FSR,Bit6MOVWF C ;DATA
19、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 3PA1 EQU 6PA0 EQU 5BSF STATUS,PA0 ;PA0=1,选择 PAGE 页面GOTO KEY ;跨页跳转到 1 页面的 KEYKEY NOP ;1 页面的程序(2)“CALL”跨页面例:设目前程序在 0 页面(PAGE0),
20、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
21、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。