單片機編程之匯編語言基礎(chǔ)-PIC單片機匯編指令

 

 

1、 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(fù)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(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(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 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(jié)束

注:MAIN標號一定要處在0頁面內(nèi)。

2、程序設(shè)計基礎(chǔ)

1) 設(shè)置 I/O 口的輸入/輸出方向

PIC16C5X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(shè)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(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(nèi)容是否為零，很簡單，現(xiàn)以寄存器F10為例：

MOVF 10，1 　　　　　;F10→F10，結(jié)果影響零標記狀態(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(jù)狀態(tài)位C來判斷。注意，相減的結(jié)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(jié)果為正，F(xiàn)9>F8

GOTO F9<

F9 　　　　　　;C=0相減結(jié)果為負，F(xiàn)9

┋

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，可以用一個寄存器作計數(shù)器。下例以F10做計數(shù)器，使程序循環(huán)8次。

COUNT EQU 10 　　　　;定義F10名稱為COUNT(計數(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)“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(zhí)行。

┋ 　　　　　　;X≠Y

6)“FOR……NEXT”格式的程序

“FOR……NEXT”程序使循環(huán)在某個范圍內(nèi)進行。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 　　　　;　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(xù)循環(huán)

┋ 　　　　　　 ;X=5，結(jié)束循環(huán)

7)“DO WHILE……END”格式的程序

“DO WHILE……END”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 　　　　;1→X(F10)，作為初值

LOOP

┋

MOVLW 1

SUBWF X，0[!--empirenews.page--]

BTFSS STATUS，Z 　　;X=1否?

GOTO LOOP 　　　　　;X=1繼續(xù)循環(huán)

┋ 　　　　　　　 ;X≠1跳出循環(huán)

8) 查表程序

查表是程序中經(jīng)常用到的一種操作。下例是將十進制0～9轉(zhuǎn)換成7段LED數(shù)字顯示值。若以B口的RB0～RB6來驅(qū)動LED的a～g線段，則有如下關(guān)系：

設(shè)LED為共陽，則0～9數(shù)字對應(yīng)的線段值如下表：

十進數(shù) 線段值 十進數(shù) 線段值

0 C0H 5 92H

1 C9H 6 82H

2 A4H 7 F8H

3 B0H 8 80H

4 99H 9 90H

PIC的查表程序可以利用子程序帶值返回的特點來實現(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

MOVWF 　10

┋

MOVLW　 1 　　　　　　　;1→W，準備取“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(shù)據(jù)表的一個數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)指針加1，準備取下一個數(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) 延時程序

如果延時時間較短，可以讓程序簡單地連續(xù)執(zhí)行幾條空操作指令“NOP”。如果延時時間長，可以用循環(huán)來實現(xiàn)。下例以F10計算，使循環(huán)重復(fù)執(zhí)行100次。

MOVLW D‘100’

MOVWF 10

LOOP 　DECFSZ 10，1 　　;F10—1→F10，結(jié)果為零則跳

GOTO LOOP

┋

延時程序中計算指令執(zhí)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(huán)延時時間即為：(1+2)*100+2=302(μS)。在循環(huán)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(huán)嵌套的方式可以大大延長延時時間。下例用2個循環(huán)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) RTCC計數(shù)器的使用

RTCC是一個脈沖計數(shù)器，它的計數(shù)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(nèi)部的指令時鐘信號?？梢杂贸绦騺磉x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(dāng)RTCC作為內(nèi)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(yù)設(shè)倍數(shù)1：256→RTCC

LOOP 　MOVLW 　255 　　;RTCC計數(shù)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(shè)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(shù)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(shù)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，F(xiàn)4的bit6和bit5是寄存器體尋址位，其對應(yīng)關(guān)系如下：

Bit6 　Bit5 BANK 物理地址

0　 　　0 BANK0 10H～1FH

0 　　　1 BANK1 30H～3FH

1 　　　0 BANK2 50H～5FH

1　　　 1 BANK3 70H～7FH

當(dāng)芯片上電RESET后，F(xiàn)4的bit6,bit5是隨機的，非上電的RESET則保持原先狀態(tài)不變。

下面的例子對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 　　　; DATA→30H

BCF　　 4，5

BSF 　　4，6 　　;bit6=1,bit5=0選擇BANK2

MOVWF 　10H 　　　;DATA→50H

從上例中我們看到，對某一體(BANK)中的寄存器進行讀寫，首先要先對F4中的體尋址位進行操作。實際應(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。[!--empirenews.page--]

注意，在例子中對30H寄存器(BANK1)和50H寄存器(BANK2)寫數(shù)時，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個位：fffff，只能尋址32個(00H—1FH)寄存器。所以要選址80個寄存器，還要再用二位體選址位PA1和PA0。當(dāng)我們設(shè)置好體尋址位PA1和PA0，使之指向一個BANK，那么指令“MOVWF 10H”就是將W內(nèi)容置入這個BANK中的相應(yīng)寄存器內(nèi)(10H，30H，50H，或70H)。

有些設(shè)計者第一次接觸體選址的概念，難免理解上有出入，下面是一個例子：

例2：(設(shè)目前體選為BANK0)

MOVLW 　55H

MOVWF 　30H 　　;欲把55H→30H寄存器

MOVLW 　66H

MOVWF 　50H 　　;欲把66H→50H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，這是錯誤的。因為這兩條指令的實際效果是“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 　　;BANK0

B 　　EQU 　10H 　　;BANK1

C 　　EQU 　10H 　　;BANK2

┋

FSR　　EQU 　4

Bit6 　EQU 　6

Bit5　 EQU 　5

DATA 　EQU 　55H

┋

MOVLW 　DATA

MOVWF 　A

BSF 　　FSR,Bit5

MOVWF 　B 　　　　;DATA→F30H

BCF 　　FSR,Bit5

BSF 　　FSR,Bit6

MOVWF 　C 　　　　;DATA→F50H

┋

程序這樣書寫，相信體選址就不容易錯了。

13) 程序跨頁面跳轉(zhuǎn)和調(diào)用

下面介紹PIC16C5X的程序存儲區(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。

┋

BSF 　STATUS，PA0 　　;PA0=1，選擇PAGE1頁面

CALL 　DELAY 　　　　　;跨頁調(diào)用

BCF 　STATUS，PA0 　　;恢復(fù)0頁面地址

┋

DELAY NOP 　　　　　　;1頁面的子程序

┋

注意：程序為跨頁CALL而設(shè)了頁面地址，從子程序返回后一定要恢復(fù)原來的頁面地址。

(3)程序跨頁跳轉(zhuǎn)和調(diào)用的編寫

讀者看到這里，一定要問：我寫源程序(.ASM)時，并不去注意每條指令的存放地址，我怎么知道這個GOTO是要跨頁面的，那個CALL是需跨頁面的? 的確，開始寫源程序時并知道何時會發(fā)生跨頁面跳轉(zhuǎn)或調(diào)用，不過當(dāng)你將源程序匯編時，就會自動給出。當(dāng)匯編結(jié)果顯示出：

X X X(地址)“GOTO out of Range"

X X X(地址)“CALL out of Range"

這表明你的程序發(fā)生了跨頁面的跳轉(zhuǎn)和調(diào)用，而你的程序中在這些跨頁GOTO和CALL之前還未設(shè)置好相應(yīng)的頁面地址。這時應(yīng)該查看匯編生成的.LST 文件，找到這些GOTO和CALL，并查看它們要跳轉(zhuǎn)去的地址處在什么頁面，然后再回到源程序(.ASM)做必要的修改。一直到你的源程序匯編通過(0 Errors and Warnnings)。

(4)程序頁面的連接

程序4個頁面連接處應(yīng)該做一些處理。一般建議采用下面的格式： 即在進入另一個頁面后，馬上設(shè)置相應(yīng)的頁面地址位(PA1，PA0)。 頁面處理是PIC16C5X編程中最麻煩的部分，不過并不難。只要做了一次實際的編程練習(xí)后，就能掌握了。