PIC單片機(jī)匯編指令

Pic 8位單片機(jī)匯編指令識讀

各大類單片機(jī)的指令系統(tǒng)是沒有通用性的,它是由單片機(jī)生產(chǎn)廠家規(guī)定的,所以用戶必須遵循廠家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),才能達(dá)到應(yīng)用單片機(jī)的目的。

PIC 8位單片機(jī)共有三個級別,有相對應(yīng)的指令集?；炯塒IC系列芯片共有指令33條,每條指令是12位字長;中級PIC系列芯片共有指令35條,每條指令是14位字長;高級PIC系列芯片共有指令58條,每條指令是16位字長。其指令向下兼容。

在這里筆者介紹PIC 8位單片機(jī)匯編語言指令的組成及指令中符號的功能,以供初學(xué)者閱讀相關(guān)書籍和資料時快速入門。

一、PIC匯編語言指令格式

PIC系列微控制器匯編語言指令與MCS-51系列單片機(jī)匯編語言一樣,每條匯編語言指令由4個部分組成,其書寫格式如下：

標(biāo)號　操作碼助記符　操作數(shù)1,操作數(shù)2;注釋

指令格式說明如下：指令的4個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,PC機(jī)能識別指令。

1 標(biāo)號　與MCS-51系列單片機(jī)功能相同,標(biāo)號代表指令的符號地址。在程序匯編時,已賦以指令存儲器地址的具體數(shù)值。匯編語言中采用符號地址(即標(biāo)號)是便于查看、修改,尤其是便于指令轉(zhuǎn)移地址的表示。標(biāo)號是指令格式中的可選項,只有在被其它語句引用時才需派上標(biāo)號。在無標(biāo)號的情況下,指令助記符前面必須保留一個或一個以上的空格再寫指令助記符。指令助記符不能占用標(biāo)號的位置,否則該助記符會被匯編程序作標(biāo)號誤處理。

書寫標(biāo)號時,規(guī)定第一字符必須是字母或半角下劃線“—”,它后面可以跟英文和數(shù)字字符、冒號(：)制符表等,并可任意組合。再有標(biāo)號不能用操作碼助記符和寄存器的代號表示。標(biāo)號也可以單獨占一行。

2 操作碼助記符　該字段是指令的必選項。該項可以是指令助記符,也可以由偽指令及宏命令組成,其作用是在交叉匯編時,“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)值或以符號表示的數(shù)據(jù)或地址值組成。若操作數(shù)有兩個,則兩個操作數(shù)之間用逗號(,)分開。當(dāng)操作數(shù)是常數(shù)時,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)。還可以是被定義過的標(biāo)號、字符串和ASCⅡ碼等。具體表示時,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“O”,例如O257;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PIC 8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Ox2F。

指令的操作數(shù)項也是可選項。

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)的來源或去向問題。因PIC系列微控制器采用了精簡指令集(RISC)結(jié)構(gòu)體系,其尋址方式和指令都既少而又簡單。其尋址方式根據(jù)操作數(shù)來源的不同,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。有關(guān)的尋址實例,均可在本文的后面找到。

4 注釋　用來對程序作些說明,便于人們閱讀程序。注釋開始之前用分號(;)與其它部分相隔。當(dāng)匯編程序檢測到分號時,其后面的字符不再處理。值得注意：在用到子程序時應(yīng)說明程序的入口條件、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

實例：CLRW;寄存器W被清零

說明：該條指令很簡單,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Clear的縮寫字母。

2 看門狗定時器清零指令。

實例：CLRWDT;看門狗定時器清零(若已賦值,同時清預(yù)分頻器)

說明：WDT是英語Watchdog Timer的縮寫字母。CLR見上述說明。注意該兩條指令無操作數(shù)。

3 寄存器f清零指令。指令格式：CLRF f

實例：CLRF TMRO;對TMRO清零

說明：在PIC系列8位單片機(jī)中,常用符號F(或f)代表片內(nèi)的各種寄程器和F的序號地址。F取值按PIC系列不同型號而不同,一般為Ox00～Ox1F/7F/FF。TMRO代表定時器/計數(shù)器TMRO,所以CLRF對寄程器清零,采用了直接尋址方式直接給出要訪問的寄存器TMRO。

4 位清零指令。指令格式 BCF f,b

實例：BCF REG1,2;把寄存器REG1的D2位清零

說明：BCF是英語Bit Clear F的縮寫。指令格式中的F,同上說明;符號b是表示PIC片內(nèi)某個8位數(shù)據(jù)寄存器F的位號(或位地址),所以b的取值為0～7或D0～D7。實例中REG是Register的縮寫。實例中的2代表指令格式中的b=2即寄存器REG1的D2位。

通過上述四條清零指令格式和實例,可以說明,學(xué)習(xí)PIC系列8位單片機(jī)的指令時應(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)者沒有必要死記指令,重要是理解和實踐。

本文關(guān)于指令的注釋將與前述指令中的略有不同。前述指令注釋時是對指令具體完成的功能給以說明,這種注釋方法對初學(xué)者確實易于接受和理解,但是實際應(yīng)用中的PIC產(chǎn)品匯編語言的注釋通常是以程序要做什么(或指令的作用)而不是說指令的直接功能。鑒于上述原因,下述的指令注釋將改變過去的注釋方法,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：SWAPF　f,d

說明：SWAPF是Swap f的合寫。符號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、D1、D0,執(zhí)行后的8位狀態(tài)變?yōu)镈3、D2、D1、D0、D7、D6、D5、D4,其結(jié)果存入W(d=0)或f(d=1)中。

實例：中斷現(xiàn)場保護(hù)是中斷技術(shù)中重要部分。由于PIC16C××指令系統(tǒng)中沒有進(jìn)棧PUSH和出棧POP指令,所以只能用其它指令來實現(xiàn)。因為在主程序中常常用到工作寄存器W和狀態(tài)寄存器STATUS,所以中斷現(xiàn)場保護(hù)常要保護(hù)寄存器W和STATUS。

下面是對PIC16C7×系列芯片中斷現(xiàn)場保護(hù)的實例程序。

MOVWF W_TEMP 　 ;將W內(nèi)容存入到臨時寄存器

W_TEMP中

SWAPF STATUS,W　 ;交換STATUS與W內(nèi)容

MOVWF STATUS_TEMP ;將STATUS的內(nèi)容存入到臨

…　　　　　　　　　　 時寄存器STATUS_TEMP中

中斷服務(wù)程序

…

SWAPF STATUS_TEMP,W;交換STATUS_TEMP與W

的內(nèi)容

MOVWF STATUS　　　 籗TATUS復(fù)原成原來的狀態(tài)

SWAPF W_TEMP,F　　 ;交換內(nèi)容

SWAPF W_TEMP,W　　;W復(fù)原成原來的狀態(tài)

說明：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(Subroutine Call)

指令格式：CALL k;k為立即地址

說明：子程序調(diào)用,不同型號芯片的實現(xiàn)方法不盡相同,其共同點是首先將返回地址((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：HERE CALL DELAY;調(diào)用延時子程序

…

DELAY MOVLW 0x80　;延時子程序

RETLW 0

說明：調(diào)用指令執(zhí)行前,PC=地址HERE

調(diào)用指令執(zhí)行后,PC=地址DELAY(標(biāo)號),堆棧指針TOS=HERE+1(返回地址)。

實例：見下條指令的實例

12 寄存器內(nèi)容取反指令

指令格式：COMF　f,d

說明：COMF是Complement f的縮寫。其中d=1時,操作(f)→f;d=0時,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=1)。

實例：　 ORG 　 0x1FF

GOTO MAIN

ORG 　 0

DELAY …

MAIN MOVLW 0 ;主程序開始

TRTS 5 ;設(shè)置RA口為輸出

BCF 5,0　 ;置RA口0位為0

LOOP 　 CALL DELAY;閃動延時

COMF 5 ;RA口求反(亮—滅—

亮……控制)

GOTO LOOP ;循環(huán)

…

說明：上述指令是一種PIC16C54 LED發(fā)光控制實驗部分程序。其中延時子程序DELY未列出,但不影響本條指令的識讀。程序中的主程序開始的三條指令,均已介紹過,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DELAY。子程序執(zhí)行結(jié)束后,又執(zhí)行COMF 5的LED發(fā)光亮—滅…亮—滅……控制指令。后面一條GOTO LOOP指令是達(dá)到LED循環(huán)點亮目的。

13 面向位的操作指令(共4條,PIC高級產(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高級產(chǎn)品多增一條f的b位觸發(fā)轉(zhuǎn)換指令)。

(1)位置1指令。指令格式 BSF　f,b

說明：BSF是Bit Set f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。

(2)位測試、為零間跳指令。指令格式 BTFSC f,b

說明：BTFSC是Bit Test,Skip if Clear的縮寫。指令功能是測試寄存器f位“b”,如為0,跳過下一條指令;為1順序執(zhí)行,即當(dāng)f(b)=0時,就不執(zhí)行當(dāng)前指令而執(zhí)行下一條指令(間跳),即用一條空指令NOP代替它,所以該條指令占用2個指令周期。

(3)位測試、為1間跳指令。指令格式 BTFSS　f,b

說明：BTFSS是Bit Test,Skip if Set的縮寫。其指令的邏輯功能與上條相反,位測試f(b)=1就間跳執(zhí)行,f(b)=0順序執(zhí)行。

上面介紹的PIC 8位單片機(jī)匯編語言指令僅是部分指令,此外還有循環(huán)左、右移指令;W和寄存器f相“加”、相“與”指令和進(jìn)入睡眠方式等指令。鑒于報紙版面的限制,不在這里一一介紹,

在前面的一系列文章中，我們詳細(xì)學(xué)習(xí)了單片機(jī)中最基本的MCS-51系列。從本文開始，我們進(jìn)入PIC單片機(jī)的學(xué)習(xí)部分，在接下來的文章中，ANY電子將帶你詳細(xì)學(xué)習(xí)PIC單片機(jī)的匯編語言以及PIC C語言，帶你進(jìn)入一個新的單片機(jī)世界。

首先，我們先來了解一下PIC單片機(jī)的指令系統(tǒng)，為了方便記憶，我們就從PIC單片機(jī)指令系統(tǒng)的來源開始這一系列的文章。需要注意的是，此處指令系統(tǒng)的來源由相關(guān)資料和書籍整理，僅供參考，以幫助理解記憶，盡快掌握PIC單片機(jī)的指令系統(tǒng)。