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PIC单片机基础学习之程序设计(一)

导读: PIC单片机(Peripheral Interface Controller)是一种用来开发去控制外围设备的集成电路(IC)。一种具有分散作用(多任务)功能的CPU。本内容讲述了PIC单片机中的程序设计方面的学习
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  PIC单片机(Peripheral Interface Controller)是一种用来开发去控制外围设备的集成电路(IC)。一种具有分散作用(多任务)功能的CPU。本内容讲述了PIC单片机中的程序设计方面的学习

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:
   PIC16C54/55:1FFH
   PIC16C56:3FFH
   PIC16C57/58:7FFH
  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  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 ;芯片复位地址
  PIC16C56 EQU 3FFH
  PIC16C57 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 255
      ┋
      RETLW 0
  ;------------------------------------------
  ;主程序区
  ;------------------------------------------
  MAIN
     MOVLW B‘00000000’
     TRIS RB       ;RB已由伪指令定义为6,即B口
      ┋
  LOOP
     BSF RB,7 CALL DELAY        
     BCF RB,7 CALL DELAY
      ┋
     GO TO LOOP
  ;-------------------------------------------
     END       ;程序结束
   注:MAIN标号一定要处在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1
  2) 检查寄存器是否为零
  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      ;F10→F10,结果影响零标记状态位Z
    BTFSS 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       ;F8→W
    SUBWF 9,0      ;F9—W(F8)→W
    BTFSC STATUS,Z   ;判断F8=F9否
     GO TO F8=F9
    BTFSC STATUS,C    ;C=0则跳
    GO TO F9>F8       ;C=1相减结果为正,F9>F8
    GOTO F9< 
F9       ;C=0相减结果为负,F9  ┋
  

     4) 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 8
       MOVWF COUNT LOOP   ;循环体
   LOOP
           ┋
       DECFSZ 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)“IF……THEN……”格式的程序
  下面以“IF X=Y THEN GOTO NEXT”格式为例。
       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去执行。
          ┋       ;X≠Y
   6)“FOR……NEXT”格式的程序
  “FOR……NEXT”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  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,继续循环
           ┋       ;X=5,结束循环
   7)“DO WHILE……END”格式的程序
  “DO WHILE……END”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  10
        ┋
      MOVLW  1
      MOVWF  X     ;1→X(F10),作为初值
   LOOP
        ┋
      MOVLW 1
      SUBWF X,0
      BTFSS STATUS,Z   ;X=1否?
      GOTO LOOP      ;X=1继续循环
        ┋        ;X≠1跳出循环
   8) PIC单片机查表程序
  查表是程序中经常用到的一种操作。下例是将十进制0~9转换成7段LED数字显示值。

   设LED为共阳,则0~9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 92H 
1 C9H 6 82H 
2 A4H 7 F8H 
3 B0H 8 80H 
4 99H 9 90H
  PIC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  TABLE     ;表头地址→F10  
      MOVWF  10
          ┋
      MOVLW  1        ;1→W,准备取“1”的线段值
      ADDWF  10,1      ;F10+W =“1”的数据地址
      CALL  CONVERT
      MOVWF  6        ;线段值置到B口,点亮LED
          ┋
  CONVERT MOVWF  2        ;W→PC TABLE
      RETLW  0C0H      ;“0”线段值
      RETLW  0F9H      ;“1”线段值
          ┋
      RETLW  90H       ;“9”线段值
   9)“READ……DATA,RESTORE”格式程序
  “READ……DATA”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  11   ;定义F11名称为POINTER
          ┋
      MOVLW   DATA
      MOVWF   10     ;数据表头地址→F10
      CLRF   POINTER   ;数据指针清零
          ┋
      MOVF   POINTER,0  
      ADDWF 10,0      ;W =F10+POINTER
          ┋
      INCF    POINTER,1  ;指针加1
      CALL CONVERT      ;调子程序,取表格数据
          ┋
  CONVERT MOVWF   2    ;数据地址→PC
  DATA  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) PIC单片机延时程序
  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,可以用循环来实现。下例以F10计算,使循环重复执行100次。
      MOVLW D‘100’
      MOVWF 10
  LOOP  DECFSZ 10,1   ;F10—1→F10,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1μS。所以单周期指令时间为1μS,双周期指令时间为2μS。在上例的LOOP循环延时时间即为:(1+2)*100+2=302(μS)。在循环中插入空操作指令即可延长延时时间:
      MOVLW  D‘100’
      MOVWF  10
  LOOP   NOP
       NOP
       NOP
      DECFSZ 10,1
      GOTO LOOP
        ┋
  延时时间=(1+1+1+1+2)*100+2=602(μS)。
  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   D‘100’
      MOVWF   10
  LOOP  MOVLW   D‘16’
      MOVWF   11
  LOOP1  DECFSZ   11,1
      GOTO    LOOP1
      DECFSZ   10,1
      GOTO LOOP
       ┋
  延时时间=1+1+[1+1+(1+2)*16-1+1+2]*100-1=5201(μS)
   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  1
       ┋
      CLRF  RTCC    ;RTCC清0
      MOVLW  07H
      OPTION    ;选择预设倍数1:256→RTCC
   LOOP  MOVLW  255   ;RTCC计数终值
      SUBWF  RTCC,0
      BTFSS 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(μS)
  RTCC是自振式的,在它计数时,程序可以去做别的事情,只要隔一段时间去读取它,检测它的计数值即可。

来源:   作者:灰色天空  2012/6/27 11:40:00
栏目: [ PIC单片机教程]

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