1、1,PIC單片機技術(shù),電子信息與電氣工程系 通信教研室,2,PIC單片機指令系統(tǒng)和其它單片機一樣，是較為低級的語言系統(tǒng)，是一套控制和指揮CPU工作的編碼，即機器語言。 單片機只能識別和執(zhí)行由二進制數(shù)組成的機器語言，然而，這樣一種二進制代碼的機器語言是很難為人們直接理解和分析。 為了能較好表達人們的設(shè)計思路，便于記憶和使用，人們在低級語言之上設(shè)計出一種新的符號語言，即匯編語言。,第5章 匯編語言程序設(shè)計,3,PIC單片機指令系統(tǒng)和其它單片機一樣，是較為低級的語言系統(tǒng)，是一套控制和指揮CPU工作的編碼，即機器語言。 為了能較好表達人們的設(shè)計思路，便于記憶和使用，人們在低級語言之上設(shè)計出一種新的符號

2、語言，即匯編語言。,5.1 匯編語言指令格式,4,根據(jù)指令的功能和作用，只有操作碼是必須存在的，它主要決定了指令的操作性質(zhì)，而其它部分是指令語句的重要補充和說明，有時可以缺省。,5,標(biāo)號位于指令助記符前面，它一般是用于表示指令所在的地址，例如表示主程序或子程序的起始地址、轉(zhuǎn)移語句的入口地址等。,1.標(biāo)號,6,標(biāo)號并不是指令的必須部分，只有那些欲被其他語句引用的指令之前，才必須附加標(biāo)號。標(biāo)號不一定和語句同行，可以單獨在語句上方作為一行使用。 標(biāo)號最多可以由32個字母、數(shù)字和其它一些字符組成，但第一個字符必須是字母或下劃線。標(biāo)號不能用系統(tǒng)保留字，即系統(tǒng)禁用指令助記符、寄存器名、標(biāo)志符等作為標(biāo)號，如

3、：ADD、PCLATH等。 一個標(biāo)號只能表示一個地址，不允許多個地址用一個標(biāo)號重復(fù)定義。 標(biāo)號的定義和引用必須一致，其中的大小寫可以混寫但必須相同。 標(biāo)號必須頂格書寫，結(jié)束不用冒號。,使用標(biāo)號的要點是：,7,操作碼決定著指令的操作類型和操作性質(zhì)，是匯編語言語句中的核心要素，每一條匯編指令都不可缺少，而其它三部分有些指令可以缺省。,2. 操作碼,8,操作碼所對應(yīng)的指令助記符，其中的符號大小寫可以混寫，而不會影響操作碼的含意，這一點和標(biāo)號、操作數(shù)符號變量的表達方式是有本質(zhì)區(qū)別。 指令助記符不能頂格書寫，當(dāng)前面沒有標(biāo)號時，必須至少保留一個空格。 操作碼核心助記符部分比較簡單，初學(xué)者必須熟悉復(fù)合助記符

4、部分的功能。,有關(guān)操作碼（指令助記符）的要點是：,9,在PIC匯編語言語句中，操作數(shù)的形式和內(nèi)容最為豐富，它是指令助記符操作的對象，一般以數(shù)據(jù)或地址的形式出現(xiàn)，也可以用符號變量所表示的數(shù)據(jù)或地址。,3.操作數(shù),10,使用操作數(shù)的要點是：,若操作數(shù)有二項，中間應(yīng)該用逗號（半角）分開。 以A、B、C、D、E、F開頭的數(shù)，前面應(yīng)加0作為引導(dǎo)。 MPASM編輯環(huán)境默認進制為十六進制，也可按用戶需要進行重新設(shè)置。 操作數(shù)部分的符號變量必須區(qū)分大小寫。 重視d參數(shù)的應(yīng)用，目標(biāo)地址為: F（d=1）；W（d=0）。,11,各種進制168的表示形式,12,注釋內(nèi)容用分號引出，是匯編語言語句功能的一種補充說明，

5、主要是便于人們閱讀、分析、修改和程序的調(diào)試。,4. 注釋,13,用（半角）分號引出注釋內(nèi)容，可以緊跟指令之后，也可以獨立一行或多行書寫，但每一行均需由分號引出。 注釋內(nèi)容可以英文書寫，也能用中文書寫（來源于文本編輯內(nèi)容）。,使用注釋的要點是：,14,各種單片機的匯編程序除了指令系統(tǒng)語句以外，一般都還定義許多非正式指令的語句,即偽指令。大多數(shù)偽指令匯編時并不產(chǎn)生機器碼，僅為源程序提供匯編控制信息。,5.2 系統(tǒng)偽指令,15,格式：ORG nnnn 說明：地址定義偽指令 即經(jīng)匯編后生成的機器碼目標(biāo)程序或數(shù)據(jù)塊在單片機程序存儲器中的起始存放地址。,1.定位偽指令：ORG（Origin）,ORG 01

6、00H MOVLW 0A2H; MOVWF 20H;,16,格式：符號名 EQU nn 說明：使EQU兩端的值相等。 符號名一旦被EQU賦值，其值便不能被再重新定義。這里的符號名，既可以是PIC中的特殊功能寄存器、一個常數(shù)，或者是表示一個通用數(shù)據(jù)存儲器地址。,2.賦值偽指令：EQU（Equate）,17,實際上對于偽指令：ABC EQU20H，其中ABC既可以認為是符號變量，因為ABC代表20H地址；又可以認為是符號常量，因為ABC可以代表符號常量20H。 所以對于一個定義的符號量，應(yīng)結(jié)合引用的指令進行分析才能真正確定符號量的類型。,分析 ABC EQU 20H,18,【例題5-2】正確區(qū)別符

7、號變量和符號常量之間的關(guān)系 ABCEQU 20H；定義符號量ABC ORG 0000H NOP MOVLW 77H MOVWF 20H MOVLW 88H MOVF ABC,0；ABC為數(shù)據(jù)存儲器地址20H MOVLW ABC ；ABC為常量20H NOP END,19,在符號名定義和引用過程中，必須保證大小寫屬性的一致性。 Abc、aBC或ABc與ABC是不一樣的。,20,格式：END 說明：END偽指令表示匯編語言源程序（*.ASM）的結(jié)束，MPASM匯編器匯編時遇到END就認為程序已結(jié)束，對其后的程序段不再進行匯編。,3.程序結(jié)束偽指令：END,每個程序必須有一條END指令，在整個程序末

8、尾。,21,格式：LIST 可選項，可選項， 說明：LIST偽指令用于設(shè)置各種匯編參數(shù)，以便控制整個匯編過程或?qū)Υ蛴≥敵龅牧斜砦募M行格式化。 1）P 例如：P16F877 2）R 例如：RDEC（十進制）； RHEX（十六進制）； RBIN（二進制）； 默認為十六進制。,4.列表選項偽指令：LIST,LIST P=18F452 LIST R=DEC/HEX,22,格式：INCLUDE “文件名” 說明：INCLUDE偽指令的主要功能是將外部預(yù)先編寫好的指定文件納入本源程序的匯編內(nèi)容，這樣可以減少重復(fù)勞動，提高編程效率。 如：P16F877.INC為F877單片機的復(fù)位矢量、專用寄存器的地址及

9、其控制位和狀態(tài)位的位地址的原始定義，有些參考書把P16F877.INC稱為F877的頭文件。,5.包含外部文件偽指令：INCLUDE,INCLUDE “P18f452.INC” Include “picreg.EQU” ;該文件對片內(nèi)常用資源進行定義,23,格式：RADIX 說明：RADIX偽指令用于設(shè)置在MPLAB-ICD集成開發(fā)環(huán)境中采用的進制方式，如定義十進制、八進制和十六進制等參數(shù)，MPLAB-ICD集成開發(fā)系統(tǒng)缺省為十六進制。 例如：RADIX DEC ；定義為十進制 RADIX HEX ；定義為十六進制 RADIX OCT ；定義為八進制,6.進制定義偽指令：RADIX,24,wi

10、dth SET 9 width SET 8 注：可重新賦值,7. SET符號（變量）賦值,25,RES 10 說明：保留10個空白字節(jié),8. RES保留某段程序存儲區(qū),26,if a=100 movlw 0 x06 movwf pclath else movlw 0 x08 movwf pclath end if,9. IF條件匯編,27,variable i , count=50 i=0 while icount movlw i i+=1 endw,10. WHILE當(dāng)型循環(huán),28,VARIABLE a,b,c 注：可以在定義時賦值，也可在以后賦值。,11. VARIABLE定義變量,29,

11、格式： #define 例如： #define control 0 x19,7 . . bsf control ;注：等價于 bsf 0 x19,7 置0 x19寄存器的位7,12. #DEFINE定義文本替換標(biāo)號,30,在匯編語言編寫的源程序中，往往會有一些程序段在源程序中重復(fù)出現(xiàn)，為了在源程序中不重復(fù)書寫這些程序段，就可以使用宏指令功能，把這些程序段分別用不同的宏指令來代替。 宏指令的作用： a、使程序簡潔、易讀 b、宏指令中可以使用參量（直至操作代碼也可以作為參量）,13. MACRO宏指令,31,例如 capture macro x , y , z movwf x y z movlw

12、10 goto z endm 宏調(diào)用可以用下面的程序?qū)崿F(xiàn)： capture indf , (incf tmr2 ,w) , loop 匯編后這句宏調(diào)用產(chǎn)生的源代碼為： movwf indf incf tmr2 ,w loop movlw 10 goto loop,13. MACRO宏指令,32,補充：宏指令與子程序的區(qū)別 宏指令在匯編時將宏定義中的代碼插入到調(diào)用宏定義的地方，因此所需的程序存儲空間較大，但是執(zhí)行程序時不需要保護、恢復(fù)斷點和現(xiàn)場，所以執(zhí)行速度要快一些。 子程序的調(diào)用是在目標(biāo)程序執(zhí)行時由CPU處理，子程序在目標(biāo)程序代碼中只出現(xiàn)一次，即所需的程序存儲空間較小，但是子程序調(diào)用需要保護斷

13、點、保護現(xiàn)場以及恢復(fù)現(xiàn)場、恢復(fù)斷點，所以需要增加額外開銷時間，必然要降低執(zhí)行速度。,13. MACRO宏指令,33,數(shù)據(jù)存儲器四體的體選方式 程序存儲器四頁的頁選方式 注：在發(fā)生轉(zhuǎn)移或跳轉(zhuǎn)時，須密切注意是否會發(fā)生 體（頁）轉(zhuǎn)換。,5.3 存儲器選擇方式,34,5.3.1 數(shù)據(jù)存儲器體選方式,根據(jù)直接尋址和間接尋址操作碼攜帶址址信息情況，一般把512字節(jié)（包括無效地址）的數(shù)據(jù)存儲器分成4個區(qū)域，在PIC中被稱為“體”（BANK）。 體0（000H07FH） 體1（080H1FFH） 體2（100H17FH） 體3（180H1FFH）,數(shù)據(jù)存儲器體域,35,在不知道寄存器在哪個體時，可以采用BAN

14、KSEL 例： ABC EQU 35H ORG 0100H BANKSEL ABC ;選擇ABC所在的數(shù)據(jù)寄存器的體 MOVLW 00H MOVWF ABC;,36,F877單片機的程序存儲器（FLASH）是一個具有空間為8K14位的存儲器，其中14位為單元字節(jié)長度。為了能完全選擇8K的程序存儲器，需要合成13根地址選擇線。,5.3.2 程序存儲器頁選方式,37,復(fù)位地址0000H，直接給出13根地址選擇線； 中斷地址0004H，直接給出13根地址選擇線； 指令寄存器，是在每一個指令的執(zhí)行周期自動加1而形成當(dāng)前程序的執(zhí)行方向； 執(zhí)行以PCL為目標(biāo)地址的算術(shù)邏輯類指令； 調(diào)用子程序方式，即CAL

15、L語句以及相應(yīng)的返回語句（RETRUN、RETFIE、RETLW）。 轉(zhuǎn)移指令方式，即GOTO語句；,程序存儲器指令語句的選擇 主要有以下幾種途徑：,38,ABC EQU 20H ORG 0100H BANKSEL ABC MOVLW 00H ；常數(shù)00送入W MOVWF ABC ；W送入ABC存儲器中 ORG 0100H PAGESEL ABC GOTO ABC ；轉(zhuǎn)移至ABC ORG 1000H ABC MOVLW 00H；常數(shù)00送入W MOVWF 20H；W送入20H中,補充偽指令 PAGESEL、BANKSEL,39,在程序設(shè)計中，除主程序以外還有一部分很重要的內(nèi)容就是關(guān)于子程序的設(shè)

16、計，它是為完成特定的目的而構(gòu)成的復(fù)合程序。,5.4常用子程序的設(shè)計,40,轉(zhuǎn)移和循環(huán)程序，主要是通過跳轉(zhuǎn)、判斷和位測試指令來構(gòu)成的。 1.跳轉(zhuǎn)指令 GOTO 2.判斷指令 INCFSZ、DECFSZ 3.位測試指令 BTFSS、 BTFSC,5.4.1 轉(zhuǎn)移和循環(huán)子程序,41,【判斷指令 例題5-5】執(zhí)行某個顯示功能100次后結(jié)束，顯示子程序為XSH。 ORG 0000H MOVLW D101 ;十進制101 MOVWF 20H ;送入20H單元中 LOOP DECFSZ 20H,F ; GOTO RRT GOTO PPY RRT PAGESEL XSH CALL XSH PAGESEL LO

17、OP GOTO LOOP PPY END,42,【位測試指令 例題5-6】比較兩個數(shù)據(jù)寄存器20H和30H內(nèi)容的大小，將較大的數(shù)送入40H中。 MOVF 30H,W ;30H送入W SUBWF 20H,W ;(20H)與W相減后送入W, (20H)-(30H) BTFSS STATUS,C ;判斷進位(借位)標(biāo)志 GOTO L20H; 無借位，(20H)(30H) MOVF 30H,W ; (20H)(30H) MOVWF 40H ;較大的數(shù)送入40H GOTO POP L20H MOVF 20H,W ; MOVWF 40H; POP END,43,單片機的延時程序，在程序設(shè)計中具有很重要的地

18、位。延時的設(shè)計，一般可以通過兩種方式：硬件延時和軟件延時。 所謂硬件延時，就是由單片機系統(tǒng)的定時器實現(xiàn)；而軟件延時，是通過循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)。一般來說，前者適用于精確定量延時，而后者常用于初略定性延時。,5.4.2 軟件延時子程序,44,【例題5-7】簡單循環(huán)的軟件延時子程序。 COUNTTER EQU 20H; ORG 0100H CALL DELAY; ORG 1000H; DELAY MOVLW 0FFH;循環(huán)常數(shù) MOVWF COUNTER ;循環(huán)寄存器 LOOP DECFSZ COUNTER;循環(huán)寄存器遞減 GOTO LOOP ;繼續(xù)循環(huán) RETURN,45,【例題5-8】請編寫10MS軟

19、件延時子程序。 ORG 1000H DEL_10MS MOVLW 0DH ;外循環(huán)常數(shù) MOVWF 20H ;外循環(huán)寄存器 LOOP1 MOVLW 0FFH; 內(nèi)循環(huán)常數(shù) MOVWF 21H; 內(nèi)循環(huán)寄存器 LOOP2 DECFSZ 21H ;內(nèi)循環(huán)寄存器遞減 GOTO LOOP2;繼續(xù)內(nèi)循環(huán) DECFSZ 20H;外循環(huán)寄存器遞減 GOTO LOOP1 ;繼續(xù)外循環(huán) RETURN,46,軟件延時可用MAPLAB 7.1的STOPWATCH可以估算延時時間,47,48,49,數(shù)據(jù)查表子程序在某些特殊場合是非常有用的，如共陰極LED八段顯示器以及其它具有固定顯示模式的場合，需根據(jù)其顯示數(shù)值去查找

20、對應(yīng)參考數(shù)據(jù)庫編碼輸出。,5.4.3 數(shù)據(jù)查表子程序,50,【例題5-11】將RC端口與共陰極LED八段顯示器相連，從0-9循環(huán)顯示，間隔時間為1秒，請編寫相應(yīng)的軟件程序。,八段顯示數(shù)值（0-9）編碼,51,00000000,XXXXXXXX,查表實例,movf DisplayValue,W callDecode movwfPORTC gotoContinue Decode addwfPCL,F retlwB00111111 ;decode 0 retlwB00000110 ;decode 1 retlwB01011011 ;decode 2 retlwB01001111 ;decode 3 retlwB01100110 ;decode 4 retlwB01101101 ;decode 5 retlwB01111101 ;decode 6 retlwB00000111 ;decode 7 retlwB01111111 ;decode 8 retlwB01101111 ;decode 9 Continue,b,e,RC0,RC1,RC2,RC3,RC4,RC5,RC6,b,c,d,e,f,g,W 寄存器,I/O C口,01101101,00000101,01101101,a,52,在PIC指令系統(tǒng)中并沒有類似的語句，但如果借助于PIC單片機指令的特殊功能，同樣可以輕松地構(gòu)成分