PIC系列單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)應(yīng)用與分析

　　PIC的查表程序可以利用子程序帶值返回的特點(diǎn)來(lái)實(shí)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 　　　　　　?。?→W，準(zhǔn)備取“1”的線段值
　　　　　　ADDWF 　10，1 　　　　　；F10+W =“1”的數(shù)據(jù)地址
　　　　　　CALL　 CONVERT
　　　　　　MOVWF 　6 　　　　　　?。痪€段值置到B口，點(diǎn)亮LED
　　　　　　　　　 ┋
　　CONVERT MOVWF　 2　　　　　　　 ；W→PC TABLE
　　　　　　RETLW 　0C0H 　　　　?。弧?”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(gè)數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)指針加1，準(zhǔn)備取下一個(gè)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(chēng)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 ?。恢羔樇?
　　　　　 CALL CONVERT 　　　　?。徽{(diào)子程序，取表格數(shù)據(jù)
　　　　　　　　　 ┋
　　CONVERT MOVWF　　 2 　　　；數(shù)據(jù)地址→PC
　　DATA 　RETLW 　　20H 　　?。粩?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(shí)程序
　　如果延時(shí)時(shí)間較短，可以讓程序簡(jiǎn)單地連續(xù)執(zhí)行幾條空操作指令“NOP”。如果延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，可以用循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。下例以F10計(jì)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(shí)程序中計(jì)算指令執(zhí)行的時(shí)間和即為延時(shí)時(shí)間。如果使用4MHz振蕩，則每個(gè)指令周期為1μS。所以單周期指令時(shí)間為1μS，雙周期指令時(shí)間為2μS。在上例的LOOP循環(huán)延時(shí)時(shí)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(zhǎng)延時(shí)時(shí)間：
　　　　　　MOVLW 　D‘100’
　　　　　　MOVWF 　10
　　LOOP 　　NOP
　　　　　　 NOP
　　　　　　 NOP
　　　　　　DECFSZ 10，1
　　　　　　GOTO LOOP
　　　　　　　 ┋
　　延時(shí)時(shí)間=（1+1+1+1+2）*100+2=602（μS）。
　　用幾個(gè)循環(huán)嵌套的方式可以大大延長(zhǎng)延時(shí)時(shí)間。下例用2個(gè)循環(huán)來(lái)做延時(shí)：
　　　　　　MOVLW 　　D‘100’
　　　　　　MOVWF 　　10
　　LOOP　　MOVLW 　　D‘16’
　　　　　　MOVWF 　　11
　　LOOP1 　DECFSZ 　　11，1
　　　　　　GOTO 　　　LOOP1
　　　　　　DECFSZ 　　10，1
　　　　　　GOTO LOOP
　　　　　　 ┋
　　延時(shí)時(shí)間=1+1+[1+1+（1+2）*16-1+1+2]*100-1=5201（μS）
　　11) RTCC計(jì)數(shù)器的使用
　　RTCC是一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器，它的計(jì)數(shù)脈沖有二個(gè)來(lái)源，一個(gè)是從RTCC引腳輸入的外部信號(hào)，一個(gè)是內(nèi)部的指令時(shí)鐘信號(hào)?？梢杂贸绦騺?lái)選擇其中一個(gè)信號(hào)源作為輸入。RTCC可被程序用作計(jì)時(shí)之用；程序讀取RTCC寄存器值以計(jì)算時(shí)間。當(dāng)RTCC作為內(nèi)部計(jì)時(shí)器使用時(shí)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(shí)：
　　　　　　RTCC 　EQU 　1
　　　　　　 ┋
　　　　　　CLRF 　RTCC 　　　；RTCC清0
　　　　　　MOVLW 　07H
　　　　　　OPTION 　　?。贿x擇預(yù)設(shè)倍數(shù)1：256→RTCC
　　 LOOP 　MOVLW 　255 　?。籖TCC計(jì)數(shù)終值
　　　　　　SUBWF 　RTCC，0
　　　　　　BTFSS STATUS，Z 　??；RTCC=255？
　　　　　　GOTO LOOP
　　　　　　　┋
　　這個(gè)延時(shí)程序中，每過(guò)256個(gè)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(shí)時(shí)間=256*256=65536（μS）
　　RTCC是自振式的，在它計(jì)數(shù)時(shí)，程序可以去做別的事情，只要隔一段時(shí)間去讀取它，檢測(cè)它的計(jì)數(shù)值即可。
　　12) 寄存器體（BANK）的尋址
　　對(duì)于PIC16C54/55/56，寄存器有32個(gè)，只有一個(gè)體（BANK），故不存在體尋址問(wèn)題，對(duì)于PIC16C57/58來(lái)說(shuō)，寄存器則有80個(gè)，分為4個(gè)體（BANK0-BANK3）。在對(duì)F4（FSR）的說(shuō)明中可知，F(xiàn)4的bit6和bit5是寄存器體尋址位，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

　　當(dāng)芯片上電RESET后，F(xiàn)4的bit6,bit5是隨機(jī)的，非上電的RESET則保持原先狀態(tài)不變。
　　下面的例子對(duì)BANK1和BANK2的30H及50H寄存器寫(xiě)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(duì)某一體（BANK）中的寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)，首先要先對(duì)F4中的體尋址位進(jìn)行操作。實(shí)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。
　　注意，在例子中對(duì)30H寄存器（BANK1）和50H寄存器（BANK2）寫(xiě)數(shù)時(shí)，用的指令“MOVWF 10H”中寄存器地址寫(xiě)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(gè)位：fffff，只能尋址32個(gè)（00H—1FH）寄存器。所以要選址80個(gè)寄存器，還要再用二位體選址位PA1和PA0。當(dāng)我們?cè)O(shè)置好體尋址位PA1和PA0，使之指向一個(gè)BANK，那么指令“MOVWF 10H”就是將W內(nèi)容置入這個(gè)BANK中的相應(yīng)寄存器內(nèi)（10H，30H，50H，或70H）。
　　有些設(shè)計(jì)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(gè)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(cuò)誤的。因?yàn)檫@兩條指令的實(shí)際效果是“MOVWF 10H”，原因上面已經(jīng)說(shuō)明過(guò)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(méi)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(chēng)定義符來(lái)寫(xiě)程序，則不易混淆。 　　例3：假設(shè)在程序中用到BANK0，BANK1，BANK2的幾個(gè)寄存器如下：

　　　　　　　A　　 EQU 　10H 　?。籅ANK0
　　　　　　　B 　　EQU 　10H 　??；BANK1
　　　　　　　C 　　EQU 　10H 　?。籅ANK2
　　　　　　　　　 ┋
　　　　　　　FSR　　EQU 　4
　　　　　　　Bit6 　EQU 　6
　　　　　　　Bit5　 EQU 　5
　　　　　　　DATA 　EQU 　55H
　　　　　　　　　 ┋
　　　　　　　MOVLW 　DATA
　　　　　　　MOVWF 　A 　
　　　　　　　BSF 　　FSR,Bit5
　　　　　　　MOVWF 　B 　　　?。籇ATA→F30H
　　　　　　　BCF 　　FSR,Bit5
　　　　　　　BSF 　　FSR,Bit6
　　　　　　　MOVWF 　C 　　　??；DATA→F50H
　　　　　　　　　 ┋

　　程序這樣書(shū)寫(xiě)，相信體選址就不容易錯(cuò)了。
　　13) 程序跨頁(yè)面跳轉(zhuǎn)和調(diào)用
　　下面介紹PIC16C5X的程序存儲(chǔ)區(qū)的頁(yè)面概念和F3寄存器中的頁(yè)面選址位PA1和PA0兩位應(yīng)用的實(shí)例。
　?。?）“GOTO”跨頁(yè)面
　　 例：設(shè)目前程序在0頁(yè)面（PAGE0），欲用“GOTO”跳轉(zhuǎn)到1頁(yè)面的某個(gè)地方
KEY（PAGE1）。
　　　　　　 STATUS　 EQU 　3
　　　　　　 PA1 　　EQU 　6
　　　　　　 PA0 　　EQU 　5
　　　　　　　　　　 ┋
　　　　　　 BSF 　STATUS，PA0 ??；PA0=1，選擇PAGE頁(yè)面
　　　　　　 GOTO 　KEY 　　　　?。豢珥?yè)跳轉(zhuǎn)到1頁(yè)面的KEY
　　　　　　　　　　 ┋
　　　　　　 KEY 　　NOP 　　　??；1頁(yè)面的程序
　　　　　　　　　　 ┋
　?。?）“CALL”跨頁(yè)面
　　例：設(shè)目前程序在0頁(yè)面（PAGE0），現(xiàn)在要調(diào)用——放在1頁(yè)面（PAGE1）的子程序DELAY。
　　　　　　　　　　 ┋
　　　　　　 BSF 　STATUS，PA0 　　；PA0=1，選擇PAGE1頁(yè)面
　　　　　　 CALL 　DELAY 　　　　??；跨頁(yè)調(diào)用
　　　　　　 BCF 　STATUS，PA0 　　；恢復(fù)0頁(yè)面地址
　　　　　　　　　　 ┋
　　　　　　 DELAY NOP 　　　　　??；1頁(yè)面的子程序
　　　　　　　　　　 ┋
　　注意：程序?yàn)榭珥?yè)CALL而設(shè)了頁(yè)面地址，從子程序返回后一定要恢復(fù)原來(lái)的頁(yè)面地址。
　?。?）程序跨頁(yè)跳轉(zhuǎn)和調(diào)用的編寫(xiě)
　　讀者看到這里，一定要問(wèn)：我寫(xiě)源程序（.ASM）時(shí)，并不去注意每條指令的存放地址，我怎么知道這個(gè)GOTO是要跨頁(yè)面的，那個(gè)CALL是需跨頁(yè)面的？ 的確，開(kāi)始寫(xiě)源程序時(shí)并知道何時(shí)會(huì)發(fā)生跨頁(yè)面跳轉(zhuǎn)或調(diào)用，不過(guò)當(dāng)你將源程序匯編時(shí)，就會(huì)自動(dòng)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(yè)面的跳轉(zhuǎn)和調(diào)用，而你的程序中在這些跨頁(yè)GOTO和CALL之前還未設(shè)置好相應(yīng)的頁(yè)面地址。這時(shí)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(yè)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(guò)（0 Errors and Warnnings）。
　　 （4）程序頁(yè)面的連接
　　程序4個(gè)頁(yè)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(jìn)入另一個(gè)頁(yè)面后，馬上設(shè)置相應(yīng)的頁(yè)面地址位（PA1，PA0）。 頁(yè)面處理是PIC16C5X編程中最麻煩的部分，不過(guò)并不難。只要做了一次實(shí)際的編程練習(xí)后，就能掌握了。