PIC 8位單片機彙編語言常用指令

  各大類單片機的指令系統是沒有通用性的,它是由單片機生產廠家規定的,所以用戶必須遵循廠家規定的標準,才能達到應用單片機的目的。
  PIC 8位單片機共有三個級別,有相對應的指令集。基本級PIC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。
  在這裏筆者介紹PIC 8位單片機彙編語言指令的組成及指令中符號的功能,以供初學者閱讀相關書籍和資料時快速入門。
  一、PIC彙編語言指令格式
  PIC系列微控制器彙編語言指令與MCS-51系列單片機彙編語言一樣,每條彙編語言指令由4個部分組成,其書寫格式如下:
  標號 操作碼助記符 操作數1,操作數2;註釋
  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,以保證交叉彙編時,PC機能識別指令。
  1標號 與MCS-51系列單片機功能相同,標號代表指令的符號地址。在程序彙編時,已賦以指令存儲器地址的具體數值。彙編語言中採用符號地址(即 標號)是便於查看、修改,尤其是便於指令轉移地址的表示。標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號。在無標號的情況下,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。指令助記符不能佔用標號的位置,否則該助記符會被彙編程序作標號誤處理。
  書寫標號時,規定第一字符必須是字母或半角下劃線“—”,它後面可以跟英文和數字字符、冒號(:)制符表等,並可任意組合。再有標號不能用操作碼助記符和寄存器的代號表示。標號也可以單獨佔一行。
  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,也可以由僞指令及宏命令組成,其作用是在交叉彙編時,“指令操作碼助記符”與“操作碼錶”進行逐一比較,找出其相應的機器碼一一代之。
  3操作數 由操作數的數據值或以符號表示的數據或地址值組成。若操作數有兩個,則兩個操作數之間用逗號(,)分開。當操作數是常數時,常數可以是二 進制、八進制、十進制或十六進制數。還可以是被定義過的標號、字符串和ASCⅡ碼等。具體表示時,規定在二進制數前冠以字母“B”,例如 B10011100;八進制數前冠以字母“O”,例如O257;十進制數前冠以字母“D”,例如D122;十六進制數前冠以“H”,例如H2F。在這裏 PIC 8位單片機默認進制是十六進制,在十六進制數之前加上Ox,如H2F可以寫成Ox2F。
  指令的操作數項也是可選項。
  PIC系列與MCS-51系列8位單片機一樣,存在尋址方法,即操作數的來源或去向問題。因PIC系列微控制器採用了精簡指令集(RISC)結構體 系,其尋址方式和指令都既少而又簡單。其尋址方式根據操作數來源的不同,可分爲立即數尋址、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 指令中的操作數常常出現有關寄存器符號。有關的尋址實例,均可在本文的後面找到。
  4註釋 用來對程序作些說明,便於人們閱讀程序。註釋開始之前用分號(;)與其它部分相隔。當彙編程序檢測到分號時,其後面的字符不再處理。值得注意:在用到子程序時應說明程序的入口條件、出口條件以及該程序應完成的功能和作用。
  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爲PIC單片機的工作寄存器,相當於MCS-51系列單片機中的累加器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。
  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位單片機中,常用符號F(或f)代表片內的各種寄程器和F的序號地址。F取值按PIC系列不同型號而不同,一般爲 Ox00~Ox1F/7F/FF。TMRO代表定時器/計數器TMRO,所以CLRF對寄程器清零,採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片內某個8位數據寄存器F的位號(或位地址),所以b的取值爲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,學習PIC系列8位單片機的指令時應首先了解指令的助記符意義(功能),再有就是它的表達方式。初學者沒有必要死記指令,重要是理解和實踐。

三、面向字節、常數與控制操作的指令
  1傳送立即數至工作寄存器W指令
  指令格式:MOVLW k;k表示常數、立即數和標號
  說明:MOVLW是Move Literal to w的縮寫
  實例:MOVL 0x1E;常數30送W
  2I/O口控制寄存器TRIS設置指令
  指令格式;TRIS f
  說明;TRIS f是Load TRIS Register的縮寫。其功能是把工作寄存器W的內容送入I/O口控制寄存器f。當W=0時,置對應I/O口爲輸出;W=1,置I/O口爲輸入。
  實例:MOVLW 0x00 ;把00H送入W
     TRIS RA ;置PIC RA口爲輸出
     MOVLW 0xFF ;把FFH送入W
     TRIS RB ;置PIC RB口爲輸入
  說明:這是PIC彙編語言中常用的幾條指令,即設置某個I/O口(這裏是RA口和RB口)爲輸入或輸出的語句。可見,識讀指令時,一應充分理解語句格式的功能,二應前後聯繫閱讀。
  3W寄存器內容送寄存器f(W內容保持不變)指令
  指令格式:MOVWF f
  說明:MOVWF是Move W to f的縮寫
  實例:MOVLW 0x0B;送0BH送W
     MOVWF 6 ;送W內容到RB口
  說明:第一條指令0x0B(常數11)送工作寄存器W,第二條指令,把W內容常數11送到寄存器F6中,查表F6即爲RB口,所以PORT_B(B口)=0BH=D11
  4寄存器f傳送指令
  指令格式:MOVF f,d
  說明:MOVF是Move f的縮寫。F代表PIC中的某個寄存器。指令中的d規定:d=0時,f內容送W;d=1時,f內容送寄存器。
  實例:MOVF 6,0 ;RB口內容送W
     MOVWF 8  ;RB口內容送f8
  說明:第一條指令中的6代表寄存器f=6,查寄存器表f=6爲RB口;0代表d=0,代表選擇的目標爲寄存器W。第二條指令中的8代表寄存器f=8。所以兩條指令結果是把RB口的內容送f8。至於f8內容是多少?還應在彙編語言開始時附加指令,這裏從略。
  5空操作指令
  指令格式:NOP
  說明:NOP是英語No Operation的縮寫。NOP無操作數,所以稱爲空操作。執行NOP指令只使程序計數器PC加1,所以佔用一個機器週期。
  實例:MOVLW 0xOF   ;送OFH到W
     MOVWF PORT_B ;W內容寫入B口
     NOP      ;空操作
     MOVF PORT_B,W ;讀操作
  說明:該三條指令是一種對I/O口的B口連續操作的實例,其目的達到寫入B口的內容要讀出時,應保證寫、讀之間有個穩定時間,因此加入了空操作指令NOP。
  6無條件跳轉指令
  指令格式:GOTO k
  說明:執行該條指令時,將指令轉移到指定的地址(跳轉)。指令中的k,常與程序中的標號聯繫起來。
  實例:見第9條指令中
  7寄存器內容減1,結果爲零的間跳指令
  指令格式:DECFSZ f,d
  說明:DECFSZ是英語Decrement f,Skip of not 0的縮寫。符號f,d代表的意義,前述已作說明。該條指令是指寄存器的內容減1存入W(d=0)或f(d=1)中。若指令執行結果減1不爲零,指令順序執行;爲零時,就間跳下一條指令後再執行(等效順序執行一條空指令NOP),實際指令中,當d=1時,該項常被略去。
  8寄存器內容加1,結果爲零間跳指令
  指令格式:INCFSZ f,d
  說明:INCFSZ是英語Increment f,Skip of 0的縮寫。該條指令與上一條(7)指令差別僅在於“1”上,即執行這條指令時,寄存器f內容加1,若結果不爲零,則指令順序執行;爲零則指令間跳執行。執行這條指令的其它邏輯關係與上條相同。
  9子程序返回指令
  指令格式:RETLW k
  說明:RETLW是Return Literal to W的縮寫。該指令代表子程序返回,返回前先把8位立即數送W。
  實例:PIC某個彙編語言的延時子程序(摘要):
     (1)BELY MOVLW 0xC5 ;送延時常數0C5H入W
     (2)   MOVWF COUNT2;0C5H送入計數器2
     (3)   CLRF COUNT1;對計數器1清零
     (4)LOOP INCFSZ COUNT1;計數器1加1計數器1加
            1結果不爲零,跳轉循環
     (5)   GOTO LOOP ;
     (6)   DECTSZ CPUNT2 ;計數2減1計數器2減1
            結果不爲零,跳轉循環重
            復執行第4條指令
     (7)   GOTO LOOP ;
     (8)   RETLW 0   ;子程序執行結束返回
  說明:程序中的註釋已分別對每條指令的功能作了說明,補充說明1當執行第(4)條加1指令結果爲零時,就間跳轉到執行第(6)條指令。2當執行第(6)條減1指令結果爲零時,就間跳轉到第(8)條子程序返回,整個延時指令纔算完成。3計數器1或2代表PIC中某個寄存器,該寄存器由程序開始的僞指令賦值決定(關於僞指令今後將作專門介紹)。

 

    本文關於指令的註釋將與前述指令中的略有不同。前述指令註釋時是對指令具體完成的功能給以說明,這種註釋方法對初學者確實易於接受和理解,但是實際應用中 的PIC產品彙編語言的註釋通常是以程序要做什麼(或指令的作用)而不是說指令的直接功能。鑑於上述原因,下述的指令註釋將改變過去的註釋方法,用程序應 起的作用作註釋。
  10寄程器半字節交換指令
  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,即指令執行前,若寄存器f的8位狀態爲D7、D6、D5、 D4、D3、D2、D1、D0,執行後的8位狀態變爲D3、D2、D1、D0、D7、D6、D5、D4,其結果存入W(d=0)或f(d=1)中。
  實例:中斷現場保護是中斷技術中重要部分。由於PIC16C××指令系統中沒有進棧PUSH和出棧POP指令,所以只能用其它指令來實現。因爲在主程 序中常常用到工作寄存器W和狀態寄存器STATUS,所以中斷現場保護常要保護寄存器W和STATUS。
  下面是對PIC16C7×系列芯片中斷現場保護的實例程序。
MOVWF  W_TEMP         ;將W內容存入到臨時寄存器
             W_TEMP中
SWAPF  STATUS,W    ;交換STATUS與W內容
MOVWF STATUS_TEMP   ;將STATUS的內容存入到臨
…           時寄存器STATUS_TEMP中
中斷服務程序

SWAPF  STATUS_TEMP,W;交換STATUS_TEMP與W
            的內容
MOVWF STATUS     ;STATUS復原成原來的狀態
SWAPF  W_TEMP,F   ;交換內容
SWAPF  W_TEMP,W  ;W復原成原來的狀態
  說明:上述程序中各條指令的註釋基本上都是以程序應達到的目的而註釋的,對每條指令的功能幾乎未涉及。這是初學者應特別注意的。
  11子程序調用指令(Subroutine Call)
  指令格式:CALL k;k爲立即地址
  說明:子程序調用,不同型號芯片的實現方法不盡相同,其共同點是首先將返回地址((PC)+1)壓棧保護,再轉入所調用的子程序入口地址執行(與MCS-51指令功能相似)。
指令格式模式:HERE   CALL    DELAY;調用延時子程序
        …
       DELAY MOVLW 0x80 ;延時子程序
            RETLW 0
  說明:調用指令執行前,PC=地址HERE
  調用指令執行後,PC=地址DELAY(標號),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內容取反後送入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       ;設置RA口爲輸出
               BCF      5,0  ;置RA口0位爲0
    LOOP    CALL    DELAY;閃動延時
         COMF    5      ;RA口求反(亮—滅—
                亮……控制)
         GOTO    LOOP  ;循環
         …
  說明:上述指令是一種PIC16C54 LED發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,緊跟着的CALL指令 是調用執行子程序,其入口地址爲標號DELAY。子程序執行結束後,又執行COMF 5的LED發光亮—滅…亮—滅……控制指令。後面一條GOTO LOOP指令是達到LED循環點亮目的。
  13面向位的操作指令(共4條,PIC高級產品多增一條)
  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高級產品多增一條f的b位觸發轉換指令)。
  (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、爲零間跳指令。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”,如爲0,跳過下一條指令;爲1順序執行,即當f(b)=0時,就不執行當前指令而執行下一條指令(間 跳),即用一條空指令NOP代替它,所以該條指令佔用2個指令週期。
  (3)位測試、爲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就間跳執行,f(b)=0順序執行。
  上面介紹的PIC 8位單片機彙編語言指令僅是部分指令,此外還有循環左、右移指令;W和寄存器f相“加”、相“與”指令和進入睡眠方式等指令。鑑於報紙版面的限制,不在這裏一一介紹,今後將在程序的應用試驗中再作補充說明。  

 

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章