大学单片机原理与应用系统设计-李云钢-PPT文稿资料课件PPT
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第7章 PIC系列单片机原理与应用,7.1 PIC系列单片机简介 7.2 PIC16C54单片机的硬件结构 7.3 PIC16C5X单片机的指令系统 7.4 PIC单片机的开发环境 7.5 PIC16C73单片机简介,7.1.1 PIC单片机的主要特点 7.1.2 PIC单片机选型指南,7.1 PIC系列单片机简介,7.1.1 PIC单片机的主要特点,PIC系列单片机是美国Microchip公司推出的RISC型高性价比嵌入式控制器,具有运行速度高、功耗小、驱动能力强等优点,在电脑外设、家电控制、电讯通信、智能仪器仪表、汽车电子以及金融电子等领域得到了广泛应用。,7.1.1 PIC单片机的主要特点,PIC单片机具有如下特点: (1)型号丰富。便于用户根据所需的功能和资源选择型号。 (2)采用低价OTP型芯片降低成本。 (3)每个型号的单片机都有相应的仿真芯片,开发实时性好。 (4)采用RISC型CPU和单字指令系统,取指令和执行指令是并行进行的,程序执行效率高。 (5)驱动能力强,最大输入电流达25mA,最大输出电流达20mA。 (6)具有睡眠和低功耗模式,可保持较低的功耗。 (7)自带看门狗定时器,内置RC振荡计时器,运行可靠性高。 (8)采用熔丝深埋工艺,保密性能好。,7.1.1 PIC单片机的主要特点,PIC单片机的内部资源: (1)EEPROM数据区:仅用作数据存储器,具有掉电保护功能。 (2)FLASH程序/数据区:数据既可长期保存,又能快速擦写。 (3)A/D转换器:简称ADC,将模拟量转换成数字量。 (4)CCP模块:它可工作于捕捉模式、比较模式或脉宽调制模式。 (5)USART模块:也称为SCI模块,它是一种串行通信接口。 (6)CAN模块:可用于组成过程监测与控制的局域网络。 (7)LIN:低成本的串行通信网络,用作辅助总线网络。 (8)SPI:即串行外设接口,它可实现单片机与外部器件的通信。 (9)I2C:用于实现单片机与外部器件之间的串行通信。 (10)USB:用于实现单片机与外部器件之间的快速通信。,7.1.1 PIC单片机的主要特点,PIC单片机的产品可分为三个级别: (1)基本级产品,如PIC12CXX和PIC16C5X系列。特点:价格低,体积小,使用数量大,便于嵌入便携式电子产品。 (2)中级产品,如PIC16CXX系列。特点:品种丰富,性价比高,可应用于各种高、中、低档电子产品。 (3)高级产品,如PIC17CXX和PIC18CXX系列。特点:速度快,指令周期最短为160ns,在一些应用场合可取代DSP,广泛应用于中高档电子设备。 根据温度,PIC单片机的所有型号又都有商用级(0+70)、 工业级(-40+85)和汽车级(-40+125 )芯片。,7.1.2 PIC单片机选型指南,PIC系列8位单片机选择表1,7.1.2 PIC单片机选型指南,PIC系列8位单片机选择表2,7.2.1 主要资源及引脚功能 7.2.2 中央处理器 7.2.3 存储器结构 7.2.4 特殊功能寄存器 7.2.5 系统配置字 7.2.6 看门狗,7.2 PIC16C54单片机的硬件结构,7.2.1 主要资源及引脚功能:主要资源,PIC16C54单片机主要具有下列硬件资源: (1)RISC型8位中央处理器(CPU); (2)32字节的片内数据存储器RAM; (3)51212位程序存储器; (4)采用数据总线和指令总线分离的哈佛结构; (5)12位双向输入/输出口; (6)1个带预分频器的8位定时/计数器,简称TIMER0; (7)两级硬件堆栈; (8)复位电路:内部集成了上电复位电路和看门狗复位电路; (9)时钟电路:支持4种振荡类型,工作频率范围为020MHz。,PIC16C5X系列单片机的内部结构框图,7.2.1 主要资源及引脚功能:主要资源,PIC16C54单片机共有18个引脚,各个引脚的功能如下: (1)VDD:电源正极。额定电压为5V,可工作电压范围2.56.25V。 (2)VSS:电源负极,即地线。 (3)OSC1/CLKIN:振荡信号输入端。 (4)OSC2/CLKOUT:振荡信号输出端 (5)#MCLR:复位端,内带施密特电路。该引脚为低时单片机复位。 (6)TOCKI:TIMER0的外部计数输入端,内带施密特电路。当TIMER0设置为定时器时,为避免干扰,应将其接VDD或VSS。 (7)RA0RA3:端口A。它是4位的双向三态I/O口,可以位操作,每一位可单独定义为输入或输出。 (8)RB0RB7:端口B。它是8位的双向三态I/O口,可以位操作,每一位可单独定义为输入或输出。,7.2.1 主要资源及引脚功能:引脚功能,PIC16C5X系列其它型号单片机的结构与PIC16C54单片机的结构基本相同,只是具有更多的I/O引脚和更大的存储器空间,例如PIC16C55单片机有20个I/O口,PIC16C56单片机有1K的程序存储器。此外,C系列的PIC单片机均采用OTP型程序存储器,相比同类产品具有较好的价格优势,而对应的F系列则采用FLASH程序存储器。,7.2.1 主要资源及引脚功能:引脚功能,PIC16C54单片机引脚定义图,7.2.1 主要资源及引脚功能:引脚功能,7.2.2 中央处理器:时钟,PIC16C54单片机支持以下种时钟振荡类型: (1)LP型:低功率晶体振荡,适用频率范围为32KHz40KHz; (2)XT型:标准晶体/陶瓷振荡,适用频率范围为100KHz4MHz; (3)HS型:高速晶体振荡,适用的频率范围为4MHz20MHz; (4)RC型:阻容振荡。 LP型、XT型和HS型振荡器既能通过晶体与片上振荡器配合产生时钟,也可以直接作为外部时钟源。在RC型振荡器中,R的典型值为3K100K,C的典型值不小于20pF。RC型振荡器有利于降低系统成本,但是振荡频率精确性较差,只适用于时间精确度要求不高的应用场合。,PIC16C54单片机的时钟电路如下图所示: (1)当PIC16C54单片机使用外部晶体振荡器时,OSC1引脚和OSC2引脚分别接晶体的两端; (2)当PIC16C54单片机使用外部振荡信号时,OSC1引脚接振荡信号,OSC2引脚悬空; (3)当PIC16C54单片机使用RC振荡器时,OSC1接RC电路,OSC2引脚输出频率为振荡器频率1/4的时钟信号。,7.2.2 中央处理器:时钟,使用片外晶体 (适用于HS、XT、LP型),RC振荡型时钟电路,使用外部时钟源 (适用于HS、XT、LP型),7.2.2 中央处理器:时钟,PIC16C54单片机主要有以下3种复位方式: (1)上电复位(Power on Reset,简称POR)。单片机内部集成有上电复位电路,即POR电路。上电复位时,引脚#MCLR可以接VDD也可以悬空,但两种情况下复位的时序不同。 (2)手动复位。当引脚#MCLR为低电平时,单片机进入复位状态;当引脚#MCLR恢复为高电平时,DRT开始计时,并继续保持复位状态;DRT计时18ms后溢出,完成手动复位。 (3)看门狗(WDT)复位:单片机内部集成有看门狗电路,它使用独立的内部RC振荡电路,当计时溢出时对单片机复位。看门狗的基本溢出周期为18ms。,7.2.2 中央处理器:复位,上电复位过程: (1)如果引脚#MCLR接VDD,上电时POR电路产生复位信号,引脚#MCLR随VDD一同上升;当它达到“1”时,复位定时器DRT开始计时,并继续保持复位状态;DRT计时18ms后溢出,完成上电复位。这里18ms是DRT的计时周期TDRT。 (2)如果引脚#MCLR悬空,上电时VDD迅速升高并由POR电路产生复位信号,引脚#MCLR仍为低电平,单片机仍处于复位状态;待引脚#MCLR变为高电平后,DRT开始计时,并继续保持复位状态;DRT计时18ms后溢出,完成上电复位。,7.2.2 中央处理器:复位,引脚#MCLR接VDD时的上电复位过程,引脚#MCLR悬空时的上电复位过程,7.2.2 中央处理器:复位,复位后部分寄存器的状态,注:X不确定,U不变,Q特定值,B二进制数,H十六进制数,7.2.2 中央处理器:复位,如下图所示,PIC16C54单片机的将输入时钟4分频形成4个互不重叠的节拍Q1,Q2,Q3,Q4,它们构成单片机的一个“指令周期”,每个指令周期包含4个振荡周期。 PIC16C54单片机所有的微操作都同步于节拍的上升沿。在Q1节拍,程序计数器PC加1;指令码在Q4节拍从程序存储器中取出,并锁存于指令寄存器中,在下一指令周期被译码并执行。因此,取指令与执行指令是并行进行的,加快了指令执行速度。,7.2.2 中央处理器:时序,PIC16C54单片机的时序,7.2.2 中央处理器:时序,7.2.3 存储器结构:程序存储器,PIC16C54单片机的程序存储器采用OTP型EPROM,存储空间为12位512字,地址指针为9位的程序计数器PC,如下图所示。 PIC单片机的所有指令都是单字指令,但不同级别单片机的指令字长有时不同。PIC16C54单片机的字长是12位。有些型号的PIC单片机具有更大的程序存储空间,它们通常被分为若干页(Page)。,PIC16C54单片机的程序存储器空间,7.2.3 存储器结构:程序存储器,PIC16C54片内有32个8位的数据存储器RAM,为了方便编程,它们被当作寄存器来寻址使用。数据存储器RAM按功能可分为特殊功能寄存器组和通用寄存器组,它们都具有位寻址能力,可以进行位操作。在数据存储器区,特殊功能寄存器有7个;通用寄存器有25个。 有些型号的PIC单片机具有更大的数据存储空间,它们通常被分为若干区(Bank),例如PIC16C57单片机的数据存储空间就被分为4个区。程序员在同一时刻只能访问同区内的数据存储器,跨区访问时必须先通过FSR寄存器改变区号。,7.2.3 存储器结构:数据存储器,PIC16C54C的数据空间 PIC16C57的数据空间,7.2.3 存储器结构:数据存储器,PIC16C54单片机有2级硬件堆栈,因此最多只能嵌套调用2级子程序。PIC系列单片机的堆栈不占用程序存储器和数据存储器空间。,7.2.3 存储器结构:堆栈,PIC16C54单片机的特殊功能寄存器的地址及功能,7.2.4 特殊功能寄存器,PIC16C54单片机有7个具有特殊功能的寄存器:间址寄存器INDF、8位定时/计数寄存器TMR0、程序计数器的低8位PCL、状态寄存器STATUS、存储体选择寄存器FSR、I/O寄存器PORTA和I/O寄存器PORTB;它们占有内部RAM空间的低7字节地址。 此外,它还有3个特殊寄存器:W、TRIS和OPTION,它们不占用数据存储器空间或程序存储器空间。 下面对这些寄存器分别进行介绍。,7.2.4 特殊功能寄存器,(1)W寄存器:它是最常用的工作寄存器,不可寻址,用来存放指令中的第二个操作数,或进行内部数据传送,或存放运算结果。 (2)INDF:间址寄存器。它只是一个逻辑寄存器,物理上不存在,对它寻址相当于对由FSR指示的寄存器进行间接寻址。 (3)PORTA、PORTB:2个并行I/O口的寄存器。PORTA仅低4位有效,对应引脚RA0RA3;PORTB的8位都有效,对应引脚RB0RB7。I/O口作为输入时没有锁存,外部信号必须保持至CPU读入为止;作为输出时有锁存。复位后所有I/O口都置成输入态。 (4)TRIS:I/O方向控制寄存器,它的每一位对应一个I/O口的方向,“1”表示输入,“0”表示输出。TRIS寄存器不可寻址,通过执行TRIS指令可将W寄存器的内容写入TRIS寄存器。,7.2.4 特殊功能寄存器,(5)TMR0:带预分频器的8位循环定时/计数寄存器。TMR0是定时/计数器TIMER0的寄存器,并且可带有预分频器。TIMER0采用递增方式循环计数,当计数至0FFH时,在下一个计数发生后,它将自动清零,重新开始计数。TIMER0的输入脉冲可以是内部时钟、外部信号或是预分频器的输出。TMR0寄存器对所有输入脉冲的响应延迟时间都是2个指令周期。当使用外部信号时,它的脉冲宽度不得小于1/2指令周期。预分频器的输入脉冲可以是内部时钟或外部信号,用外部信号时其频率不能超过50MHz;输出脉冲宽度不得小于1个指令周期。通过设置OPTION寄存器,可以配置TIMER0的时钟源和预分频器。通过读取TMR0寄存器,可以实现定时/计数的功能。,7.2.4 特殊功能寄存器,(6)OPTION:参数定义寄存器,用来定义TIMER0的时钟源和预分频器的工作参数。OPTION寄存器不可寻址,通过执行OPTION指令可对它进行设置。由OPTION寄存器定义的参数包括TIMER0时钟源选择位TOCS、TIMER0时钟源触发沿选择位TOSE、预分频控制位PSA以及预分频系数选择位PS2PS0。,7.2.4 特殊功能寄存器,OPTION各位的含义,7.2.4 特殊功能寄存器,OPTION各位的功能描述,7.2.4 特殊功能寄存器,OPTION与预分频系数的对应关系,7.2.4 特殊功能寄存器,(7)STATUS:程序状态字,存放CPU工作时的状态,根据STATUS的值可以了解CPU的当前状态,并作出相应的处理。 (8)FSR:数据空间间接寻址指针。PIC16C54中FSR的Bit0Bit4在间接寻址中用来选择32个数据寄存器。Bit5Bit7为只读位,恒为1。芯片上电复位时,FSR为1,FSR是不定的,因此它可能指向任何一个Bank;由于PIC16C54只有一个Bank,所以上电复位不会影响FSR的寻址结果。芯片手动复位或者看门狗复位时,FSR为1,FSR保持原来的值不变。,7.2.4 特殊功能寄存器,STATUS各位的含义,7.2.4 特殊功能寄存器,STATUS各位的功能描述,7.2.4 特殊功能寄存器,影响#PD、#TO的事件,7.2.4 特殊功能寄存器,RESET后的#PD、#TO状态,7.2.4 特殊功能寄存器,7.2.5 系统配置字,在PIC系列单片机内有一种特殊的系统配置字(Configuration Word),它的主要功能是设置程序加密位、使能/关闭看门狗,以及选择时钟振荡类型,下面给出了系统配置字各位的含义与功能描述。系统配置字独立于程序存储区之外,在PIC16C54单片机内部它的地址为1FFEH1FFFH。 下面这段程序用于设置系统配置字,执行的结果是不对程序加密,使能看门狗,并选择标准晶体/陶瓷振荡型(XT型)时钟。 _CONFIG B111111111101,系统配置字各位的含义,7.2.5 系统配置字,系统配置字的各位的功能描述,7.2.5 系统配置字,时钟振荡类型,7.2.5 系统配置字,7.2.6 看门狗,看门狗WDT(Watch Dog Timer)是一种用来防止单片机程序运行“失控”的电路,它利用独立的计时器计时,如果由于程序失控导致WDT在规定的时间内不能被清零,那么WDT计时器溢出时将产生复位信号,使得单片机重新启动。 PIC16C54单片机内部集成一个自振式的RC振荡计时器,即使芯片时钟停止振荡,看门狗依然能正常工作。通过设置系统配置字,可以使能/关闭看门狗;通过设置OPTION寄存器,可以将预分频器提供给看门狗,调整它的溢出周期。看门狗的基本溢出周期为18ms,由于最大分频比达1:128,所以看门狗的最大溢出周期约为2.5秒。,7.3.1 指令格式 7.3.2 寻址方式 7.3.3 PIC16C5X的指令集 7.3.4 PIC16C5X指令详解,7.3 PIC16C5X系列单片机的指令系统,7.3 PIC16C5X系列单片机的指令系统,PIC单片机采用精简指令集,其指令数量少且都是单字指令。不同级别PIC单片机的指令集略有不同。其中,基本级有33条指令,指令字长为12位,如PIC16C54;中级有35条指令,每条指令字长14位,如PIC16C73;高级共有58条指令,指令字长16位,如PIC18F4480。但是,功能相同的指令对应的名称也相同,使得指令码的变化对编程而言是透明的,从而实现了汇编语言程序的向下兼容。 本节以PIC16C5X系列单片机为例,逐一介绍基本级PIC系列单片机的33条指令。,7.3 PIC16C5X系列单片机的指令系统,如前所述,特殊功能寄存器STATUS的低5位是受指令影响的标志位,它们是超时标志位#T0、低功耗模式标志位#PD、零标志位Z、半进位位DC以及进位位C。这些标志位的置位和清零条件参见7.2.4节,各指令对标志位的具体影响将在指令详解中说明。 本节的常数采用十进制或十六进制表示,其中十六进制采用0xSS格式,如0x1F。,7.3 PIC16C5X系列单片机的指令系统,符号定义,7.3.1 指令格式,PIC系列单片机的每条汇编指令由4个部分组成,格式如下: 标号 操作码助记符 操作数1,操作数2;注释 指令的4个部分之间用空格隔开,空格可以是1个或多个。 (1)标号 标号代表指令的符号地址,第一个字符必须是字母或半角下划线“_”,后面可以是英文、数字字符、冒号等的组合。标号是指令格式中的可选项,没有标号时,指令助记符前面必须保留一个或多个空格。,(2)操作码助记符 操作码助记符可以是指令助记符,也可以是伪指令及宏命令,是必选项。 (3)操作数 操作数由数值或以符号表示的数据或地址值组成,是可选项。如果操作数有两个,则两个操作数之间用逗号隔开。 (4)注释 注释用于程序说明,以便用户阅读程序,注释与指令的其它部分之间用分号隔开,是可选项。 注释可以单独作为一行。在汇编时,它被忽略。,7.3.1 指令格式,7.3.2 寻址方式,根据操作数的来源,PIC单片机指令的寻址方式可分为四种:立即数寻址、直接寻址、寄存器间接寻址和位寻址。下面对各种寻址方式做简要的介绍。,7.3.2 寻址方式:立即数寻址,立即数寻址:操作数包含在指令中。 例:MOVLW 0x16 ;0x16(W) 该例的操作数0x16包含在指令中。汇编后,立即数包含在指令码中。,7.3.2 寻址方式:直接寻址,直接寻址:PIC16C54共有32个寄存器,记为F0F31,对任何寄存器的访问都是直接寻址。 例:MOVWF 8 ;(W)(F8) MOVWF 31 ;(W)(F31),寄存器间接寻址:利用寄存器INDF和FSR可以实现“寄存器间接寻址”。其中,INDF并不是物理存在的寄存器,而是一个虚拟的间接寻址指针,真正的目标寄存器地址保存在FSR中。对PIC16C54来说,实际的目标寄存器地址存放在FSR的低5位,这意味着间接寻址的地址范围是00H1FH。例如下面这段程序可将0x55送入F5寄存器。 例:MOVLW 0x05 ;5(W) MOVWF FSR ;(W)(FSR),结果(FSR)=5 MOVLW 0x55 ;0x55(W) MOVWF INDF ;(W)(F5),结果(F5)=0x55,7.3.2 寻址方式:寄存器间接寻址,位寻址:该方式可以对寄存器的任何一位进行操作。 例:BSF 8,2 ; 将F8的第2位置为“1”,7.3.2 寻址方式:位寻址,7.3.3 PIC16C5X的指令集,PIC16C5X共有33条指令,它们按操作类型可分为面向字节操作类、面向位操作类、常数操作类和控制操作类等四类指令。,7.3.3 PIC16C5X的指令集:面向字节操作类,面向字节操作类指令共有18条,包括数据传送、算术和逻辑运算、数据移位和交换等操作。这些操作都是在W寄存器与F寄存器之间进行。 指令码的结构如下图所示,其中Bit11Bit6是指令的操作码;Bit5是方向位,d=1时,操作结果存入F寄存器;d=0时,操作结果存入W寄存器。指令码的Bit4Bit0是F寄存器的地址,对PIC16C54单片机来说,可以选择范围是031。,面向字节操作类指令码结构,7.3.3 PIC16C5X的指令集:面向字节操作类,面向位操作类指令共有4条。其中,指令码的Bit11Bit8是指令操作码,Bit7Bit5是位地址,Bit4Bit0是寄存器地址。,面向位操作类指令码结构,7.3.3 PIC16C5X的指令集:面向位操作类,常数操作类指令共有4条。其中,指令码的Bit11Bit8是指令操作码,Bit7Bit0是常数K。,常数类指令码结构,7.3.3 PIC16C5X的指令集:常数操作类,控制操作类指令共有7条,除GOTO指令外,其他指令的指令码的基本结构与常数类指令码的相同。GOTO指令的指令码结构如下,其中,Bit11Bit9是操作数,Bit8Bit0是常数K。,GOTO指令码结构,7.3.3 PIC16C5X的指令集:控制操作类,指令汇总1,7.3.3 PIC16C5X的指令集,指令汇总2,7.3.3 PIC16C5X的指令集,指令汇总3,7.3.3 PIC16C5X的指令集,注释: (1)除了GOTO指令外,任何有关写PC的指令都将会把PC寄存器的第9位清零,由于每个程序页面空间包括512个单元,因此子程序必须放在程序空间中每个页面的前256个单元。 (2)若对I/O寄存器进行操作,如“SUBWF 6,1”,那么F6(即PORTB)所使用的的值取自当前B口状态,而非B口输出锁存器的历史值。 (3)指令“TRIS F”(F=5、6或7)将W寄存器的内容写入指定的I/O口控制寄存器。 (4)用户可以使用预分配器对CPU时钟分频,并将分频后的时钟信号作为TIMER0或WDT的计数时钟。如果预分频器被分配给TIMER0且F=1,那么对TMR0寄存器的任何操作,都会顺带清零预分频器。,7.3.3 PIC16C5X的指令集,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(1)ADDWF 指令格式: ADDWF F,d 指令编码: 0001 11df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;d=0或1。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (F)+(W)(d) 标志位影响: Z,DC,C 说明: 该指令将F寄存器的内容与W寄存器的内容相加。d=0时,结果存入W寄存器,F寄存器的内容不变;d=1时,结果存入F寄存器,W寄存器的内容不变。,范例: MOVLW 0xC2 ; 0xC2(W) MOVWF 9 ; (W)(F9),结果(F9)=0xC2 MOVLW 0x17 ; 0x17(W) ADDWF 9,0 ; (F9)+(W)(W),结果(W)=0xD9,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(2)ANDLW 指令格式: ANDLW K 指令编码: 1110 kkkk kkkk 指令操作数: 0K255,它是立即数,由指令码的Bit7Bit0指出。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (W)&K(W) 标志位影响: Z 说明: 该指令将W寄存器的内容和立即数K按位进行“逻辑与”运算,并将结果放在W寄存器中。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: MOVLW 0xA3 ; 0xA3(W) ANDLW 0x5F ; (W)&0x5F(W),结果(W)=0x03,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(3)ANDWF 指令格式: ANDWF F,d 指令编码: 0001 01df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;d=0或1。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (W)&(F)(d) 标志位影响: Z 说明: 该指令将F寄存器的内容和W寄存器的内容按位进行“逻辑与”运算。d=0时,结果存入W寄存器,F寄存器的内容不变;d=1时,结果存入F寄存器,W寄存器的内容不变。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: MOVLW 0xC2 ; 0xC2(W) MOVWF 9 ; (W)(F9),结果(F9)=0xC2 MOVLW 0x17 ; 0x17(W) ANDWF 9,0 ; (F9) 结果(F9)=0xC2,(W)=0x02,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(4)BCF 指令格式: BCF F,B 指令编码: 0100 bbbf ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;0B7,它是数据位编号,由指令码的Bit7Bit5指出。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: 0(F) 标志位影响: 无 说明: 该指令可将数据寄存器的指定位清“0”,常用于清除标志位,或把某个输出引脚置成低电平。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: MOVLW 0xC7 ; 0xC7(W) MOVWF 9 ; (W)(F9),结果(F9)=0xC7 BCF 9,7 ; 0(F9),结果(F9)=0x47,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(5)BSF 指令格式: BSF F,B 指令编码: 0101 bbbf ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;0B7,它是数据位编号,由指令码的Bit7Bit5指出。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: 1(F) 标志位影响: 无 说明: 该指令可对数据寄存器的指定位置“1”,常用于置位标志位,或把某个输出引脚置为高电平。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: MOVLW 0x0A ; 0x0A(W) MOVWF 9 ; (W)(F9),结果(F9)=0x0A BSF 9,7 ; 1(F9),结果(F9)=0x8A,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(6)BTFSC 指令格式: BTFSC F,B 指令编码: 0110 bbbf ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;0B7,它是数据位编号,由指令码的Bit7Bit5指出。 执行时间: 1个或2个指令周期,不满足跳转条件时为1个指令周期,满足跳转条件执行跳转时为2个指令周期。 执行结果: 当(F)为0时跳过下一条指令。 标志位影响: 无 说明: 若(F)=1,顺序执行下一条指令,若(F)=0,则下一条指令用NOP代替来执行,这就使得指令执行了2个指令周期。该指令常用于按标志位实现程序的跳转。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: HERE BTFSC 9,1 ; 指令执行前程序计数器PC中 ; 的指令代码为HERE指令, 若 ;(F9)=0,则PC中指令代 ; 码为TRUEW;若(F9)=1, ;则PC中指令代码为FLASH。 FLASH GOTO SU TRUEW,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(7)BTFSS 指令格式: BTFSS F,B 指令编码: 0111 bbbf ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;0B7,它是数据位编号,由指令码的Bit7Bit5指出。 执行时间: 1个或2个指令周期,不满足跳转条件时为1个指令周期,满足跳转条件执行跳转时为2个指令周期。 执行结果: 当(F)为1时跳过下一条指令。 标志位影响: 无 说明: 若(F)=0,顺序执行下一条指令;若(F)=1,则下一条指令用NOP代替来执行,这时指令执行了2个指令周期。该指令常用于按标志位实现程序的跳转。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: HERE BTFSS 9,1 ; 指令执行前程序计数器PC中 ; 的指令代码为HERE指令, 若 ;(F9)=1,则PC中指令代 ; 码为TRUEW;若(F9)=0, ;则PC中指令代码为FLASH。 FLASH GOTO SU TRUEW,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(8)CALL 指令格式: CALL K 指令编码: 1001 kkkk kkkk 指令操作数: 0K255,它是子程序的入口地址,由指令码的Bit7Bit0指出。 执行时间: 2个指令周期 执行结果: (PC)+1栈顶;K(PC),即操作数K仅表示目的地址的低8位;(STATUS)(PC);0PC 标志位影响: 无 说明: 程序转移指令,先将CALL指令的下一条指令地址压入堆栈,8位立即数指定的地址被传到PC计数器的Bit7Bit0,PC计数器的Bit10Bit9来自STATUS的Bit6Bit5,而Bit8被清零。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: HERE CALL THERE ; 指令执行前PC中存的是指令 ;HERE; 指令执行后PC中存 ; 的是指令THERE,栈顶存的 ; 是指令FLASH。 FLASH GOTO SU,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(9)CLRF 指令格式: CLRF F 指令编码: 0000 011f ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: 0x00(F);1Z 标志位影响: Z 说明: 该指令将F寄存器清零,并将零标志位Z置1。 范例: CLRF 8 ; 结果(F8)=0,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(10)CLRW 指令格式: CLRW 指令编码: 0000 0100 0000 指令操作数: 该指令无操作数 执行时间: 1个指令周期 执行结果: 0(W);1Z 标志位影响: Z 说明: 该指令将W寄存器清零,并将零标志位Z置1。 范例: CLRW ; 结果(W)=0,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(11)CLRWDT 指令格式: CLRWDT 指令编码: 0000 0000 0100 指令操作数: 该指令无操作数 执行时间: 1个指令周期 执行结果: 0WDT计时器;0WDT预分频器(如果将预分频器分配给WDT);1#TO;1#PD 标志位影响: #TO、#PD 说明: 将看门狗计时器清零。如果单片机将预分频器分配给看门狗,则预分频器也被清零。标志位#TO、#PD被置1。 范例: CLRWDT ; 将看门狗计时器和预分频器清零。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(12)COMF 指令格式: COMF F,d 指令编码: 0010 01df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;d=0或1。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: #(F)(d) 标志位影响: Z 说明: 该指令将F寄存器的内容按位取反。d=0时,结果存入W寄存器,F寄存器的内容不变;d=1时,结果存入F寄存器,W寄存器的内容不变。 范例: COMF 9,0 ; #(F9)(W),7.3.4 PIC16C5X指令详解,(13)DECF 指令格式: DECF F,d 指令编码: 0000 11df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;d=0或1。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (F)-1(d) 标志位影响: Z 说明: 该指令将F寄存器的内容减1。d=0时,结果存入W寄存器,F寄存器的内容不变;d=1时,结果存入F寄存器中,W寄存器的内容不变。 范例: DECF 9,0 ;(F9)-1(W),7.3.4 PIC16C5X指令详解,(14)DECFSZ 指令格式: DECFSZ F,d 指令编码: 0010 11df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;d=0或1。 执行时间: 1个或2个指令周期 执行结果: (F)-1(d),当结果为0时跳过下一条指令。 标志位影响: 无 说明: 该指令将F寄存器的内容减1。d=0时,结果存入W寄存器,F寄存器的内容不变;d=1时,结果存入F寄存器,W寄存器的内容不变。如果结果为0则跳过下一条指令,而用NOP代替,指令执行时间为两个指令周期;如果结果不是0,则顺序执行下一条指令。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: LOOP DECFSZ 9,1 ; 指令执行前PC中内容为指令 ; LOOP,执行一次后F9减1。 ; 若F9的值为0,则PC内容为 ; CONTINOUS; 若F9的值不为 ; 0,则PC内容为LOOP1 GOTO LOOP CONTINOUS,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(15)GOTO 指令格式: GOTO K 指令编码: 101k kkkk kkkk 指令操作数: 0K511,它是目标地址,由指令码的Bit8Bit0指出。 执行时间: 2个指令周期 执行结果: K(PC); (STATUS)(PC) 标志位影响: 无 说明: 无条件跳转指令。 范例: GOTO HERE ; 指令执行后PC计数器中存的 ;是指令HERE,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(16)INCF 指令格式: INCF F,d 指令编码: 0010 10df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;d=0或1。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (F)+1(d) 标志位影响: Z 说明: 该指令将F寄存器的内容加1。d=0时,结果存入W寄存器,F寄存器的内容不变;d=1时,结果存入F寄存器,W寄存器的内容不变。 范例: INCF 9,0 ;(F9)+1(W),7.3.4 PIC16C5X指令详解,(17)INCFSZ 指令格式: INCFSZ F,d 指令编码: 0011 11df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;d=0或1。 执行时间: 1个指令周期或2个指令周期 执行结果: (F)+1(d),当结果为零时跳过下一条指令。 标志位影响: 无 说明: 该指令将F寄存器的内容加1。d=0时,结果存入W寄存器,F寄存器的内容不变;d=1时,结果存入F寄存器,W寄存器的内容不变。如果结果为0则跳过下一条指令,而用NOP代替,指令执行时间为两个指令周期;如果结果不为0,则顺序执行下一条指令。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: HERE INCFSZ 9,1 ; 指令执行前PC中内容为指令 ; HERE,执行一次后F9加1。 ; 若F9的值为0,则PC中的内 ; 容为CONTINOUS;若F9的值 ; 不为0,则PC中的内容为 ; HERE1。 GOTO LOOP CONTINOUS,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(18)IORLW 指令格式: IORLW K 指令编码: 1101 kkkk kkkk 指令操作数: 0K255,它是立即数,由指令码的Bit7Bit0指出。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (W)|K(W) 标志位影响: Z 说明: 该指令将W寄存器的内容和立即数K按位进行“逻辑或”运算。并将结果放在W寄存器中。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: MOVLW 0x9A ; 0x9A(W) IORLW 0x35 ; (W)|0x35(W),结果(W)=0xBF,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(19)IORWF 指令格式: IORWF F,d 指令编码: 0001 00df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;d=0或1。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (W)|(F)(d) 标志位影响: Z 说明: 该指令将F寄存器的内容与W寄存器的内容按位进行“逻辑或”运算。d=0时,结果存入W寄存器,F寄存器的内容不变;d=1时,结果存入F寄存器,W寄存器的内容不变。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: MOVLW 0x13 ; 0x13(W) MOVWF 9 ; (W)(F9),结果(F9)=0x13 MOVLW 0x91 ; 0x91(W) IORWF 9,0 ; (W)|(F9)(W) ; 结果(F9)=0x13,(W)=0x93,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(20)MOVF 指令格式: MOVF F,d 指令编码: 0010 00df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;d=0或1。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (F)(d) 标志位影响: Z 说明: 该指令将F寄存器的内容传送到d指示的寄存器中。d=0时,结果存入W寄存器,F寄存器的内容不变;d=1时,结果存入F寄存器,W寄存器的内容不变。 范例: MOVF 9,0 ;(F9)(W),7.3.4 PIC16C5X指令详解,(21)MOVLW 指令格式: MOVLW K 指令编码: 1100 kkkk kkkk 指令操作数: 0K255,它是立即数,由指令码的Bit7Bit0指出。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: K(W) 标志位影响: 无 说明: 将立即数K传送到W寄存器中 范例: MOVLW 0x10 ; 0x10(W),7.3.4 PIC16C5X指令详解,(22)MOVWF 指令格式: MOVWF F 指令编码: 0000 001f ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (W)(F) 标志位影响: 无 说明: 将W寄存器的内容传送到F寄存器中。 范例: MOVLW 0x10 ; 0x10(W) MOVWF 9 ; (W)(F9),结果(F9)=0x01,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(23)NOP 指令格式: NOP 操作数: 无 指令编码: 0000 0000 0000 执行时间: 1个指令周期 执行结果: 消耗1个指令周期 标志位影响: 无 说明: 该指令执行无操作数参与,结果不影响其它寄存器,用于指令运行过程中的延时。 范例: NOP,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(24)OPTION 指令格式: OPTION 指令编码: 0000 0000 0010 指令操作数: 无操作数 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (W)(OPTION) 标志位影响: 无 说明: 将W寄存器的内容传送到OPTION寄存器中 范例: MOVLW 0x10 ; 0x10(W) OPTION ; (W)(OPTION), ; 结果(OPTION)=0x10,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(25)RETLW 指令格式: RETLW K 指令编码: 1000 kkkk kkkk 指令操作数: 0K255,它是立即数,由指令码的Bit7Bit0指出。 执行时间: 2个指令周期 执行结果: K (W);栈顶(PC) 标志位影响: 无 说明: 该指令执行的操作是子程序返回,并将立即数K赋给W寄存器。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: MOVF INDEX,0 ; 将索引值INDEX赋给W寄存器 CALL TABLE ; 调用子程序TABLE TABLE ADDWF PC,1 ; (PC)(W)(PC) RETLW 0x10 ; 索引值为1则返回0x10 RETLW 0x20 ; 索引值为2则返回0x20,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(26)RLF 指令格式: RLF F,d 指令编码: 0011 01df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;d=0或1。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (F)C;C(d); (F)(d) 标志位影响: C 说明: 将F寄存器的内容带上进位位C,循环左移1位。即把C移到寄存器的最低位,原寄存器的最高位移到C中,并将结果保存在d指示的寄存器中。d=0时,结果存入W寄存器,F寄存器的内容不变;d=1时,结果存入F寄存器,W寄存器的内容不变。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: MOVLW 0xE6 ; 0xE6(W) MOVWF 9 ; (W)(F9),假定C为0 RLF 9,0 ; 结果(F9)=1110 0110 ; (W)=1100 1100,C=1,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(27)RRF 指令格式: RRF F,d 指令编码: 0011 00df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的Bit4Bit0指出;d=0或1。 执行时间: 1个指令周期 执行结果: (F)C;C(d) (F)(d) 标志位影响: C 说明: 将F寄存器的内容带上进位位C,循环右移1位。即把C移到寄存器的最高位,原寄存器的最低位移到C中,并将结果保存在d指示的寄存器中,d=0时,结果存入W寄存器,F寄存器的内容不变;d=1时,结果存入F寄存器,W寄存器的内容不变。,7.3.4 PIC16C5X指令详解,范例: MOVLW 0xE6 ; 0xE6(W) MOVWF 9 ; (W)(F9),假定C为1 RRF 9,0 ; 结果(F9)=1110 0110 ; (W)=1111 0011,C=0,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(28)SLEEP 指令格式: SLEEP 指令编码: 0000 0000 0011 指令操作数: 该指令无操作数 执行时间: 1个指令周期 执行结果: 0WDT计时器;1#TO;0#PD 0WDT预分频器(如果将预分频器分配给WDT) 标志位影响: #TO、#PD 说明: 该指令使单片机进入低功耗休眠模式,振荡器停止工作。 范例: SLEEP,7.3.4 PIC16C5X指令详解,(29)SUBWF 指令格式: SUBWF F,d 指令编码: 0000 10df ffff 指令操作数: 0F31,它是数据寄存器的地址,由指令码的
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