PIC系列单片机程序设计基础

1、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 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 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 ┋ GOTO LOOP；------------------------------------------- END；程序结束注:MAIN 标号一定要处在 0 页面内。2、程序设计基础

1) 设置 I/O 口的输入/输出方向 PIC16C5X 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 GOTO F8=F9 BTFSC STATUS，C；C=0 则跳 GOTO F9>F8；C=1 相减结果为正，F9>F8 GOTO 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) 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。若以 B 口的 RB0～RB6 来驱动 LED 的 a～g 线段，则有如下关系： PIC 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) 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) 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。

12) 寄存器体（BANK）的寻址对于 PIC16C54/55/56，寄存器有 32 个，只有一个体（BANK），故不存在体寻址问题，对于 PIC16C57/58 来说，寄存器则有 80 个，分为 4 个体（BANK0-BANK3）。在对 F4（FSR）的说明中可知，F4 的 bit6 和 bit5 是寄存器体寻址位，其对应关系如下： 当芯片上电 RESET 后，F4 的 bit6,bit5 是随机的，非上电的 RESET 则保持原先状态不变。

下面的例子对 BANK1 和 BANK2 的 30H 及 50H 寄存器写入数据。 例 1．（设目前体选为 BANK0） BSF 4，5；置位 bit5=1,选择 BANK1 MOVLW DATA MOVWF 10H； DATA→30H BCF 4，5 BSF 4，6；bit6=1,bit5=0 选择 BANK2 MOVWF 10H；DATA→50H 从上例中我们看到，对某一体（BANK）中的寄存器进行读写，首先要先对 F4 中的体寻址位进行操作。

实际应用中一般上电复位后先清 F4 的 bit6 和 bit5 为 0，使之指向 BANK0，以后再根据需要使其指向相应的体。 注意，在例子中对 30H 寄存器（BANK1）和 50H 寄存器（BANK2）写数时，用的指令“MOVWF 10H”中寄存器地址写的都是“10H”，而不是读者预期的“MOVWF 30H”和“MOVWF 50H”，为什么？ 让我们回顾一下指令表。在 PIC16C5X 的所有有关寄存器的指令码中，寄存寻址位都只占 5 个位：fffff，只能寻址 32 个（00H—1FH）寄存器。

所以要选址 80 个寄存器，还要再用二位体选址位 PA1 和 PA0。当我们设置好体寻址位 PA1 和 PA0，使之指向一个 BANK，那么指令“MOVWF 10H”就是将 W 内容置入这个 BANK 中的相应寄存器内（10H，30H，50H，或 70H）。 有些设计者第一次接触体选址的概念，难免理解上有出入，下面是一个例子： 例 2：（设目前体选为 BANK0） MOVLW 55H MOVWF 30H；欲把 55H→30H 寄存器 MOVLW 66H MOVWF 50H；欲把 66H→50H 寄存器以为“MOVWF 30H”一定能把 W 置入 30H，“MOVWF 50H”一定能把 W 置入 50H，这是错误的。

因为这两条指令的实际效果是“MOVWF 10H”，原因上面已经说明过了。所以例 2 这段程序最后结果是 F10H=66H，而真正的 F30H 和 F50H 并没有被操作到。 建议：为使体选址的程序清晰明了，建议多用名称定义符来写程序，则不易混淆。 例 3：假设在程序中用到 BANK0，BANK1，BANK2 的几个寄存器如下： A EQU 10H；BANK0 B EQU 10H；BANK1 C EQU 10H；BANK2 ┋ FSR EQU 4 Bit6 EQU 6 Bit5 EQU 5 DATA EQU 55H ┋ MOVLW DATA MOVWF A BSF FSR,Bit5 MOVWF B；DATA→F30H BCF FSR,Bit5 BSF FSR,Bit6 MOVWF C；DATA→F50H ┋ 程序这样书写，相信体选址就不容易错了。

13) 程序跨页面跳转和调用下面介绍 PIC16C5X 的程序存储区的页面概念和 F3 寄存器中的页面选址位 PA1 和 PA0 两位应用的实例。

（1）“GOTO”跨页面例：设目前程序在 0 页面（PAGE0），欲用“GOTO”跳转到 1 页面的某个地方 KEY（PAGE1）。 STATUS EQU 3 PA1 EQU 6 PA0 EQU 5 ┋ BSF STATUS，PA0；PA0=1，选择 PAGE 页面 GOTO KEY；跨页跳转到 1 页面的 KEY ┋ KEY NOP；1 页面的程序 ┋

（2）“CALL”跨页面例：设目前程序在 0 页面（PAGE0），现在要调用——放在 1 页面（PAGE1）的子程序 DELAY。 ┋ BSF STATUS，PA0；PA0=1，选择 PAGE1 页面 CALL DELAY；跨页调用 BCF STATUS，PA0；恢复 0 页面地址 ┋ DELAY NOP；1 页面的子程序 ┋ 注意：程序为跨页 CALL 而设了页面地址，从子程序返回后一定要恢复原来的页面地址。

（3）程序跨页跳转和调用的编写读者看到这里，一定要问：我写源程序（.ASM）时，并不去注意每条指令的存放地址，我怎么知道这个 GOTO 是要跨页面的，那个 CALL 是需跨页面的？ 的确，开始写源程序时并知道何时会发生跨页面跳转或调用，不过当你将源程序汇编时，就会自动给出。当汇编结果显示出： X X X（地址）“GOTO out of Range" X X X（地址）“CALL out of Range" 这表明你的程序发生了跨页面的跳转和调用，而你的程序中在这些跨页 GOTO 和 CALL 之前还未设置好相应的页面地址。

这时应该查看汇编生成的.LST 文件，找到这些 GOTO 和 CALL，并查看它们要跳转去的地址处在什么页面，然后再回到源程序（.ASM）做必要的修改。一直到你的源程序汇编通过（0 Errors and Warnnings）。（4）程序页面的连接