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通俗易懂講PIC單片機(jī):從一竅不通到入門進(jìn)步

作者: 時(shí)間:2018-03-09 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  客觀運(yùn)行的結(jié)果是 GP1管腳電平不停地一會(huì)高,一會(huì)低, 就輸出了方波信號(hào).

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201803/376687.htm

  要計(jì)算方波的頻率,我們必須知道單片機(jī)每運(yùn)行一條指令需要多少時(shí)間.這個(gè)時(shí)間的單位不以通常的秒 毫秒 或微秒作為單位, 而是以”機(jī)器周期” 為單位. 以后凡是我們討論單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)間問題都要以機(jī)器周期作為時(shí)間單位. 至于一個(gè)機(jī)器周期究竟是多少微妙或毫秒, 取決于單片機(jī)的品牌和振蕩頻率頻率大小, 等一會(huì)我們?cè)儆霉接?jì)算我們12CE512在4MHz震蕩頻率下的機(jī)器周期是多少個(gè)微妙。

  我們先看看我們的程序中GP1腳的高電平低電平都是用了多少個(gè)機(jī)器周期.

  單片機(jī)所有指令都是單機(jī)器周期的指令,

  例外的情況是goto 語句要用2個(gè)機(jī)器周期 還有一個(gè)call指令用的時(shí)間也不完全是一個(gè)機(jī)器周期(待后續(xù))

  其他品牌的某些單片機(jī)可不是這樣,一條指令往往要用幾個(gè)周期……

  從bsf 到bcf有8個(gè)指令,都是單周期指令,所以GP1高電平時(shí)間長(zhǎng)度是8個(gè)機(jī)器周期

  從bcf 到bsf有7條指令,其中6條是單周期指令 1條雙周期指令(goto). 所以GP1低電平時(shí)間長(zhǎng)度也是8個(gè)機(jī)器周期

  這樣,我們輸出方波的周期長(zhǎng)度就是16 個(gè)機(jī)器周期.

  Pic品牌的機(jī)器周期 = 4/振蕩頻率 (公式)

  所以,在我們的例子當(dāng)中 1個(gè)機(jī)器周期=4/4MHz= 1 uS

  也就是說,我們的例子中,執(zhí)行一條指令僅需要1微秒的時(shí)間.

  這樣,我們輸出的方波周期就是16微秒, 頻率是 f =1/16 =0.0625 兆赫 =62.5 KHz

  如果這個(gè)方波的頻率比較低,你再接一個(gè)揚(yáng)聲器到GP1腳上你就可以聽到聲音了

  頻率降低到幾赫茲的時(shí)候, 接一個(gè)led燈, 就會(huì)不停的閃爍.

  當(dāng)然, 頻率太低你用的nop指令的數(shù)目會(huì)很多,程序雖簡(jiǎn)單但是臃腫, 這沒有關(guān)系,我們主要是在學(xué)習(xí)程序, 弄清楚道理是目的。

  要想使得程序不臃腫我們有的是辦法,這就必須再學(xué)習(xí)新的指令.

  如果此前我講的你基本都弄明白了,那你現(xiàn)在已經(jīng)抓住單片機(jī)入門的門把手了, 還需輕輕的推開.

  當(dāng)你坐在家里吃著月餅,愜意地用電視遙控器選擇電視頻道,不停地用 +/- 鍵盤調(diào)節(jié)電視音量到合適的時(shí)候,你可曾想過,此時(shí)嶗山也許正鉆在在溫度高達(dá)35攝氏度以上的樹叢里,忍耐蚊子螞蟻的叮咬,研究用什么樣的通信線更好地防止雨水侵蝕和動(dòng)物的啃咬。

  也許你從沒有留意你按下的節(jié)目頻道、音量等這些 標(biāo)有 + / - 符號(hào)的鍵盤是怎樣工作控制大小的。

  下面我們學(xué)習(xí)兩個(gè)新指令 incf 和 decf ,它們都是對(duì)某一個(gè)寄存器進(jìn)行增1 或減1 操作,例句中假如我們要操作的寄存器是 09H

  movlw 02H '常數(shù)2進(jìn)入W

  movwf 09H '把w 內(nèi)的數(shù)2 復(fù)制到09H 這個(gè)寄存器

  '現(xiàn)在09H 寄存器內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)是2

  incf 09H '寄存器09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù) 增加1

  '現(xiàn)在09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)變成3

  decf 09H '寄存器09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù) 減掉1

  '現(xiàn)在09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)變成2

  movlw 0FFH '常數(shù)255進(jìn)入W

  movwf 09H '把w 內(nèi)的數(shù)255 復(fù)制到09H 這個(gè)寄存器

  '現(xiàn)在09H 寄存器內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)是255

  incf 09H '寄存器09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù) 增加1

  '現(xiàn)在09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)變成0

  decf 09H '寄存器09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù) 減掉1

  '現(xiàn)在09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)又變成255

  如果你事先定義好了地址為09H 的這個(gè)寄存器里存儲(chǔ)的數(shù)字大小,代表電視機(jī)節(jié)目頻道的話,你會(huì)很喜歡這兩個(gè)指令的。并且當(dāng)節(jié)目頻道到達(dá)最大值255 或最小值0的時(shí)候無需擔(dān)心,寄存器在0時(shí)減1 會(huì)得255, 255狀態(tài)下增1 會(huì)得0

  至于為什么會(huì)這樣,學(xué)過環(huán)形計(jì)數(shù)器的人不會(huì)感到奇怪的。你要是沒有學(xué)過計(jì)數(shù)器電路也不要緊,記住一個(gè)寄存器的最大存儲(chǔ)數(shù)值是255 = 0FFH 就可以了,加減法都會(huì)導(dǎo)致它“進(jìn)位”

  當(dāng)然控制音量時(shí)這個(gè)程序不能使用,因?yàn)樗?和255之間變化,音量忽大忽小怎們行。

  為解決這個(gè)問題, 我們必須再學(xué)習(xí)兩條指令 incfsz 和 decfsz

  它們與上兩個(gè)功能基本相同,不同的是: 寄存器增1 或減1操作以后,該指令會(huì)自動(dòng)判定寄存器內(nèi)的結(jié)果是否為零,如果不為零,繼續(xù)正常執(zhí)行該指令后面的語句. 但如果結(jié)果為零的話,則程序會(huì) "跳一步" .繞過緊挨著它下面的一條指令,繼續(xù)執(zhí)行更下面的語句,舉例子說明

  假定我們操作的寄存器還是09H:

  movlw 0FDH '常數(shù)253進(jìn)入W

  movwf 09H '把w 內(nèi)的數(shù)253 復(fù)制到09H 這個(gè)寄存器

  '現(xiàn)在09H 寄存器內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)是253

  incfsz 09H '寄存器09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù) 增加1,結(jié)果變成254 結(jié)果不等于0,故程序繼續(xù)執(zhí)行下一指令

  nop '該句得到執(zhí)行(因?yàn)樯弦痪浼拇嫫?9H的計(jì)算結(jié)果不等于0)

  incf 09H '寄存器09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù) 增加1,結(jié)果是255

  incfsz 09H '寄存器09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù) 增加1,結(jié)果變成0

  '因?yàn)榻Y(jié)果等于0,故程序要跳過下面的一句(不運(yùn)行下面的一句).

  incf 09H '由于上一句的存在并結(jié)果為0,該句得不到執(zhí)行,被忽略

  incf 09H '程序跳入這一句繼續(xù)運(yùn)行 寄存器09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù) 增加1

  nop '因此現(xiàn)在 09H寄存器存儲(chǔ)的數(shù)是1

  nop '繼續(xù)運(yùn)行

  .

  .

  .

  .

  .

  思考題:設(shè)計(jì)一段程序代碼,當(dāng)用戶連續(xù)按下音量減小鍵后,判定音量寄存器09H的存儲(chǔ)音量數(shù)值,

  防止該寄存器的值從0 變成255,以免震驚到用戶。

  .

  .

  .

  .

  SMALL_SOUND: nop '標(biāo)號(hào)可以任意寫的,此前用戶一旦按下音量減,就把程

  ' 序引導(dǎo)到這一句上來

  decfsz 09H '寄存器09H內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù) 減1,如果結(jié)果為0 就跳一步

  goto OK '如果上一句結(jié)果不為0,執(zhí)行該句后,程序去了ok語句

  movlw 01H '跳到這一步說明寄存器結(jié)果是0

  movwf 09 '強(qiáng)行把 09H內(nèi)的數(shù)值寫成1,仍然是小音量,這樣音量不會(huì)被因?yàn)?nbsp;減小而變成255

  OK: nop '繼續(xù)運(yùn)行

  .

  .

  思考題:利用decfsz 指令設(shè)計(jì)一段延時(shí)代碼,使得延時(shí)時(shí)間可以在10個(gè)機(jī)器周期到65535個(gè)機(jī)器周期之間,

  可以通過程序任意控制

  在這個(gè)例子中,設(shè)我們要控制的延時(shí)時(shí)間大約是24086個(gè)及其周期,用16進(jìn)制表是就是 5E16 H.

  如果用到通用寄存器,請(qǐng)使用 0AH, 0BH

  yanshi: movlw 5EH ' 常數(shù)5E進(jìn)W 標(biāo)號(hào)是延時(shí)

  movwf 0BH , '0B寄存器數(shù)為5EH

  movlw 16H '常數(shù)16進(jìn)W

  movwf 0AH '0A寄存器數(shù)為16H

  jixu: decfsz 0AH '0A寄存器內(nèi)的數(shù)減1,如果結(jié)果為0跳步

  goto jixu '結(jié)果不為0,繼續(xù)

  decfsz 0BH '0B寄存器內(nèi)的數(shù)減1,如果結(jié)果為0跳步

  goto jixu '結(jié)果不為0,繼續(xù)

  nop '延時(shí)完畢

  .

  .

  .

  .

  你現(xiàn)在可以只用這幾個(gè)簡(jiǎn)單句子完成任意時(shí)間的延時(shí)程序了。

  下面介紹單片機(jī)匯編語言里的一個(gè)概念 “子程序”

  下面我介紹 “子程序”

  我先打個(gè)比方,如果你做一頓飯,要做湯,炒菜,燉魚,汆丸子, 奧,忘了還有炒小螃蟹(大螃蟹現(xiàn)在都叫人吃的逮不著了:))期間有一個(gè)動(dòng)作在我看來不斷的重復(fù),這個(gè)動(dòng)作就是放鹽 放鹽的過程描述是這樣的:

  放鹽: 用一把小勺子深入鹽罐

  舀出氯化鈉適量 。

  把小勺子里的氯化鈉

  均勻?yàn)⒃阱伬铩?/p>

  完畢

  如果我們把做飯定義為主任務(wù) 那么放鹽這個(gè)動(dòng)作就叫做 子任務(wù)。

  這樣定義的一個(gè)好處就是描述主任務(wù)的時(shí)候比較方便,當(dāng)你用語言文字描述主任務(wù)的時(shí)候,無論哪一道菜,到了該加鹽的時(shí)候不必細(xì)說用一把小勺子深入鹽罐...... 因?yàn)楹芏嗖硕加型瑯拥倪@個(gè)過程,所以,你用 “放鹽” 兩個(gè)字就可以了。但是在你使用 放鹽 這個(gè)詞之前或者之后,你應(yīng)該解釋一下放鹽 這個(gè)詞的具體過程是什么。

  我們單片機(jī)的程序也是一樣的,如果你設(shè)計(jì)一個(gè)電視機(jī)的自動(dòng)搜索頻道的程序,程序要求電視機(jī)每搜索成功一個(gè)頻道,它面板上的發(fā)光二極管就眨一次眼睛,也就說,先熄滅一段時(shí)間然后再點(diǎn)亮。這樣就會(huì)遇到很多這樣的眨眼動(dòng)作,為了簡(jiǎn)化主程序我們可以把眨眼這樣一個(gè)過程定義為一段子程序,以后每次遇到需要眨眼的時(shí)候就調(diào)用一次子程序就可以了。

  子程序的定義是這樣的

  Zhayan: bcf GPIO,GP1 '管腳GP1輸出低電平關(guān)閉LED燈 做為子程序標(biāo)號(hào)是必須有的 標(biāo)號(hào)

  ' 就是子程序的名字

  nop

  nop

  nop

  nop

  nop

  ... .

  bsf GPIO,GP1 '管腳GP1輸出高電平點(diǎn)亮LED燈

  nop

  nop

  nop

  nop

  ...

  return '這個(gè)命令表示子程序的結(jié)束 是必需的 否則這個(gè)子程序沒有結(jié)束

  這樣,子程序就定義完了 如果想在程序的某個(gè)位置需要led燈熄滅以下(眨眼一次),只需在那個(gè)程序位置調(diào)用一下子程序就可以了。

  調(diào)用的方法是用 call 命令。

  主程序:

  .... '這些點(diǎn)點(diǎn)表示主程序里的語句

  ....

  ......

  ...... '這個(gè)位置搜所成功一個(gè)臺(tái) 需要“眨眼”一次

  call Zhayan

  ...... '繼續(xù)搜索下一個(gè)臺(tái)的命令行

  ......

  ......

  ......

  ...... '這個(gè)位置搜所成功一個(gè)臺(tái) 需要“眨眼”一次

  call Zhayan

  ...... '繼續(xù)搜索下一個(gè)臺(tái)的命令行

  ......

  ......

  ...... '這個(gè)位置搜所成功一個(gè)臺(tái) 需要“眨眼”一次

  call Zhayan

  ...... '繼續(xù)搜索下一個(gè)臺(tái)的命令行

  ......

  疑問1 我在一個(gè)主程序里固然可以調(diào)用另一個(gè)子程序,而我在一個(gè)子程序里能不能調(diào)用另一個(gè)子程序?

  答 可以的,這叫子程序嵌套,甚至還可以在另一個(gè)子程序中再繼續(xù)調(diào)用別的子程序。

  疑問2 嗯,那繼續(xù)往下調(diào)用下去,有限制么?

  答 有,這叫允許嵌套的層數(shù) 每個(gè)品牌 型號(hào)的單片機(jī)允許的嵌套層數(shù)都是有規(guī)定的 例如pic16f74 允許8層

  pic12e519 允許兩層 也就是說pic12e519的主程序里可以調(diào)用子程序,子程序里??梢栽僬{(diào)用子程序,到此為止不要再往下調(diào)用 了,否則程序報(bào)錯(cuò)或者超出你預(yù)計(jì)的結(jié)果。

  疑問3 在同一層程序空間里,例如在我的某個(gè)子程序之中,調(diào)用另一個(gè)子程序的次數(shù)有限制么?

  回答 沒有限制,只要你的程序寄存器裝得下你的程序。

  疑問4 我聽說單片機(jī)在調(diào)用子程序以前,好像需要程序“堆?!痹L問什么的,要進(jìn)行一些程序計(jì)數(shù)器的保存保護(hù),以保證子程序返回來得時(shí)候,程序能夠正確回到原來位置和環(huán)境。是這樣的么?

  答 pic單片機(jī)不用管這些問題,它是硬件自動(dòng)完成這些堆棧的事情,我們的指令里不用關(guān)心這些。盡管如此,中檔pic單片機(jī)的例如 pic16等系列,它們的程序存儲(chǔ)器地址是分頁的,盡量調(diào)用本頁的子程序,如果子程序不在本頁,而是在另一個(gè)頁面里存放,你還是要告訴單片機(jī)你的子程序所在的頁面數(shù)據(jù)的,具體操作指令可以查相關(guān)指令說明。我們的pic12c519的程序存儲(chǔ)器,沒有分頁,不用關(guān)心這事。

  繼續(xù)講

  我們學(xué)習(xí)到這里,就已經(jīng)初窺門庭了,下一步還有一個(gè)重要的關(guān)口-------中斷

  單片機(jī)的中斷,概念并不難以理解。只是要真正理解運(yùn)用編程處理一些實(shí)際中斷的例子,卻也不是很容易,甚至是單片機(jī)學(xué)習(xí)、入門的攔路虎。要想學(xué)會(huì)實(shí)際的中斷處理編程,也還需要清楚一些程序存儲(chǔ)器,程序結(jié)構(gòu),程序計(jì)數(shù)器,硬件堆棧,現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)等這些個(gè)另雜碎概念。

  因此,我們?cè)趯W(xué)習(xí)中斷以前,以后和學(xué)習(xí)中斷過程中,都有必要介紹回顧復(fù)習(xí)一些有關(guān)上述關(guān)鍵詞的概念和知識(shí),否則,盡管你學(xué)了中斷,用起來可還是不能得心應(yīng)手,以至于茫然。

  我還是用比喻的方法介紹一下中斷的概念:

  你的主程序任務(wù)是做一桌可口的飯菜,期間可能要多次調(diào)用子程序“撒鹽”。

  盡管子程序下邊還有更小的子任務(wù),比如“計(jì)算食鹽的量”等過程,盡管這些子過程很復(fù)雜,但他們的出場(chǎng)時(shí)間和順序是可以預(yù)料的,是可以預(yù)先安排的。也就說你肯定知道在什么時(shí)候放鹽。

  有一類子程序,他的出場(chǎng)時(shí)間是不確定的,突然的,處理他們的時(shí)間刻不容緩,必須趕緊的。我們稱這一類子程序?yàn)?nbsp;中斷子程序。 也就是我們所說的 中斷

  你正在做菜的過程中,隔壁鄰居小孩突然敲門說 他的二大爺在他房間里摔倒了 請(qǐng)你幫忙把二大爺扶起來。這是急迫的,必須處理的事務(wù)。

  你肯定關(guān)掉爐子一溜煙跑出去幫忙,等回來以后再點(diǎn)著爐子繼續(xù)做菜。

  這個(gè)事件的特點(diǎn)就是發(fā)生的時(shí)間你無法預(yù)先知道,而這個(gè)任務(wù)必須得停下當(dāng)前工作去處理,并且是刻不容緩。

  從開始關(guān)爐子到回來點(diǎn)著爐子的這段時(shí)間里以及你的救人行為,就叫做 “中斷子程序”。

  在中斷子程序過程中,你關(guān)爐子的動(dòng)作,叫做“中斷現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)” 點(diǎn)著爐子叫做“中斷現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)”中間走出去扶起隔壁二大爺?shù)交貋?nbsp;叫做“中斷任務(wù)處理”

  小孩子敲門就叫做“中斷請(qǐng)求”

  這就是中斷的基本概念。

  在單片機(jī)里,中斷的例子也是很多的。我舉一個(gè)你手里的手機(jī)的例子,你的GSM手機(jī)正工作在賦閑,屏幕上也就顯示個(gè)時(shí)間日期中國(guó)電信什么的,表面看沒有什么。其實(shí)它內(nèi)部的cpu高速運(yùn)行忙碌地工作在諸如聯(lián)絡(luò)無線網(wǎng)絡(luò),查詢是否有短消息發(fā)來,計(jì)算當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度,時(shí)間等任務(wù)中。

  你突然按下數(shù)字鍵“8”,此時(shí)內(nèi)部cpu必須停下它正在干的工作來應(yīng)付你,也就是清屏,顯示你按下的數(shù)字8,然后再回到它原來的任務(wù)接著運(yùn)行。(當(dāng)然,這個(gè)例子不一恰當(dāng),現(xiàn)在有操作系統(tǒng)Windows-ce windows-mobile的手機(jī)的工作機(jī)制遠(yuǎn)沒有如此的簡(jiǎn)單)

  下面我們要接觸和復(fù)習(xí)一些另雜碎,學(xué)習(xí)中斷必須要弄明白單片機(jī)這些另雜碎,所以你還得忍耐他們一陣子。

  再說這不是教材,只是想為入門學(xué)習(xí)指劃個(gè)門徑,我的帖子里面有很多細(xì)節(jié)錯(cuò)誤,例如內(nèi)存頁面問題,519也是分頁的。

  但為了入門,我們還是不先不要理會(huì)這些,等入門以后,還有很多細(xì)節(jié)需要搞明白,那時(shí)候就容易啦。

  這不,我也是現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣,在想寫個(gè)具體中斷代碼的例子的時(shí)候,才現(xiàn)行的查閱了pic12f519 的數(shù)據(jù)手冊(cè),竟然沒有查到中斷方面的說明,感情這款芯片沒有中斷的功能!不會(huì)是我英文水平低沒有看懂吧,又拿出來中文的,同樣的,程序存儲(chǔ)器里沒有中斷說明,只有復(fù)位(復(fù)位也是單片機(jī)的概念) 。

  總之,我們學(xué)習(xí)中斷代碼,這款芯片不適合我們啦。

  怎么辦?只好換一款中檔的型號(hào):16C74. 那位說從低端芯片一下子到中端芯片跨度太大啦吧,能適應(yīng)嗎。我回答:肯定能!

  高端芯片無非腿腳更多,片內(nèi)資源也多,但是原理和方法,和低端的沒有區(qū)別。我們只要掌握了單片機(jī)的使用操作方法入門,慢說中檔,就是高端芯片pic18、24、99999 系列,那也是一樣。我們?nèi)匀豢梢糟@進(jìn)去,出得來。

  其實(shí)啊,所謂高端的語句,學(xué)起來更簡(jiǎn)單和使用起來更方便。要實(shí)現(xiàn)同樣功能,如果限定僅使用低端35條,反而會(huì)比較羅索。

  下面以 PIC16C74 這款芯片為例,仍然不出35條基本指令,寫出一個(gè)完整的中斷代碼的例子,注意這個(gè)例子程序的總體結(jié)構(gòu)。題目要求:

  1、當(dāng)一個(gè)鍵盤按動(dòng)一下后,中斷主程序,改變某管腳上的一只LED燈的狀態(tài),如果再次按動(dòng),再次改變。

  2、主程序?qū)嶋H上和我們的中斷任務(wù)處理沒有關(guān)系,我們可以隨便寫個(gè)任務(wù),例如主任務(wù)程序是計(jì)算:123 + 45 = ?

  在這個(gè)例子里,計(jì)算123 + 45 = ?相當(dāng)于我們?cè)谧霾?,突然有人按?dòng)按鍵,相當(dāng)于小孩子敲門請(qǐng)求中斷,那么改變(點(diǎn)亮或者熄滅)某管腳上的一只LED燈的狀態(tài),就是我們刻不容緩的拯救行動(dòng)。

  為了理解中斷代碼,我們先看看硬件設(shè)計(jì),下面是這個(gè)例子的電路圖。(缺)

  如圖:11、12 管腳接電源和地線,13、14管腳接振蕩器, 管腳 1 是復(fù)位管腳,只要它是高電平,程序就運(yùn)行,只要是低電平,程序就馬上停止,并回到程序特定的開始位置,也叫做“復(fù)位”

  我們真正用到的是 管腳40 名字叫做 RB7 接一個(gè)鍵盤??梢钥闯?,該腳平時(shí)為高電平,一旦有人按下鍵盤,就會(huì)變成低電平,從而導(dǎo)致主程序發(fā)生中斷。它是作為輸入 I 使用。

  管教27 控制一個(gè)發(fā)光二極管,輸出高電平點(diǎn)亮。 它是作為輸出管腳.

  剩下的那些管腳,先不管,實(shí)際使用的時(shí)候懸空好了。

  根據(jù)我們以前所學(xué),主程序和子程序已然明了。在以前的程序中,凡是涉及專用寄存器如 GPIO 或者通用寄存器如的時(shí)候,

  我都是在程序注釋里說明該符號(hào)如GPIO 、020H,是一個(gè)寄存器的地址。這里有一個(gè)差別,特殊寄存器都是用字符串表示,而通用寄存器使用它的地址數(shù)表示。這樣做主要是為了便于理解寄存器的本質(zhì)和使用。

  事實(shí)上,通用寄存器也是可以用字符串來表示的,并且在實(shí)用的程序里往往是用字符串表示通用寄存器,而不是直接用它的地址,因?yàn)橛米址苊鞔_這個(gè)通用寄存的用途性質(zhì)。僅用地址數(shù)是允許的,但是通用寄存器一旦多起來,連程序作者自己也搞不清楚哪一個(gè)是干什么用的了。

  為了便于程序理解,閱讀,容易編寫。允許程序作者給通用寄存器 例如020H 起用一個(gè)漂亮直接的字符串名字。 我們來學(xué)習(xí)一個(gè)嶄新的語句 EQU

  我們看幾個(gè)例子:

  BeijiaShu EQU 020H '定義字符串 BeijiaShu 的值是數(shù)字 020H

  '此前或者此后的程序代碼中, 只要遇到 BeijiaShu 就可以用數(shù)字 020H取代

  '盡管BeijiaShu也可以寫在一行的最左頂格,但是別用冒號(hào),它不是程序標(biāo)號(hào)

  有了上述的語句,下列語句

  MOVLW 123H

  MOVWF 020H

  就完全可以寫成

  MOVLW 123H

  MOVWF BeijiaShu

  程序中下列兩組語句是等價(jià)的,相同的意義。這樣,所有的通用寄存器都可以有自己的名號(hào)可以使用了。

  新語句中的 EQU 不屬于35條指令里面的,因?yàn)樗趩纹瑱C(jī)運(yùn)行的時(shí)候,不能被執(zhí)行,也不會(huì)占用單片機(jī)里的程序存儲(chǔ)空間。

  僅僅是為了方便我們?nèi)祟愰喿x、編寫源程序程序而起的代號(hào),事實(shí)上,有了EQU指令,家用電腦在把我們編寫的源程序“翻譯”成單片機(jī)能夠執(zhí)行的機(jī)器碼的時(shí)候,還徒然增加了編譯的工作量,不利于提高編譯速度。

  因此,它也不是十分必須的語句,你如果記憶力好,對(duì)每個(gè)通用寄存器的地址你自己設(shè)計(jì)成什么用途了,都能夠記住,完全可以不必多此一舉的使用什么符號(hào)常數(shù)。話又說回來,誰有那么多多余的精力去記憶枯燥的地址數(shù)據(jù)呢。

  象這樣不能被單片機(jī)執(zhí)行,僅僅能幫助我們編寫閱讀源程序方便、或者僅僅有助于輔助家用電腦編譯源程序而設(shè)立的指令,叫做單片機(jī)的“偽指令”

  從理論上來說,幾乎所有偽指令都不是必須的,都是可有可無的,都能夠用我們的35條指令就可以完成任務(wù)的。只是,那樣的話我們的35條使用起來比較麻煩和不太方便甚至還需要增加額外的計(jì)算我們的程序所存在的地址等等工作量。

  有了這些個(gè)偽指令,我們編寫程序就會(huì)省卻許多的麻煩,例如:

  此前的例子中用到了許多行 NOP空操作指令,假如某段代碼需要連續(xù)500行NOP語句,即便拷貝也是個(gè)大麻煩,

  那么有一款或者兩款偽指令,只需要說明你的行編輯重復(fù)次數(shù)以及行編輯重復(fù)的代碼是NOP 就足夠了,

  編輯上看上去也就是幾行的樣子,實(shí)際家用電腦在編譯生成單片機(jī)的實(shí)際執(zhí)行碼的時(shí)候,會(huì)自動(dòng)添加500行NOP指令,單片機(jī)里面的程序存儲(chǔ)空間,也是相應(yīng)的增加等量500行代碼的空間,那是一點(diǎn)也不能節(jié)約出來的。

  一句話:偽指令和我們此前講的 單引號(hào) ’ 后面的程序注釋類似,共同點(diǎn)是都不被單片機(jī)執(zhí)行,也不會(huì)占用單片機(jī)內(nèi)部的程序存儲(chǔ)資源,都是幫助人們閱讀和編寫的方便。不同點(diǎn)是:偽指令要干預(yù)家用電腦對(duì)源程序的編譯,而單引號(hào)則不會(huì)。

  由此看,初學(xué)入門不宜在偽指令上徘徊,老手則是善于運(yùn)用偽指令圖個(gè)編程快捷簡(jiǎn)便。

  下面我們編寫我們的中斷例子,并且作為文本文件來處理看待。匯編語言主程序文件的擴(kuò)展名稱,是匯編系統(tǒng)已經(jīng)規(guī)定好了的,必須使用 *.ASM

  例如:可以為: Shan_LED.ASM

  用記事本新建一個(gè)文件,文件名稱請(qǐng)使用例子 Shan_LED.ASM 文件內(nèi)容如下

  BeijiaShu EQU 020H '被加數(shù)

  JiaShu EQU 021H '加數(shù)

  HE1 EQU 022H '第一算式的和

  HE2 EQU 023H '第二算式的和

  盡管如此,初學(xué)者,有四個(gè)偽指令需要認(rèn)識(shí),一個(gè)是EQU 已經(jīng)認(rèn)識(shí)過了。如果需要的 EQU 的行很多,例如我們的主程序中要用到 被加數(shù)、加數(shù)、計(jì)算結(jié)果的和 以及第一個(gè)算式的計(jì)算結(jié)果寄存 以及第二個(gè)算式的計(jì)算結(jié)果暫存:

  那么,下一步,就是要核計(jì)整個(gè)程序的結(jié)構(gòu),如果從程序的用途屬性,程序存儲(chǔ)區(qū)域等角度來看,存儲(chǔ)來區(qū)分一個(gè)典型的程序結(jié)構(gòu)例子要包含主程序,子程序,中斷子程序,和偽指令說明程序。

  以往教材,在教導(dǎo)程序結(jié)構(gòu)的時(shí)候不是這么分類,而是大談特談什么循環(huán)結(jié)構(gòu),分支結(jié)構(gòu),遞歸結(jié)構(gòu),函數(shù)調(diào)用等等,先把學(xué)生搞暈再說,我認(rèn)為那些屬于程序技巧,是用,是末,理應(yīng)排在以后的技巧升級(jí)后去研究。按照上述分類才是程序之本體,是入門的必然門徑。

  有四個(gè)偽指令需要認(rèn)識(shí)的,我們已經(jīng)學(xué)會(huì)一個(gè) EQU,另外3個(gè)隨著我們講解這個(gè)中斷例子添加。再看看 ORG 偽指令

  ORG 00H '這是個(gè)偽指令,強(qiáng)調(diào)以下的源程序代碼在存儲(chǔ)到單片機(jī)的時(shí)候,

  '被存儲(chǔ)在單片機(jī)程序存儲(chǔ)器的 00H位置,也就是開始的位置

  NOP '這個(gè)才是真實(shí)的第一條可執(zhí)行單片機(jī)指令,它被存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器的 0000H位置

  NOP '該指令沒有用ORG指令規(guī)定位置,只好按照默認(rèn)的順序 被存儲(chǔ)在 0001H

  GOTO MAIN '順序存儲(chǔ)位置 002H 無條件挑轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào) MAIN的地方。

  '0003H這個(gè)地方?jīng)]有任何語句,是個(gè)空洞,不被執(zhí)行

  '空洞在家用電腦編譯器編譯的時(shí)候,實(shí)際上也會(huì)被給出一個(gè)特定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到0003H

  '這個(gè)特定數(shù)據(jù)是什么是無所謂的,不同廠家的編譯器會(huì)給不同的特定數(shù)

  '特定數(shù)例如:NOP MOVLW等一般為可執(zhí)行數(shù)據(jù),以免萬一單片機(jī)誤入空洞,也能工作,不出錯(cuò)

  ORG 04H

  GOTO INTSRV '由于上鄰的ORG 04H的存在,該句會(huì)被存儲(chǔ)到程序空間 0004H , 無條件轉(zhuǎn)向標(biāo)號(hào) INTSRV

  NOP '按照默認(rèn)順序編譯存儲(chǔ)到 0005H

  NOP '按照默認(rèn)順序編譯存儲(chǔ) 直到遇到下一個(gè)ORG命令,才會(huì)打破順序

  學(xué)會(huì)ORG命令以后,就可以把整個(gè)源程序安排到單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器位置上,我們習(xí)慣叫做程序存儲(chǔ)器地址。PIC12F509的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器只有1024個(gè)單元行,地址從 0000H ---- 03FF H 而PIC16C74的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器有4096個(gè)單元行。

  整個(gè)程序存儲(chǔ)器 有幾個(gè)位置(地址)需要特別介紹,那就是復(fù)位地址0000H 和 中斷入口地址 0004H。

  0000H是 PIC單片機(jī)程序存儲(chǔ)器的第一行,通電后首先執(zhí)行這一行的指令。等于是單片機(jī)工作的開始位置。

  通電后后也許需要單片機(jī)多次重新開始工作,例如一臺(tái)電子稱通電以后,可能需要稱若干次物品的重量,那么,每換一次物品,單片機(jī)就需要重新回到 0000 H這個(gè)指令上來,開始新一輪的測(cè)量。只要單片機(jī)的指令,回到了 0000 H, 我們就成為單片機(jī)復(fù)位。

  中斷入口地址是怎么回事情呢?

  原來啊,我們的主程序和調(diào)用的子程序已經(jīng)很完美了,如果小孩子不敲門,或者在本例子里 那個(gè)鍵盤永遠(yuǎn)也不按下的話,是不會(huì)發(fā)生中斷的,我們的程序也就不會(huì)跳出我們事先設(shè)計(jì)的主程序和子程序那些事情。

  可是,一旦發(fā)生了按鍵事件,此時(shí)程序會(huì)暫時(shí)記住當(dāng)前位置,轉(zhuǎn)而去進(jìn)行中斷服務(wù),去哪里服務(wù)呢?就是強(qiáng)行把程序指向 0004H 這個(gè)特殊地址,然后從0004 H開始進(jìn)行中斷的服務(wù)處理,因此我們?cè)O(shè)計(jì)的中斷撒鹽 或者開關(guān)LED燈的一些程序,就必須從0004H這個(gè)位置開始。因此 0004H就叫做中斷入口 或者叫中斷入口地址。

  不同型號(hào)的單片機(jī)中斷入口地址不一定都是 0004H, 就我們的例子PIC16C74是這樣的,并且就這一個(gè)入口,因此中斷程序較簡(jiǎn)單,而別的型號(hào)則不一定,需要查手冊(cè),如 PIC18F452就有兩個(gè)中斷入口,地址0008 H 以及 0018H


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