PIC单片机延时与可可逆计数器程序

　　
　　附表中的后两条位测试（或位判断）指令，只需掌握其中任何一条指令的应用，均可学会它们的用途。位测试（或称位判断）指令btfss(或btfsc)主要是判断pic单片机的a口或b口某个位是否有电平发生了变化，若有变化，程序会按指定的方向进行。该两条指令常用于pic单片机，用人功方法起动输入口去执行某种功能，或pic单片机的a口、b口有输入脉冲作用时，使输出口执行一系列的程序功能。pic单片机面向位的指令其操作十分简单，是很常用的指令。
　　
　　二、面向字节的指令
　　
　　面向字节指令是指参与指令的操作数为pic芯片内寄存器的所有位即字节（8位），其指令格式如下：
　　
　　操作码  f，d
　　
　　以上格式中的操作码和寄存器f的功能与面向位的指令相同。
　　
　　格式中的d称为目标码选择指示符，其指示功能是规定操作的结果存放在哪个寄存器中。如果d=0，则结果存放在工作寄存器w中；如果d=l，则结果存放在指令所使用的寄存器中；d缺省，默认d=l。pic单片机面向字节的指令近20条，以下将逐步介绍它们的应用。

　　1．寄存器f内容递减为零间跳指令
　　
　　格式：decfszf，d
　　
　　功能：这是一条具有条件判断性质的指令，即寄存器f的内容减1（即递减），若不为零，程序顺序执行；若为零，则程序跳过下一条指令（即间跳）再执行。寄存器内容减l结果存人寄存器f(指示符d=l)或存人工作寄存器w(指示符d=0)。
　　
　　2．寄存器f内容递增为零间跳指令
　　
　　格式：incfszf，d
　　
　　该条incfsz的指令，与decfsz的逻辑功能完全相同，不同的地方只需把上述的递减（减1）改为递增（加1）即可。
　　
　　上述两条指令的操作，均不影响状态位的变化。
　　
　　三、方波发生器和延时程序
　　
　　利用pic16f84制作方波发生器是pic单片机 简单的一种应用。
　　
　　发生的方波其 高频率与单片机时种频率（晶体频率）有关，而频率的下限可由软件任意设置：方波的占空比也可由软件任意设置；方波的输出电压和驱动能力为5v/25ma。pic16f84方波发生器的硬件电路如下图所示。电路中的晶振xl为2mhz(对16f84芯片 高可取20mhz)，cl、c2和xl组成时钟振荡器；rl、c3、二极管d和kl组成手动复位电路；ra0口上的r2和k2组成方波发生的起动电路。rb7口为方波输出，其中led2为方波输出指示器。rb0～rb6口都未接有led，该7个输出端这里暂时不用，在后面介绍的可逆计数器时将被派上用场：r3、r4为发光二极管的限流电阻。

　　pic16f84方波发生器的流程如下图所示；源程序(命名为pic03.asm)清单如下：

　　说明：
　　
　　1．关于复位电路
　　
　　pic单片机的复位通常有几种方式：(1)芯片上电复位。因芯片内集成有上电复位电路(por)，所以一旦给芯片供电，芯片会自动复位。所以读者会发现，许多pic单片机产品，常把mclr的反端（pic16f84的④脚）直接接芯片的电源vdd端或通过电阻接vdd，使芯片上电自动复位。在图l电路中若要简化电路，c3、d和开关kl均可不用，同样可到复位效果。(2)外部mlr引脚加低电平复位。对于一些特殊应用，可在mclr的反端引入复位电路。如图1中，在pic16f84的mclr的反④脚引入c3、d、rl和kl组成的复位电路，是为了后面介绍可逆计数器而设置的。当手动使kl按下时，给mclr（的反）端一个低电平脉冲，达到外部使pic16f84复位目的。(3)正常工作状态下，监视定时器wdt(又称看门狗)超时溢出复位（后文有专门介绍其用途）。当然还有其它一些复位方式。
　　
　　2．关于指令周期
　　
　　pic单片机采用了精简指令集(risc)结构，内部总线又采用了各自独立的数据总线和指令总线的哈佛结构。数据总线是8位的，而指令总线可以是多位单字长指令。pic单片机内部cpu执行指令通常是一行接着一行顺序执行其指令（由程序存储器的低位地址向高位地址执行）。执行一条指令所用的时间称为一个指令周期。指令周期的时间与pic单片机配置的时钟频率有关，即以pic单片机配置的晶振频率除以4为一个指令周期的时间。为了本文计算方波频率方便，下表列出了pic单片机常用的时钟频率和指令周期的关系表。

　　
　　查阅pic系列单片机的指令表集，将发现指令表中除了程序分支指令是双周期指令外，其余指令全都是单周期指令。所以上述介绍的有关指令中，除了goto跳转指令和btfss/btfsc间跳时的指令是双周期外，其余都是单周期指令。

　　3．关于方波发生器 
　　
　　方波发生器电路其输出方波如下图所示。方波的产生全部用汇编软件的延时程序来实现。在上述的源程序中，若ra0口无电平变化，程序会在标号loop地址处于等待状态；若rao口有电平变化，程序依次执行延时程序而使输出产生方波，所以ra0口外接的开关k2是方波发生器的人工起动开关。一旦人工触动开关k2，程序开始执行，首先令b口的d7位置l，然后通过计数器counter1和counter2不断加1，以执行标号delayl的延时程序，形成图3方波周期t的tl时间：
　　
　　然后又令b口的d7位置0，再利用标号delay2的延时程序，形成方波周期的t2时间。所以方波的周期t=t1+t2。

　　
　　4．关于方波频率
　　
　　 pic16f84方波发生器硬件电路输出方波频率f的计算可分两个步骤，其一是计算上述程序中产生方波有关指令执行周期的总次数；其二是利用表2，查阅指令周期的时间（当图1电路的时钟频率xl为2mhz时，单周期指令为2μs），再乘以上述周期总的次数，即为方波的周期t=t1+t2，其对应的频率f=l/t。计算时，指令周期数应从btfss之后的标号occur开始（方波启动）；计数器counter1、couter2的 大值为255；跳转指令为双周期的。则，方波pic03.asm的执行指令周期的总次数

　　我们可以将上述pic03.asm源程序汇编，生成pic03.hex目标码文件，再用pic实验编程器或其它pic编程器将pic03.hex烧写到pic16f84中，按图1装配好印板电路，或直接用pic实验编程器配套的实验板即可演示方波的功能。操作时只需将电路板接通电源，启动k2开关，此时可用人工记录led的闪动为每分钟76次，计算值和演示值十分一致。
　　
　　5．关于pic03.asm程序
　　
　　上述源程序简单的实例，是为了给初学者提供一种方波振荡器工作过程和计算方波频率（延时程序）的一种思维方法。学会上述的计算方法也是为下次设计秒脉冲发生器打下基础。从上述计算可以看出，方波周期的起始时间，是以产生方波的有效时刻开始的，而不是所有源程序的执行时间。
　　
　　值得注意：在上述源程序中，方波tl的延时程序用了加l判断指令；而t2的延时用了减1的判断指令，这里它们的延时量是完全等效的，所以加、减判断指令，在这里可以互相替换。

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