2019年12月20日 | PIC单片机开发时必须要了解的指令集

　　PIC单片机有计算功能和记忆内存像CPU并由软件控制运行。然而，处理能力—般，存储器容量也很有限，这取决于PIC的类型。但是它们的最高操作频率大约都在20MHz左右，存储器容量用做写程序的大约1K—4K字节。时钟频率与扫描程序的时间和执行程序指令的时间有关系。但不能仅以时钟频率来判断程序处理能力，它还随处理装置的体系结构改变。

　　下面介绍了PIC 8位单片机汇编语言指令仅是部分指令，此外还有循环左、右移指令;W和寄存器f相“加”、相“与”指令和进入睡眠方式等指令。

　　PIC 8位单片机共有三个级别，有相对应的指令集。基本级PIC系列芯片共有指令33条，每条指令是12位字长;中级PIC系列芯片共有指令35条，每条指令是14位字长;高级PIC系列芯片共有指令58条，每条指令是16位字长。其指令向下兼容。

　　一、PIC汇编语言指令格式

　　PIC系列微控制器汇编语言指令与MCS-51系列单片机汇编语言一样，每条汇编语言指令由4个部分组成，其书写格式如下：

　　标号　操作码助记符　操作数1，操作数2;注释

　　指令格式说明如下：指令的4个部分之间由空格作隔离符，空格可以是1格或多格，以保证交叉汇编时，PC机能识别指令。

　　1标号　与MCS-51系列单片机功能相同，标号代表指令的符号地址。在程序汇编时，已赋以指令存储器地址的具体数值。汇编语言中采用符号地址（即标号）是便于查看、修改，尤其是便于指令转移地址的表示。标号是指令格式中的可选项，只有在被其它语句引用时才需派上标号。在无标号的情况下，指令助记符前面必须保留一个或一个以上的空格再写指令助记符。指令助记符不能占用标号的位置，否则该助记符会被汇编程序作标号误处理。

　　书写标号时，规定第一字符必须是字母或半角下划线“—”，它后面可以跟英文和数字字符、冒号（：）制符表等，并可任意组合。再有标号不能用操作码助记符和寄存器的代号表示。标号也可以单独占一行。

　　2操作码助记符　该字段是指令的必选项。该项可以是指令助记符，也可以由伪指令及宏命令组成，其作用是在交叉汇编时，“指令操作码助记符”与“操作码表”进行逐一比较，找出其相应的机器码一一代之。

　　3操作数　由操作数的数据值或以符号表示的数据或地址值组成。若操作数有两个，则两个操作数之间用逗号（，）分开。当操作数是常数时，常数可以是二进制、八进制、十进制或十六进制数。还可以是被定义过的标号、字符串和ASCⅡ码等。具体表示时，规定在二进制数前冠以字母“B”，例如B10011100;八进制数前冠以字母“O”，例如O257;十进制数前冠以字母“D”，例如D122;十六进制数前冠以“H”，例如H2F。在这里PIC 8位单片机默认进制是十六进制，在十六进制数之前加上Ox，如H2F可以写成Ox2F。

　　指令的操作数项也是可选项

　　PIC系列与MCS-51系列8位单片机一样，存在寻址方法，即操作数的来源或去向问题。因PIC系列微控制器采用了精简指令集（RISC）结构体系，其寻址方式和指令都既少而又简单。其寻址方式根据操作数来源的不同，可分为立即数寻址、直接寻址、寄存器间接寻址和位寻址四种。所以PIC系列单片机指令中的操作数常常出现有关寄存器符号。有关的寻址实例，均可在本文的后面找到。

　　4注释　用来对程序作些说明，便于人们阅读程序。注释开始之前用分号（;）与其它部分相隔。当汇编程序检测到分号时，其后面的字符不再处理。值得注意：在用到子程序时应说明程序的入口条件、出口条件以及该程序应完成的功能和作用。

　　二、清零指令（共4条）

　　1寄存器清零指令

　　实例：CLRW;寄存器W被清零

　　说明：该条指令很简单，其中W为PIC单片机的工作寄存器，相当于MCS-51系列单片机中的累加器A，CLR是英语Clear的缩写字母。

　　2看门狗定时器清零指令。

　　实例：CLRWDT;看门狗定时器清零（若已赋值，同时清预分频器）

　　说明：WDT是英语Watchdog TImer的缩写字母。CLR见上述说明。注意该两条指令无操作数。

　　3寄存器f清零指令。指令格式：CLRF f

　　实例：CLRF TMRO;对TMRO清零

　　说明：在PIC系列8位单片机中，常用符号F（或f）代表片内的各种寄程器和F的序号地址。F取值按PIC系列不同型号而不同，一般为Ox00～Ox1F/7F/FF。TMRO代表定时器/计数器TMRO，所以CLRF对寄程器清零，采用了直接寻址方式直接给出要访问的寄存器TMRO。

　　4位清零指令。指令格式 BCF f，b

　　实例：BCF REG1，2;把寄存器REG1的D2位清零

　　说明：BCF是英语Bit Clear F的缩写。指令格式中的F，同上说明;符号b是表示PIC片内某个8位数据寄存器F的位号（或位地址），所以b的取值为0～7或D0～D7。实例中REG是Register的缩写。实例中的2代表指令格式中的b=2即寄存器REG1的D2位。

　　通过上述四条清零指令格式和实例，可以说明，学习PIC系列8位单片机的指令时应首先了解指令的助记符意义（功能），再有就是它的表达方式。初学者没有必要死记指令，重要是理解和实践。

　　三、面向字节、常数与控制操作的指令

　　1传送立即数至工作寄存器W指令

　　指令格式：MOVLW k;k表示常数、立即数和标号

　　说明：MOVLW是Move Literal to w的缩写

　　实例：MOVL 0x1E;常数30送W

　　2I/O口控制寄存器TRIS设置指令

　　指令格式;TRIS　f

　　说明;TRIS f是Load TRIS Register的缩写。其功能是把工作寄存器W的内容送入I/O口控制寄存器f。当W=0时，置对应I/O口为输出;W=1，置I/O口为输入。

　　实例：MOVLW 0x00 ;把00H送入W

　　TRIS RA ;置PIC RA口为输出

　　MOVLW 0xFF ;把FFH送入W

　　TRIS RB ;置PIC RB口为输入

　　说明：这是PIC汇编语言中常用的几条指令，即设置某个I/O口（这里是RA口和RB口）为输入或输出的语句。可见，识读指令时，一应充分理解语句格式的功能，二应前后联系阅读。

　　3W寄存器内容送寄存器f（W内容保持不变）指令

　　指令格式：MOVWF f

　　说明：MOVWF是Move W to f的缩写

　　实例：MOVLW 0x0B;送0BH送W

　　MOVWF 6 ;送W内容到RB口

　　说明：第一条指令0x0B（常数11）送工作寄存器W，第二条指令，把W内容常数11送到寄存器F6中，查表F6即为RB口，所以PORT_B（B口）=0BH=D11

　　4寄存器f传送指令

　　指令格式：MOVF f，d

　　说明：MOVF是Move f的缩写。F代表PIC中的某个寄存器。指令中的d规定：d=0时，f内容送W;d=1时，f内容送寄存器。

　　实例：MOVF 6，0 ;RB口内容送W

　　MOVWF 8　 ;RB口内容送f8

　　说明：第一条指令中的6代表寄存器f=6，查寄存器表f=6为RB口;0代表d=0，代表选择的目标为寄存器W。第二条指令中的8代表寄存器f=8。所以两条指令结果是把RB口的内容送f8。至于f8内容是多少？还应在汇编语言开始时附加指令，这里从略。

　　5空操作指令

　　指令格式：NOP

　　说明：NOP是英语No OperaTIon的缩写。NOP无操作数，所以称为空操作。执行NOP指令只使程序计数器PC加1，所以占用一个机器周期。

　　实例：MOVLW 0xOF　　 ;送OFH到W

　　MOVWF PORT_B ;W内容写入B口

　　NOP　　　　　 ;空操作

　　MOVF PORT_B，W ;读操作

　　说明：该三条指令是一种对I/O口的B口连续操作的实例，其目的达到写入B口的内容要读出时，应保证写、读之间有个稳定时间，因此加入了空操作指令NOP。

　　6无条件跳转指令

　　指令格式：GOTO k

　　说明：执行该条指令时，将指令转移到指定的地址（跳转）。指令中的k，常与程序中的标号联系起来。

　　实例：见第9条指令中

　　7寄存器内容减1，结果为零的间跳指令

　　指令格式：DECFSZ f，d

　　说明：DECFSZ是英语Decrement f，Skip of not 0的缩写。符号f，d代表的意义，前述已作说明。该条指令是指寄存器的内容减1存入W（d=0）或f（d=1）中。若指令执行结果减1不为零，指令顺序执行;为零时，就间跳下一条指令后再执行（等效顺序执行一条空指令NOP），实际指令中，当d=1时，该项常被略去。

　　8寄存器内容加1，结果为零间跳指令

　　指令格式：INCFSZ f，d

　　说明：INCFSZ是英语Increment f，Skip of 0的缩写。该条指令与上一条（7）指令差别仅在于“1”上，即执行这条指令时，寄存器f内容加1，若结果不为零，则指令顺序执行;为零则指令间跳执行。执行这条指令的其它逻辑关系与上条相同。