PIC單片機(jī)指令集簡(jiǎn)介
PIC 8位單片機(jī)共有三個(gè)級(jí)別，有相對(duì)應(yīng)的指令集。基本級(jí)PIC系列芯片共有指令33條，每條指令是12位字長(zhǎng);中級(jí)PIC系列芯片共有指令35條，每條指令是14位字長(zhǎng);高級(jí)PIC系列芯片共有指令58條，每條指令是16位字長(zhǎng)。其指令向下兼容。
一、PIC匯編語(yǔ)言指令格式
PIC系列微控制器匯編語(yǔ)言指令與MCS-51系列單片機(jī)匯編語(yǔ)言一樣，每條匯編語(yǔ)言指令由4個(gè)部分組成，其書寫格式如下：
標(biāo)號(hào) 操作碼助記符 操作數(shù)1，操作數(shù)2;注釋
指令格式說(shuō)明如下：指令的4個(gè)部分之間由空格作隔離符，空格可以是1格或多格，以保證交叉匯編時(shí)，PC機(jī)能識(shí)別指令。
1標(biāo)號(hào) 與MCS-51系列單片機(jī)功能相同，標(biāo)號(hào)代表指令的符號(hào)地址。在程序匯編時(shí)，已賦以指令存儲(chǔ)器地址的具體數(shù)值。匯編語(yǔ)言中采用符號(hào)地址(即標(biāo)號(hào))是便于查看、修改，尤其是便于指令轉(zhuǎn)移地址的表示。標(biāo)號(hào)是指令格式中的可選項(xiàng)，只有在被其它語(yǔ)句引用時(shí)才需派上標(biāo)號(hào)。在無(wú)標(biāo)號(hào)的情況下，指令助記符前面必須保留一個(gè)或一個(gè)以上的空格再寫指令助記符。指令助記符不能占用標(biāo)號(hào)的位置，否則該助記符會(huì)被匯編程序作標(biāo)號(hào)誤處理。
書寫標(biāo)號(hào)時(shí)，規(guī)定第一字符必須是字母或半角下劃線“—”，它后面可以跟英文和數(shù)字字符、冒號(hào)(：)制符表等，并可任意組合。再有標(biāo)號(hào)不能用操作碼助記符和寄存器的代號(hào)表示。標(biāo)號(hào)也可以單獨(dú)占一行。
2操作碼助記符 該字段是指令的必選項(xiàng)。該項(xiàng)可以是指令助記符，也可以由偽指令及宏命令組成，其作用是在交叉匯編時(shí)，“指令操作碼助記符”與“操作碼表”進(jìn)行逐一比較，找出其相應(yīng)的機(jī)器碼一一代之。
3操作數(shù) 由操作數(shù)的數(shù)據(jù)值或以符號(hào)表示的數(shù)據(jù)或地址值組成。若操作數(shù)有兩個(gè)，則兩個(gè)操作數(shù)之間用逗號(hào)(，)分開。當(dāng)操作數(shù)是常數(shù)時(shí)，常數(shù)可以是二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)。還可以是被定義過(guò)的標(biāo)號(hào)、字符串和ASCⅡ碼等。具體表示時(shí)，規(guī)定在二進(jìn)制數(shù)前冠以字母“B”，例如B10011100;八進(jìn)制數(shù)前冠以字母“O”，例如O257;十進(jìn)制數(shù)前冠以字母“D”，例如D122;十六進(jìn)制數(shù)前冠以“H”，例如H2F。在這里PIC 8位單片機(jī)默認(rèn)進(jìn)制是十六進(jìn)制，在十六進(jìn)制數(shù)之前加上Ox，如H2F可以寫成Ox2F。
指令的操作數(shù)項(xiàng)也是可選項(xiàng)。
PIC系列與MCS-51系列8位單片機(jī)一樣，存在尋址方法，即操作數(shù)的來(lái)源或去向問(wèn)題。因PIC系列微控制器采用了精簡(jiǎn)指令集(RISC)結(jié)構(gòu)體系，其尋址方式和指令都既少而又簡(jiǎn)單。其尋址方式根據(jù)操作數(shù)來(lái)源的不同，可分為立即數(shù)尋址、直接尋址、寄存器間接尋址和位尋址四種。所以PIC系列單片機(jī)指令中的操作數(shù)常常出現(xiàn)有關(guān)寄存器符號(hào)。有關(guān)的尋址實(shí)例，均可在本文的后面找到。
4注釋 用來(lái)對(duì)程序作些說(shuō)明，便于人們閱讀程序。注釋開始之前用分號(hào)(;)與其它部分相隔。當(dāng)匯編程序檢測(cè)到分號(hào)時(shí)，其后面的字符不再處理。值得注意：在用到子程序時(shí)應(yīng)說(shuō)明程序的入口條件、出口條件以及該程序應(yīng)完成的功能和作用。
二、清零指令(共4條)
1寄存器清零指令
實(shí)例：CLRW;寄存器W被清零
說(shuō)明：該條指令很簡(jiǎn)單，其中W為PIC單片機(jī)的工作寄存器，相當(dāng)于MCS-51系列單片機(jī)中的累加器A，CLR是英語(yǔ)Clear的縮寫字母。
2看門狗定時(shí)器清零指令。
實(shí)例：CLRWDT;看門狗定時(shí)器清零(若已賦值，同時(shí)清預(yù)分頻器)
說(shuō)明：WDT是英語(yǔ)Watchdog Timer的縮寫字母。CLR見上述說(shuō)明。注意該兩條指令無(wú)操作數(shù)。
3寄存器f清零指令。指令格式：CLRF f
實(shí)例：CLRF TMRO;對(duì)TMRO清零
說(shuō)明：在PIC系列8位單片機(jī)中，常用符號(hào)F(或f)代表片內(nèi)的各種寄程器和F的序號(hào)地址。F取值按PIC系列不同型號(hào)而不同，一般為Ox00～Ox1F/7F/FF。TMRO代表定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMRO，所以CLRF對(duì)寄程器清零，采用了直接尋址方式直接給出要訪問(wèn)的寄存器TMRO。
4位清零指令。指令格式 BCF f，b
實(shí)例：BCF REG1，2;把寄存器REG1的D2位清零
說(shuō)明：BCF是英語(yǔ)Bit Clear F的縮寫。指令格式中的F，同上說(shuō)明;符號(hào)b是表示PIC片內(nèi)某個(gè)8位數(shù)據(jù)寄存器F的位號(hào)(或位地址)，所以b的取值為0～7或D0～D7。實(shí)例中REG是Register的縮寫。實(shí)例中的2代表指令格式中的b=2即寄存器REG1的D2位。
通過(guò)上述四條清零指令格式和實(shí)例，可以說(shuō)明，學(xué)習(xí)PIC系列8位單片機(jī)的指令時(shí)應(yīng)首先了解指令的助記符意義(功能)，再有就是它的表達(dá)方式。初學(xué)者沒(méi)有必要死記指令，重要是理解和實(shí)踐。
三、面向字節(jié)、常數(shù)與控制操作的指令
1傳送立即數(shù)至工作寄存器W指令
指令格式：MOVLW k;k表示常數(shù)、立即數(shù)和標(biāo)號(hào)
說(shuō)明：MOVLW是Move Literal to w的縮寫
實(shí)例：MOVL 0x1E;常數(shù)30送W
2I/O口控制寄存器TRIS設(shè)置指令
指令格式;TRIS f
說(shuō)明;TRIS f是Load TRIS Register的縮寫。其功能是把工作寄存器W的內(nèi)容送入I/O口控制寄存器f。當(dāng)W=0時(shí)，置對(duì)應(yīng)I/O口為輸出;W=1，置I/O口為輸入。
實(shí)例：MOVLW 0x00 ;把00H送入W
TRIS RA ;置PIC RA口為輸出
MOVLW 0xFF ;把FFH送入W
TRIS RB ;置PIC RB口為輸入
說(shuō)明：這是PIC匯編語(yǔ)言中常用的幾條指令，即設(shè)置某個(gè)I/O口(這里是RA口和RB口)為輸入或輸出的語(yǔ)句。可見，識(shí)讀指令時(shí)，一應(yīng)充分理解語(yǔ)句格式的功能，二應(yīng)前后聯(lián)系閱讀。
3W寄存器內(nèi)容送寄存器f(W內(nèi)容保持不變)指令
指令格式：MOVWF f
說(shuō)明：MOVWF是Move W to f的縮寫
實(shí)例：MOVLW 0x0B;送0BH送W
MOVWF 6 ;送W內(nèi)容到RB口
說(shuō)明：第一條指令0x0B(常數(shù)11)送工作寄存器W，第二條指令，把W內(nèi)容常數(shù)11送到寄存器F6中，查表F6即為RB口，所以PORT_B(B口)=0BH=D11
4寄存器f傳送指令
指令格式：MOVF f，d
說(shuō)明：MOVF是Move f的縮寫。F代表PIC中的某個(gè)寄存器。指令中的d規(guī)定：d=0時(shí)，f內(nèi)容送W;d=1時(shí)，f內(nèi)容送寄存器。
實(shí)例：MOVF 6，0 ;RB口內(nèi)容送W
MOVWF 8 ;RB口內(nèi)容送f8
說(shuō)明：第一條指令中的6代表寄存器f=6，查寄存器表f=6為RB口;0代表d=0，代表選擇的目標(biāo)為寄存器W。第二條指令中的8代表寄存器f=8。所以兩條指令結(jié)果是把RB口的內(nèi)容送f8。至于f8內(nèi)容是多少?還應(yīng)在匯編語(yǔ)言開始時(shí)附加指令，這里從略。
5空操作指令
指令格式：NOP
說(shuō)明：NOP是英語(yǔ)No Operation的縮寫。NOP無(wú)操作數(shù)，所以稱為空操作。執(zhí)行NOP指令只使程序計(jì)數(shù)器PC加1，所以占用一個(gè)機(jī)器周期。
實(shí)例：MOVLW 0xOF ;送OFH到W
MOVWF PORT_B ;W內(nèi)容寫入B口
NOP ;空操作
MOVF PORT_B，W ;讀操作
說(shuō)明：該三條指令是一種對(duì)I/O口的B口連續(xù)操作的實(shí)例，其目的達(dá)到寫入B口的內(nèi)容要讀出時(shí)，應(yīng)保證寫、讀之間有個(gè)穩(wěn)定時(shí)間，因此加入了空操作指令NOP。
6無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令
指令格式：GOTO k
說(shuō)明：執(zhí)行該條指令時(shí)，將指令轉(zhuǎn)移到指定的地址(跳轉(zhuǎn))。指令中的k，常與程序中的標(biāo)號(hào)聯(lián)系起來(lái)。
實(shí)例：見第9條指令中
7寄存器內(nèi)容減1，結(jié)果為零的間跳指令
指令格式：DECFSZ f，d
說(shuō)明：DECFSZ是英語(yǔ)Decrement f，Skip of not 0的縮寫。符號(hào)f，d代表的意義，前述已作說(shuō)明。該條指令是指寄存器的內(nèi)容減1存入W(d=0)或f(d=1)中。若指令執(zhí)行結(jié)果減1不為零，指令順序執(zhí)行;為零時(shí)，就間跳下一條指令后再執(zhí)行(等效順序執(zhí)行一條空指令NOP)，實(shí)際指令中，當(dāng)d=1時(shí)，該項(xiàng)常被略去。
8寄存器內(nèi)容加1，結(jié)果為零間跳指令
指令格式：INCFSZ f，d
說(shuō)明：INCFSZ是英語(yǔ)Increment f，Skip of 0的縮寫。該條指令與上一條(7)指令差別僅在于“1”上，即執(zhí)行這條指令時(shí)，寄存器f內(nèi)容加1，若結(jié)果不為零，則指令順序執(zhí)行;為零則指令間跳執(zhí)行。執(zhí)行這條指令的其它邏輯關(guān)系與上條相同。
9子程序返回指令
指令格式：RETLW k
說(shuō)明：RETLW是Return Literal to W的縮寫。該指令代表子程序返回，返回前先把8位立即數(shù)送W。
實(shí)例：PIC某個(gè)匯編語(yǔ)言的延時(shí)子程序(摘要)：
(1)BELY MOVLW 0xC5 ;送延時(shí)常數(shù)0C5H入W
(2) MOVWF COUNT2;0C5H送入計(jì)數(shù)器2
(3) CLRF COUNT1;對(duì)計(jì)數(shù)器1清零
(4)LOOP INCFSZ COUNT1;計(jì)數(shù)器1加1計(jì)數(shù)器1加
1結(jié)果不為零，跳轉(zhuǎn)循環(huán)
(5) GOTO LOOP ;
(6) DECTSZ CPUNT2 ;計(jì)數(shù)2減1計(jì)數(shù)器2減1
結(jié)果不為零，跳轉(zhuǎn)循環(huán)重
復(fù)執(zhí)行第4條指令
(7) GOTO LOOP ;
(8) RETLW 0 ;子程序執(zhí)行結(jié)束返回
說(shuō)明：程序中的注釋已分別對(duì)每條指令的功能作了說(shuō)明，補(bǔ)充說(shuō)明1當(dāng)執(zhí)行第(4)條加1指令結(jié)果為零時(shí)，就間跳轉(zhuǎn)到執(zhí)行第(6)條指令。2當(dāng)執(zhí)行第(6)條減1指令結(jié)果為零時(shí)，就間跳轉(zhuǎn)到第(8)條子程序返回，整個(gè)延時(shí)指令才算完成。3計(jì)數(shù)器1或2代表PIC中某個(gè)寄存器，該寄存器由程序開始的偽指令賦值決定(關(guān)于偽指令今后將作專門介紹)。
本文關(guān)于指令的注釋將與前述指令中的略有不同。前述指令注釋時(shí)是對(duì)指令具體完成的功能給以說(shuō)明，這種注釋方法對(duì)初學(xué)者確實(shí)易于接受和理解，但是實(shí)際應(yīng)用中的PIC產(chǎn)品匯編語(yǔ)言的注釋通常是以程序要做什么(或指令的作用)而不是說(shuō)指令的直接功能。鑒于上述原因，下述的指令注釋將改變過(guò)去的注釋方法，用程序應(yīng)起的作用作注釋。
10寄程器半字節(jié)交換指令
指令格式：SWAPF f，d
說(shuō)明：SWAPF是Swap f的合寫。符號(hào)f、d的意義與前述的相同。該條指令的功能是寄存器f的高4位與低4位交換，即指令執(zhí)行前，若寄存器f的8位狀態(tài)為D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0，執(zhí)行后的8位狀態(tài)變?yōu)镈3、D2、D1、D0、D7、D6、D5、D4，其結(jié)果存入W(d=0)或f(d=1)中。
實(shí)例：中斷現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)是中斷技術(shù)中重要部分。由于PIC16C××指令系統(tǒng)中沒(méi)有進(jìn)棧PUSH和出棧POP指令，所以只能用其它指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樵谥鞒绦蛑谐３Ｓ玫焦ぷ骷拇嫫鱓和狀態(tài)寄存器STATUS，所以中斷現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)常要保護(hù)寄存器W和STATUS。
下面是對(duì)PIC16C7×系列芯片中斷現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)的實(shí)例程序。
MOVWF W_TEMP ;將W內(nèi)容存入到臨時(shí)寄存器
W_TEMP中
SWAPF STATUS，W ;交換STATUS與W內(nèi)容
MOVWF STATUS_TEMP ;將STATUS的內(nèi)容存入到臨
… 時(shí)寄存器STATUS_TEMP中
中斷服務(wù)程序
…
SWAPF STATUS_TEMP，W;交換STATUS_TEMP與W
的內(nèi)容
MOVWF STATUS ;STATUS復(fù)原成原來(lái)的狀態(tài)
SWAPF W_TEMP，F(xiàn) ;交換內(nèi)容
SWAPF W_TEMP，W ;W復(fù)原成原來(lái)的狀態(tài)
說(shuō)明：上述程序中各條指令的注釋基本上都是以程序應(yīng)達(dá)到的目的而注釋的，對(duì)每條指令的功能幾乎未涉及。這是初學(xué)者應(yīng)特別注意的。
11子程序調(diào)用指令(Subroutine Call)
指令格式：CALL k;k為立即地址
說(shuō)明：子程序調(diào)用，不同型號(hào)芯片的實(shí)現(xiàn)方法不盡相同，其共同點(diǎn)是首先將返回地址((PC)+1)壓棧保護(hù)，再轉(zhuǎn)入所調(diào)用的子程序入口地址執(zhí)行(與MCS-51指令功能相似)。
指令格式模式：HERE CALL DELAY;調(diào)用延時(shí)子程序
…
DELAY MOVLW 0x80 ;延時(shí)子程序
RETLW 0
說(shuō)明：調(diào)用指令執(zhí)行前，PC=地址HERE
調(diào)用指令執(zhí)行后，PC=地址DELAY(標(biāo)號(hào))，堆棧指針TOS=HERE+1(返回地址)。
實(shí)例：見下條指令的實(shí)例
12寄存器內(nèi)容取反指令
指令格式：COMF f，d
說(shuō)明：COMF是Complement f的縮寫。其中d=1時(shí)，操作(f)→f;d=0時(shí)，操作(f)→w。
功能：寄存器f內(nèi)容取反后送入W(d=0)或f自身(d=1)。
實(shí)例： ORG 0x1FF
GOTO MAIN
ORG 0
DELAY …
MAIN MOVLW 0 ;主程序開始
TRTS 5 ;設(shè)置RA口為輸出
BCF 5，0 ;置RA口0位為0
LOOP CALL DELAY;閃動(dòng)延時(shí)
COMF 5 ;RA口求反(亮—滅—
亮……控制)
GOTO LOOP ;循環(huán)
…
說(shuō)明：上述指令是一種PIC16C54 LED發(fā)光控制實(shí)驗(yàn)部分程序。其中延時(shí)子程序DELY未列出，但不影響本條指令的識(shí)讀。程序中的主程序開始的三條指令，均已介紹過(guò)，緊跟著的CALL指令是調(diào)用執(zhí)行子程序，其入口地址為標(biāo)號(hào)DELAY。子程序執(zhí)行結(jié)束后，又執(zhí)行COMF 5的LED發(fā)光亮—滅…亮—滅……控制指令。后面一條GOTO LOOP指令是達(dá)到LED循環(huán)點(diǎn)亮目的。
13面向位的操作指令(共4條，PIC高級(jí)產(chǎn)品多增一條)
該類指令除一條位清零外，另有一條寄存器f位b的置1指令和另外兩條位跳步指令(PIC高級(jí)產(chǎn)品多增一條f的b位觸發(fā)轉(zhuǎn)換指令)。
(1)位置1指令。指令格式 BSF f，b
說(shuō)明：BSF是Bit Set f的縮寫。F和b的意義與前述相同，該條指令的功能是將寄存器f的b位置1。
(2)位測(cè)試、為零間跳指令。指令格式 BTFSC f，b
說(shuō)明：BTFSC是Bit Test，Skip if Clear的縮寫。指令功能是測(cè)試寄存器f位“b”，如為0，跳過(guò)下一條指令;為1順序執(zhí)行，即當(dāng)f(b)=0時(shí)，就不執(zhí)行當(dāng)前指令而執(zhí)行下一條指令(間跳)，即用一條空指令NOP代替它，所以該條指令占用2個(gè)指令周期。
(3)位測(cè)試、為1間跳指令。指令格式 BTFSS f，b
說(shuō)明：BTFSS是Bit Test，Skip if Set的縮寫。其指令的邏輯功能與上條相反，位測(cè)試f(b)=1就間跳執(zhí)行，f(b)=0順序執(zhí)行。
上面介紹的PIC 8位單片機(jī)匯編語(yǔ)言指令僅是部分指令，此外還有循環(huán)左、右移指令;W和寄存器f相“加”、相“與”指令和進(jìn)入睡眠方式等指令。鑒于報(bào)紙版面的限制，不在這里一一介紹，今后將在程序的應(yīng)用試驗(yàn)中再作補(bǔ)充說(shuō)明。 成都 史為
知識(shí)競(jìng)賽試題：
13請(qǐng)把下列程序加注釋，程序中的“5”代表RA(F5)口;“6”代表RB(F6)口。
CLRW ;MOVLW OFFH
TRIS 5 TRIS 6
BCF 5，1 BCF 50
BSF 5，0 … 右排接左
擴(kuò)展閱讀：?jiǎn)纹瑱C(jī)執(zhí)行指令的過(guò)程
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-05-19
