PIC03指令系统.ppt

第二章 指令系统 指令就是用来指挥CPU完成某一项基本操纵的命令，单片机能识别的全部指令的集合，称为单片机的指令系统或指令集。不同厂家的单片机，或者不同CPU内核的单片机，一般具有不同的指令系统。 §2.1 指令时序 时序是单片机中比较重要的技术之一，所谓“时序”就是“时间的次序”的意思，即单片机内部各部件操作的时间规范，这样才能步调一致，统一协调地工作。 任何计算机的时序都是由振荡电路控制的，当PIC单片机的OSC1和OSC2加上晶体振荡器以后，片内的振荡电路就会产生周期性的脉冲，这个脉冲称为“时钟脉冲”，时钟脉冲的频率和周期分别称为“时钟频率”和“时钟周期”，分别记为fOSC 和TOSC 。 单片机工作时，总是逐条地从ROM中取指令，然后逐条执行。计算机访问一次存储器的时间，称为一个“机器周期”，这是一个时间基准，好象我们用“秒”作为时间基准一样，而“指令周期”就是指执行一条指令所花费的时间，记为TCYC 。 下面我们讨论一下，PIC单片机系统中，指令周期TCYC和时钟周期TOSC之间的关系。 由时钟振荡器电路产生的时钟信号并不是直接作为PIC单片机的工作脉冲的，而是在片内经过一个1/4倍数的分频器，四分频后形成四个不重叠的方波，记为Q1～Q4。见下图： Q1～Q4也称为四个节拍，四个节拍组合一起构成了一个指令周期TCYC ，即一个指令周期包含了四个时钟周期TOSC 。 从图中可以看出，在一个指令周期内，PIC单片机要完成两部分的工作： 一是执行指令；二是从程序存储器取出下一条指令。 也即在同一个指令周期中，完成了当前指令的执行，同时取出了下一条待执行的指令。 以上的特点是很多其他类型的单片机所没有的特点。 这是因为PIC单片机采用了哈佛结构，使得程序存储器(存放指令)的访问和数据存储器(存放运算数据)的访问可以并行处理，构成了所谓的“指令流水线”结构，简称指令流。 从指令流中可以看出： 在PIC单片机中，一条指令的取指操作和译码执行操作，实际上是在两个指令周期内完成的。但是由于“指令流水线”的结构，使得每条指令的取指和执行过程平均只花费一个指令周期，除了个别跳转指令。因此人们习惯于说成，PIC单片机采用的是单周期指令。 §2.2 指令系统概览 PIC16F87X共有35条指令，均是长度为14位的单字节指令。在逐条讲解PIC单片机的指令之前，先介绍PIC指令集合中经常用到的一些符号以及含义。 W：表示工作寄存器，即累加器； F：表示文件寄存器RAM的单元地址，是7位的地址码； f：表示文件寄存器RAM的7位地址码F当中的一位地址； B：文件寄存器RAM是8位的，用B表示8位中的某一位，即位地址，0≤B≤7； b：表示文件寄存器RAM的位地址码B中的一位； K：表示8位常数或者表示11位地址常数； k：表示常数或地址码K当中的一位； d：表示目标寄存器：d=0，目标寄存器为W；d=1，目标寄存器为F； →：表示运算结果送入目标寄存器； ( )：表示存储器中的内容； ∧：代表逻辑“与”运算符； ∨：代表逻辑“或”运算符； ：代表逻辑“异或”运算符 ； PIC单片机的指令从操作对象上分类，可以分成以下三类： 面向字节操作类(17条)； 面向位操作类(4条)； 面向常数操作和控制操作类(14条)。 以下将逐条介绍上述三种类型的指令。 §2.3 面向字节操作类指令 ⑴寄存器加法指令 格式：ADDWF F，d ； 功能：F寄存器内容和W寄存器内容相加，结果存入F(d=1)或W(d=0)，即F+W→d 。 备注：会影响STATUS寄存器的C、DC和Z位。 例如： ①ADDWF 07H, 0 若执行指令前(W)=0x1，(07H)=0x2，则执行指令后(W)=0x3，(07H)=0x2。 ②ADDWF 00H, 1 因为00H表示INDF，因此这是间接寄存器寻址。 若执行指令前：(W)=0x17，(FSR)=0xC2，(0C2H)=0x20，则执行指令后(W)=0x17，(FSR)=0xC2，(0C2H)=0x37。 ⑵寄存器加1指令 格式：INCF F，d