PIC16F877单片机运算子程序.docx

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PIC16F877单片机运算子程序

PIC16F877单片机运算子程序

 1  PIC16F877汇编语言程序主体框架

以下是一个典型的程序结构：

；***************程序说明区*******************

    LIST    p=16f877    ；指定微控制器型号和文件输出格式

    INCLUDE    p16f877.inc    ；读入MPLAB提供的定义文件P16F877.INC

；***片内RAM常用资源、变量定义和相应的说明*********

    ACCALO    EQU  20    ；存放加数或减数低8位

    ACCAHI     EQU  21    ；存放加数或减数高8位

    ACCBLO     EQU     23    ；存放被加数或被减数低8位

    ACCBHI     EQU     24    ；存放被加数或被减数高8位

    S_W    EQU     25    ；栈存W寄存器值

    S_STATUS    EQU    26    ；栈存STATUS寄存器值

；****************芯片复位矢量*******************

    ORG          0X0000    ；由于PIC16F877芯片复位矢量在0000h单

        ；元，所以常在0000h单元处放置一条跳转

        ；指令，使单片机复位后能跳过中断矢量，

                                ；直接执行主程序

START    GOTO        MAIN        

；******************中断矢量**********************

    ORG          0X0004    ；由于PIC16F877的中断矢量为0004h，所以

        ；当中断开放时, 需在此处加入中断程序，

        ；使单片机能在中断到来时及时进入相应的

        ；中断服务程序。

为了可靠起见，如果单片

        ；机不使用中断，则常常在该中断矢量处放

        ；置RETFIE指令，可以使单片机不会因

        ；干扰产生误中断而导致程序跑飞

    CALL    PUSH    ；调用保护现场子程序

    BTFSS    PIR1，ADIF

    CALL    AD    ；若AD中断到，则执行中断服务程序

    ……..        ；此处可放多个中断子程序，并以软件安排

            ；中断优先级

    CALL    POP    ；恢复中断现场

    RETFIE    ；中断返回

；****************主程序区*****************

    ORG    0X0100    ；将主程序、子程序和中断服务程序等存放

        ；在0100h单元之后，在中断矢量和主程序

        ；区之间预留一些存储单元，以便写入判

        ；跳指令和一些必要的现场保护程序。

此外

        ；用户也可以根据实际需要，使主程序从其

        ；它地址开始存放

MAIN    BSF          STATUS，RP0    ；选择存储体1

    MOVLW    0XFF    ；定义RA口为输入端口

    MOVWF    TRISA

    BCF    STATUS，RP0    ；选择存储体0

    MOVLW    0X04    ；初值化ACCALO

    MOVWF    ACCALO    

    CALL    DX    ；调用DX子程序

LOOP1    ……    ；任务1

    ……    ；任务2

    :

    :

    :

    GOTO    LOOP1    ；反复执行任务一和任务二等

；***************子程序区*********************

DX    MOVF        ACCALO，0    ；ACCB和ACCA低半字节相加

    ADDWF     ACCBLO

    RETURN        ；子程序返回

；****************************************

PUSH    MOVWF      S_W    ；保护W寄存器

    MOVF    STATUS，0    ；保护STATUS寄存器

    MOVWF    S_STATUS

    RETURN        ；子程序返回

；****************************************

POP    MOVF        S_STATUS，0    ；恢复STATUS寄存器

    MOVWF    STATUS

    MOVF    S_W，0    ；恢复W寄存器

    RETURN    ；子程序返回

；****************中断服务子程序区************************

AD        BCF            PIR1，ADIF    ；清AD中断标志

    ……                        ；中断服务主体程序

    RETURN                    ；子程序返回

            END

 2  四则运算子程序

 2.1  16×16位定点数加、减法子程序

以下子程序实现2个16×16位有符号数加、减运算，其和或差用一个16位数表示。

在子程序中，减法是通过对减数求补后再与被减数相加来实现的。

因此，当程序从D_sub进入子程序时为减法，当从D_add进入子程序时为加法。

子程序的入口条件和出口条件如下：

入口条件：

16位被加数/被减数存放在ACCBHI、ACCBLO中;

              16位加数/减数存放在ACCAHI、ACCALO中;

出口条件：

16位和/差存放在ACCBHI和ACCBLO中。

以下为16×16位有符号数加、减法子程序。

注意：

在以下注释程序中均以ACCA代替ACCAHI、ACCALO两个字节，以ACCB代替ACCBHI、ACCBLO两个字节。

    LIST            p=16f877

    INCLUDE        p16f877.inc

    ACCALO     EQU     20    ；存放加数或减数低8位

    ACCAHI     EQU     21    ；存放加数或减数高8位

    ACCBLO     EQU     23    ；存放被加数或被减数低8位

    ACCBHI     EQU     24    ；存放被加数或被减数高8位

    ORG    0X0000

START    GOTO     MAIN

；***双字节减法子程序，入口地址ACCB-ACCA，出口地址ACCB***

D_sub    CALL    NEG_A    ；求ACCA的补码

；***双字节加法子程序，入口地址ACCB+ACCA，出口地址ACCB***

D_add      MOVF     ACCALO，0    ；ACCB和ACCA低半字节相加

    ADDWF     ACCBLO

    BTFSC     STATUS，C    ；有进位否？

    INCF     ACCBHI    ；有，ACCB高字节加1，再加ACCAHI

    MOVF     ACCAHI，0    ；ACCA、ACCB高半字节相加

    ADDWF     ACCBHI

    RETURN    ；子程序返回

；************** ACCA取补子程序*****************

NEG_A    COMF     ACCALO    ；ACCALO取反加1

    INCF     ACCALO

    BTFSC     STATUS，Z    ；低8位有进位吗？

    DECF     ACCAHI    ；有，ACCAHI减1，再取反

    COMF     ACCAHI    ；否则ACCAHI直接取反

    RETURN    ；子程序返回

【校验举例1】 19531+（-16594）=2937（十进制）

化为十六进制数：

4C46H+BF2EH

结果：

0B79H（十六进制）

【校验举例2】 26222+3000=29222（十进制）

化为十六进制数：

 666EH+0BB8H

结果：

7226H（十六进制）

【例程】

MAIN    MOVLW      0X6E    ；被加数666EH送ACCB

    MOVWF    ACCBLO

    MOVLW    0X66

    MOVWF    ACCBHI

    MOVLW    0XB8    ；加数BB8H送ACCA

    MOVWF    ACCALO

    MOVLW    0X0B

    MOVWF    ACCAHI

    CALL    D_add    ；调用双字节加法子程序，求和

    END

 2.2  16×16位定点数乘法子程序

子程序采用部分积右移加法实现乘法运算。

乘数和被乘数分别为16位二进制有符号数（均采用补码表示，第16位为符号位），积为32位二进制有符号数，第32位为符号位。

子程序的入口条件和出口条件如下：

入口条件：

被乘数存放在ACCBHI和ACCBLO单元中，

          乘数存放在ACCAHI和ACCALO单元中。

出口条件：

积存放在ACCBHI、ACCBLO、ACCCHI和ACCCLO单元中，ACCB为高16位，ACCC为低16位。

以下为本子程序的程序清单：

    LIST    p=16f877

    INCLUDE    p16f877.inc

    ACCALO     EQU     20    ；存放乘数低8位

    ACCAHI     EQU     21    ；存放乘数高8位

    ACCBLO     EQU     23    ；存放被乘数低8位和乘积第16～23位

    ACCBHI     EQU     24    ；存放被乘数高8位和乘积第24～31位

    ACCCLO     EQU     26    ；存放乘积低8位

    ACCCHI     EQU     27    ；存放乘积高8位

    ACCDLO     EQU     28    ；临时寄存器

    ACCDHI     EQU     29    ；临时寄存器

    TEMP     EQU     2A    ；临时寄存器

    SIGN     EQU     2B    ；存放乘积的符号

    ORG    0X0000

START    GOTO     MAIN

；***16×16位乘法子程序，入口地址ACCB×ACCA，出口地址ACCB和ACCC ***

    ORG    0X0100

D_mpy    CALL     S_SIGN    ；求取乘积的符号，并对负数取补

     CALL     SETUP    ；调用子程序，将ACCB的值送ACCD

    INCF    TEMP

    CLRF     ACCCHI    ；清ACCC

    CLRF     ACCCLO

MLOOP    BCF     STATUS，C    ；清进位位

    RRF     ACCDHI    ；ACCD右移

    RRF     ACCDLO

    BTFSC     STATUS，C    ；判断是否需要相加

    CALL     D_add    ；加乘数至ACCB，见加法程序

    BCF     STATUS，C    ；清进位位

    RRF     ACCBHI    ；右移部分乘积

    RRF     ACCBLO

    RRF     ACCCHI

    RRF     ACCCLO

    DECFSZ     TEMP    ；乘法完成否？

    GOTO     MLOOP    ；否，继续求乘积

    BTFSS     SIGN，7    ；是，确定乘积的符号

    GOTO     OVER    ；为正，乘法结束

    COMF     ACCCLO    ；为负，乘积取补

    INCF         ACCCLO

    BTFSC        STATUS，Z

    DECF         ACCCHI

    COMF         ACCCHI

    BTFSC         STATUS，Z

NEG_B    DECF         ACCBLO        ；

    COMF         ACCBLO

    BTFSC         STATUS，Z

    DECF         ACCBHI

    COMF         ACCBHI

OVER    RETURN        ；子程序返回

；****************************************

SETUP    MOVLW     .15    ；初始化TEMP寄存器        

    MOVWF     TEMP

    MOVF     ACCBHI，0    ；ACCB送ACCD

    MOVWF    ACCDHI

    MOVF     ACCBLO，0

    MOVWF     ACCDLO

    CLRF     ACCBHI    ；清ACCB

    CLRF     ACCBLO

    RETURN        ；子程序返回

；*******乘法运算确定结果符号判断子程序******

S_SIGN    MOVF     ACCAHI，0    ；ACCAHI异或ACCBHI，结果送SIGN单元

    XORWF     ACCBHI，0

    MOVWF     SIGN            

    BTFSS     ACCBHI，7    ；ACCB为负吗？

    GOTO     CHEK_A    ；否，检查ACCA

    CALL    NEG_B    ；是，求取ACCB绝对值

CHEK_A    BTFSC     ACCAHI，7    ；ACCA为负吗？

    CALL     NEG_A    ；ACCA为负，求取ACCA绝对值，

            ；见双字节加法程序

    RETURN        ；ACCA和ACCB均为正，返回

【校验举例1】：

-24555×（-7391）=181486005（十进制）

化为十六进制数：

A015H×E321H

结果：

0AD141B5H（十六进制）

【校验举例2】 16405×13089=214725045（十进制）

化为十六进制数：

4015H×3321H

结果：

0CCC71B5H（十六进制）

【例程】

MAIN    MOVLW    0X15    ；被乘数4015H送ACCB

    MOVWF    ACCBLO

    MOVLW    0X40

    MOVWF    ACCBHI

    MOVLW    0X21    ；乘数3321H送ACCA

    MOVWF    ACCALO

    MOVLW    0X33

    MOVWF    ACCAHI

    CALL    D_mpy    ；调用双字节乘法子程序，求积

    END

 2.3  16×16位定点数除法子程序

子程序采用反复的减法算法，除数和被除数分别为16位二进制有符号数（均采用补码表示，第16位为符号位），商为16位二进制有符号数，第16位为符号位。

子程序的入口条件和出口条件如下：

入口条件：

被除数存放在ACCBHI、ACCBLO单元中；

      除数存放在ACCAHI、ACCALO单元中。

出口条件：

商存放在ACCBHI、ACCBLO单元中；

          余数存放在ACCCHI、ACCCLO单元中。

    LIST    p=16f877

    INCLUDE    p16f877.inc

    ACCALO    EQU     20    ；存放除数低8位

    ACCAHI     EQU     21    ；存放除数高8位

    ACCBLO     EQU     22    ；存放被除数和商的低8位

    ACCBHI     EQU     23    ；存放被除数和商的高8位

    ACCCLO     EQU     24    ；存放余数低8位

    ACCCHI     EQU     25    ；存放余数高8位

    ACCDLO     EQU     26    ；临时寄存器

    ACCDHI     EQU     27    ；临时寄存器

    TEMP     EQU     28    ；临时寄存器

    SIGN     EQU     29    ；存放商的符号

    ORG    0X0000

START    GOTO    MAIN

；***16×16位数除法子程序，入口地址ACCB /ACCA，出口地址ACCB ***

    ORG    0X0100

D_div    CALL     S_SIGN    ；确定商的符号，并将负数取补

    CALL    SETUP    ；初始化TEMP，将被除数移至ACCD，

            ；（SETUP子程序请参见16×16位定点数

            ；乘法子程序SETUP）

    INCF    TEMP

    CLRF    ACCCHI    ；清余数寄存器

    CLRF    ACCCLO

DLOOP    BCF    STATUS，C    ；清进位位

    RLF    ACCDLO    ；被除数、余数左移1位

    RLF    ACCDHI

    RLF    ACCCLO

    RLF    ACCCHI

    MOVF    ACCAHI，0    ；ACCCHI-ACCAHI

    SUBWF    ACCCHI，0

    BTFSS    STATUS，Z    ；ACCCHI=ACCAHI？

    GOTO    NOCHK

    MOVF    ACCALO，0    ；是，ACCCLO-ACCALO

    SUBWF    ACCCLO，0

NOCHK    BTFSS    STATUS，C    ；ACCC>ACCA？

    GOTO    NOGO

    MOVF    ACCALO，0    ；是，余数减除数

    SUBWF    ACCCLO

    BTFSS    STATUS，C

    DECF    ACCCHI

    MOVF    ACCAHI，0

    SUBWF    ACCCHI

    BSF    STATUS，C    ；置进位位

NOGO    RLF    ACCBLO    ；商左移1位

    RLF    ACCBHI

    DECFSZ    TEMP    ；循环完毕？

    GOTO    DLOOP

    BTFSS     SIGN，7    ；是，确定商的符号

    GOTO     DIVOVER    ；为正，除法结束，跳转到结束行

    COMF     ACCCLO    ；为负，商和余数分别取补

    INCF     ACCCLO

    BTFSC    STATUS，Z

    DECF     ACCCHI

    COMF     ACCCHI

    CALL    NEG_B    ；见乘法程序中间NEG_B

DIVOVER    RETURN        ；子程序返回

；************除法运算确定结果符号子程序*******************

S_SIGN    MOVF     ACCAHI，0    ；ACCAHI异或ACCBHI，结果送SIGN单元

    XORWF     ACCBHI，0

    MOVWF     SIGN            

    BTFSS     ACCBHI，7    ；ACCB为负？

    GOTO     CHEK_A    ；否，检查ACCA

    COMF     ACCBLO    ；是，ACCB取补

    INCF     ACCBLO

    BTFSC     STATUS，Z

    DECF     ACCBHI

    COMF     ACCBHI

CHEK_A    BTFSC     ACCAHI，7    ；ACCA为负？

    CALL     NEG_A    ；ACCA为负，取补（NEG_A子程序请参见

            ；16×16位定点数乘法子程序NEG_A）

    RETURN        ；ACCA和ACCB均为负，返回

【校验举例1】 -23775÷（-240）=99.0625（十进制）

化为十六进制数：

A321H÷FF10H；

结果：

（商）0063H，（余数）000FH（十六进制）。

【校验举例2】 769÷3856=0.199429（十进制）

化为十六进制数：

0301H÷0F10H；

结果：

（商）0000H，（余数）0301H（十六进制）。

【例程】

MAIN    MOVLW    0X01    ；被除数0301H送ACCB

    MOVWF    ACCBLO

    MOVLW    0X03

    MOVWF    ACCBHI

    MOVLW    0X10    ；除数0F10H送ACCA

    MOVWF    ACCALO

    MOVLW    0X0F

    MOVWF    ACCAHI

    CALL    D_div    ；调用双字节除法子程序，求商

    END

 3  3字节浮点四则运算子程序

 3.1  浮点数加（减）法子程序

以下为浮点加（减）运算例程：

    LIST            p=16f877

    INCLUDE         p16f877.inc

    ACCALO         EQU     20        ；存放加数或减数的尾数

    ACCAHI         EQU    21

    EXPA        EQU     22        ；存放加数或减数阶码

    ACCBLO        EQU     23        ；存放被加数或被减数尾数