精品PID控制算法程序.docx

1、精品PID控制算法程序精品PID控制算法程序;*增量式PID控制算法程序*;T、TD、TI、KP依次从30H，33H，36H，39H开始。 ;A，B，C的值依次存在BLOCK1，BLOCK2，BLOCK3的地址里; 这里R(k)给的是定值 ; ORG 0000H BLOCK1 EQU 43H ;A,B ,C BLOCK2 EQU 46H BLOCK3 EQU 49H UK EQU 4CH ;存结果UK RK EQU 50H EK EQU 53H ;存放偏差值E(k)的始址 EK1 EQU 56H ;存放E(k-1)的始址 EK2 EQU 59H ;存放E(k-2)的始址 CK EQU 5CH

2、;采样数据始址 BUFF EQU 60H ;暂存区 BUFF1 EQU 63H BUFF2 EQU 66H REC EQU 69H TEST: MOV RK,#01H ;常数Rk的BCD码浮点数 MOV RK+1,#12H ;1.25 MOV RK+2,#50H MOV 3CH,#01H ;常数1的BCD码浮点数 MOV 3DH,#10H MOV 3EH,#00H MOV 40H,#01H ;常数2的BCD码浮点数 MOV 41H,#20H MOV 42H,#00H MOV 30H,#01H ;T的BCD 码浮点数 MOV 31H,#23H ;2.34 MOV 32H,#40H MOV 33H

3、,#01H ;Td的BCD码浮点数 MOV 34H,#35H ;3.54 MOV 35H,#40H MOV 36H,#01H ;Ti的BCD码浮点数 MOV 37H,#11H ;1.12 MOV 38H,#20H MOV 39H,#01H ;Kp的BCD码浮点数 MOV 3AH,#12H ;1.25 MOV 3BH,#50H MOV R0,#RK ;指向BCD码浮点操作数 LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数 MOV R0,#3CH LCALL BTOF MOV R0,#40H LCALL BTOF MOV R0,#39H LCALL BTOF MOV R0,#36H ;指向BC

4、D码浮点操作数Ti LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数 MOV R0,#33H ;指向BCD码浮点操作数Td LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数 MOV R0,#30H ;指向BCD码浮点操作数T LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数 MOV R1, #BUFF1 ;保存30H中的值 即T值 LCALL FMOVR0 MOV R1, #36H ;计算A值(1+T/Ti+Td/T).Kp LCALL FDIV MOV R1,#3CH ;常数1 LCALL FADD MOV R0,#33H ;保存33H中的值 MOV R1,#BUFF LCALL FM

5、OVR0 MOV R1,#BUFF1 LCALL FDIV MOV R1,#30H ;30H里存的是T/Ti+1 LCALL FADD MOV R1,#39H LCALL FMUL MOV R1 ,#BLOCK1 ;将结果保存在BLOCK1中 LCALL FMOVR0 MOV R1,#BUFF1 ;30H恢复原值 MOV R0,#30H LCALL FMOV MOV R1,#BUFF ;33H恢复原值 MOV R0,#33H LCALL FMOV MOV R0,#40H ;计算B的值Kp.(1+2.Td/T) MOV R1,#33H LCALL FMUL MOV R1,#30H LCALL F

6、DIV MOV R1,#3CH LCALL FADD MOV R1,#39H LCALL FMUL MOV R1,#BLOCK2 ;保存B值到BLOCK2中 LCALL FMOVR0 MOV R0,#39H ;计算C的值Kp.Td/T MOV R1,#33H LCALL FMUL MOV R1,#30H LCALL FDIV MOV R1,#BLOCK3 ;保存C值到BLOCK3中 LCALL FMOVR0 MOV R0,#EK1 ;将EK1，EK2设初值0 LCALL FCLR MOV R0,#EK2 LCALL FCLR MOV REC,#03H ;设置采样次数 LOOP: MOV CK,

7、#7eH ;采样数据暂时给了一个定值 MOV CK+1,#21H ;0.002112 MOV CK+2,#12H MOV R0,#CK LCALL BTOF MOV R0,#RK ;保存R(k)中的值 MOV R1,#BUFF LCALL FMOVR0 MOV R1,#CK LCALL FSUB ;计算R(k)-C(k)的值送给E(k) MOV R1,#EK LCALL FMOVR0 MOV R1,#BUFF ;恢复RK的值 释放BUFF MOV R0,#RK LCALL FMOV MOV R0,#BLOCK2 ;将B.e(k-1)的值暂存在BUFF1中 MOV R1,#BUFF ;保存B L

8、CALL FMOVR0 MOV R1,#EK1 LCALL FMUL MOV R1,#BUFF1 LCALL FMOVR0 MOV R1,#BUFF ;恢复B释放BUFF LCALL FMOV MOV R0,#BLOCK3 ;将C.e(K-2)的值暂存在BUFF2中 MOV R1,#BUFF ;保存C LCALL FMOVR0 MOV R1,#EK2 LCALL FMUL MOV R1,#BUFF2 LCALL FMOVR0 MOV R1,#BUFF ;恢复C释放BUFF LCALL FMOV MOV R0,#BLOCK1 ;A.E(k) MOV R1,#BUFF LCALL FMOVR0 M

9、OV R1,#EK LCALL FMUL MOV R1,#BUFF1 ;计算Uk值A.E(k)-B.E(k-1)+C.E(k-2) LCALL FSUB MOV R1,#BUFF2 LCALL FADD MOV R1,#UK ;保存结果到UK中 LCALL FMOVR0 MOV R1,#BUFF ;恢复A 释放BUFF LCALL FMOV MOV R0,#UK ;UK转换成BCD码浮点数输出 LCALL FTOB MOV R1,#EK1 ;将E(k-1)-E(k-2),E(k)-E(k-1) MOV R0,#EK2 LCALL FMOV MOV R1,#EK MOV R0,#EK1 LCAL

10、L FMOV LCALL DELAY ;等待采样时刻 DJNZ REC,NEXT1 SJMP $ NEXT1: LJMP LOOP DELAY: MOV R7,#02H DELAY1: MOV R6,#0FFH DELAY2: DJNZ R6,DELAY2 DJNZ R7,DELAY1 RET ; (,) 标号:FSDT 功能:浮点数格式化 ;入口条件:待格式化浮点操作数在R0中。 ;出口信息:已格式化浮点操作数仍在R0中。 ;影响资源:PSW、A、R2、R3、R4、位1FH 堆栈需求: ,字节FSDT: LCALL MVR0 ;将待格式化操作数传送到第一工作区中LCALL RLN ;通过左规

11、完成格式化 LJMP MOV0 ;将已格式化浮点操作数传回到R0中 ; (,) 标号: FADD 功能:浮点数加法 ;入口条件:被加数在R0中，加数在R1中。 ;出口信息:OV=0时，和仍在R0中，OV=1时，溢出。 ;影响资源:PSW、A、B、R2,R7、位1EH、1FH 堆栈需求: ,字节FADD: CLR F0 ;设立加法标志 SJMP AS ;计算代数和 ; (,) 标号: FSUB 功能:浮点数减法 ;入口条件:被减数在R0中，减数在R1中。 ;出口信息:OV=0时，差仍在R0中，OV=1时，溢出。 ;影响资源:PSW、A、B、R2,R7、位1EH、1FH 堆栈需求:,字节FSUB:

12、 SETB F0 ;设立减法标志 AS: LCALL MVR1 ;计算代数和。先将R1传送到第二工作区MOV C,F0 ;用加减标志来校正第二操作数的有效符号 CLR A ; *,应加的一条语句 RRC A XRL A,R1 MOV C,ACC.7 ASN: MOV 1EH,C ;将第二操作数的有效符号存入位1EH中 XRL A,R0 ;与第一操作数的符号比较 RLC A MOV F0,C ;保存比较结果 LCALL MVR0 ;将R0传送到第一工作区中 LCALL AS1 ;在工作寄存器中完成代数运算 MOV0: INC R0 ;将结果传回到R0中的子程序入口 INC R0 MOV A,R4

13、 ;传回尾数的低字节 MOV R0,A DEC R0 MOV A,R3 ;传回尾数的高字节 MOV R0,A DEC R0 MOV A,R2 ;取结果的阶码 MOV C,1FH ;取结果的数符 MOV ACC.7,C ;拼入阶码中 MOV R0,A CLR ACC.7 ;不考虑数符 CLR OV ;清除溢出标志 CJNE A,#3FH,MV01;阶码是否上溢, * 应为#40H SETB OV ;设立溢出标志 MV01: MOV A,R0 ;取出带数符的阶码 RET MVR0: MOV A,R0 ;将R0传送到第一工作区中的子程序 MOV C,ACC.7 ;将数符保存在位1FH中 MOV 1F

14、H,C MOV C,ACC.6 ;将阶码扩充为8bit补码 MOV ACC.7,C MOV R2,A ;存放在R2中 INC R0 MOV A,R0 ;将尾数高字节存放在R3中 MOV R3,A ; INC R0 MOV A,R0 ;将尾数低字节存放在R4中 MOV R4,A DEC R0 ;恢复数据指针 DEC R0 RET MVR1: MOV A,R1 ;将R1传送到第二工作区中的子程序 MOV C,ACC.7 ;将数符保存在位1EH中 MOV 1EH,C MOV C,ACC.6 ;将阶码扩充为8bit补码 MOV ACC.7,C MOV R5,A ;存放在R5中 INC R1 MOV A

15、,R1 ;将尾数高字节存放在R6中 MOV R6,A INC R1 MOV A,R1 ;将尾数低字节存放在R7中 MOV R7,A DEC R1 ;恢复数据指针 DEC R1 RET AS1: MOV A,R6 ;读取第二操作数尾数高字节 ORL A,R7 JZ AS2 ;第二操作数为零，不必运算 MOV A,R3 ;读取第一操作数尾数高字节 ORL A,R4 JNZ EQ MOV A,R6 ;第一操作数为零，结果以第二操作数为准 MOV R3,A MOV A,R7 MOV R4,A MOV A,R5 MOV R2,A MOV C,1EH MOV 1FH,C AS2: RET EQ: MOV

16、A,R2 ;对阶，比较两个操作数的阶码 XRL A,R5 JZ AS4 ;阶码相同，对阶结束 JB ACC.7,EQ3;阶符互异 MOV A,R2 ;阶符相同，比较大小 CLR C SUBB A,R5 JC EQ4 EQ2: CLR C ;第二操作数右规一次 MOV A,R6 ;尾数缩小一半 RRC A MOV R6,A MOV A,R7 RRC A MOV R7,A INC R5 ;阶码加一 ORL A,R6 ;尾数为零否, JNZ EQ ;尾数不为零，继续对阶 MOV A,R2 ;尾数为零，提前结束对阶 MOV R5,A SJMP AS4 EQ3: MOV A,R2 ;判断第一操作数阶符

17、JNB ACC.7,EQ2;如为正，右规第二操作数 EQ4: CLR C LCALL RR1 ;第一操作数右规一次 ORL A,R3 ;尾数为零否, JNZ EQ ;不为零，继续对阶 MOV A,R5 ;尾数为零，提前结束对阶 MOV R2,A AS4: JB F0,AS5 ;尾数加减判断 MOV A,R4 ;尾数相加 ADD A,R7 MOV R4,A MOV A,R3 ADDC A,R6 MOV R3,A JNC AS2 LJMP RR1 ;有进位，右规一次 AS5: CLR C ;比较绝对值大小 MOV A,R4 SUBB A,R7 MOV B,A MOV A,R3 SUBB A,R6

18、JC AS6 MOV R4,B ;第一尾数减第二尾数 MOV R3,A LJMP RLN ;结果规格化 AS6: CPL 1FH ;结果的符号与第一操作数相反 CLR C ;结果的绝对值为第二尾数减第一尾数 MOV A,R7 SUBB A,R4 MOV R4,A MOV A,R6 SUBB A,R3 MOV R3,A RLN: MOV A,R3 ;浮点数规格化 ORL A,R4 ;尾数为零否, JNZ RLN1 MOV R2,#0C0H;阶码取最小值 RET RLN1: MOV A,R3 JB ACC.7,RLN2;尾数最高位为一否, CLR C ;不为一，左规一次 LCALL RL1 SJM

19、P RLN ;继续判断 RLN2: CLR OV ;规格化结束 RET RL1: MOV A,R4 ;第一操作数左规一次 RLC A ;尾数扩大一倍 MOV R4,A MOV A,R3 RLC A MOV R3,A DEC R2 ;阶码减一 CJNE R2,#0BFH,RL1E;阶码下溢否,; CLR A MOV R3,A ;阶码下溢，操作数以零计 MOV R4,A MOV R2,#0C0H ; RL1E: CLR OV RET RR1: MOV A,R3 ;第一操作数右规一次 RRC A ;尾数缩小一半 MOV R3,A MOV A,R4 RRC A MOV R4,A INC R2 ;阶码加

20、一 CLR OV ;清溢出标志 CJNE R2,#40H,RR1E;阶码上溢否, MOV R2,#3FH ;阶码溢出 SETB OV RR1E: RET ; (4) 标号:FMUL 功能:浮点数乘法 ;入口条件:被乘数在R0中，乘数在R1中。 ;出口信息:OV=0时，积仍在R0中，OV=1时，溢出。 ;影响资源:PSW、A、B、R2,R7、位1EH、1FH 堆栈需求:6字节FMUL: LCALL MVR0 ;将R0传送到第一工作区中 MOV A,R0 XRL A,R1 ;比较两个操作数的符号 RLC A MOV 1FH,C ;保存积的符号 LCALL MUL0 ;计算积的绝对值 LJMP MO

21、V0 ;将结果传回到R0中 MUL0: LCALL MVR1 ;将R1传送到第二工作区中 MUL1: MOV A,R3 ;第一尾数为零否, ORL A,R4 JZ MUL6 MOV A,R6 ;第二尾数为零否, ORL A,R7 JZ MUL5 MOV A,R7 ;计算R3R4R6R7,?R3R4 MOV B,R4 MUL AB MOV A,B XCH A,R7 MOV B,R3 MUL AB ADD A,R7 MOV R7,A CLR A ADDC A,B XCH A,R4 MOV B,R6 MUL AB ADD A,R7 MOV R7,A MOV A,B ADDC A,R4 MOV R4,

22、A CLR A RLC A XCH A,R3 MOV B,R6 MUL AB ADD A,R4 MOV R4,A MOV A,B ADDC A,R3 MOV R3,A JB ACC.7,MUL2;积为规格化数否, R7四舍五入 MOV A,R7 ;左规一次 RLC A MOV R7,A LCALL RL1 MUL2: MOV A,R7 JNB ACC.7,MUL3 INC R4 MOV A,R4 JNZ MUL3 INC R3 MOV A,R3 JNZ MUL3 MOV R3,#80H INC R2 MUL3: MOV A,R2 ;求积的阶码 ADD A,R5 MD: MOV R2,A ;阶码

23、溢出判断 JB ACC.7,MUL4 JNB ACC.6,MUL6 MOV R2,#3FH ;阶码上溢，设立标志 SETB OV RET MUL4: JB ACC.6,MUL6 MUL5: CLR A ;结果清零(因子为零或阶码下溢) MOV R3,A MOV R4,A MOV R2,#41H MUL6: CLR OV RET ; (5) 标号:FDIV 功能:浮点数除法 ;入口条件:被除数在R0中，除数在R1中。 ;出口信息:OV=0时，商仍在R0中，OV=1时，溢出。 ;影响资源:PSW、A、B、R2,R7、位1EH、1FH 堆栈需求: ,字节FDIV: INC R0 MOV A,R0 I

24、NC R0 ORL A,R0 DEC R0 DEC R0 JNZ DIV1 MOV R0,#41H;被除数为零，不必运算 CLR OV RET DIV1: INC R1 MOV A,R1 INC R1 ORL A,R1 DEC R1 DEC R1 JNZ DIV2 SETB OV ;除数为零，溢出 RET DIV2: LCALL MVR0 ;将R0传送到第一工作区中 MOV A,R0 XRL A,R1 ;比较两个操作数的符号 RLC A MOV 1FH,C ;保存结果的符号 LCALL MVR1 ;将R1传送到第二工作区中 LCALL DIV3 ;调用工作区浮点除法 LJMP MOV0 ;回传

25、结果 DIV3: CLR C ;比较尾数的大小 MOV A,R4 SUBB A,R7 MOV A,R3 SUBB A,R6 JC DIV4 LCALL RR1 ;被除数右规一次 SJMP DIV3 DIV4: CLR A ;借用R0R1R2作工作寄存器 XCH A,R0 ;清零并保护之 PUSH ACC CLR A XCH A,R1 PUSH ACC MOV A,R2 PUSH ACC MOV B,#10H ;除法运算，R3R4,R6R7,?R0R1 DIV5: CLR C MOV A,R1 RLC A MOV R1,A MOV A,R0 RLC A MOV R0,A MOV A,R4 RLC

26、 A MOV R4,A XCH A,R3 RLC A XCH A,R3 MOV F0,C CLR C SUBB A,R7 MOV R2,A MOV A,R3 SUBB A,R6 ANL C,/F0 JC DIV6 MOV R3,A MOV A,R2 MOV R4,A INC R1 DIV6: DJNZ B,DIV5 MOV A,R6 ;四舍五入 CLR C RRC A SUBB A,R3 CLR A ADDC A,R1 ;将结果存回R3R4 MOV R4,A CLR A ADDC A,R0 MOV R3,A POP ACC ;恢复R0R1R2 MOV R2,A POP ACC MOV R1,A

27、 POP ACC MOV R0,A MOV A,R2 ;计算商的阶码 CLR C SUBB A,R5 LCALL MD ;阶码检验 LJMP RLN ;规格化 ; (6) 标号: FCLR功能:浮点数清零 ;入口条件:操作数在R0中。 ;出口信息:操作数被清零。 ;影响资源:A 堆栈需求: ,字节 FCLR: INC R0 INC R0 CLR A MOV R0,A DEC R0 MOV R0,A DEC R0 MOV R0,#41H RET ; (7) 标号:FZER 功能:浮点数判零 ;入口条件:操作数在R0中。 ;出口信息:若累加器A为零，则操作数R0为零，否则不为零。;影响资源:A 堆

28、栈需求: ,字节 FZER: INC R0 INC R0 MOV A,R0 DEC R0 ORL A,R0 DEC R0 JNZ ZERO MOV R0,#41H ZERO: RET ; (8) 标号:FMOV 功能:浮点数传送 ;入口条件:源操作数在R1中，目标地址为R0。 ;出口信息:R0=R1，R1不变。 ;影响资源:A 堆栈需求: ,字节 FMOV: INC R0 INC R0 INC R1 INC R1 MOV A,R1 MOV R0,A DEC R0 DEC R1 MOV A,R1 MOV R0,A DEC R0 DEC R1 MOV A,R1 MOV R0,A RET ; (8.

29、1) 标号: FMOV R0 功能:浮点数传送 ;入口条件:源操作数在R0中，目标地址为R1。 ;出口信息:R1=R0，R0不变。 ;影响资源:A 堆栈需求: ,字节 FMOVR0: INC R1 INC R1 INC R0 INC R0 MOV A,R0 MOV R1,A DEC R1 DEC R0 MOV A,R0 MOV R1,A DEC R1 DEC R0 MOV A,R0 MOV R1,A RET ; (24) 标号:DTOF 功能:双字节十六进制定点数转换成格式化浮点数;入口条件:双字节定点数的绝对值在R0中，数符在位1FH中，整数部分的位数在A中。 ;出口信息:转换成格式化浮点数在R0中(三字节)。 ;影响资源:PSW、A、R2、R3、R4、位1FH 堆栈需求: ,字节DTOF: MOV R2,A ;按整数的位数初始化阶码 MOV A,R0 ;将定点数作尾数 MOV R3,A INC R0 MOV A,R0 MOV R4,A DEC R0 LCALL RLN ;进行规格化 LJMP MOV0 ;传送结果到R0中 ; (25) 标号: FTOD 功能:格式化浮点数转换成双字节定点数;入口条件:格式化浮点操作数在R0中。 ;出口信息:OV=1时溢出，OV=0时转换成功:定点数的绝对值在R0中(双字节)，数