PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

В качестве примера продемонстрируем использование операции Исключающее ИЛИ для определения отличий между двумя группами битов. Рассмотрим процедуру, непрерывно опрашивающую состояние порта В микроконтроллера, к которому подключены восемь переключателей с передней панели стиральной машины. Процедура ожидает изменения состояния переключателей:

START

         movf PORTB,w; Считываем начальное состояние переключателей

         movwf h’20’; Сохраняем его в регистре h’20’

S_LOOP

          movf PORTB,w; Считываем текущее состояние переключателей

          xorwf h’20’,w; Ищем отличия от исходного состояния

          btfsc STATUS,Z; Пропускаем, если результат проверки не равен нулю

              goto S_LOOP; ИНАЧЕ проверяем снова

При этом возможны два варианта:

Результат, получаемый в рабочем регистре, отражает любые изменения состояния передней панели. В первом случае между исходным состоянием переключателей, сохраненным в регистре h’20’, и текущим нет никаких отличий. Во втором случае 4-й переключатель был переключен из 1 в 0. Чтобы определить, какой именно бит изменился, можно сдвигать результат вправо с подсчетом количества сдвигов до тех пор, пока оставшееся значение не будет равно 0 (см. Рис. 5.14). А характер изменения (0 —> 1 или 1 —> 0) можно определить посредством логического умножения итогового байта на байт исходного состояния переключателей, находящийся в регистре h’20’, т. е. с помощью команды andwf h’20’,w. Если 4-й бит результата равен нулю, то исходное значение тоже было равным 0 и, соответственно, состояние бита изменилось с 0 на 1 и наоборот.

∙ xorlw

Эта команда выполняет побитовую операцию Исключающее ИЛИ содержимого W с однобайтной константой. Например, для инвертирования всех битов в регистре W, т. е. для вычисления обратного кода:

Операции сдвига

Сдвиг данных влево или вправо является базовой операцией, реализованной во всех цифровых системах. Мы уже видели на Рис. 2.22 (стр. 51), как это можно сделать аппаратно. АЛУ всех без исключения микроконтроллеров и микропроцессоров позволяют реализовать различные комбинации команд сдвига вправо и влево.

Во всех микроконтроллерах PIC имеется две команды для циклического сдвига содержимого любого регистра данных, по одной команде для каждого направления[86].

∙ rrf

Эта команда сдвигает содержимое указанного регистра данных на один бит вправо, при этом вдвигаемый бит считывается из флага С, значение которого затем устанавливается в соответствии с выдвинутым битом. Эта операция показана на Рис. 5.13.

Рис. 5.13.Циклический сдвиг содержимого регистра данных на один бит вправо

Учитывая эту особенность команды, программист может выполнить нормальный сдвиг вправо с загрузкой в старший бит нуля (как на Рис. 2.22), если он сбросит бит С перед выполнением команды сдвига.

bcf STATUS,С; Обнуляем бит переноса в регистре STATUS

rrf h’30’,f; Сдвигаем регистр вправо

Одним из использований операций сдвига является побитовая проверка данных. Предположим, для примера, что состояние 8 кнопок мобильного телефона было сохранено в регистре данных h’26’. Вам требуется определить самую левую разомкнутую кнопку, при этом считаем, что разомкнутой кнопке соответствует 1, а замкнутой — 0. Так, если были считаны следующие состояния:

то в W должно получиться число 6 (Ь’00000110’).

Рабочий регистр в Программе 5.4 используется в качестве счетчика. Поскольку флаг переноса сбрасывается перед каждым сдвигом, вдвигается всегда лог. 0[87]. В какой-то момент остаток становится равным нулю, и процесс завершается. Так, 00010111 (1) —> 00001011 (2) —> 00000101 (3) —> 00000010 (4) —> 00000001 (5) —> 00000000 (6).

Список действий, необходимых для решения поставленной задачи, показанный также в виде блок-схемы на Рис. 5.14, будет следующим:

1, Обнулить KEY_COUNT.

2. ПОКА SWITCH_PATTERN не равно нулю, ВЫПОЛНЯТЬ:

а) ЕСЛИ остаток равен нулю, ТО выйти из цикла.

б) Сдвинуть SHIFT_PATTERN на один бит влево.

в) Инкрементировать KEY_COUNT.

3. Значение в KEY_COUNT равно позиции самой левой разомкнутой

Рис. 5.14.Процедура определения позиции самого левого установленного бита