PICkit2 LPC

深圳市英锐恩科技有限公司 单片机集成方案全方位解决服务商 优质智能电子产品 芯 方案解决商 圣邦微电子 (SG MICRO CORP) PICkit2 LPC 产品用户参考手册 深圳市英锐恩科技有限公司 ENROO-TECH(SHENZHEN)CO.,LTD 中国 深圳市福田区福华路嘉汇新城汇商中心 27 楼 2701 Enroo-Tech Technologies CO., Limited Light-Tech International Limited 香港新界荃灣沙咀道 29-35 號科技中心 5 樓 5 室 联系电话 :86-755-82543411,83167411,83283911,61357155, 88845951 联系传真 :86-755-82543511 联系邮件 :enroo@enroo.com 公司网站 :http://www.enroo.com http:// 英锐恩科技时刻为您提供技术支持 ; 提供开发应用协助 ; 提供成熟方案 ; 提供免费样品 ; 提供详细资料, 提供销售服务 Add: 深圳市福田区福华路嘉汇新城汇商中心 27 楼 2701 Tel:+86-0755-82543411, Fax: +86-0755-82543511 http://www.enroo-tech.com http://www.enroo.com

LPC 演示板用户指南 LPC 演示板 用户指南 1

目 录 LPC 演示板用户指南 第一章.LPC 演示板概述 1.1 简介... 3 1.2 摘要... 3 1.3 LPC 演示板支持的器件... 3 1.4 LPC 演示板概述... 3 1.5 运行 PICkit 2 的演示程序... 4 第二章. 中档 PICmicro 架构概述 2.1 简介... 5 2.2 存储器结构... 5 2.3 指令格式... 6 第三章. LPC 演示板教程 3.1 简介... 8 3.2 LPC 演示板教程... 8 3.2.1 教程 1: Hello World ( 点亮一个 LED)... 8 3.2.2 教程 2: Delay Loop ( 一个 LED 闪烁 )... 9 3.2.3 教程 3: Rotate ( 循环移位 )... 10 3.2.4 教程 4: A/D 转换... 12 3.2.5 教程 5: 改变循环闪烁速度... 14 3.2.6 教程 6: 按键去抖... 15 3.2.7 教程 7: 改变循环的速度和方向... 17 3.2.8 教程 8: Function Calls( 函数调用 )... 18 3.2.9 教程 9: Timer0... 19 3.2.10 教程 10: Interrupts( 中断 )... 21 3.2.11 教程 11: 间接寻址... 23 3.2.12 教程 12: 查表 (ROM 数组 )... 23 附录 A. 硬件原理图... 26 2

LPC 演示板用户指南 第一章.LPC 演示板概述 1.1 简介 这章主要介绍低引脚数 (LPC) 器件演示板和描述 LPC 演示板的特征. 1.2 摘要 这章讨论 : LPC 演示板支持的器件 LPC 演示板概述 运行 PICkit 2 的演示程序 1.3 LPC 演示板支持的器件 器件支持列表看 PICkit 2 套件光盘的 LPC 演示板的 README 文件. 8-pin DIP Flash 器件 : PIC12F508 PIC12F629 PIC12F635 PIC12F509 PIC12F675 PIC12F683 PIC12F510 14-pin DIP Flash 器件 : PIC16F505 PIC16F630 PIC16F684 PIC16F506 PIC16F676 PIC16F688 20-pin DIP Flash 器件 : PIC16F685 PIC16F689 PIC16F785 PIC16F687 PIC16F690 1.4 LPC 演示板概述 LPC 演示板配合 PICkit 2 可帮助用户快速的学习应用 PICmicro 微控制器 这个用户指南有 12 个演示板的学习教程, 并且各自都带有汇编语言源程序. LPC 演示板如图 1-1. 3

图 1-1: LPC 演示板 LPC 演示板用户指南 1.5 运行 PICkit 2 的演示程序 LPC 演示板带有一个已编程演示程序固件的器件. 把演示板插到 PICkit 2, PICkit 2 通过 USB 电缆连接到 PC, 启动 PICkit 2 编程软件, 选择 target power 的复选框. 演示板上的四个红色 LED 将轮流闪烁. 按按键 SW1, LED 亮的顺序会和前一次相反. 旋转电位器 RP1, 会改变 LED 闪烁的频率. 这个演示程序是用户指南中第七个教程的程序. 4

LPC 演示板用户指南 第二章. 中档 PICmicro 架构概述 2.1 简介这章介绍 LPC 演示板上的中档 PICmicro 的架构. 图 2-1: 简化的中档 PICmicro 模块图 2.2 存储器结构 PICmicro MCU 带有各自独立的程序存储区和数据存储区. 地址总线和数据总线分开, 使 MCU 具有更高的执行效率, 除分支指令外, 所有的指令均为单周期指令. 数据存储器包含在文件寄存器. 访问文件寄存器的指令地址长度是 7 bits, 因此只能寻址 128 个文件寄存器. 文件寄存器被分成几个 bank. 另外的两个位 RP0 和 RP1 ( 在状态寄存器里 ) 允许用来访问多个 bank. 这两个位能够有效的改变文件寄存器地址的高两位. 中档器件在每个 bank 上保留前面 32 个地址, 作为特殊功能寄存器 (SFRs). 特殊功能寄存器用来编程控制器件的外设. 控制寄存器和数据寄存器是在 SFR 空间. 在每个 bank 的地址 0x20 到每个 bank 的最后一个地址是通用寄存器 (GPR), 这些空间 5

LPC 演示板用户指南用来存储程序的变量. 一些使用频繁的寄存器可以从其他任何 bank 访问. 例如, 状态寄存器总是可访问的, 即使没有通过 RP 位来选择 bank. 最后的 16 字节 (0x70-0x7F) 可能也可以从其他 bank 访问. 程序存储器可通过 13 位的程序计数器 (PC) 来访问. 低 8 bits 可通过 SFR (PCL) 来访问, 高 5bits 在 PCLATH. 详细资料请看 PIC16F685/687/689/690 数据手册 (DS41262) PC 的 PCL 和 PCLATH 部分. 当程序存储器指令超过 1k 时,PCLATH 变得非常重要, 在做查表程序时也是一样, 看教程 12 2.3 指令格式指令集包括以下三种基本类型 : 字节操作类指令 位操作类指令 立即数操作类指令字节操作类指令包含 7-bit 的数据地址, 一个目标寄存器位和 6 位操作代码. 数据地址加上 RP0 和 RP1 位组成 9 位的操作数的数据存储器地址, 其他的操作数是工作寄存器 (W 或 Wreg). 在指令执行后, 目标寄存器位指定操作的结果存储在 W 或指令后面的文件寄存器. 例如 : ADDWF data,f 寄存器包括 Wreg 和 data, 操作结果存储在 data. 位操作类指令是对文件寄存器的指定的位段进行操作. 包含 7 位数据地址, 3 位位地址和 4 位操作码. 这些指令可能用来对指定的文件寄存器的位段置 1 或清 0. 也可能用来测试指定的文件寄存器的位段. 例如 : BSF STATUS,RP0 Status 寄存器的 RP0 位置 1. 立即数操作类指令操作数包含在指令里.W 寄存器作为另外一个操作寄存器. Call 和 GOTO 用一个 11 位的数作为立即数地址. MOVLW 'A' 把 A 的 ASCII 码值移动到 Wreg. 2.3.1 汇编语言程序基础汇编语言数字的格式除非有指定, 否则汇编编译器会把程序里的任何数字认为是十六进制数. 汇编编译器也支持二进制, 十进制, 八进制和 ASCII 码. 十六进制 : 12 或 0x12 或 H'12' 十进制 :.12 或 D'12' 八进制 : O'12' 二进制 : B'00010010' ASCII 码 : A'c' 或 'c' Org (Origin) Org 告诉编译器产生代码的起始地址. 通常代码起始地址在 0000, 但是它能够被设置在程序存储器的任何地址单元. 低档的器件有一个复位向量在程序存储器的最后一个地址单元, 所以它需要一个 GOTO 指令来指定程序的起始地址. End End 告诉编译器停止编译. 它必须写在所要编译程序的结束的位置. 它没必要放 6

在程序文件的最后, 但是 END 后面的语句将不会被编译. 定义存储器位置定义数据存储器的位置有三种方式 ( 看例 2-1). 例 2-1: 定义数据存储器 #define Length 0x20 ;C 语言的语法 Length equ 0x20 ; 标号 Length 的值等于 0x20 LPC 演示板用户指南 cblock 0x20 Length Width Area:2 Girth endc ; 开始变量的块定义 ; 变量 Length 的地址在 0x20 ; 变量 Width 的地址在 0x21 ; 定义一个两字节长的变量, 起始地址在 0x22 ; 变量 Girth 的地址在 0x24 除非要把某个变量指定在一个特殊的位置, 否则 cblock/endc 是最好的变量定义方法. 这个方法的优点是变量定义和开发的过程中, cblock 能够保持变量块最小. 用其他方法, 你可能还要回过头来查找没有用到的单元. 7

LPC 演示板用户指南 第三章. LPC 演示板教程 3.1 简介以下的教程包含了 LPC 演示板的基本特征. 如有必要请看应用文档. 源代码和 HEX 文件安装在 C:\Microchip\PICkit 2 \Lessons\. 也可在 PICkit 2 光盘目录 \PICkit 2 Lessons\ 中找到. 3.2 LPC 演示板教程 教程 1: Hello World ( 点亮一个 LED) 教程 2: Delay Loop ( 延时循环 ) 教程 3: Rotate ( 循环移位 ) 教程 4: Analog-to-Digital(A/D 转换 ) 教程 5: Variable Speed Rotate( 改变循环闪烁速度 ) 教程 6: Switch Debounce( 按键去抖 ) 教程 7: Reversible Variable Speed Rotate( 旋转电位器改变 LED 闪烁速度和方向 ) 教程 8: Function Calls( 调用函数 ) 教程 9: Timer0 教程 10: Interrupts( 中断 ) 教程 11: Indirect Data Addressing( 间接寻址 ) 教程 12: Look-up Table ( 查表 ) 3.2.1 教程 1: Hello World ( 点亮一个 LED) 教程 1 展示怎样点亮一个 LED. 并讨论 I/O 口的结构. 新指令 : BSF 位置 1 指令 BCF 位置 0 指令 LED 连接到 I/O 口 RC0 RC3. 当这些 I/O 的其中一个输出高电平, 相应的 LED 就被点亮. 这些 I/O 能够被配置位输入或输出. 在上电时默认的是输入. TRIS 寄存器的某位段为 0 则相应的 I/O 口为输出, 为 1, 则相应的 I/O 为输入. 我们想要用数字输出, 所以必须配置 TRIS. 例 3-1: PICkit 2, 教程 1: HELLO WORLD ; PICkit 2 Lesson 1 - 'Hello World' ; #include <p16f690.inc> config (_INTRC_OSC_NOCLKOUT & _WDT_OFF & _PWRTE_OFF & _MCLRE_OFF & _CP_OFF & _BOD_OFF & _IESO_OFF & _FCMEN_OFF) org 0 Start BSF STATUS,RP0 ; 选择寄存器 bank 1 BCF TRISC,0 ; 设置 I/O 口 RC0 为输出 BCF STATUS,RP0 ; 选择寄存器 bank 0 BSF PORTC,0 ;RC0 输出 1, 点亮 LED GOTO $ ; end 8

LPC 演示板用户指南 ; 开始一个注释段, 任何在分号行后的文字都会被编译器忽略. #include 在一个 include 文件定义 PIC16F690 所有可用的特殊功能寄存器和有效的存储区. 这些定义的名称和器件数据手册匹配. Config 定义配置字. 这些标号已在 p16f690.inc 里定义. 它们的逻辑关系是 AND. Org 0 告诉编译器产生代码的起始位置. 代码可能在程序存储器的任何单元开始生成. 中档 PICmicro 器件的起始地址是 0, 0 也是器件的复位向量. BCF TRISC,0 告诉处理器清 0 文件寄存器 TRISC 的 0 位. TRISC 是三态寄存器. TRISC 寄存器的某位段为 0 则相应的 I/O 口为输出, 为 1, 则相应的 I/O 为输入. 我们要把它设为输出, 所以必须清 0. BSF PORTC,0 告诉处理器把 PORTC 的 0 位置 1. I/O 口将输出高电平, 点亮 LED. GOTO $ 告诉处理器在当前的指令循环. 更多的信息请参考 PIC16F685/687/689/690 数据手册 (DS41262) 的 I/O 口部分. 3.2.2 教程 2: Delay Loop ( 一个 LED 闪烁 ) 教程 1 展示怎样点亮一个 LED, 这个教程将展示怎样让一个 LED 闪烁. 新指令 : CLRF 文件寄存器清 0 INCF 文件寄存器加 1 DECF 文件寄存器减 1 INCFSZ 文件寄存器加 1, 假如为 0, 则跳到下一条指令 DECFSZ 文件寄存器减 1, 假如为 0, 则跳到下一条指令 GOTO 跳到程序的另一个位置例 3-2: PICkit 2, 教程 2: 闪烁 Loop BSF PORTC,0 ; 点亮连接到 RC0 的 LED BCF PORTC,0 ; 熄灭连接到 RC0 的 LED GOTO Loop ; 循环, 再做一次 加上 BCF 指令, 使 LED 循环闪烁,LED 闪烁的速度非常快, 你只能看到黯淡的红光. 这个循环需要执行 4 个指令周期. 第一条指令点亮 LED. 第二条指令熄灭 LED. GOTO 需要 2 个指令周期, 这意味着一个循环中 LED 只被点亮 25% 的时间. 这样的配置,PICmicro 每秒执行 100 万条指令. 在这个速度下, 要使肉眼能看到闪烁, 必须降低闪烁的频率, 这就需要用延时循环. 文件寄存器加 1 或减 1 INCFSZ 和 DECFSZ 指令是给指定的文件寄存器加上 1 或减去 1, 并且当结果为 0 时, 条到下一条指令. 例 3-3 是一个循环延时的例子 CLRF 清 0 计数器单元 DECFSZ 文件寄存器减 1, 假如为 0, 则跳到下一条指令 9

例 3-3: 循环延时 LPC 演示板用户指南 Short Loop Loop CLRF Delay DECFSZ Delay,f GOTO Loop Long Loop Loop CLRF Delay1 CLRF Delay2 DECFSZ Delay1,f GOTO Loop DECFSZ Delay2,f GOTO Loop GOTO Loop ( 在例 3-3) 返回到 Loop 继续下个循环. 一个循环需要 3 个指令周期 ; DECFSZ 指令消耗一个周期, GOTO 指令消耗两个周期 ( 看注意 ), 程序将执行 256 个循环, 总的是 768 个指令周期, 执行时间 768μs. 第二个循环程序的执行时间为 ( 768 + 3 ) * 256 = 197376μs = 0.197s. 打开 Blink.asm 并编译. 然后导入 HEX 文件到 PICkit 2, 编程器件,LED 的闪烁速度大约 2 Hz. 3.2.3 教程 3: Rotate ( 循环移位 ) 教程 1 和 2 展示怎样点亮 LED 并让它闪烁, 这个教程将展示怎样循环点亮四个 LED. 先点亮 DS4 然后移到 DS3, 然后 DS2, 然后 DS1, 再回到 DS4. 新指令 MOVLW 把一个立即数装入到 Wreg MOVWF 把 Wreg 的值移到文件寄存器 MOVF 把相关的文件寄存器的值移到 Wreg 或同一个文件寄存器 ( 看注意 ) RRF 文件寄存器位循环右移 RLF 文件寄存器位循环左移 10

循环程序流程 首先, 初始化 I/O 口 然后, 把显示变量赋给 I/O 口 显示一段时间 循环显示图 3-1: 循环程序流程 LPC 演示板用户指南 循环移位循环移位指令 (RRF 或 RLF) 带进位位向左或向右移动文件寄存器所有的位. 进位位移到文件寄存器的低位或高位, 文件寄存器移出的位写到进位位 C. 在执行移位指令前进位位 C 被清 0, 所以多余的位不会进入 display. 进位位 C 也用来指示 display 是否为 0. 当进位位 C 为 1 时, 必须重新把 display 的 bit 3 设置为 1. PICmicro MCU 有两条循环移位指令 : 循环左移 (RLF) 和循环右移 (RRF). 图 3-2: 循环左移 11

LPC 演示板用户指南 例 3-4: 循环移位例程 3.2.4 教程 4: A/D 转换这个教程将展示怎样配置 ADC 模块, 用来读取一个由板上的电位器 (RP1) 控制的模拟电压, 并在四个 LED 上显示转换结果的高 4 位. PIC16F690 片内有一个精度为 10 bits 的 11 通道 ADC 模块. 这个 AD 转换器的参考电压可由器件的 VDD 或一个外部参考电压源提供. LPC 演示板的 AD 参考源为 VDD. 模拟电压和参考电压之间的比例关系可以计算出 AD 转换的结果. ADC = V/VREF * 1023 反过来用 ADC 转换的结果和参考电压也可以算出模拟电压值. V = ADC/1023 * VREF 当用 AD 读一个传感器时, 计算电压值仅仅是第一步, 还可能要一些数学计算 例如, 读一个热敏电阻, 计算出电压仅仅是计算温度的第一步. 用其它方法也可以转换 ADC 值, 包括直接查表和分段线性插补. 从原理图 ( 附录 A. 硬件原理图 ) 可以看到电位器是连接到 PIC16F690 的 RA0. 以下是这个教程程序的配置步骤 : 配置 PORTA 为模拟输入, TRISA<0> = 1, ANSEL<0> = 1 在 ADCON1 选择 AD 转换时钟. 在 ADCON0 选择采样通道, 对齐方式和 VREF 参考源 3.2.4.1 ADCON1 ADCON1 用来选择处理器时钟速度和 AD 转换速度的比例 这是非常重要的, 因 12

LPC 演示板用户指南 为 ADC 转换每一位需要的的最少时间是 1.6μs 假如转换的时钟速度太高, 精度会降低 处理器的时钟速度增加, 时钟分配器必须保证转换所需的最少时间 当时钟速度为 4MHz, 时钟分配器设置最小为 8:1 的比例, 这时转换速度为 2μs 参考 PIC16F685/687/689/690 数据手册 (DS41262) 的推荐配置表格 TAD vs. Device Operating Frequencies 寄存器 3-1: ADCON1 A/D AD 控制寄存器 1 ( 地址 : 9Fh) bit 7 未用 : 读作 0 bit 6-4 ADCS<2:0>: A/D 转换时钟选择位 000 = FOSC/2 001 = FOSC/8 010 = FOSC/32 x11 = FRC (AD 模块内部专用的 RC 振荡器 = 500 khz ) 100 = FOSC/4 101 = FOSC/16 110 = FOSC/64 bit 3-0 未用 : 读作 0 3.2.4.2 ADCON0 ADCON0 控制 ADC 操作的寄存器. Bit 0 开启 ADC 模块,Bit 1 开始一次 AD 转换,bits <5:2> 选择 ADC 的通道 VCFG bit< 6> 选择 AD 参考源 VREF, 可能是 VDD 或一个独立的参考电压 ADFM bit <7> 选择 10 bits 是左对齐还是右对齐 在这个教程中,ADC 模块必须开启, 并选择采样通道 RA0(AN0) 选择内部电压参考源和 8TOSC 转换时钟 ADC 在变换采样通道后需要大约 5μs, 使 ADC 采样电容稳定 最后, 我们就可以把 ADCON0 的 GO 位置 1 开始转换 GO 位也同样作为转换完成的标志, 当 AD 转换完成时,GO 位将被清 0,AD 转换结果被保存在 ADRESH:ADRESL 中 在这个教程中转换结果的高四位将被显示在 LED 中 关于 ADC 模块的更多资料请看 PIC16F685/687/689/690 数据手册 (DS41262) 的 Analog-to-Digital 部分 寄存器 3-2: ADCON0 A/D 控制寄存器 ( 地址 : 1Fh) bit 7 ADFM: A/D 结果格式选择位 1 = 右对齐,ADRESH 寄存器的高 6 位读为 0 0 = 左对齐,ADRESL 寄存器的低 6 位读为 0 bit 6 VCFG: 参考源选择位 1 = VREF 0 = VDD bit 5-2 CHS<3:0>: 模拟通道选择位 0000 = 通道 00 (AN0) 13

LPC 演示板用户指南 0001 = 通道 01 (AN1) 0010 = 通道 02 (AN2) 0011 = 通道 03 (AN3) 0100 = 通道 04 (AN4) 0101 = 通道 05 (AN5) 0110 = 通道 06 (AN6) 0111 = 通道 07 (AN7) 1000 = 通道 08 (AN8) 1001 = 通道 09 (AN9) 1010 = 通道 10 (AN10) 1011 = 通道 11 (AN11) 1100 = CVREF 1101 = VP6 1110 = 保留. 未用 1111 = 保留. 未用 bit 1 GO/DONE: A/D 转换状态位 1 = A/D 转换正在进行. 置 1 开始一个 A/D 转换周期 ( 当转换完成时, 该位由硬件自动清 0 ) 0 = A/D 转换已完成或未进行 AD 转换 bit 0 ADON: A/D 使能位 1 = 开启 A/D 模块 0 = A/D 模块关闭, 没有消耗工作电流 3.2.5 教程 5: Variable Speed Rotate( 改变循环闪烁速度 ) 教程 5 结合教程 3 和教程 4 用 AD 转换来控制 LED 循环闪烁的速度 新指令 BTFSS 位测试指令, 为 1 跳转 BTFSC 位测试指令, 为 0 跳转每个主循环都进行一次 AD 转换, 转换结果用来控制延时程序的外围循环 ( 看例 3-5). 例 3-5: 改变循环闪烁速度例程 14

图 3-3: 程序流程 LPC 演示板用户指南 3.2.6 教程 6: 按键去抖机械开关在计算机, 微处理器和微控制器的应用中扮演着及其重要的角色 机械开关便宜 简单且可靠 开关会产生一些干扰, 显然噪声是按键在关闭和断开时引起的 消除按键抖动两个最好的方法是连接一个阻容电路, 或连接到可重定位的移位寄存器 ( 看 3-4 和 3-5) 这些方法是非常有效的, 但是要增加成本 但是如果程序存储器够用, 用软件的方法消抖, 可以节省这些成本 15

图 3-4: 滤波消抖方案 LPC 演示板用户指南 图 3-5: 移位寄存器消抖方案 一个简单的按键消抖的方法是, 连续采样按键信号直到信号稳定, 或者直到信号没有反弹 那么连续采样的时间要多长呢, 通常 5 ms 就足够了 LPC 演示板的按键没有消抖, 但是它是按键消抖很好的时间平台 16

图 3-6: 简单的按键消抖程序流程 LPC 演示板用户指南 3.2.7 教程 7: Reversible Variable Speed Rotate( 改变循环的速度和方向 ) 教程 7 结合教程 5 和 6 当按键按下时改变循环的方向, 调整电位器控制循环的速度 程序必须保持原来的循环方向的代码, 还要加上另一方向循环的代码 教程 5 是用右循环, 并检测进位位 C, 为 1 时进入下个循环 教程 7, 我们也同样需要左循环, 并检测 display 的 bit 4 是否为 1 当 display 的 bit 4 为 1 时, 把 bit 4 清 0, 并把 bit 0 置 1 17

例 3-6: 改变循环的速度和方向例程 LPC 演示板用户指南 3.2.8 教程 8: Function Calls( 函数调用 ) 教程 8 展示怎样改变 LED 循环闪烁的方向, 用一个函数作为延时程序 新指令 CALL 调用函数或子程序 RETURN 中止函数或子程序 RETLW 中止函数或子程序函数或子程序通过 CALL 指令来调用, 用 RETURN 或 RETLW 来中止 RETURN 程序返回到执行 CALL 指令的下一单元的语句 RETLW 同样也返回到 CALL 指令的下一单元的语句, 但是 W 载入了一个常量 中档 PICmicro MCU 器件的 CALL 堆栈能够保持 8 个 return 地址. 假如产生了第九个 CALL, 第一次写入的返回地址会被覆盖 传递自变量 Wreg 可以很方便的传递一个字节,FSR 也可能被用来传递另外一个字节 假如要传递更多的数据, 就必须要有一个固定的缓冲器 当调用延时函数时,ADC 结果移到 W, 然后调用 Delay 子程序 RETURN 返回到 CALL 的下一条指令 18

例 3-7: 函数调用 LPC 演示板用户指南 3.2.9 教程 9: Timer0 Timer0 是一个计数器 它能够用作处理器时钟周期或外部事件的计数器 教程 9 把它配置为指令周期的计数器 Timer0 一个具有预分频器的 8-bit 计数器 图 3-7: TIMER0 简图 TMR0 是一个特殊功能寄存器 (SFR), 可通过程序来读写 预分频器不是 SFR, 因而不能读写 可是, 对 TMR0 的所有指令写入操作都将对预分频器清 0 定时器可能被处理器时钟或外部事件驱动 由处理器时钟驱动时, 它每个指令周期加 1 这是一个很方便的计时方法, 比循环延时更好, 这样处理器不用浪费时间来处理循环延时 预分频器通过 OPTION_REG 来配置, 看图 3-8. 19

图 3-8: OPTION_REG 配置预分频器 LPC 演示板用户指南 教程 9 把 Timer0 的预分频器配置为最大, 以获得最长的延时时间 预分频器将处理器时钟进行 256 分频 因此,Timer0 溢出标志位每 65536μs (0.0000001 s * 256 * 256) 被置 1 一次,1s 大约 15 次 例 3-8: TIMER0 例程 20

LPC 演示板用户指南 3.2.10 教程 10: Interrupts( 中断 ) 新指令 RETFIE 中断返回指令 SWAPF 文件寄存器半字节交换指令中断源大部分的外设能够产生一个中断, 同样一些 I/O 也能被配置为当状态改变时产生中断 当一个外设需要中断服务, 它的中断标志位会被置 1 每个中断标志位和中断使能位进行 AND, 然后各个中断标志位和中断使能位 AND 的结果再进行 OR, 产生一个主中断请求信号 这个主中断与全局中断使能位 (GIE), 进行 AND 看 PIC16F685/687/689/690 数据手册 (DS41262) 的完整中断逻辑图 这个全局中断使能位决定 PICmicro 是否响应外设的中断请求 图 3-9: 中断逻辑简图 当主中断请求信号产生,PICmicro 将结束当前的指令, 把下一条指令的地址保存在堆栈, 然后跳到中断服务程序 (ISR) 进入 ISR 后, 硬件自动清 0 GIE 位, 以防止响应其它中断请求 中断的现场保护进入 ISR 后第一件事是进行中断现场保护, 在中断返回到主程序前要恢复被保护的寄存器的内容 任何在 ISR 里可能被改变的 SFR 都必须保存, 至少要保存 Wreg 和 Status 寄存器 PIC16F690 的文件寄存器的最后 16 bytes 是 accesses 区, 最好用来存放所保护的寄存器的内容, 这 16 bytes 寄存器可以从任何 RAMBank 存取, 而不要设置 Status 寄存器的 RP0 和 RP1 识别触发中断的事件接下来,ISR 要检测中断标志位, 以确定触发中断的外设 当发现中断源时, 就处理该外设的中断服务程序 中断的现场恢复一旦处理完中断服务程序, 就需要恢复中断现场并返回主程序 恢复中断现场不能用 MOVF W_Temp,w, 因为 MOVF W_Temp,w 可能会影响 Z 标志 用两个 SWAPF 指令能够恢复 Wreg, 并且不会影响 Status 寄存器的 z SWAPF 用来交换寄存器的高四位和低四位 第一次交换后存到文件寄存器, 第二次交换结果保存到 Wreg 21

例 3-9: 现场恢复 LPC 演示板用户指南 最后,RETFIE 返回原程序, 并把 GIE 置 1, 重新使能中断 图 3-10: SWAPF 指令 3.2.11 教程 11: 间接寻址 FSR ( 文件选择寄存器 ) 用来指定一个文件寄存器地址 一个对 INDF( 间接文件寄存器 ) 的读或写操作, 就是对 FSR 所指定的地址的文件寄存器操作 这可以用来实现数字滤波 在一个数列中保存最后 n 个值, 然后求平均值 这个滤波需要两个部分 : 一个循环队列和一个计算平均值的函数 22

图 3-11: 平均值滤波 LPC 演示板用户指南 在一个中档 PICmicro 中计算平均值最好用 FSR 来保存下一个被插入的值 这能够确保原来的值总是被新的值覆盖 例 3-10: 文件选择寄存器例程 教程 11 加入了一个平均值滤波到教程 4 的 ADC 代码中 旋转电位器改变模拟电压值,AD 模块读取这个电压值 经过滤波后送到 LED 显示 3.2.12 教程 12: 查表 (ROM 数组 ) 教程 8 介绍函数调用 教程 12 展示怎样调用函数和计算并修改程序指针, 也就是查表程序 ( 看例 3-11). 它有时候用来实现一个表格到另外一个值的转换 在高级语言可以这样表示 : y = function(x); 23

LPC 演示板用户指南 x 返回后会把相应的值赋给 y PICmicro MCUs 用直接修改程序指针的方法来实现 例如, 一个十六进制数到相应的 ASCII 的转换 索引值用来确定相应的 RETLW 指令的程序指针, 把一个常量导入到 Wreg, 并返回到调用程序 例 3-11: 查表 假如表格与一个 256 byte page 边界交叉, 或假如不知何故查表是调用索引值以外的值, 程序将跳到表格外一个位置 如果在表格后只有十六条指令, 必须确定索引值不超过 16 简单的方法是在修改 PCL 前与 W 进行逻辑与 : ANDLW 0x0F. 假如与表格一个 256 byte page 边界交叉, 程序指针是 13 位宽, 但是 PCL 只有 8 位 ( 看图 3-12) 剩下的高 5 位是保存在 PCLATH 可是低 8 位溢出时是不能自动加载到 PCLATH 的, 这需要在程序里修改 PCLATH 关于怎样用 PCLATH 的更多资料, 请看 PIC16F685/687/689/690 数据手册 (DS41262) 的 PCL 和 PCLATH 部分 图 3-12: PC 这个教程用查表程序来实现一个二进制数到格雷码的转换, 这经常用在解码应用上教程中也同样先获得一个 AD 值, 然后转换为格雷码在 LED 显示 ( 看图 3-12) 格雷码的转换十进制二进制 0 0000 1 0001 2 0011 3 0010 4 0110 5 0111 6 0101 7 0100 8 1100 9 1101 10 1111 11 1110 24

12 1010] 13 1011 14 1001 15 1000 例 3-12: 二进制到格雷码的转换 LPC 演示板用户指南 25

LPC 演示板用户指南 附录 A. 硬件原理图 图 A-1: LPC 演示板原理图 26

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