要單片機完成一項基本任務,必須將任務分解成一些具體船驟,再要求它去逐項執行每個步驟,還要對它下命令。該命令在單片機術語中稱為「指令」(Inetruction)。完成一項任務所需的所有指令的有序集合就稱為「程序」(Programm)。這些指令要預先一條一條順序地放到單片機的程序存貯器中,單片機在運行時,片中的CPU從程序存貯器中逐條有序取出指令,執行指令,並將有關指令執行完畢,即可完成既定任務。
不同種類的單片機有不同的一套命令(即所謂「指令系統」)。PIC系列的單片機其指令系統與51系列的完全不同。PIC16F84有30餘條指令構成的指令系統。每條指令由14位(bit)構成,這些位是二進位碼的0和1,如果要使16F84埠B的B0位輸出高電平,以點亮一隻發光二極體LED,而B口的其餘各位仍保持低電平,則需要使單片機執行下列各條指令(機器碼)：
11000000000000
00000001100110
11000000000001
00000010000110
10100000000100
早先的技術人員就是用這樣的二進位碼來編寫程序的。上列程序,看起來像天書,很費解,但它完全能指揮單片機的運作。因為單片機實際上是一種複雜的數字邏輯電路。我們都知道,要數字電路運作,必須相應輸入高、低電平,對正邏輯而言,高電平為1,低電平為0。上述指令順序在不同的數位上出現的0和1,經解碼后,即可完成各種不同的運作,逐步完成單片機所要執行的任務,如點亮一個LED。
上述各條指令的寫法,雖然是完全面向單片機,是用來直接指示單片機該如何運作的。因此,這種由0、1組成的指令稱為機器語言。
實際上,這種由二進碼構成的指令集不但難讀懂,而且用來編程也有困難。因為程序往往不是從頭到尾順序執行,有時還需中途轉移到其它單元執行一段程序后再返回來。而指令是一條一條順序存放在存貯器各個單元內的。因此,如果要轉移,需指明具體轉到哪個單元,即要寫出該單元的地址。但在編寫程序時,該程序有多長,具體要放到哪些單元中,都是未知數,又怎能具體指明要轉到哪個單元呢?
由於用機器語言會使程序難寫、難讀,後來一種新型的語言形式——彙編語言就問世了。使用這種語言寫程序較方便,也比較容易讀懂。不過,和機器語言一樣,不同類型的單片機有完全不同的彙編語言。就如不同地區的人有不同的方言一樣。在彙編語言中,轉移地址是用符號來表示的。現在,我們把上面由機器語言寫成的程序改寫成由彙編語言構成的程序：
movlw B『00000000』
tris PORT B
movlw B『00000001』
movwf PORT B
fin： goto fin
上列各條指令實際上是英語縮寫和一些數組成的。如第一條中的movlw就是move Literal to w的縮寫,其意義為照原樣移入工作寄存器W,而「原樣」就是後接引號內的數字『00000000』。引號前的B表示後續的是二進位數。第二句是將W內的數複製到B口的三態(tri－state)控制寄存器中,以設定B口為輸出,然後將00000001送入W中,再複製到B口;最後執行一條無限循環語句以保持B口的狀態不變。從單片機外部看去,16F84的第6腳(即B0)維持為高電平,以點亮LED。
由上例可知,彙編語言較之機器語言要好懂得多。同時,最後一句自身循環也是一種轉移語句,轉移目的地就是此句所在單元地址,如用機器語言,就難以標出具體地址,而用彙編語言助記符fin即可替代。 |
