Giáo trình môn học Vi điều khiển
Vi điều khiển AT89C51
AT89C51 là vi điều khiển do Atmel sản xuất, chế tạo theo công nghệ CMOS
có các đặc tính như sau:
- 4 KB PEROM (Flash Programmable and Erasable Read Only Memory), có khả
năng tới 1000 chu kỳ ghi xoá
- Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz
- 3 mức khóa bộ nhớ lập trình
- 128 Byte RAM nội.
- 4 Port xuất /nhập I/O 8 bit.
- 2 bộ Timer/counter 16 Bit.
- 6 nguồn ngắt.
- Giao tiếp nối tiếp điều khiển bằng phần cứng.
- 64 KB vùng nhớ mã ngoài
- 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài.
- Cho phép xử lý bit.
- 210 vị trí nhớ có thể định vị bit.
- 4 chu kỳ máy (4 µs đối với thạch anh 12MHz) cho hoạt động nhân hoặc chia.
- Có các chế độ nghỉ (Low-power Idle) và chế độ nguồn giảm (Power-down).
Ngoải ra, một số IC khác của họ MCS-51 có thêm bộ định thời thứ 3 và 256
byte RAM nội.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình môn học Vi điều khiển
![Giáo trình môn học Vi điều khiển Giáo trình môn học Vi điều khiển](https://s1.tailieubachkhoa.net/rl6k7x3q9zfh00j8/thumb/2022/01/01/giao-trinh-mon-hoc-vi-dieu-khien_MF9m0xVl5q.jpg)
Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ --- oOo --- GIÁO TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN Tác giả: ThS. PHẠM HÙNG KIM KHÁNH 03/2008 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình vi xử lý i LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình Vi điều khiển được biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức về họ vi điều khiển MCS-51, cách thức lập trình điều khiển, nạp chương trình và thiết kế phần cứng điều khiển thiết bị. Giáo trình được sử dụng cho khóa học 45 tiết dành cho sinh viên hệ đại học Khoa Điện Điện tử trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TPHCM. Bố cục giáo trình gồm 4 chương dựa theo đề cương môn học Kỹ thuật Vi điều khiển dành cho sinh viên ngành Điện Tử Viễn Thông: Chương 1. Tổng quan về họ vi điều khiển MCS-51 Chương 2. Lập trình hợp ngữ Chương 3. Các hoạt động của họ vi điều khiển MCS-51 Chương 4. Các ứng dụng Phụ lục 1: Tóm tắt tập lệnh Phụ lục 2: Mô tả tập lệnh PHẠM HÙNG KIM KHÁNH Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình vi xử lý ii MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan về họ MCS-51 .......................................................................... 1 1. Giới thiệu ..................................................................................................................... 1 2. Vi điều khiển AT89C51 .............................................................................................. 1 2.1. Sơ đồ .............................................................................................................. 2 2.2. Định thì chu kỳ máy ...................................................................................... 6 2.3. Tổ chức bộ nhớ .............................................................................................. 8 2.4. Các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR – Special Function Registers) ...... 17 2.5. Cấu trúc port ................................................................................................ 21 2.6. Hoạt động Reset .......................................................................................... 22 2.7. Các vấn đề khác ........................................................................................... 23 Bài tập chương 1 ............................................................................................................ 34 Chương 2: Lập trình hợp ngữ .................................................................................... 35 1. Các phương pháp định địa chỉ ................................................................................... 35 2. Các vấn đề liên quan khi lập trình hợp ngữ ............................................................... 36 2.1. Cú pháp lệnh ................................................................................................ 36 2.2. Khai báo dữ liệu .......................................................................................... 37 2.3. Các toán tử ................................................................................................... 38 2.4. Cấu trúc chương trình .................................................................................. 39 3. Tập lệnh ..................................................................................................................... 41 3.1. Nhóm lệnh chuyển dữ liệu .......................................................................... 41 3.2. Nhóm lệnh xử lý bit ..................................................................................... 46 3.3. Nhóm lệnh chuyển điều khiển ..................................................................... 47 3.4. Nhóm lệnh logic .......................................................................................... 51 3.5. Nhóm lệnh số học ........................................................................................ 53 Bài tập chương 2 ............................................................................................................ 56 Chương 3: Các hoạt động ........................................................................................... 57 1. Hoạt động định thời (Timer / Counter) ..................................................................... 57 1.1. Giới thiệu ..................................................................................................... 57 1.2. Hoạt động Timer / Counter ......................................................................... 57 1.3. Các thanh ghi điều khiển hoạt động ............................................................ 58 1.3.1. Thanh ghi điều khiển timer (Timer/Counter Control Register) ...... 58 1.3.2. Thanh ghi chế độ timer (TMOD – Timer/Counter Mode) ............. 59 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình vi xử lý iii 1.4. Các chế độ hoạt động .................................................................................. 59 1.4.1. Chế độ 0 .......................................................................................... 60 1.4.2. Chế độ 1 .......................................................................................... 60 1.4.3. Chế độ 2 .......................................................................................... 61 1.4.4. Chế độ 3 .......................................................................................... 61 1.5. Timer 2 ........................................................................................................ 62 1.5.1. Các thanh ghi điều khiển Timer 2 .................................................. 62 1.5.2. Chế độ capture ................................................................................ 64 1.5.3. Chế độ tự động nạp lại .................................................................... 64 1.5.4. Chế độ tạo xung clock .................................................................... 65 1.5.5. Chế độ tạo tốc độ baud ................................................................... 66 1.6. Các ví dụ ...................................................................................................... 67 2. Cổng nối tiếp (Serial port) ......................................................................................... 71 2.1. Các thanh ghi điều khiển hoạt động ............................................................ 72 2.1.1. Thanh ghi SCON (Serial port controller) ....................................... 72 2.1.2. Thanh ghi BDRCON (Baud Rate Control Register) ...................... 73 2.2. Tạo tốc độ baud ........................................................................................... 73 2.2.1. Tạo tốc độ baud bằng Timer 1 ........................................................ 74 2.2.2. Tạo tốc độ baud bằng Timer 2 ........................................................ 76 2.2.3. Bộ tạo tốc độ baud nội (Internal Baud Rate Generator) ................. 77 2.3. Truyền thông đa xử lý ................................................................................. 77 2.4. Nhận dạng địa chỉ tự động .......................................................................... 78 2.5. Kiểm tra lỗi khung ....................................................................................... 79 2.6. Các ví dụ ...................................................................................................... 79 3. Ngắt (Interrupt) .......................................................................................................... 81 3.1. Các thanh ghi điều khiển hoạt động ............................................................ 82 3.1.1. Thanh ghi IE (Interrupt Enable) ..................................................... 82 3.1.2. Thanh ghi IP (Interrupt Priority) .................................................... 82 3.1.3. Thanh ghi TCON (Timer/Counter Control) ................................... 83 3.2. Xử lý ngắt .................................................................................................... 84 3.3. Ngắt do bộ định thời .................................................................................... 86 3.4. Ngắt do cổng nối tiếp .................................................................................. 89 3.5. Ngắt ngoài ................................................................................................... 91 Bài tập chương 3 ............................................................................................................ 94 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình vi xử lý iv Chương 4: Các ứng dụng dựa trên họ vi điều khiển MCS-51................................. 95 1. Điều khiển Led đơn ................................................................................................... 95 2. Điều khiển Led 7 đoạn .............................................................................................. 98 2.1. Cấu trúc và bảng mã hiển thị dữ liệu trên Led 7 đoạn ................................ 98 2.2. Các phương pháp hiển thị dữ liệu ............................................................. 100 2.2.1. Phương pháp quét ......................................................................... 100 2.2.2. Phương pháp chốt ......................................................................... 104 3. Điều khiển ma trận Led ........................................................................................... 107 4. Điều khiển động cơ bước......................................................................................... 112 5. Điều khiển LCD (Liquid Crystal Display) .............................................................. 115 6. Giao tiếp với PPI8255 ............................................................................................. 129 Bài tập chương 4 .......................................................................................................... 135 Phụ lục 1: Soạn thảo và nạp chương trình .............................................................. 136 Phụ lục 2: Mô phỏng bằng Proteus .......................................................................... 181 Phụ lục 3: Tóm tắt tập lệnh ...................................................................................... 191 Phụ lục 4: Mô tả tập lệnh .......................................................................................... 195 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Tổng quan về vi điều khiển MCS-51 Phạm Hùng Kim Khánh Trang 1 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN MCS-51 Chương này giới thiệu tổng quan về họ vi điều khiển MCS-51(chủ yếu trên AT89C51): cấu trúc phần cứng, sơ đồ chân, các thanh ghi, đặc tính lập trình và các đặc tính về điện. 1. Giới thiệu Họ vi điều khiển MCS-51 do Intel sản xuất đầu tiên vào năm 1980 là các IC thiết kế cho các ứng dụng hướng điều khiển. Các IC này chính là một hệ thống vi xử lý hoàn chỉnh bao gồm các các thành phần của hệ vi xử lý: CPU, bộ nhớ, các mạch giao tiếp, điều khiển ngắt. MCS-51 là họ vi điều khiển sử dụng cơ chế CISC (Complex Instruction Set Computer), có độ dài và thời gian thực thi của các lệnh khác nhau. Tập lệnh cung cấp cho MCS-51 có các lệnh dùng cho điều khiển xuất / nhập tác động đến từng bit. MCS-51 bao gồm nhiều vi điều khiển khác nhau, bộ vi điều khiển đầu tiên là 8051 có 4KB ROM, 128 byte RAM và 8031, không có ROM nội, phải sử dụng bộ nhớ ngoài. Sau này, các nhà sản xuất khác như Siemens, Fujitsu, cũng được cấp phép làm nhà cung cấp thứ hai. MCS-51 bao gồm nhiều phiên bản khác nhau, mỗi phiên bản sau tăng thêm một số thanh ghi điều khiển hoạt động của MCS-51. 2. Vi điều khiển AT89C51 AT89C51 là vi điều khiển do Atmel sản xuất, chế tạo theo công nghệ CMOS có các đặc tính như sau: - 4 KB PEROM (Flash Programmable and Erasable Read Only Memory), có khả năng tới 1000 chu kỳ ghi xoá - Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz - 3 mức khóa bộ nhớ lập trình - 128 Byte RAM nội. - 4 Port xuất /nhập I/O 8 bit. - 2 bộ Timer/counter 16 Bit. - 6 nguồn ngắt. - Giao tiếp nối tiếp điều khiển bằng phần cứng. - 64 KB vùng nhớ mã ngoài - 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài. - Cho phép xử lý bit. - 210 vị trí nhớ có thể định vị bit. - 4 chu kỳ máy (4 µs đối với thạch anh 12MHz) cho hoạt động nhân hoặc chia. Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Tổng quan về vi điều khiển MCS-51 Phạm Hùng Kim Khánh Trang 2 - Có các chế độ nghỉ (Low-power Idle) và chế độ nguồn giảm (Power-down). Ngoải ra, một số IC khác của họ MCS-51 có thêm bộ định thời thứ 3 và 256 byte RAM nội. 2.1. Sơ đồ Hình 1.1 – Sơ đồ khối của AT89C51 P0.0 – P0.7 P2.0 – P2.7 PORT 0 DRIVERS PORT 2 DRIVERS RAM RA M A D D R RE G IS TE R PORT O LATCH PORT 2 LATCH ROM ACC B REGISTER TMP2 ALU PSW STACK POINTER PROGRAM ADDR REGISTER BUFFER PC INCREAMENTER PROGRAM COUNTER DPTR PCON TMP1 SCON TMOD TCON T2CON* TH0 TL0 TL1 TH1 TH2* TL2* RCAP2H* RCAP2L* SBUF IE IP IINTERRUPT SERIAL PORT AND TIMER BLOCKS VCC VSS IN ST RU CT IO N RE G IS TE R TIMING AND CONTROL PSEN ALE EA RST PORT 1 LATCH PORT 3 LATCH OSC PORT 1 DRIVER PORT 3 DRIVER XTAL 2 XTAL 1 P1.0 – P1.7 P3.0 – P3.7 Note: * for Timer 2 only Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Tổng quan về vi điều khiển MCS-51 Phạm Hùng Kim Khánh Trang 3 AT89C51 gồm có 40 chân, mô tả như sau: Hình 1.2 – Sơ đồ chân của AT89C51 Port 0: Port 0 là port có 2 chức năng ở các chân 32 – 39 của AT89C51: - Chức năng IO (xuất / nhập): dùng cho các thiết kế nhỏ. Tuy nhiên, khi dùng chức năng này thì Port 0 phải dùng thêm các điện trở kéo lên (pull-up), giá trị của điện trở phụ thuộc vào thành phần kết nối với Port. Khi dùng làm ngõ ra, Port 0 có thể kéo được 8 ngõ TTL. Khi dùng làm ngõ vào, Port 0 phải được set mức logic 1 trước đó. - Chức năng địa chỉ / dữ liệu đa hợp: khi dùng các thiết kế lớn, đòi hỏi phải sử dụng bộ nhớ ngoài thì Port 0 vừa là bus dữ liệu (8 bit) vừa là bus địa chỉ (8 bit thấp). Ngoài ra khi lập trình cho AT89C51, Port 0 còn dùng để nhận mã khi lập trình và xuất mà khi kiểm tra (quá trình kiểm tra đòi hỏi phải có điện trở kéo lên). RST 9 XTAL2 18 XTAL1 19 G N D 20 PSEN 29ALE/PROG 30 EA/VPP 31 V C C 40 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.34 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 P2.7/A15 28 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.5/T1 15 P3.6/WR 16 P3.7/RD 17 P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32 AT89C51 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Tổng quan về vi điều khiển MCS-51 Phạm Hùng Kim Khánh Trang 4 Port 1: Port1 (chân 1 – 8) chỉ có một chức năng là IO, không dùng cho mục đích khác (chỉ trong 8032/8052/8952 thì dùng thêm P1.0 và P1.1 cho bộ định thời thứ 3). Tại Port 1 đã có điện trở kéo lên nên không cần thêm điện trở ngoài. Port 1 có khả năng kéo được 4 ngõ TTL ... RY WITH THE INVERSE OF OV. 36.1. ORL C,bit Bytes: 2 Cycles: 2 Encoding: 0 1 1 1 0 0 1 0 bit address Operation: ORL (C) ← (C) ∨ (bit) 36.2. ORL C,/bit Bytes: 2 Cycles: 2 Encoding: 1 0 1 0 0 0 0 0 bit address Operation: ORL (C) ← (C) ∨ (bit) 37. POP direct Function: Pop from stack. Description: The contents of the internal RAM location addressed by the Stack Pointer is read, and the Stack Pointer is decremented by one. The value read is then transferred to the directly addressed byte indicated. No flags are affected. Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Phụ lục 4 – Mô tả tập lệnh Phạm Hùng Kim Khánh Trang 225 Example: The Stack Pointer originally contains the value 32H, and internal RAM locations 30H through 32H contain the values 20H, 23H, and 01H, respectively. The following instruction sequence, POP DPH POP DPL leaves the Stack Pointer equal to the value 30H and sets the Data Pointer to 0123H. At this point, the following instruction, POP SP leaves the Stack Pointer set to 20H. In this special case, the Stack Pointer was decremented to 2FH before being loaded with the value popped (20H). Bytes: 2 Cycles: 2 Encoding: 1 1 0 1 0 0 0 0 direct address Operation: POP (direct) ← ((SP)) (SP) ← (SP) - 1 38. PUSH direct Function: Push onto stack Description: The Stack Pointer is incremented by one. The contents of the indicated variable is then copied into the internal RAM location addressed by the Stack Pointer. Otherwise no flags are affected. Example: On entering an interrupt routine, the Stack Pointer contains 09H. The Data Pointer holds the value 0123H. The following instruction sequence, PUSH DPL PUSH DPH leaves the Stack Pointer set to 0BH and stores 23H and 01H in internal RAM locations 0AH and 0BH, respectively. Bytes: 2 Cycles: 2 Encoding: 1 1 0 0 0 0 0 0 direct address Operation: PUSH (SP) ← (SP) + 1 ((SP)) ← (direct) 39. RET Function: Return from subroutine Description: RET pops the high- and low-order bytes of the PC successively from the stack, decrementing the Stack Pointer by two. Program execution continues at the resulting address, generally the instruction immediately following an ACALL or LCALL. No flags are affected. Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Phụ lục 4 – Mô tả tập lệnh Phạm Hùng Kim Khánh Trang 226 Example: The Stack Pointer originally contains the value 0BH. Internal RAM locations 0AH and 0BH contain the values 23H and 01H, respectively. The following instruction, RET leaves the Stack Pointer equal to the value 09H. Program execution continues at location 0123H. Bytes: 1 Cycles: 2 Encoding: 0 0 1 0 0 0 1 0 Operation: RET (PC15-8) ← ((SP)) (SP) ← (SP) - 1 (PC7-0) ← ((SP)) (SP) ← (SP) - 1 40. RETI Function: Return from interrupt Description: RETI pops the high- and low-order bytes of the PC successively from the stack and restores the interrupt logic to accept additional interrupts at the same priority level as the one just processed. The Stack Pointer is left decremented by two. No other registers are affected; the PSW is not automatically restored to its pre- interrupt status. Program execution continues at the resulting address, which is generally the instruction immediately after the point at which the interrupt request was detected. If a lower- or same-level interrupt was pending when the RETI instruction is executed, that one instruction is executed before the pending interrupt is processed. Example: The Stack Pointer originally contains the value 0BH. An interrupt was detected during the instruction ending at location 0122H. Internal RAM locations 0AH and 0BH contain the values 23H and 01H, respectively. The following instruction, RETI leaves the Stack Pointer equal to 09H and returns program execution to location 0123H. Bytes: 1 Cycles: 2 Encoding: 0 0 1 1 0 0 1 0 Operation: RETI (PC15-8) ← ((SP)) (SP) ← (SP) - 1 (PC7-0) ← ((SP)) (SP) ← (SP) - 1 41. RL A Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Phụ lục 4 – Mô tả tập lệnh Phạm Hùng Kim Khánh Trang 227 Function: Rotate Accumulator Left Description: The eight bits in the Accumulator are rotated one bit to the left. Bit 7 is rotated into the bit 0 position. No flags are affected. Example: The Accumulator holds the value 0C5H (11000101B). The following instruction, RL A leaves the Accumulator holding the value 8BH (10001011B) with the carry unaffected. Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 0 0 1 0 0 0 1 1 Operation: RL (An + 1) ← (An) n = 0 - 6 (A0) ← (A7) 42. RLC A Function: Rotate Accumulator Left through the Carry flag Description: The eight bits in the Accumulator and the carry flag are together rotated one bit to the left. Bit 7 moves into the carry flag; the original state of the carry flag moves into the bit 0 position. No other flags are affected. Example: The Accumulator holds the value 0C5H(11000101B), and the carry is zero. The following instruction, RLC A leaves the Accumulator holding the value 8BH (10001010B) with the carry set. Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 0 0 1 1 0 0 1 1 Operation: RLC (An + 1) ← (An) n = 0 - 6 (A0) ← (C) (C) ← (A7) 43. RR A Function: Rotate Accumulator Right Description: The eight bits in the Accumulator are rotated one bit to the right. Bit 0 is rotated into the bit 7 position. No flags are affected. Example: The Accumulator holds the value 0C5H (11000101B). The following instruction, RR A leaves the Accumulator holding the value 0E2H (11100010B) with the carry unaffected. Bytes: 1 Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Phụ lục 4 – Mô tả tập lệnh Phạm Hùng Kim Khánh Trang 228 Cycles: 1 Encoding: 0 0 0 0 0 0 1 1 Operation: RR (An) ← (An + 1) n = 0 - 6 (A7) ← (A0) 44. RRC A Function: Rotate Accumulator Right through Carry flag Description: The eight bits in the Accumulator and the carry flag are together rotated one bit to the right. Bit 0 moves into the carry flag; the original value of the carry flag moves into the bit 7 position. No other flags are affected. Example: The Accumulator holds the value 0C5H (11000101B), the carry is zero. The following instruction, RRC A leaves the Accumulator holding the value 62 (01100010B) with the carry set. Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 0 0 0 1 0 0 1 1 Operation: RRC (An) ← (An + 1) n = 0 - 6 (A7) ← (C) (C) ← (A0) 45. SETB Function: Set Bit Description: SETB sets the indicated bit to one. SETB can operate on the carry flag or any directly addressable bit. No other flags are affected. Example: The carry flag is cleared. Output Port 1 has been written with the value 34H (00110100B). The following instructions, SETB C SETB P1.0 sets the carry flag to 1 and changes the data output on Port 1 to 35H (00110101B). 45.1. SETB C Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 1 1 0 1 0 0 1 1 Operation: SETB (C) ← 1 45.2. SETB bit Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Phụ lục 4 – Mô tả tập lệnh Phạm Hùng Kim Khánh Trang 229 Bytes: 2 Cycles: 1 Encoding: 1 1 0 1 0 0 1 0 bit address Operation: SETB (bit) ← 1 46. SJMP rel Function: Short Jump Description: Program control branches unconditionally to the address indicated. The branch destination is computed by adding the signed displacement in the second instruction byte to the PC, after incrementing the PC twice. Therefore, the range of destinations allowed is from 128 bytes preceding this instruction 127 bytes following it. Example: The label RELADR is assigned to an instruction at program memory location 0123H. The following instruction, SJMP RELADR assembles into location 0100H. After the instruction is executed, the PC contains the value 0123H. Note: Under the above conditions the instruction following SJMP is at 102H. Therefore, the displacement byte of the instruction is the relative offset (0123H- 0102H) = 21H. Put another way, an SJMP with a displacement of 0FEH is a one- instruction infinite loop. Bytes: 2 Cycles: 2 Encoding: 1 0 0 0 0 0 0 0 relative address Operation: SJMP (PC) ← (PC) + 2 (PC) ← (PC) + rel 47. SUBB A, Function: Subtract with borrow Description: SUBB subtracts the indicated variable and the carry flag together from the Accumulator, leaving the result in the Accumulator. SUBB sets the carry (borrow) flag if a borrow is needed for bit 7 and clears C otherwise. (If C was set before executing a SUBB instruction, this indicates that a borrow was needed for the previous step in a multiple-precision subtraction, so the carry is subtracted from the Accumulator along with the source operand.) AC is set if a borrow is needed for bit 3 and cleared otherwise. OV is set if a borrow is needed into bit 6, but not into bit 7, or into bit 7, but not bit 6. When subtracting signed integers, OV indicates a negative number produced when a negative value is subtracted from a positive value, or a positive result when a positive number is subtracted from a negative number. The Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Phụ lục 4 – Mô tả tập lệnh Phạm Hùng Kim Khánh Trang 230 source operand allows four addressing modes: register, direct, register-indirect, or immediate. Example: The Accumulator holds 0C9H (11001001B), register 2 holds 54H (01010100B), and the carry flag is set. The instruction, SUBB A,R2 will leave the value 74H (01110100B) in the accumulator, with the carry flag and AC cleared but OV set. Notice that 0C9H minus 54H is 75H. The difference between this and the above result is due to the carry (borrow) flag being set before the operation. If the state of the carry is not known before starting a single or multiple-precision subtraction, it should be explicitly cleared by CLR C instruction. 47.1. SUBB A,Rn Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 1 0 0 1 1 r r r Operation: SUBB (A) ← (A) - (C) - (Rn) 47.2. SUBB A,direct Bytes: 2 Cycles: 1 Encoding: 1 0 0 1 0 1 0 1 direct address Operation: SUBB (A) ← (A) - (C) - (direct) 47.3. SUBB A,@Ri Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 1 0 0 1 0 1 1 i Operation: SUBB (A) ← (A) - (C) - ((Ri)) 47.4. SUBB A,#data Bytes: 2 Cycles: 1 Encoding: 1 0 0 1 0 1 0 0 immediate data Operation: SUBB (A) ← (A) - (C) - #data Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Phụ lục 4 – Mô tả tập lệnh Phạm Hùng Kim Khánh Trang 231 48. SWAP A Function: Swap nibbles within the Accumulator Description: SWAP A interchanges the low- and high-order nibbles (four-bit fields) of the Accumulator (bits 3 through 0 and bits 7 through 4). The operation can also be thought of as a 4-bit rotate instruction. No flags are affected. Example: The Accumulator holds the value 0C5H (11000101B). The instruction, SWAP A leaves the Accumulator holding the value 5CH (01011100B). Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 1 1 0 0 0 1 0 0 Operation: SWAP (A3-0) ↔ (A7-4) 49. XCH A, Function: Exchange Accumulator with byte variable Description: XCH loads the Accumulator with the contents of the indicated variable, at the same time writing the original Accumulator contents to the indicated variable. The source/destination operand can use register, direct, or register-indirect addressing. Example: R0 contains the address 20H. The Accumulator holds the value 3FH (0011111lB). Internal RAM location 20H holds the value 75H (01110101B). The following instruction, XCH A,@R0 leaves RAM location 20H holding the values 3FH (00111111B) and 75H (01110101B) in the accumulator. 49.1. XCH A,Rn Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 1 1 0 0 1 r r r Operation: XCH (A) ↔ ((Rn) 49.2. XCH A,direct Bytes: 2 Cycles: 1 Encoding: 1 1 0 0 0 1 0 1 direct address Operation: XCH (A) ↔ (direct) Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Phụ lục 4 – Mô tả tập lệnh Phạm Hùng Kim Khánh Trang 232 49.3. XCH A,@Ri Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 1 1 0 0 0 1 1 i Operation: XCH (A) ↔ ((Ri)) 50. XCHD A,@Ri Function: Exchange Digit Description: XCHD exchanges the low-order nibble of the Accumulator (bits 3 through 0), generally representing a hexadecimal or BCD digit, with that of the internal RAM location indirectly addressed by the specified register. The high-order nibbles (bits 7-4) of each register are not affected. No flags are affected. Example: R0 contains the address 20H. The Accumulator holds the value 36H (00110110B). Internal RAM location 20H holds the value 75H (01110101B). The following instruction, XCHD A,@R0 leaves RAM location 20H holding the value 76H (01110110B) and 35H (00110101B) in the Accumulator. Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 1 1 0 1 0 1 1 i Operation: XCHD (A3-0) ↔ ((Ri3-0)) 51. XRL , Function: Logical Exclusive-OR for byte variables Description: XRL performs the bitwise logical Exclusive-OR operation between the indicated variables, storing the results in the destination. No flags are affected. The two operands allow six addressing mode combinations. When the destination is the Accumulator, the source can use register, direct, register-indirect, or immediate addressing; when the destination is a direct address, the source can be the Accumulator or immediate data. Note: When this instruction is used to modify an output port, the value used as the original port data is read from the output data latch, not the input pins. Example: If the Accumulator holds 0C3H (1100001lB) and register 0 holds 0AAH (10101010B) then the instruction, XRL A,R0 leaves the Accumulator holding the value 69H (01101001B). When the destination is a directly addressed byte, this instruction can complement combinations of bits in any RAM location or hardware register. The pattern of bits to Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Phụ lục 4 – Mô tả tập lệnh Phạm Hùng Kim Khánh Trang 233 be complemented is then determined by a mask byte, either a constant contained in the instruction or a variable computed in the Accumulator at run-time. The following instruction, XRL P1,#00110001B complements bits 5, 4, and 0 of output Port 1. 51.1. XRL A,Rn Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 0 1 1 0 1 r r r Operation: XRL (A) ¬ (A) XOR (Rn) 51.2. XRL A,direct Bytes: 2 Cycles: 1 Encoding: 0 1 1 0 0 1 0 1 direct address Operation: XRL (A) ¬ (A) XOR (direct) 51.3. XRL A,@Ri Bytes: 1 Cycles: 1 Encoding: 0 1 1 0 0 1 1 i Operation: XRL (A) ¬ (A) XOR (Ri) 51.4. XRL A,@#data Bytes: 2 Cycles: 1 Encoding: 0 1 1 0 0 1 0 0 immediate data Operation: XRL (A) ¬ (A) XOR #data 51.5. XRL direct,A Bytes: 2 Cycles: 1 Encoding: 0 1 1 0 0 0 1 0 direct address Sưu tầm bởi: www.daihoc.com.vn Giáo trình Vi điều khiển Phụ lục 4 – Mô tả tập lệnh Phạm Hùng Kim Khánh Trang 234 Operation: XRL (direct) ¬ (direct) XOR (A) 51.6. XRL direct,#data Bytes: 3 Cycles: 2 Encoding: 0 1 1 0 0 0 1 1 direct address immediate data Operation: XRL (direct) ¬ (direct) XOR #data
File đính kèm:
giao_trinh_mon_hoc_vi_dieu_khien.pdf