mİkrodenetleyİcİler i ders notlari ‘nın devamıdır. sadece ... · 1 mİkro denetleyİcİler...

16
1 MİKRO DENETLEYİCİLER II DERS NOTLARI Prof. Dr. Hakan Ündil 2015-2016 Bahar-Vize (MİKRODENETLEYİCİLER I DERS NOTLARI ‘nın devamıdır. Sadece VİZE için olan kısımdır) 5 . BÖLÜM - DÖNGÜ (ÇEVRİM) ve Z BAYRAĞI 5.1. Döngü Kullanmak Bazen belli işlem ya da işlemlerin belirli sayıda tekrarlanması istenebilir. Böyle bir durumda örnek olarak SAYAC isimli bir file register kullanılabilir. Genellikle tekrar sayısı (SAYAC)’ a yüklendikten sonra her döngüde (SAYAC) 1 azaltılarak SAYAC = h’00’ a ulaşılana kadar döngü devamı ettirilir. SAYAC = h’00olduğunda program döngüden çıkarak yoluna devam eder. Bu amaçla DECFSZ komutu kullanılabilir. Bu komut her icra edildiğinde ilgili file register (burada SAYAC) 1 azaltılır ve SAYAC = h’00’ olunca bir sonraki komuta atlanır. Aksi halde (SAYAC h’00’ ise) DECFSZ komutundan hemen sonraki (sıradaki) komut icra edilir. Bu komutun formatı (kullanılış biçimi): (File Register yerine SAYAC kullanılmıştır) DECFSZ SAYAC , d W yada F şeklindedir. Aşağıdaki örnek program parçası ve akış diyagramında PORTB ‘nin ve SAYAC’ ın daha önce tanımlandığı farz edilmiştir. Önce SAYAC’a h’FF’ sayısı yüklenmiş ve SAYAC azaltılmaya başlanmıştır. SAYAC= h’00’ olana kadar SAYAC=00 mı? sorusuna “HAYIR” cevabı alınacak ve azaltma devam edecektir. Döngü bitince de PORTB’ ye ( FF ) yüklenmektedir. . Program Parçası . MOVLW h’FF’ MOVWF SAYAC ; SAYAC’a FF yükle TEKRAR DECFSZ SAYAC, F ; SAYAC’ı 1 azalt GOTO TEKRAR ; SAYAC=0 değilse MOVLW h‘FF’ ;SAYAC=0 ise MOVWF PORTB ;PORTB ye W yi yaz . . Örnek : PORTA’ nın 2. bitine (RA2) bağlı butona 10 kere basıldıktan sonra PORTB’ nin 0. bitine (RB0) bağlı LED’ in yakılması isteniyor (Her butona basılması arasında 25 komut peryodu beklenmesi arzu edilmektedir. Böylelikle butondan doğan parazitler engellenmiş ve bir basışta 10

Upload: dangdat

Post on 29-Aug-2019

240 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

1

MİKRO DENETLEYİCİLER II

DERS NOTLARI Prof. Dr. Hakan Ündil

2015-2016 Bahar-Vize

(MİKRODENETLEYİCİLER I DERS NOTLARI ‘nın devamıdır. Sadece VİZE için olan kısımdır)

5 . BÖLÜM - DÖNGÜ (ÇEVRİM) ve Z BAYRAĞI

5.1. Döngü Kullanmak

Bazen belli işlem ya da işlemlerin belirli sayıda tekrarlanması istenebilir. Böyle bir durumda

örnek olarak SAYAC isimli bir file register kullanılabilir. Genellikle tekrar sayısı (SAYAC)’ a

yüklendikten sonra her döngüde (SAYAC) 1 azaltılarak SAYAC = h’00’ a ulaşılana kadar döngü devamı

ettirilir. SAYAC = h’00’ olduğunda program döngüden çıkarak yoluna devam eder.

Bu amaçla DECFSZ komutu kullanılabilir. Bu komut her icra edildiğinde ilgili file register

(burada SAYAC) 1 azaltılır ve SAYAC = h’00’ olunca bir sonraki komuta atlanır. Aksi halde

(SAYAC h’00’ ise) DECFSZ komutundan hemen sonraki (sıradaki) komut icra edilir.

Bu komutun formatı (kullanılış biçimi): (File Register yerine SAYAC kullanılmıştır)

DECFSZ SAYAC , d W yada F şeklindedir.

Aşağıdaki örnek program parçası ve akış diyagramında PORTB ‘nin ve SAYAC’ ın daha önce

tanımlandığı farz edilmiştir. Önce SAYAC’a h’FF’ sayısı yüklenmiş ve SAYAC azaltılmaya başlanmıştır.

SAYAC= h’00’ olana kadar SAYAC=00 mı? sorusuna “HAYIR” cevabı alınacak ve azaltma devam

edecektir. Döngü bitince de PORTB’ ye ( FF ) yüklenmektedir.

.

Program Parçası

. MOVLW h’FF’

MOVWF SAYAC ; SAYAC’a FF yükle

TEKRAR DECFSZ SAYAC, F ; SAYAC’ı 1 azalt

GOTO TEKRAR ; SAYAC=0 değilse

MOVLW h‘FF’ ;SAYAC=0 ise

MOVWF PORTB ;PORTB ye W yi yaz

.

.

Örnek : PORTA’ nın 2. bitine (RA2) bağlı butona 10 kere basıldıktan sonra PORTB’ nin 0. bitine

(RB0) bağlı LED’ in yakılması isteniyor (Her butona basılması arasında 25 komut peryodu

beklenmesi arzu edilmektedir. Böylelikle butondan doğan parazitler engellenmiş ve bir basışta 10

2

STATUS

Register

2

Z

0

C Elde bayrağı

Sıfır bayrağı

kere basılmış gibi sayılmasının önüne geçilmiş olacaktır. Bekleme süresi yetersiz ise arttırılabilir).

Gerekli program parçasını PIC 16F84 için assembly dili ile yazınız.

Program Parçası

MOVLW d‘10’

MOVWF SAYAC ; SAYAC’a d’10’ sayısı yaz.

TEST BTFSC PORTA, 2 ; RA2= 0 mı?

GOTO TEST ; Değilse TEST etmeye devam et

NOP ; İşlem yapma, çok sayıda NOP peşpeşe yazılacak

.

.

. ;(NOP : İşlem yapma,1 peryot bekle komutudur )

.

NOP ; Üstte toplam 25 adet NOP komutu var.

DECFSZ SAYAC, F ; SAYAC’ı 1 azalt sonuç (00) mı?

GOTO TEST ; Değilse TEST ‘e git

BSF PORTB, 0 ; Evetse, PORTB nin 0. bitini 1 yap.

...

Yukarıdaki örnekte 25 adet NOP (İşlem yapma) kullanılmıştır. Böyle bir sistemde bütona iki

basma arasındaki bekleme süresi arttırılmak istenirse bu sayı arttırılır. Ancak bu durumda program

hafızasının gereksiz dolması gibi bir sorunla karşılaşırız. Bunun yerine ilerde incelenecek zaman

geciktirme programları kullanılır.

5.2. Karşılaştırma İşlemi ve Çıkarma Komutları

Döngüde kullanılan SAYAC veya benzeri bir file register her zaman azalan yönde çalışmaz. Bazı

uygulamalarda SAYAC’ın artan yönde sayması istenir. SAYAC’ın “1” arttırılması için INCF komutu

kullanılabilir. Her döngüde SAYAC değeri arttıkça istenen SAYAC değerine ulaşılıp ulaşmadığını

belirlemek için istenen sayı ile SAYAC değeri çıkartılarak karşılaştırılır. Çıkartma sonucu olan (Fark)

sıfıra eşit olduğunda yani eşitlik sağlanınca döngü sona erdirilir.

Bu işlemde çıkartma komutu gerektiğinden önce 2 adet olan çıkartma komutlarını inceleyelim.

Bunun için de STATUS registerinde önemli 2 bayrak olan Z ve C bayraklarına göz atalım.

STATUS’un 2. biti olan Z bayrağı, bir işlemin sonucu sıfır olduğunda (Z=1) olan bir

bayraktır. Aksi halde yani sonuç sıfırdan farklı ise (Z=0) olur.

STATUS’un 0. biti olan C bayrağı, elde bayrağı olarak adlandırılırken çıkarma

işlemlerinde borç yoksa bu bayrak (1), borç varsa (0) değerini alır.

SUBWF (Çıkarma) Komutunu haturlayalım…

Bu komut, o andaki file registerinin içeriğini W registerinden çıkarır ve sonucu W yada file

registerine yazar. Komut Formatı;

3

SUBWF File registeri , W yada f şeklindedir.

Çıkarma sonucunda Z ve C bayraklarının değerleri çıkartılan iki sayı arasındaki ilişki bilgisini taşır.

Daha sonra bu bayrakların aldıkları değerlere göre programda dallanma gerçekleştirilebilir.

(File registeri – W) şeklindeki çıkartma işlemi için muhtemel durumlar şu şekilde

verilebilir :

File registeri > W ise Z = 0 ve C = 1

File registeri = W ise Z = 1 ve C = 1

File registeri < W ise Z = 0 ve C = 0

Örnek olarak SAYAC adlı file registeri sıfırladıktan sonra (09) olana kadar birer arttıran Z

bayrağını yani iki sayının eşitliğini test eden TEKRAR etiketli bir döngü düzenleyelim:

Program Parçası

CLRF SAYAC ; SAYAC’ı sıfırla

TEKRAR INCF SAYAC, F ; SAYAC ‘ı 1 arttır

MOVLW h‘09’

SUBWF SAYAC, W ; SAYAC’dan W yi çıkar

BTFSS STATUS, 2 ; Z bayrağı 1 mı?

GOTO TEKRAR ; Değilse TEKRAR ‘a git.

Program parçasındaki SAYAC değeri o ana kadar ki arttırma sayısını belirtir. Burada çıkarma

komutu olan SUBWF kullanılarak SAYAC değerinden aküye yüklenmiş (09) sayısı çıkartıldığında

sonucun durumuna göre STATUS registerinde bulunan Z ( Sıfır biti=bayrağı ) ve C ( Elde biti=bayrağı )

etkilenir. SAYAC= 09 olduğunda yani fark sıfır ise (sıfır bayrağı olan) Z=1 olacaktır. Burada C

bayrağına ihtiyaç yoktur.

Yukarıdaki programda kullanılan SUBWF SAYAC, W komutu ile SAYAC’tan W

çıkarılarak sonuç W ‘ye yazılır , Ancak bu program parçasında sonucun yani farkın ne

olduğu bizi ilgilendirmemektedir. Biz bu farkın sıfır olup olmadığı ile ilgilenmekteyiz .

Bir başka bir örnek olarak aşağıdaki program parçası ile önce HAFIZA adı verilen ve daha önce

tanımlanmış bir adrese h‘35’ sayısını yazalım. Bu sayı akümülatöre (W’ ye) yüklenen sayıdan küçük

yada büyük ise (eşit değilse, Z=0 ise) PORTB’ nin 0. bitini ( RB0=1) yapalım. Aksi takdirde (DEVAM)

etiketine gönderelim.

SAYAC’ ı sıfırla

W h‘09’

SAYAC’ ı 1 arttır

W’ den SAYAC’ı çıkart

Z = 1 mi?

EVET

HAYIR

SON

4

Program parçası

MOVLW h‘35’

MOVWF HAFIZA ; HAFIZA registerine h’35’ yaz

MOVLW (SAYI) ; ( SAYI )’yı Aküye yükle.

SUBWF HAFIZA, W ; HAFIZA’dan W’ yi çıkar

BTFSC STATUS, 2 ; Z=0 mı?

GOTO DEVAM ; Değilse DEVAM’a git

BSF PORTB, 0 ; Evetse RB0=1 yap.

DEVAM ...........

NOT: (SAYI) yerine bir bytelık (h‘28’, h‘35’, h‘4A’ gibi ) çıkarılacak (karşılaştırılacak)

sayılardan 2.sayı yazılacaktır. DEVAM etiketi program parçasının sonunda (çıkışında) yer

almaktadır.

SUBLW (Çıkarma) Komutu:

SUBWF komutuna benzer olup bu komutla sabit sayıdan W ‘nin içeriği çıkarılır. Sonuç yine W

registerine yazılır. Komut formatı aşağıda verilmiştir.

SUBLW k ; Burada k, W’nın çıkarılacağı sabit sayıyı temsil etmektedir.

Örnek olarak bu komutu kullanarak W registerine h‘40’ yazdıktan sonra, h‘50’ sayısından W ’de

bulunan sayıyı çıkartalım. (W deki sayı h’50’ ile karşılaştırılıyor) Z bayrağı ( =0 ) ise PORTB’ nin 3., 4., ve

5. bitlerine (1) , diğerlerine (0) yüklensin. Aksi halde ilerdeki DEVAM adresine dallanmak üzere bir

program parçası yazalım.

Program parçası

MOVLW h‘40’ ; W’ye h’40’ yükle

SUBLW h‘50’ ; h’50’ den W deki h’40’ ı çıkart.

BTFSC STATUS, 2 ; Z bayrağı = 0 mı? (Sayılar farklı mı?)

GOTO DEVAM ; Değilse (=eşitse) DEVAM adresine git.

MOVLW b‘00111000’ ; C=0 ise PORTB nin istenen bitlerini (1) yap

MOVWF PORTB

DEVAM …….

Örnek : PIC 16F84 için bir program parçası yazarak h‘1A’ sayısından h‘09’ sayısını

çıkarınız ve farkı PORTB’ ye yazınız. STATUS registerinin içeriğini de W’ ye aktarınız.

MOVLW h‘09’

SUBLW h‘1A’ ; h’1A’ sayısından W ‘deki 09 sayısını çıkar

MOVWF PORTB ; Fark PORTB’ ye yazıldı

MOVF STATUS, W ; STATUS Reg.’ i W’ ye aktarıldı

Örnek : (00)16’ dan başlayarak (08)16’ e kadar sayıları (00, 01, 02, ....., 08) (İleri Sayıcı gibi)

PORTB’ ye yazan bir program parçasını PIC16F84 için assembly dilinde yazınız.

CLRF SAYAC ; SAYAC’ı sıfırla

TEKRAR MOVF SAYAC, W ; SAYAC ‘yı W ‘ ye yükle

MOVWF PORTB ; PORTB den yolla

INCF SAYAC, F ; SAYAC’ ı 1 arttır

MOVLW h‘09’

SUBWF SAYAC, W ; (SAYAC – W) ‘i bul ve sonucu W ye yaz

BTFSS STATUS, Z ; Z bayrağı 1 mı?

5

GOTO TEKRAR ; Değilse TEKRAR’ a git.

DEVAM .......... ; Z=1 ise yoluna devam et...

5.3. Zaman Geciktirme Döngüleri

Bazı programlarda hiçbir şey yapmadan GECİKME program bloğu(parçası) ile bir süre beklenmesi

gerektiği daha önce belirtilmişti. Örnek olarak bir tuşa basılıp basılmadığını test etmek için programın bir

süre tuşun basılı kaldığını algılaması/ beklemesi gerekir. Bu maksatla “Zaman Geciktirme Döngüleri”

kullanılır.

5.3.1. Zaman Geciktirme Nasıl Yapılır ?

Zaman geciktirme için ya yazılım ya da donanımsal geciktirme imkanlarından yararlanmak

gerekir. Gecikme sağlamak için Yazılım kullanıldığında her komutun icra süresi bilinmeli ve ona göre

“Toplam Gecikme” hesaplanmalıdır. RC tipi osilatör kullanıldığında bu elemanların sıcaklığa bağlı değer

değiştirilmelerinden dolayı hassas bir gecikme süresi elde etmek mümkün olmaz. Böyle bir durumda

kristal/rezonatör kullanılması şarttır. Çok uzun gecikmeler için CPU’nun verimli çalışması açısından

“Donanım Gecikmesi” kullanılması elverişli olacaktır.

5.3.2. Komut Peryodu Nedir ?

PIC16F84 genellikle 4 MHz’ de çalıştırılır ve bu frekans içerde 4’ e bölünerek f = 1 MHz’ lik

dahili komut frekansı elde edilir. Bu frekans ise 1 (s =mikrosaniye) komut peryoduna (saniyede 1 milyon

komut) karşılık gelir. Bu da bir komutun icra (yürütülme) süresidir.

Ancak bazı komutlar 2 peryotta icra edilir. Bunlar :

GOTO RETFIE

CALL INCFSZ ( Sayaç 0 ise 1 peryot )

RETURN BTFSC ( Test Biti =1 ise 1 peryot )

DECFSZ ( Sayaç 0 ise 1 peryot ) BTFSS ( Test Biti =0 ise 1 peryot )

RETLW Prog. Sayacına veri yazan komutlar

5.3.3. Tek Döngü İle Maksimum ve Minimum Gecikme

Bir SAYAC registeri içine “FF” yazarsak maksimum, “01” yazarsak minimum gecikme elde

edilir. Aşağıdaki programda maksimum gecikme sağlamak için SAYAC’a (FF)16 = (255)10 yüklenmiştir.

Komut Peryot x İcra Sayısı

MOVLW h‘FF’ 1x1

MOVWF SAYAC 1x1

TEKRAR DECFSZ SAYAC, F 1 x 254 + 2

GOTO TEKRAR + 2 x 254

Toplam : 766 komut peryodu

Örnek : 4 MHz bir osilatörden beslenen PIC 16F84’ de 250 s gecikme sağlamak için bir

GECİKME rutini ( program parçası ) yazalım.

sμ1MHz14

MHz4 Bir dahili komut peryodu. Yani bir komut bu sürede yürütülür

6

SAYAC 2

0 mı?

SAYAC 1 h‘FF’

SAYAC 2 h‘FF’

SAYAC 1

0 mı?

EVET

EVET

HAYIR

HAYIR

SAYAC 2’ yi

1 azalt

SAYAC 1’ i

1 azalt

Komut Peryot Sayısı

MOVLW h‘52’ 1

MOVWF SAYAC 1

NOP 1

NOP 1

NOP 1

TEKRAR DECFSZ SAYAC, F 1 x 81 + 2 (h’52’= d’82’ dir)

GOTO TEKRAR + 2 x 81

250 peryot

O halde bu program parçası ile 1s x 250 = 250 s gecikme süresi elde edilmiş olur.

5.3.4. İçiçe İki Döngü İle Daha Fazla Gecikme

Tek döngüde SAYAC (FF) ile yüklense bile 766 peryot gecikme sağlanmakta idi. Bu süre az

gelebilir. Bu durumda içiçe 2 yada daha fazla döngü kullanılabilir. Bu amaçla kullanılacak bir çift döngü

rutin için akış diyagramı ve programı yapalım ( süre maximum olsun ).

5.3.5. İçiçe iki Döngü kullanan bir Akış Diyagramı ve Program Parçası

Akış Diyagramı ve Programı aşağıda verilmiştir. Böyle bir program için elde edilebilecek yaklaşık

Gecikme süresi de aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Komut İcra sayısı x Komut Peryodu

MOVLW h‘FF’ 1 MOVWF SAYAC 1 1

TEKRAR1 MOVLW h‘FF’ 1 x 255

MOVWF SAYAC 2 1 x 255

TEKRAR2 DECFSZ SAYAC2, F 1 x 255 x 255

7

CALL ALTP

END

STACK REG

RETURN

İlk Komut

Ana

Program

Alt

Program

GOTO TEKRAR2 2 x 255 x 255

DECFSZ SAYAC1, F 1 x 255

GOTO TEKRAR1 2 x 255

Toplam : 196606 peryot

1 s (mikro saniye) dahili komut peryodu için 196606 s = 0,196 saniye ~ = 0.2 saniyelik

yaklaşık gecikme elde edilir. SAYAC1 ile SAYAC2 farklı da olabilir. Bu durumda (255)

yerine o sayının karşılığı olan desimal sayı hesaba katılmalıdır.

Daha fazla gecikme elde etmek için bir SAYAC daha (SAYAC3 gibi) tanımlanarak bu zaman

geciktirme döngüsünün en dışına içiçe iki döngüde olduğu gibi ekleme yapılabilir. Fakat bu tarzdaki çok

uzun döngüler mikroişlemciyi meşgul edeceğinden asıl yapılması gereken diğer işlemler aksayacaktır. Bu

durumda donanım gecikmesi (timer) kullanmak tercih edilir.

********

6. BÖLÜM - ALT PROGRAMLAR

Program içerisinde birden fazla kullanılacak rutinler ( program parçaları ) varsa bunlar tekrar

yazılmaz. Bu suretle hem Program Hafızası tasarrufu sağlanır hem de programın okunabilirliği arttırılır.

Bunun için tekrar kullanılacak program parçaları ALTPROGRAM olarak düzenlenir . Ana (asıl)

Programdan Alt Programa CALL komutu ile gidilir, RETURN komutu ile ana programdaki CALL

komutunu hemen takip eden komuta geri dönülür. Dönüşün PIC içersinde gerçekleştirilebilmesi için

CALL komutuyla atlanırken geri dönüş adresinin saklanması gerekir. Bunun için STACK REGISTER

denilen özel bir registerden faydalanılır. Bu işlem otomatik yapıldığı için programcının bu işlemle ayrıca

ilgilenmesi gerekmez.

6.1. Bir Alt Programın Çağrılması ile PIC İçersindeki Olaylar

Bir alt programın çalışmasını şematik çizersek ve numaralanmış olarak gerçekleşen

işlemleri gösterirsek :

Bu işlemleri sırayla yazarsak;

1. Ana program başlangıçtan itibaren çalışır.

2. CALL _ ALTP komutu ile Alt programın ilk komutuna atlanır.

3. Ana programdan ayrılma adresi STACK Registere otomatik olarak saklanır.

4. Alt program ilk komuttan itibaren icra edilir.

8

16F84’ ü

tanıt, PORTB

çıkış

BAŞLA

PORTB’ yi sıfırla

PORTB h‘FF’

CALL GECİKME

CALL GECİKME

5. RETURN komutu ile karşılaşınca Alt programın bittiği anlaşılır ve Ana programda kaldığımız

yere geri dönülür.

6. STACK Registerde saklanmış ayrılma adresi alınır.

7. Ana program devam eder ve normal olarak END komutu ile son bulur.

şeklinde Alt Programa ait aşamalar elde edilir. Burada Programcı sadece CALL komutunu ve alt programı

yazmak ve bunların isimlerinin (etiketin) aynı olmasını sağlamakla yükümlüdür. Alt Program sonuna

RETURN yazılması, tüm programın (ana ve alt Programın) en altında END komutu bulunması zorunludur.

Diğer yukarıda sıralanan işlemler zaten PIC tarafından otomatik olarak yapılmaktadır.

6.2. Altprogramlı Program Parçası Örnekleri

Örnek : Bir çıkartma işlemi için ana programda 2. sayı PORTA ve akümülatöre alınacak daha

sonra altprogram çağrılıp burada PORTB deki 1. sayıdan 2. sayı çıkarılarak tekrar ana programa

dönülecektir ve sonuç tekrar PORTB ye yüklenecektir. Gerekli Program parçası ile altprogramı

yazınız.

Program Parçası CIKART AltProgramı

MOVF PORTA,W CIKART SUBWF PORTB,W

CALL CIKART RETURN

MOVWF PORTB (Altprogram END komutundan önce yer

almalıdır.)

Örnek : Bir AltProgram şeklinde bir Zaman Geciktirme Döngüsü kullanarak PORTB’ye bağlı

LED’lerin tamamını belli aralıklarla yakıp söndüren bir Program Parçası yazınız.

Program Parçası GECIKME Altprogramı

MOVLW h’00’ GECIKME MOVLW h’FF’

MOVWF PORTB MOVWF SAYAC1

CALL GECIKME DONGU1 MOVLW h’FF’

MOVLW h’FF’ MOVWF SAYAC2

MOVWF PORTB DONGU2 DECFSZ SAYAC2,F

CALL GECIKME GOTO DONGU2

GOTO TEKRAR DECFSZ SAYAC1,F

GOTO DONGU1

(Altprogram END komutundan önce yer almalıdır.)

Program Örneği: Gecikme altprogramı kullanarak Port B’ ye bağlı tüm LED’ leri yakıp söndüren

bir program için akış diyagramı çizerek gerekli assembly programını PIC 16F84 için yapınız.

;PROGRAM.ASM 15 / 10 / 2009

LIST P = 16F84

INCLUDE “ P16F84.INC”

SAYAC1 EQU h‘0C’

SAYAC2 EQU h‘0D’

BSF STATUS,5

CLRF TRISB

BCF STATUS,5

DEVAM MOVLW h‘00’

MOVWF PORTB

CALL GECİKME

MOVLW h‘FF’

MOWF PORTB

9

CALL GECİKME

GOTO DEVAM

GECİKME MOVLW h‘FF’

MOWF SAYAC1

TEKRAR1 MOWF SAYAC2

TEKRAR2 DECFSZ SAYAC2, F

GOTO TEKRAR2

DECFSZ SAYAC1, F

GOTO TEKRAR1

RETURN

END

BÖLÜM 7 - ARİTMETİK İŞLEMLER

PIC Mikrodenetleyicilerde aritmetik işlem komutları diğer komutlar kadar gerekli olmakta,

özellikle toplama, çıkartma ve (2n =2,4,8,16) ile çarpma ve (2

n =2,4,8,16) ile bölme işlemleri bu komutlarla

kolaylıkla gerçekleştirilebilmektedir.

PIC16F84 ‘de bulunan Temel Aritmetik İşlem Komutları şöylece özetlenebilir :

ADDLW : Bir sabiti W register ile toplar. Ve sonucu yine W registerine yazar.

ADDWF : W register ile File registeri toplar. Sonucu File registere ya da W‘ye

yazar.

SUBLW : Bir sabitten W’ yi çıkarır. Ve sonucu yine W registerine yazar

SUBWF : File registerden W’ yi çıkarır. Sonucu File registere yada W ‘ye

yazar.

RLF : C bayrağı üzerinden bitleri sola kaydırır (döndürür) [2 ile çarpma].

RRF : C bayrağı üzerinden bitleri sağa kaydırır (döndürür) [2 ile bölme].

( Dağıtılan Komut tablosunu ve önceki dönem konularını inceleyiniz)

NOT: 1) 8 bit toplamada C (elde-carry) bayrağı sonucun 8 bit dışına taşıp taşmadığını

gösterir. Şayet toplama komutu sonunda

C = 0 ise sonuç 8 biti (h’FF’ sayısını) aşmamıştır.

C = 1 ise sonuç 8 biti (h’FF’ sayısını) aşmıştır.

NOT: 2) 8 bitlik işaretsiz çıkartmada (0......255)10 = (0….FF)16 aralığında elde edilen sonuçta;

C = 1 ise sonuç pozitiftir.

[Yani 1.sayı 2.sayıdan BÜYÜK’ dür].

Borç (ödünç) yoktur…

C = 0 ise sonuç negatiftir.

[Yani 1.sayı 2. sayıdan KÜÇÜK’ dür].

Borç (ödünç) vardır…

NOT: 3) İşaretli sayılarla yapılan çıkartma işlemlerinde C bayrağı dikkate alınmaz.

Eğer ( -128 ..... +127) aralığı dışına çıkılmamışsa sadece 7. bit (Sonuç byte’ının en

solundaki bit) işareti tayin eder! Bu bit ‘0’ ise sonuç pozitif, ‘1’ ise sonuç negatiftir !

Bu dönemki çalışmalarda işaretli sayılar üzerinde işlem yapılmayacaktır.

10

7.1. 8 Bit Toplama:

PIC16F84’ de 8 bit toplama için 2 komut mevcuttur:

1) ADDLW Komutu: Sabit sayı ile W (Aküde) registerinde bulunan sayıyı toplar ve

neticeyi W registerine yazar.

Örn: ADDLW h’08’ ; h’08’ sayısını W’ ye ekler.

2) ADDWF Komutu : W registerinde bulunan sayı ile File registeri toplar ve sonucu

File registere yada W registere yazar.

Örn: ADDWF MEM, F ; W ile MEM registeri toplanır,

sonuç tekrar MEM’ e yazılır.

Çeşitli Hex. (16 ‘lı tabanda) Toplama İşlemleri:

1) h’09’ 2) h’03’ 3) h’F8’ 4) h’FE’

h’DE’ h’FB’ h’08’ h’08’

h’E7’ h’FE’ 1 h’00’ 1 h’06’

C Bayrağı : 0 oldu. C Bayrağı : 0 oldu. C Bayrağı : 1 oldu C Bayrağı :1 oldu

O halde sonuç h’FF’ den büyükse toplama işleminde C bayrağı= (1) olmaktadır.

Örnek : Önce W registerine h’5D’ yazdıktan sonra bu sayıyı h’42’ ile toplayıp neticeyi hem W

registerine ve hem de PORTB’ye yazmak için akış diyagramı çizerek assembly program parçasını yazınız.

Sonucu ve C bayrağını bulunuz.

MOVLW h’5D’ ; h’5D’ yi W ye yükle

ADDLW h’42’ ; h’42’ ile topla

MOVWF PORTB ;W deki sonuç PORTB ye

İşlemleri yaparsak :

İşlemi hem 16’lı (heksadesimal) hem de 2’li (binary) tabanda yaparsak;

Heks. olarak; Binary olarak;

5D 0101 1101

42 0100 0010

9F 1001 1111

C bayrağı = 0 C bayrağı = 0 (Sonuç FF’den küçük olduğu için)

7.2. 16 Bit (İki Byte) Toplama :

Toplama işleminde h’FF’ = d’255’ (1 byte)’ den daha büyük sayılar kullanıyorsak toplama

yapmadan önce bu sayıyı 2 byte’lık parçalar halinde ifade ederiz. Ve sonucu da 2 byte olarak buluruz.

11

1. sayı üst byte (XH) 2. sayı üst byte (YH)

1. sayı alt byte (XL)

2. sayı alt byte (YL)

Örnek olarak h’019F’ sayısını ele alalım. Burada ‘01’ i ise üst byte ve ‘9F’ i alt byte, olmak üzere

16 bitlik (16’lı olarak 4 haneli) sayıyı iki kısma ayırırız. Daha sonra toplanacak diğer sayıyı da aynen ikiye

ayırıp alt byte’ları birlikte, üst byte’ları da yine kendi aralarında topladıktan sonra alt byte’ların toplamını

bir registere, üst byte’ların toplamını bir başka registere yazarız.

Bu arada alt byte’ların toplamından (elde-carry) oluşursa bu eldeyi üst byte’lardan birine eklemek

gerekir. Bu durumda akış diyagramını bu program parçası için çizersek:

Örnek : h’32A6’ sabit sayısı ile h’2E9C’ sabit sayısını toplayarak sonucun alt-byte’ını

PORTB’ ye yazın. Daha sonra Program parçası GECIKME alt programına giderek neticenin

bu kez üst-byte’ını UST’ adlı registere gönderip yine GECIKME’ ye gidecek ve tekrar en

başa dönerek işlemleri sürekli tekrarlayacaktır. Akış diyagramını çizip, program parçasını

yazın (GECIKME alt programı yazılmayacaktır).

X. sayısı 32 A6

Y. sayısı 2E 9C

Önce toplama işlemini yapalım:

Hex. Desimal Binary

32 A6 12966 0011 0010 1010 0110

+ 2E 9C + 11932 + 0010 1110 1001 1100

61 42 24898 0110 0001 0100 0010

Akış Diyagramı Program Parçası

XL EQU h’0C’ ; XL için 1 byte’lık yer ayır.

XH EQU h’0D’ ; XH için 1 byte’lık yer ayır.

YL EQU h’0E’ ; YL için 1 byte’lık yer ayır.

YH EQU h’0F’ ; YH için 1 byte’lık yer ayır.

BASLA MOVLW h’A6’

12

MOVWF XL

MOVLW h’32’

MOVWF XH

MOVLW h’9C’

MOVWF YL

MOVLW h’2E’ ; Verilen değerler X,Y lere yazıldı.

MOVWF YH ; X ve Y byte’ları ayrılan registerler yükle.

TOPLA MOVF XL, W

ADDWF YL, W ; XL ve YL yi topla.

MOVWF PORTB ;Sonucu PORTB ‘ye yaz

BTFSC STATUS, 0 ; C = 0 mı?

INCF XH, F ; Hayırsa XH’ı (1) arttır

CALL GECIKME ;Gecikme alt prog. çağır

MOVF XH, W

ADDWF YH, W ; YH ile XH ‘ı topla.

MOVWF UST ; Sonucu UST ‘e yaz

CALL GECIKME ;Gecikme altprogramını çağır

GOTO BASLA

7.3. 8 Bit Çıkartma:

PIC16F84 Mikrodenetleyicisinde 2 tür çıkartma komutu vardır. Daha önce karşılaştırma işlemi için

(Bkz. Mikroişlemciler ve Mikrodenetleyiciler 1 Ders Notları) kullanılan bu komutlar SUBLW ve SUBWF

şeklindedir. Kısaca hatırlarsak;

SUBLW komutunda sabit sayıdan W registerinin içeriği çıkarılarak sonuç W’ ye yazılır.

Örn: SUBLW h’09’ ; h’09’ dan W registeri çıkarılır, sonuç W’ ye yazılır.

SUBWF komutunda ise File registerden W çıkarılır ve sonuç W’ ye yada File registere yazılır.

Örn: SUBWF MEM, F ; MEM adı ile tanımlı registerin içeriğinden W çıkarılır

; ve sonuç F’ e yazılır.

Örn: SUBWF h’20’, W ;0x20 adresinde bulunan sayından W çıkarılır,Wye yazılır

İşaretsiz Sayılarla Çeşitli Çıkartma İşlemleri:

1) h‘08’ 2) h’08’

h’09’ h’07’

h’FF’ (Binaryde Tümleyen Arit. kullanarak) h’01’

C bayrağı = 0 (sonuç negatif) C bayrağı = 1 (sonuç pozitif)

Örnek : PORTA’ da bulunan h’1B’ sayısından h’0A’ sayısını çıkaran ve neticeyi PORTB’ ye

yazan bir program parçasını ve ilgili akış diyagramı ile yapınız. Sonucu ve C bayrağının değerini veriniz.

MOVLW h’0A’

13

Borç

Hayır

Alt byteları çıkar

Üst byteları çıkar

Evet

(Borç

varmı?)

C = 0 mı?

1. sayının üst byte’ından

(1) çıkar

SUBWF PORTA, W ; PORTA – (0A)

MOVWF PORTB ; Sonuç PORTB ye

İşlem: Hex. Komplement Aritmetiği İle

h’1B’ 0001 1011 0001 1011

h’0A’ 0000 1010 1111 0110

h’11’ 0001 0001

C bayrağı = 1(Borç yok) C bayrağı = 1 olur.

Örnek : MEM1 adlı registerde bulunan h’35’ sayısından h’4C’ sayısını çıkardıktan sonra elde

edilen ‘negatif’ sayıyı PORTB’ deki LED’ leri yakarak ( 1 yaparak) gösteren bir program parçası yazınız.

Yanacak LED’ leri ve C bayrağını bulunuz.

Program Parçası:

MOVLW h’4C’

SUBWF MEM1, F

COMPF MEM1, F ; 0 1, 0 1 koyar.

INCF MEM1 ; 1 arttırır, tabana göre komplement’i(tümleyeni) bulur.

MOVF MEM1, W ; MEM1 ‘i W’ ye alır.

MOVWF PORTB ; sonucu PORTB’ ye yazar.

Hex. Yapalım Binary Yapalım

h’35’ 0011 0101 0011 0101

h’4C’ 0100 1100 1011 0100

h’-17’ 1110 1001 (negatif)

PORTB’ de RB4, RB2, RB1, RB0

bağlı LED’ ler yanacaktır. Tümleyen alınırsa

0001 0111

h’17’(C=0) Cevap: -17

7.4. 16 Bit (İki byte) Çıkartma:

16 bit toplamaya benzerdir. Eksilen ve çıkan sayıların üst ve

alt byte’ları için birer olmak üzere 4 byte kullanılması gerekir.

Örnek olarak h’53A8’ sayısından h’24F6’ sayısını çıkarmak için;

Genel bir ‘akış diyagramı parçası’ çizersek :

53 A8 yandaki gibi bir durum ortaya çıkacaktır.

24 F6

2E B2

Bu defa altbyte’ların çıkartılamasından borç kaldıysa

1. sayının üstbayt’ından [burada 53’den] (1) çıkarılmalıdır.

14

Örnek : Yukarıda verilen 2 byte’lık 1.sayının sırasıyla düşük ve yüksek anlamlı byte’lar olmak

üzere MEM1L ve MEM1H adlı registerlerde bulunduğu , yine 2 byte’lık 2. sayının MEM2L ve MEM2H

adlı registerlerde mevcut olduğunu varsayarak çıkarma işlemini yapınız. Sonucun alt byte’nı PORTB ‘ye

yazınız, üst byte’nı ise RA0 biti = 0 olduktan sonra yine PORTB’ ye gönderilmesini sağlayan bir program

parçası yazınız .

Program Parçası:

CIKAR MOVF MEM2L, W

SUBWF MEM1L, F ; MEM1L ‘den MEM2L ‘yi çıkart.

BTFSS STATUS, 0 ; C = 0 mı? (Borç var mı?)

DECF MEM1H, F ; Evetse MEM1H’ dan 1 eksilt

MOVF MEM2H, W ; Hayırsa W MEM2H

SUBWF MEM1H, F ; Üst byte sonucunu yine MEM1H’a yaz.

MOVF MEM1L, W ; W MEM1L

MOVWF PORTB ; Alt byte sonucunu PORTB’ ye

TEST BTFSC PORTA, 0 ; RA0’ a basıldı mı?

GOTO TEST ; Hayırsa TEST’ e git.

MOVF MEM1H, W ; Evetse MEM1H ‘ı W ’ye aktar.

MOVWF PORTB ; Üst byte’ ı PORTB’ ye yükle.

BÖLÜM 8 - LOJİK İŞLEM KOMUTLARI

8.1. RLF Komutu (Bir bit Sola Kaydırma)

Bir file register içinde bulunan bitlerin birer bit sola kaydırılması işlemidir. Bu durumda en solda

bulunan ( 7. bit ) C ( elde ) bayrağına geçmekte, daha önce C’ de bulunan bit ise en sağdaki ( 0.) bite

geçmektedir. Komutun formatı;

RFL FİLE REGISTER , d W yada F ( Sonucun Yeri )

Komutu şematik gösterirsek;

Program Örneği : Bir programla önce PORTB ye h’01’ yükleyin. Daha sonra 1 defa bu biti sola

kaydırın. Bu işlemin daha iyi görülebilmesi için üst üste 2 kere GECIKME alt programı kullanın.

; PROGRAM.ASM

LIST P = 16F84

INCLUDE “ P16F84.INC”

GECİK1 EQU h‘0C’

GECİK2 EQU h‘0D’

BCF STATUS, 0 ; Elde yi sıfırla

15

BASLA

16F84’ ü tanıt

PORTB çıkış

PORTB 01

CALL GECIKME

CALL GECIKME

RLF PORT B

SON

BSF STATUS, 5 ; Bank1’e geç

CLRF TRISB ; PORTB Çıkış

BCF STATUS, 5 ; Bank0’a geç

MOVLW h‘01’

MOVWF PORTB ;PORTB’ ye 01 yaz

CALL GECIKME ; Bekleme yap

CALL GECIKME ; Tekrar Bekleme yap

RLF PORTB,F ; 1 bit sola ötele

BEKLE GOTO BEKLE

GECIKME MOVLF h‘FF’ ; Önceki Gecikme Alt Prog ile aynı

MOVWF GECIK1

DONGU 1 MOVLW h‘FF’

MOVWF GECIK2

DONGU2 DECFSZ GECIK2, F

GOTO DONGU2

DECFSZ GECIK1, F

GOTO DONGU1

RETURN

END

8.2. RRF Komutu (Bir Bit Sağa Kaydırma)

RRF komutu da RLF komutuna benzer olup fark bu defa kaydırma işleminin sağa olması

dolayısıyla en sağdaki bit (0.bit) C ( elde ) bayrağına geçecektir. Daha önce C bayrağında bulunan bit

ise bu sefer en soldaki (7.bite) geçecektir. Komut formatı;

RRF FİLE REGİSTER , d Sonucun gideceği yer

W yada F Mesela MEM adlı bir file registere hex 30 sayısını yazın. Aynı anda C bayrağı da (C= 1) ise RRF

komutunun icrasından önce ve sonraki durum:

Bu işlem için kullanılacak program komutları :

MOVLW h‘49’ ; W Registerine (49)16 yükle

MOVWF MEM ; W ‘ yi MEM adresine sakla

RRF MEM, F ; MEM ’ i Sağa bir bit ötele şeklinde olacaktır.

16

0001 1111

HAFIZA1

1110 0000

HAFIZA2

8.3. COMF ve SWAPF Komutları

COMF komutu ile istenen bir file register içinde (0) lar (1) ve (1) ler (0) yapılabilir [1’ e

göre tümleyen işlemi !.. ] . Komut formatı;

COMF FILE REGISTER , d Sonucun gideceği yer

( destination ) ( W yada F yazılır )

şeklindedir.

Örnek: HAFIZA1 adlı registere ( 1F )16 yüklendikten sonra bunun tersini bularak

HAFIZA2’ ye saklayan Program Parçasını yazın.

MOVLW h‘0F’

MOVWF HAFIZA1

COMF HAFIZA1, W

MOVWF HAFIZA2

SWAPF komutu ise bir file register içindeki ilk dört bit (Yüksek anlamlı Nibble) ile son

dört bitlerin (Düşük anlamlı Nibble) yerlerini değiştirir. Komut formatı;

SWAPF FILE REGISTER , d şeklindedir.

Örnek: PORTB’ ye ( 3F ) yazdıktan sonra ilk ve son 4’lü bitlerin yerini değiştiren ve

sonucu W ye yazan Program parçası yazın.

MOVLW h‘3F’

MOVWF PORTB

SWAPF PORTB, W

NOT: Sınava Lab.’da yapılan deney de Vize sınavına dahildir…

*********

Faydalanılan Kaynaklar :

1- Mikroişlemciler Ders Notları 1 - 2 (6502) , Doç. Dr. Hakan ÜNDİL

2- Mikrodenetleyiciler ve PIC Programlama, Orhan ALTINBAŞ

3- PIC Mikrodenetleyiciler , Fevzi AKAR – Mustafa YAĞIMLI

4- Adım Adım PIC Programlama, Yaşar BODUR

5- PIC Microcontroller Uygulama Devreleri, Gökhan DİNÇER

6- Microchip PIC16F8X ve PIC16F877 PIC Data Sheet,

7- www.microchip.com web adresi.