Tổng quan về PIC

Movlw 1100 ANDWF 05h,0 Ví dụ thứ hai sẽ kiểm tra nội dung trong W. ANDLW 1100 ‰ Lệnh IOR: Lệnh IOR đơn giản như là một hàm OR, khi một trong hai bit =1 hoặc cả hai đều = 1 mà OR với nhau sẽ cho kết quả = 1, ngược lại sẽ =0. ‰ Lệnh ADDLW và ADDWF: ADD là một hàm cộng 2 số với nhau, nếu kết quả lớn hơn 8bit thì cờ CARRY sẽ được set lên 1 ngược lại nó =0. Cờ CARRY có địa chỉ byte 03h và nằm tại bit0. Một lần nữa con Pic cho ta 2 món chế biến từ hàm ADD, đó là ADDLW và ADDWF, bạn cũng có thể đoán rằng nó cũng tương tự như các hàm ở trên. Lệnh ADDLW cộng nội dung của thanh ghi W với một số xác định, cú pháp là: ADDLW Lệnh ADDWF cộng nội dung của thanh ghi W với một thanh ghi bất kỳ, kết quả lưu trong W, cú pháp là: ADDWF ,d là thanh ghi mà chúng ta chỉ định và d nói cho con Pic biết nơi lưu kết quả. Nếu d=0 kết quả lưu trong thnh ghi W, d=1 kết quả lưu trong thanh ghi ta chỉ định (tức là ). ‰ Lệnh SUBLW and SUBWF: Hàm SUB, tôi dám đánh cược bạn không thể đoán được hàm này làm cái gì ?!, thôi được rồi, xem như bạn đã đoán ra, hàm SUB này trừ 1bit với 1bit khác. Một lần nữa con Pic lại cho ta 2 món được chế biến từ hàm SUB, đó là SUBLW and SUBWF, cú pháp thì giống y như là những món của hàm ADD nhưng mà thay vì cộng thì nó trừ. ‰ Lệnh INCF và INCFSZ: Nếu chúng ta muốn cộng 1 với một số trong Pic, đơn giản ta sử dụng hàm ADD và số 1, cái bất tiện là đầu tiên ta phải bỏ con số 1 vào trong thanh ghi W, sau đó dùng lệnh ADDLW 1 để tăng nó lên 1. Nếu ta chỉ muốn cộng số 1 vào một thanh ghi bất kỳ thì còn tồi tệ hơn, đầu tiên phải đặt số 1 vào thanh ghi W, sau đó dùng lệnh ADDWF ,1. Ví dụ ta muốn cộng số 1 với nội dung của địa chỉ 0Ch, ta phải viết đoạn code sau: Movlw 01 addwf 0c,1 Có một cách tốt hơn cách này đó là dùng lệnh INCF trong con Pic, cú pháp là: INCF ,d Dson 16 Với là thanh ghi, hoặc địa chỉ mà ta chỉ định, còn d thì nói cho con Pic biết nơi đặt kết quả. Nếu d=0 thì kết quả lưu trong thanh ghi W, nếu d=1 kết quả sẽ được lưu trong thanh ghi chỉ định nằm trước nó (tức là ) Bằng cách này ta có thể tiết kiệm ½ bộ nhớ của Pic. Nếu ta muốn kết quả lưu trong W thì sử dụng ví dụ trên sau đó thêm một lệnh khác để MOV nội dung trong địa chỉ 0Ch trở vào trong thanh ghi W sau đó đặt vào thanh ghi 0Ch bất cứ cái gì. Có một lệnh increment khác, đó là INCFSZ, lệnh này sẽ tăng thanh ghi mà ta chỉ định lên 1, nhưng nếu thanh ghi này =0 sau khi thực thi lệnh ( xảy ra khi cộng 1 vào FFh) thì con Pic sẽ bỏ qua lệnh kế tiếp, đoạn code bên dưới sẽ mô tả lệnh này: Loop Incfsz 0C Goto Loop : : Rest of program. Trong đoạn code trên, địa chỉ 0Ch sẽ tăng lên 1 sau đó chương trình nói cho con Pic quay về nhãn Loop và gia tăng 0Ch lên lần nữa, nó làm tiếp tục như vậy cho tới khi 0Ch =127 (FFh). Lần này khi tăng lên 1, nội dung của 0Ch sẽ =0. Lệnh INCFSZ sẽ nói cho con Pic bíêt hãy bỏ qua lệnh kế tiếp, trong trường hợp ví dụ trên nó bỏ qua lệnh GOTO Loop để thực thi tiếp đoạn code còn lại. ‰ Lệnh DECFSZ: Lệnh DECFSZ đã bàn trong các ví dụ trước, bây giờ ta sẽ không nhắc lại nữa. ‰ Lệnh COMF: Lệnh cuối cùng trong nhóm này là lệnh COMF, nó đảo ngược (Compliment) tất cả các bit trong thanh ghi được chỉ định, cú pháp là: COMF ,d. Với là thanh ghi mà ta muốn đảo và d nói cho con Pic bíêt nơi lưu kết quả. Nếu d=0 kết quả lưu trong thanh ghi W, nếu d=1 thì kết quả lưu trong thanh ghi chỉ định nằm trước d ( tức là ). Xem mô tả sau đây: 0C = 11001100 COMF 0C,1 0C = 00110011 Cái này rất tiện lợi khi mà bạn muốn nhanh chóng bật các chân của Port từ Output trở thành Input hoặc ngược lại. ‰ Toán hạng trên Bit: Các toán hạng dùng cho Bit cho phép chúng ta thao tác trên các bit đơn lẽ trong byte, nó cho phép MOV, SET và CLEAR bit trong thanh ghi hoặc những địa chỉ được chỉ định, phần cuối của tutorial này ta sẽ trình bày một chương trình làm cho con Led sáng chạy theo nhiều cách khác nhau. ‰ Lệnh BCF: Trong các phần trước chúng ta đã xem một số lệnh thực thi trên bit, trong phần này ta sẽ xem một số lệnh còn lại tác động lên bit như thế nào. BCF là lệnh xoá 1 bit được chỉ định trong thanh ghi, cú pháp là: Dson 17 BCF , Chúng ta đã sử dụng lệnh này trong phần trước để thay đổi từ Bank1 sang Bank0 bằng cách xoá bit trong thanh ghi STATUS, chúng ta cũng có thể Clear 1 bit về 0 tại bất kỳ bit nào trong bất kỳ thanh ghi nào, ví dụ, nếu bạn muốn Clear bit thứ 3 trong thanh ghi 0Ch có nội dung = 11001101, bạn có thể làm như sau: BCF 0C,03 ‰ Lệnh BSF: Lệnh BSF ngược lại, nó có thể Set 1 bit lên 1 tại bất kỳ bit nào trong bất kỳ thanh ghi nào, ta đã dùng cái này trong phần trước để nhảy từ Bank0 sang Bank1, cú pháp là: BSF , Cách dùng BSF giống y như cách dùng BCF. ‰ Lệnh BTFSC: Chúng ta đã có thể Set bit và Clear bit trong thanh ghi, nhưng mà nếu bạn chỉ muốn thử xem bit nào đó trong thanh ghi là = 1 hay = 0 thì sao, rất đơn giản, hảy dùng lệnh BTFSC, nó được gọi là “Bit Test Register F and Skip If It Is Clear”, tạm dịch là “lệnh thử kiểm tra bit trong thanh ghi và bỏ qua lệnh kế nếu bit = 0”, quá rõ ràng rồi, không cần phải giải thích gì thêm nữa phải không ?!, ta sẽ dùng lệnh này để kiểm tra một cái cờ (flag) nào đó ví dụ như cờ Carry, nó tránh cho ta khỏi phải đọc thanh ghi STATUS để tìm xem trạng thái của từng bit như thế nào. Ví dụ, nếu bạn muốn thử bit cờ Carry =1 chưa sau khi bạn cộng 2 byte với nhau, bạn hãy thử làm cái này: BTFSC 03h,0 Nếu cờ Carry=1 thì chương trình thực thi tiếp lệnh đứng kế tiếp, nếu Carry=0 nó sẽ bỏ qua lệnh kế tiếp, xem đoạn code sau: Loop : : : BTFSC 03,0 Goto Loop Trong đoạn code trên, con Pic sẽ đi ra khỏi Loop nếu bit0 trong thanh ghi STATUS ( hay cờ Carry) bị xoá về 0, nói cách khác nếu cờ Carry=0 lệnh GOTO sẽ được thực hiện. ‰ Lệnh BTFSS: Lệnh này có nghĩa là “Bit Test Register F, And Skip If Set” tạm dịch là kiểm tra bit trong thanh ghi F và bỏ qua lệnh kế nếu=1. Nó giống như là lệnh BTFSC nhưng mà chỉ khác là con Pic sẽ bỏ qua lệnh kế tiếp nếu bit=1. ‰ Lệnh CLRF: Lệnh này sẽ Clear nội dung trong thanh ghi hiện hành về 0, cú pháp là: CLRF Chúng ta đã dùng lệnh này trước đây để Clear ngõ ra Output của Port về 0 bằng cách dùng câu lệnh: CLRF 05h ‰ lệnh CLRW: Lệnh này giống y như lệnh CLRF nhưng mà chỉ khác là nó chỉ Clear thanh ghi W, cú pháp thì hoàn toàn đơn giản: CLRW Dson 18 ‰ Lệnh RLF và RRF: Lệnh này sẽ dịch bit trong thanh ghi sang vị trí bên trái (RLF) hoặc bên phải (RRF) của thanh ghi đó, ví dụ bạn có 00000001 và bạn dùng lệnh RLF thì bạn sẽ nhận được 00000010. Bây giờ hãy xem cái gì sẽ xảy ra nếu bạn có 10000000 và tiếp tục thực thi lệnh RLF?, đừng có hốt hoảng, bit 1 của bạn sẽ đi sang cờ Carry, nếu bạn lại tiếp tục RLF thì bit 1 sẽ quay trở về vị trí 0 trong byte. Mọi thứ sẽ diễn ra đúng như vậy đối với lệnh RRF nhưng mà bit sẽ di chuyển theo chiều bên phải. Ví dụ bên dưới biểu diễn lệnh RLF, bạn có nhình thấy chữ C là ký hiệu của cờ Carry, các con số 7654321 là thứ tự từ cao xuống thấp của 8bit trong thanh ghi. C 76543210 0 00000001 RLF 0 00000010 RLF 0 00000100 RLF 0 00001000 RLF 0 00010000 RLF 0 00100000 RLF 0 01000000 RLF 0 10000000 RLF 1 00000000 RLF 0 00000001 ‰ Chương trình Test: Bây giờ bạn sẽ xem một ví dụ, nếu muốn bạn có thể compile và cho nó chạy thử. Chương trình này làm cho đèn chạy bắt đầu từ bit0 của PortA sang tới bit8 của PortB rồi quay về thực thi lại từ đầu. Bạn hãy kết nối các con Led vào chân Port rồi cho chạy chương trình, bạn sẽ nhìn thấy các bit hoạt động như những gì mà ta đã nói từ trước đến giờ. TIME EQU 9FH ; Variable for the delay loop. PORTB EQU 06H ; Port B address. TRISB EQU 86H ; Port B Tristate address. PORTA EQU 05H ; Port A address. TRISA EQU 85H ; Port A Tristate address. STATUS EQU 03H ; Page select register. COUNT1 EQU 0CH ; Loop register. COUNT2 EQU 0DH ; Loop register. BSF STATUS,5 ; Go to page 1 MOVLW 00H ; and set up MOVWF TRISB ; both Ports A and B MOVLW 00H ; to Output, MOVWF TRISA ; then return to Dson 19 BCF STATUS,5 ; page 0. MOVLW 00H ; Clear Port A. MOVWF PORTA ; ; Start of main program RUN MOVLW 01H ; Set the first bit MOVWF PORTB ; on Port B. CALL DELAY ; Wait a while CALL DELAY ; ; Move the bit on Port B left, then pause. RLF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RLF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RLF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RLF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RLF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RLF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RLF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RLF PORTB,1 ; This moves the bit into the carry flag ; Now move onto Port A, and move the bit left. RLF PORTA,1 ; This moves the bit from the zero flag into PortA CALL DELAY CALL DELAY RLF PORTA,1 CALL DELAY CALL DELAY RLF PORTA,1 CALL DELAY CALL DELAY RLF PORTA,1 CALL DELAY CALL DELAY ; Move the bit back on Port A RRF PORTA,1 CALL DELAY CALL DELAY Dson 20 RRF PORTA,1 CALL DELAY CALL DELAY RRF PORTA,1 CALL DELAY CALL DELAY RRF PORTA,1 ; This moves the bit into the zero flag ; Now move the bit back on Port B RRF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RRF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RRF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RRF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RRF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RRF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY RRF PORTB,1 CALL DELAY CALL DELAY ; Now we are back where we started, ; GOTO RUN ; let's go again. ; Subroutine to give a delay between bit movements. DELAY MOVLW TIME ; Get the delay time, MOVWF COUNT1 ; and put it into a variable. LOOP1; DECFSZ COUNT1 ; Decrement 1 from the delay time until it GOTO LOOP1 ; reaches zero. MOVWF COUNT1 ; Get the delay time again, LOOP2 ; and repeat the count down. DECFSZ COUNT1 ; GOTO LOOP2 ; RETURN ; End of subroutine. END ; Dson 21 ‰ Bảng dữ liệu ( Data Table): Có một điểm rất đặc biệt trong tập lệnh mà nó cho phép bạn truy xuất dữ liệu theo kiểu tra bảng (data table). Một bảng dữ liệu thông thường là một danh sách liệt kê các giá trị của dữ liệu, mỗi giá trị được đọc phụ thuộc vào việc phải thoả mãn vài tiêu thức nào đó. Ví dụ, bạn có một con Pic và bạn muốn đếm số lần ngõ vào Input được nâng lên mức cao trong thời gian 1giây là bao nhiêu sau đó hiễn thị lên Led 7 đoạn. Mỗi lần thời gian bắt đầu tính, con Pic sẽ đếm số lần ngõ Input vào được nâng lên mức cao trong thời gian 1 giây, sau 1 giây nó hiễn thị con số nó đếm được tương ứng với số lần ngõ vào Input được nâng lên mức cao. Cái này rất tiện dụng bởi vì chúng ta không biết được hiện tại con số đếm đã là bao nhiêu cho đến khi con Pic dừng lại, bằng cách sử dụng bảng tra dữ liệu chúng ta có thể cho phép con Pic quýêt định con số nào nó cần hiễn thị. Bây giờ trước khi giải thích bảng tra dữ liệu làm việc ra sao ta sẽ bàn xem con Pic bám theo chổ nào trong chương trình trong lúc chương trình đang chạy. Nếu bạn đã từng lập trình trong BASIC thì đở mệt nhọc hơn, còn nếu không bạn cũng đừng lo lắng, bạn sẽ vẫn tìm thấy các khái niệm ở đây. Hãy tưỡng tượng chúng ta có một chương trình BASIC như chương trình bên dưới: 10 LET K=0 11 K=K+1 12 IF K>10 THEN GOTO 20 ELSE GOTO 11 20 PRINT K 21 END Chương trình bắt đầu tại dòng số 10, mỗi lần K =0 nó tiến tới dòng 11, sau khi cộng thêm 1 cho K nó di chuyển đến dòng 12. Ở đây chúng ta hỏi K có lớn hơn 10 không ?, nếu đúng nó tiếp tục đi tới dòng 20, nếu sai nó quay trở lại dòng 11, dòng 20 sẽ xuất giá trị của K và dòng 21 sẽ kết thúc chương trình. BASIC sử dụng con số thứ tự dòng để giúp cho lập trình viên bám theo chương trình một khi những cái nhãn nhận dạng không cho phép sử dụng trong BASIC. Con Pic có sử dụng những cái nhãn để nhảy qua lại các vị trí hay không?, chúng ta dùng những cái nhãn nhận dạng vì vậy chúng ta biết những thứ gì, ở đâu và nói cho con Pic biết con đường nó phải đi. Cái mà thực sự con Pic đã dùng đó là bộ đếm dòng lệnh bên trong còn gọi là bộ đếm chương trình Program Counter. Program Counter viết Dson 22 tắt là PC dò tìm các vị trí trong bộ nhớ để tìm kiếm vị trí hiện tại của câu lệnh mà chương trình đang thực thi. Khi chúng ta nói cho con Pic bíêt phải đi đến cái nhãn nào đó, nó bíêt vị trí của cái nhãn này trong bộ nhớ và nó gia tăng PC lên cho tới khi nó đọc được vị trí đó. Điều này giống y như cái cách mà chúng ta đọc chương trình trong BASIC Bên dưới là đoạn code và các vị trí bộ nhớ hay nói cách khác chính là nội dung trong PC, kế bên là các dòng lệnh. PC Instruction 0000 movlw 03 0001 movwf 0C 0002 Loop decfsc 0C 0003 goto Loop 04 end Trong ví dụ trên, ta set PC tới 0000. tại vị trí này ta có lệnh movlw 03. Khi con Pic thực thi lệnh này nó tăng PC lên và vì vậy nó đọc tiếp lệnh kế, ở đây con Pic lại thấy lệnh movwf 0C, nó lại tăng PC lên một lần nữa, lần này nó thấy lệnh decfsc 03, nếu nội dung trong địa chỉ 0C không = 0 con Pic sẽ tăng PC lên 1 và đọc lệnh kế tiếp, lệnh Goto loop nói con Pic hãy quay lại vị trí 0002. Nếu nội dung trong 0C là 0 thì con Pic nói PC phải tăng lên 2 hay nói cách khác là bỏ qua lệnh kế tiếp nó, như vậy nó sẽ đến vị trí 0004, tại đây là điểm kết thúc của chương trình. Các vị trí được thiết lập bởi assembler, và chúng ta không cần lo lắng con Pic đang làm cái gì cho tới khi chúng ta cần kiểm soát nó như trong trường hợp của bảng tra dữ liệu. Cách tốt nhất để giải thích bảng dữ liệu làm việc ra sao là hãy chấm dứt ngay cái ví dụ này và xem cái bên dưới đây !. PC equ 02 Movlw 03 Call table : table addwf PC retlw 01 retlw 02 retlw 03 retlw 04 retlw 05 retlw 06 retlw 07 return Lệnh đầu tiên gán cái nhãn PC có địa chỉ của Program Counter (02h), sau đó chúng ta đặt giá trị của thanh ghi 03h vào trong thanh ghi W. Bây giờ ta làm một lệnh gọi bảng tra dữ liệu. Dòng đầu tiên trong subroutine bảng dữ liệu sẽ công nội dung của thanh ghi W (03h) với PC, điều này làm cho PC tăng lên 3, tương đương với việc PC sẽ đi xuống 3 dòng. Khi PC xuống dòng thứ 3 con Pic trông thấy lệnh reltw, lệnh này chuyển giá trị đứng sau nó vào thanh ghi W rồi quay trở về lại subroutine. Lệnh RETLW có nghĩa là quay về và trả giá trị phía sau nó về thanh ghi W. Lưu ý là có 2 động tác được thực hiện trong lệnh RETLW. Khi ta đang đứng trong một subroutine ta cần có một lệnh quay về để thoát ra khỏi subroutine đó là lệnh RET. Dson 23 Phía sau lệnh RETLW là một con số, con số này là thứ mà ta sẽ đặt vào trong thanh ghi W, trong trường hợp này nó là số 03. Chúng ta có thể gán cho thanh ghi W bất kỳ giá trị nào nhưng phải chắc chắn rằng con số này sau khi cộng với PC trong subroutine bảng tra dữ liệu sẽ tìm ra được một lệnh RETLW, trong ví dụ trên, điều này có nghĩa là ta có thể có bất kỳ con số nào từ 1 đến 7, nếu ta đi lọt ra ngoài subroutine thì có thể sẽ làm cho con Pic không thể thực hiện bất kỳ phần nào của chương trình nữa. Chính vì điều này mà người ta hay đặt bảng tra dữ liệu ở cuối của chương trình, như vậy nếu bị lọt ra khỏi subroutine thì sẽ đến điểm kết thúc chương trình (End). ‰ Ngắt (Interrupt): Chủ đề nói về các Ngắt (Interrupts) hầu như là dài nhất và khó hiểu nhất, không phải dể để giải thích về ngắt cho người nào đó hiểu, nhưng mà hy vọng sau khi kết thúc phần này chúng ta có thể áp dụng ngắt vào trong chương trình của chúng ta. Chúng ta sẽ chia phần này thành 2 phần nhỏ, mụch đích là để cho bạn nghỉ giải lao !. Đầu tiên, Ngắt (interrupt) là cái gì vậy ?, nó thật sự có ý nghĩa giống như tên gọi của nó vậy, một Interrupt là một tác vụ xử lý hay là một tín hiệu xử lý mà nó có thể bắt con Pic dừng lại những gì đang làm để làm một công việc khác. Một ví dụ dể hiểu, hãy lấy sinh hoạt hàng ngày của bạn, giả sử bạn đang ngồi ở nhà, rồi bạn đang tán gẫu với ai đó, thình lình chuông điện thoại reo, bạn ngưng cuộc nói chuyện lại, nhặt điện thoại lên và nói chuyện với người gọi đến. Khi bạn kết thúc cuộc nói chuyện bằng điện thoại bạn lại quay trở về và tiếp tục tán gẩu với người đã nói chuyện với bạn trước khi điện thoại reo. Bây giờ bạn hãy tưởng tượng, chương trình chính là quá trình tán gẫu của bạn với người bạn ngồi ở nhà, điện thoại reo tạo ra một Interrupt và thủ tục (routine) Interrups là cuộc nói chuyện với người ở đầu dây bên kia, khi kết thúc cuộc nói chuyện bằng điện thoại bạn quay về “chương trình chính” để tiếp tục tán gẫu, Ví dụ này giải thích chính xác một Interrups tạo ra một tiến trình xử lý như thế nào. Một chương trình chính đang chạy, thực hiện một vài chức năng nào đó trên mạch điện, nhưng khi Interrupt xảy ra chương trình chính sẽ tạm ngưng và ngay lúc đó một thủ tục khác được thực hiện, khi thủ tục này kết thúc con Pic sẽ lại quay về chương trình chính. Con Pic có 4 Interrupt, nó có thể được chia thành 2 nhóm, 2 Interrupts phục vụ cho các thiết bị kết nối ngoại vi và 2 Interrupts cho bên trong nó. Trước tiên ta hãy nói về 2 Interrupts bên ngoài, 2 Interrups bên trong Pic sẽ nói đến trong phần Timers và lưu trữ Data. Nếu bạn quan sát trên sơ đồ chân của Pic bạn sẽ thấy chân số 6 có ghi là RB0/INT, RB0 là bit0 của PortB, ký hiệu INT là ký hiệu chức năng Interrupt ngoài. Ngoài ra các chân từ 10 đến 13 ( bit 4 tới 7 của PortB) cũng có thể sử dụng cho Interrupt. Trước khi sử dụng Interrupt hay dùng nó như là Port in out thông thường chúng ta cần phải làm 2 việc. Đầu tiên ta cần nói cho con Pic biết rằng ta sẽ sử dụng Interrupt, kế đến ta cần xác định chân nào của PortB sẽ dùng như Interrupt. Trong con Pic có 1 thanh ghi gọi là INTCON, địa chỉ là 0Bh, trong thanh ghi này có 8bit có thể thiết lập chế độ cho phép hay không cho phép. Bit7 của INTCON được gọi là GIE có nghĩa là Global Interrngupt Enable tạm dịch là chân cho phép sử dụng toàn bộ Interrup. Nếu set bit này lên 1 con Pic sẽ cho phép sử dụng Interrupt. Bit4 của INTCON gọi là INTE có nghĩa là INTerrupt Enable tạm dịch là cho phép Interrupt, set bit này lên 1 sẽ cho phép chân RB0 trở thành chân Interrupt. Bit3 còn gọi là bit RBIE nếu được set=1 sẽ báo cho con Pic biết ta sẽ sử dụng từ bit4 cho đến bit7 của PortB. Bây giờ thì con Pic đã biết và theo dõi khi nào chân này lên cao hay xuống thấp, nó biết cần phải dừng chương trình chính lại khi nào để quay ra phục vụ thủ tục của Interrupt. Bây giờ chúng ta cần nói cho con Pic biết sẽ khởi động Interrupt bằng cạnh lên (từ 0V lên 5V) hay cạnh xuống ( từ 5V xuống 0V) của tín hiệu vào chân Interrupt. Nói cách Dson 24 khác, ta muốn con Pic phục vụ Interrupt khi tín hiệu vào thay đổi từ thấp lên cao hay từ cao xuống thấp. Mặc nhiên sau khi bật nguồn con Pic sẽ thiết lập chế độ Interrupt cạnh lên, có nghĩa là interrup xảy ra khi tín hiệu vào thay đổi từ thấp lên cao (cạnh lên) Thanh ghi OPTION ở địa chỉ 81h chính là thanh ghi thiết lập chế độ cho Interrupt tích cực ở cạnh lên hay cạnh xuống của tín hiệu vào, bit6 của thanh ghi OPTION được gọi là INTEDG, nếu setbit6=1 sẽ thiết lập interrupt tích cực ở cạnh lên của tín hiệu vào (trạng thái default) , nếu Clear bit6=0 sẽ thiết lập interrupt tích cực ở cạnh xuống của tín hiệu vào. Nếu bạn muốn con Pic thiết lập interrupt xảy ra ở cạnh lên của tín hiệu thì bạn không cần phải làm gì trên bit6 của thanh ghi OPTION. Thật không may mắn, thanh ghi OPTION lại nằm trên Bank1, vì vậy bạn phải làm động tác di chuyển từ Bank0 sang Bank1 sau đó Set bit6 trên thanh ghi OPTION rồi lại quay trở về Bank0. Có một mánh lới để làm tất cả chuyện này trên Bank1 như là thiết lập các chân Port, quay trở vào Bank0 !. Được rồi, cho đến giờ chúng ta đã biết chân nào của con PIC sẽ trở thành Interrupt và tích cực cạnh nào của tín hiệu, cái gì sẽ xảy ra trong chương trình và Interrupt xảy ra khi nào. Có 2 thứ xảy ra, thứ nhất là có 1 cờ ‘flag’ được set để nói cho con Pic biết rằng có 1 Interrupt đã xảy ra, thứ hai bộ đếm chương trình (program counter) trỏ đến một địa chỉ đặc biệt trong con Pic, hãy xem từng vấn đề như thế nào. ‰ Cờ Ngắt (Interrupt Flag): Trong thanh ghi INTCON bit1 chính là cờ báo Interrupt gọi là INTF, khi có Interrupt xảy ra, cờ này sẽ được set lên 1, trước khi có Interrupt xảy ra nó =0. Trong khi cờ Interrupt được set lên 1 thì con Pic sẽ không thể và không bao giờ đáp ứng bất kỳ một Interrupt nào nữa. Cái cờ được set lên 1 và con Pic sẽ thực thi chương trình (routine) của Interrupt, nếu cái cờ vì lý do gì đó không thể set lên 1 và con Pic đang thực thi chương trình Interrupt thì tín hiệu đổ vào liên tục tại chân Interrupt sẽ liên tục gây ra Interrupt trên con Pic làm cho nó phải liên tục quay trở về điểm bắt đầu của chương trình (routine) Interrupt và sẽ không bao giờ nó có thể kết thúc được chương trình Interrupt này. Bây giờ quay lại ví dụ về chuyện tán gẫu và cuộc nói chuyện điện thoại của bạn, nó giống như là bạn vừa nhặt điện thoại lên định nói chuyện thì chuông lại reo lần nữa vì có ai đó cũng đang muốn nói chuyện với bạn!. Tại sao không phải là sau khi kết thúc cuộc chuyện trò với người thứ nhất bạn lại nhặt điện thoại lên một lần nữa để nói chuyện với ngưòi thứ hai, có phải tốt hơn không!, tôi đoán đó là lý do tại sao mà điện thoại không thể reo trong khi bạn đã nhấc ống nghe. Có một trở ngại nhỏ trên cái cờ này, mặc dù con Pic tự động set cờ này lên 1 nhưng nó lại từ chối trách nhiệm Clear cái cờ này về 0 ! vì vậy mà trách nhiệm cao cả này được trao cho người lập trình viên !, nếu không thì sẽ không bao giờ có interrupt xảy ra nữa. Cái này thì dể dàng thôi và tôi chắn chắn rằng bạn sẽ làm được. ‰ Địa chỉ bộ nhớ: Memory Location Lần đầu tiên mở nguồn hoặc khi reset con Pic, Bộ đếm chương trình (Program Counter) trỏ đến địa chỉ 000h, đó chính là điểm bắt đầu của bộ nhớ chương trình. Tuy nhiên hki có Interrupt xảy ra thì PC sẽ trỏ đến địa chỉ 0004h, vì vậy khi viết chương trình mà có s73 dụng Interrupt thì đầu tiên chúng ta phải nói cho con Pic nhảy (jump) đến địa chỉ 0004h và tách riêng chương trình Interrupt ( bắt đầu tại 0004h) với các chương trình khác, điều này thì rất dễ làm có phải không ?. (dầu tiên chúng ta khởi động chương trình bằng lệnh ORG, lệnh này nghĩa là Origin, or start tạm dịch là điểm khởi đầu hay điểm khởi động, theo sau ORG là một địa chỉ xác định. Bởi vì con Pic khởi động tại 0000h nên chúng ta viết: Dson 25 ORG 000h Kế đến chúng ta cần nhảy qua khỏi địa chỉ 0004h, bạn hãy dùng lệnh GOTO để làm điều này và theo sau GOTO là 1 cái nhãn mà nó sẽ trỏ tới điểm bắt đầu của đoạn code của chương trình chính. Sau đó ta đặt tiếp một ORG khác, vì ta đang nói đến Interrupt nên bạn phải đặt ORG 0004h Theo sau lệnh ORG 0004h chúng ta sẽ viết chương trình Interrupt hoặc có thể đặt 1 lệnh GOTO để nhảy đến chương trình Interrupt đặt ở đâu đó. Viết chương trình Interrupt theo sau ORG 0004h Hay dùng lệnh GOTO để nhảy đến 1 chương trình Interrupt đặt ở đâu đó thật sự là vấn đề để chọn lựa. Để chấm dứt 1 chương trình Interrupt ta cần đặt lệnh RTFIE tại cuối chương trình Interrupt đó, RTFIE có nghĩa là return from the interrupt routine tạm dịch quay trở về từ chương trình Interrupt, khi con Pic nhìn thấy lệnh RTFIE nó báo cho Program Counter biết để dời tới vị trí lần cuối cùng nó đứng trong chương trình chính trước khi Interrupt xảy ra, hãy xem một đoạn code ngắn bên dưới đây: ORG 0000h ;PIC starts here on power up and reset GOTO start ;Goto our main program ORG 0004h ;The PIC will come here on an interrupt : ;This is our interrupt routine that we : ;want the PIC to do when it receives : ;an interrupt RETFIE ;End of the interrupt routine start ;This is the start of our main program. Có 2 điều quan trọng mà bạn cần chú ý khi sử dụng Interrupt: Thứ nhất, nếu bạn sử dụng cùng một thanh ghi cho chương trình chính và cho Interrupt thì rất có thể nội dung của thanh ghi này bị thay đổi khi Interrupt xảy ra, ví dụ: bạn sử dụng thanh ghi W để gởi Data tới PortA trong chương trình chính và cũng dùng thanh ghi W trong Interrupt để di chuyển nội dung từ nơi này đến nơi khác, nếu bạn không cẩn thận thì thanh ghi W sẽ chứa giá trị cuối cùng trong chương trình Interrupt (khi interrupt xảy ra), và rồi, khi bạn quay về chương trình chính bạn lại gởi nội dung này vào PortA thay vì một nội dung khác trước khi Interrupt xảy ra. Cách đơn giản để tránh thảm hoạ này là bạn hãy lưu thanh ghi W vào vị trí tạm nào đấy và dùng nó lại sau khi chương trình Interrupt kết thúc. Thứ hai, đó là thời gian nghỉ bắt buộc giữa 2 lần interrupt xảy ra liên tiếp, như bạn biết, con Pic có một bộ dao động bên trong hoạt động bằng cách mắc với bên ngoài hoặc dùng thạch anh hoặc dùng mạch RC, tần số dao động này được chia 4 bên trong để tạo ra xung Clock làm nhịp cho 1 chu kỳ lệnh, Ví dụ: nếu thạch anh là 4MHz kết nối với con Pic thì 1 chu kỳ lệnh là: 4MHz/4 = 1MHz Bây giờ hãy xem hướng dẫn sử dụng cho con Pic của nhà sản xuất, phải có ít nhất là 3 đến 4 chu kỳ lệnh giữa 2 interrupt, tôi chọn và khuyên bạn cũng nên chọn 4 chu kỳ lệnh giữa 2 interrupt cho chắc ăn !. Lý do mà con Pic cần thời gian nghĩ giữa 2 lần Interrupt là nó phải làm đủ thứ chuyện như là nhảy đến địa chỉ Interrupt, set cờ interrupt, thoát ra khỏi chương trình interrupt. Như vậy, dựa trên những gì đã bàn trong phần trên, bạn phải lưu ý khi sử dụng mạch kết nối với các thiết bị ngoại vi kích hoạt interrupt của con Pic. Bây giờ lại có một thứ cần phải nhớ, đó là khi bạn sử dụng từ bit4 đến bit7 của PortB như Interrupt thì bạn không thể chọn riêng từng chân trên PortB để nó làm việc như Interrupt, nếu bạn cho phép (enable) những chân này thì bạn đã cho phép tất cả Trong phần tiếp theo chúng ta sẽ viết chương trình cho Interrupt Dson 26 ‰ Interrupts – Chương trình Interrupt: Chương trình mà ta sẽ viết là đếm số lần 1 cái Switch bật on rồi hiễn thị con số đó. CHương trình sẽ đếm từ 0 đến 9, hiễn thị lên 4 Led dưới dạng Binary, ngõ vào interrupt là RB0. Đầu tiên ta cần phải báo cho con Pic nhảy đến địa chỉ mà bộ đếm chương trình sẽ trỏ đến khi Interrupt xảy ra, hãy lưu ý chúng ta sẽ sử dụng 1 cách khác để biểu diễn số Hex. Trước đây chúng ta hay viết F9h với h có nghĩa là hexadecimal, bây giờ chúng ta viết lại là 0xF9, và cái này chính là dạng mà chúng ta sẽ viết từ giờ trở đi. Org 0x00 ;This is where the PC points to on power up and reset Goto main ;Goto our main program Org 0x04 ;This is where our interrupt routine will start Retfie ;This tells the PIC that the interrupt routine has ;finished and the PC will point back to the main program main ;This is the start of our main program Bây giờ chúng ta cần nói cho con Pic biết rằng chúng ta sẽ sử dụng Interrupt và sử dụng RB0 (chân 6) như là chân Interrupt. bsf INTCON,7 ;GIE – Global interrupt enable (1=enable) bsf INTCON,4 ;INTE - RB0 interrupt enable (1=enable) Kế đến chúng ta xoá cờ Interrupt, mặc dù chúng ta đã nói khi mở nguồn lần đầu tiên thì cờ Interrupt mặc nhiên bị xoá về 0, nhưng mà tôi chưa bao giờ tin vào bất kỳ điều gì !. bcf INTCON,1 ;INTF - Clear flag bit just in case Và bây giờ setup 2 Port, nhớ rằng khi chúng ta sử dụng RB0 như một Interrupt thì ta phải setup nó như một ngõ vào Input. Bsf STATUS,5 ;Switch to Bank 1 Movw 0x01 ; Movwf TRISB ;Set RB0 as Input Movlw 0x10 ; Movwf TRISA ;Set the first 4 pins on PortA as Output Bcf STATUS,5 ;Come back to Bank 0 Chúng ta sẽ sử dụng biến COUNT để lưu số lần Switch On, bạn có thể hỏi tại sao chúng ta không làm đơn giản là tăng giá trị của PortA rồi đọc lại giá trị này, nhưng bạn sẽ biết lý do tại sao mà tôi sử dụng biến COUNT khi viết chương trình Interrupt. loop movf COUNT,0 ;Move the contents of COUNT into W movwf PORTA ;Now move it to Port A goto loop ;Keep on doing this end ;End of our program Chương trình chính đã có, bây giờ ta nói cho con Pic biết cái gì sẽ làm khi Interrutp xảy ra, trong trường hơp này Interrupt của chúng ta sẽ là cái Switch. Chúng ta muốn con Pic cộng thêm 1 vào biến COUNT mỗi lần cái Switch đóng lại. Nhưng mà PortA có 5 bit, nếu chúng ta chỉ đơn giản tăng Port lên 1 thì chúng ta sẽ có số đếm tối đa là 31. Dson 27 Có 2 lý do mà tôi chọn không tăng lên đến 31. Thứ nhất chúng ta dùng Led 7 đoạn, mà thông thường nó chỉ biểu diễn được từ 0 đến 15 ( từ 0 đến Fh). Thứ hai, tôi cũng muốn biểu diễn vài thuật toán thông thường để bạn hiểu những thứ sẽ trình bày trong phần cuối của cuốn sách này. Cái đầu tiên chúng ta cần làm là lưu nội dung của thanh ghi W vào chỗ tạm thời vì chúng ta sẽ dùng W để tải nội dung của COUNT vào PortA, nếu không làm vậy có thể ta sẽ tải nội dung khác lên PortA chứ không phải COUNT. Movwf TEMP ;Store w register in a temporary location Kế tiếp ta muốn công 1 vào biến COUNT: Incf COUNT,1 ;Increment COUNT by 1, and put the result back into ;COUNT Kế đến chúng ta muốn kiểm tra xem COUNT đã lớn hơn 9 chưa bằng cách là lấy COUNT trừ cho 10. Movlw 0x0A ;Move the value 10 into w Subwf COUNT,0 ;Subtract w from COUNT, and put the result in w Trong các phần trước bạn đã biết, nếu ta lấy một số nhỏ trừ cho số lớn hơn thì cờ Carry sẽ set lên 1, ngoài ra cờ Carry cũng sẽ được set lên 1 khi chúng ta trừ 2 số bằng nhau. Btfss STATUS,0 ;Check the Carry flag. It will be set if ;COUNT is equal to, or is greater than w, ;and will be set as a result of the subwf instruction Chúng ta muốn, nếu COUNT lớn hơn 9 thì đặt lại giá trị 0 cho nó, ngược lại sẽ quay về chương trình chính để xuất giá trị COUNT ra PortA Lệnh BTFSS như bạn biết là nó sẽ bỏ qua lệnh kế nếu cờ Carry =1. Trong truờng hợp này nếu COUNT=10: goto carry_on ;If COUNT is <10, then we can carry on goto clear ;If COUNT is >9, then we need to clear it carry_on bcf INTCON,0x01 ;We need to clear this flag to enable ;more interrupts movfw TEMP ;Restore w to the value before the interrupt retfie ;Come out of the interrupt routine clear clrf COUNT ;Set COUNT back to 0 bcf INTCON,1 ;We need to clear this flag to enable ;more interrupts retfie ;Come out of the interrupt routine Bây giờ hãy ráp lại tất cả các đoạn code lại với nhau. Bên dưới là 1 chương trình hoàn chỉnh, mạch điện trình bày sau chương trình này, mỗi lần bạn cho Switch On đèn Led sẽ đếm theo số Binary từ 0000 đến 1010 rồi quay trở về 0000. Dson 28 org 0x00 ;This is where we come on power up and reset ;*******************SETUP CONSTANTS******************* INTCON EQU 0x0B ;Interrupt Control Register PORTB EQU 0x06 ;Port B register address PORTA EQU 0x05 ;Port A register address TRISA EQU 0x85 ;TrisA register address TRISB EQU 0x86 ;TrisB register address STATUS EQU 0X03 ;Status register address COUNT EQU 0x0c ;This will be our counting variable TEMP EQU 0x0d ;Temporary store for w register Goto main ;Jump over the interrupt address ;***************INTERRUPT ROUTINE*************** org 0x04 ;This is where PC points on an interrupt movwf TEMP ;Store the value of w temporarily incf COUNT,1 ;Increment COUNT by 1, and put the result ;back into COUNT movlw 0x0A ;Move the value 10 into w subwf COUNT,0 ;Subtract w from COUNT, and put the result in w btfss STATUS,0 ;Check the Carry flag. It will be set if ;COUNT is equal to, or is greater than w, and will be set ;as a result of the subwf instruction goto carry_on ;If COUNT is <10, then we can carry on goto clear ;If COUNT is >9, then we need to clear it carry_on bcf INTCON,0x01 ;We need to clear this flag to enable more interrupts movfw TEMP ;Restore w to the value before the interrupt retfie ;Come out of the interrupt routine clear clrf COUNT ;Set COUNT back to 0 bcf INTCON,1 ;We need to clear this flag to enable more interrupts retfie ;Come out of the interrupt routine ;*******************Main Program********************* main ;*******************Set Up The Interrupt Registers**** bsf INTCON,7 ;GIE – Global interrupt enable (1=enable) bsf INTCON,4 ;INTE - RB0 Interrupt Enable (1=enable) bcf INTCON,1 ;INTF - Clear FLag Bit Just In Case ;*******************Set Up The Ports****************** bsf STATUS,5 ;Switch to Bank 1 movlw 0x01 movwf TRISB ;Set RB0 as Input movlw 0x10 movwf TRISA ;Set R 0 to RA3 on PortA as Output bcf STATUS,5 ;Come back to Bank 0 ;*******************Now Send The Value Of COUNT To Port A loop movf COUNT,0 ;Move the contents of Count into W movwf PORTA ;Now move it to Port A goto loop ;Keep on doing this end ;End Of Program Dson 29 Sơ đồ mạch: Bên dưới là sơ đồ mạch mà nó sẽ làm việc với đoạn code bên trên, có 2 thứ mà sơ đồ mạch đã “ném” ra cho bạn, thứ nhất là mạch này không có tụ điện trong mạch dao động, cái này là một chút mẹo vặt, bởi vì chúng ta sử dụng các điện dung tản mạn giữa chân dao động của con Pic và mass trên mạch điện để thay thế các tụ điện mắc trong mạch dao động, như vậy điện trở và điện dung tản mạn trên mạch tạo thành khung dao động RC, nó có thể sẽ bị thay đổi tuỳ theo cấu hình của mạch điện. Thứ hai có một mạch chống rung cho các cái Switch, cái này thật sự cần thiết, vì khi bạn ấn Switch nó sẽ bị rung, lúc đóng lúc hở và con Pic có thể hiểu nhầm rằng bạn đã ấn Switch rất nhiều lần. Với mạch chống rung này, khi bạn ấn Switch tụ điện sẽ nạp khi bạn nhả Switch ra tụ điện sẽ xả từ từ, thời gian xả của tụ điện sẽ bỏ qua các lần rung của Switch. ‰ Watchdog Timer: Bây giờ chúng ta bàn về một bộ định thời bên trong Pic gọi là Watchdog Timer, vậy Watchdog Timer là cái gì? Giả sử bạn viết một chương trình, bạn mong đợi chương trình này sẽ chạy nếu không có gì trục trặc xảy ra thì nó sẽ không bao giờ dừng lại, như vậy bạn phải làm một vòng lặp để khi chương trình chạy đến điểm cuối thì nó lại quay trở về điểm bắt đầu. Nhưng mà hãy xem một trường hợp: Giả sử chương trình kiểm tra một chân input, nếu nó lên mức cao thì con Pic sẽ tiếp tục kiểm tra một chân input thứ hai có lên mức cao hay không, nếu chân input thứ hai không lên mức cao, con Pic sẽ ngồi đó chờ và nó sẽ chỉ thoát ra khỏi chỗ ngồi của nó nếu chân input thứ hai lên mức cao. Bây giờ hãy xem một trường hợp khác, giả sử như bạn viết một chương trình, bạn compiled nó thành công, và ngay cả bạn đã cho chạy mô phỏng từng bước, từng bước một trên máy tính, bằng MPLAB chẳng hạn, có vẽ như mọi chuyện đều tốt, bạn đem nạp vào con Pic. Sau một thời gian chạy thử, con Pic thình lình bị kẹt vào nơi nào đó trong chương trình mà không thể thoát ra được trạng thái hiện tại. Điều gì là cần thiết để giải quyết hai trường hợp trên, reset lại hay vẫn để cho nó bị kẹt không thoát ra được ?, đó là mụch đích của mạch watchdog. Mạch watchdog thì không phải là mới mẽ gì, có rất nhiều microprocessors và microcontrollers đã có mạch watchdog, nhưng mà nó làm việc ra sao?. Dson 30 Bên trong con Pic có một mạch RC, mạch này cung cấp 1 xung Clock độc lập với bất kỳ xung Clock nào cung cấp cho Pic. Khi Watchdog Timer (viết tắt là WDT) được cho phép (enabled), nó sẽ đếm bắt đầu từ 00 và tăng lên 1 cho đến FFh, khi nó tăng từ FFh đến 00 ( FFh+1) thì con Pic sẽ bị Reset bất kể đang làm gì, chỉ có 1 cách là ngăn không cho WDT đếm tới 00. Khi con Pic bị kẹt không thể thoát ra khỏi tình trạng hiện tại thì WDT vẫn tiếp tục đếm mà không bị bất kỳ điều gì ngăn cấm nó đếm tới FF và đến FF+1, vì vậy nó sẽ reset con Pic làm cho chương trình phải khởi động lại từ đầu. Để sử dụng WDT chúng ta cần làm 3 việc. Thứ nhất, cần thời gian bao lâu để reset WDT?. Thứ hai, làm sao xoá WDT?. Cuối cùng, chúng ta phải nói cho con Pic biết chương trình cho phép WDT hoạt động. Bây giờ bạn hãy xem từng cái một: Trong Datasheet của con Pic có nói rằng, WDT có thời gian từ lúc Start cho đến khi kết thúc là 18ms, tuy nhiên nó cũng phụ thuộc vào vài yếu tố, nguồn cung cấp, nhiệt độ của con Pic bởi vì mạch dao động của WDT là RC. Tuy nhiên chúng ta cũng có thể làm cho thời gian dài hơn. Bên trong con Pic có một cái gọi là Prescaler tạm dịch là đặt tỷ lệ, chúng ta có thể lập trình để chia xung Clock của mạch RC, chúng ta chia RC Clock càng nhiều thì thời gian WDT reset càng dài. Prescaler nằm trên thanh ghi OPTION có địa chỉ 81h từ bit0 đến bit2, bên dưới là bảng chia tỷ lệ thời gian WDT. Bit 2 1 0 Rate WDT Time 0 0 0 1:1 18mS 0 0 1 1:2 36mS 0 1 0 1:4 72mS 0 1 1 1:8 144mS 1 0 0 1:16 288mS 1 0 1 1:32 576mS 1 1 0 1:64 1.1Seconds 1 1 1 1:128 2.3Seconds Hãy nhớ rằng các khoảng thời gian này không phụ thuộc vào tần số xung Clock bên ngoài, nó xác định bằng thời gian thực chứ không phải đếm chu kỳ xung clock. Hãy xem ví dụ WDT sẽ reset con Pic trong khoảng ½ giây khi con Pic bị kẹt. Giá trị gần nhất mà ta có theo bảng trên là 576mS hoặc 0.576 seconds. Đầu tiên chúng ta gởi giá trị b’101’ tới thanh ghi OPTION, như sau: movlw b’101’ ;This is 0x05 in Hex movwf 81h ;This is the Option Register Quá đơn giản !, bây giờ, có một mẹo nhỏ. Mặc nhiên prescaler được gán cho một bộ định thời khác, vì vậy ta phải thay đổi toàn bộ WDT. Trước tiên phải reset một bộ đếm khác tới giá trị 0, sau đó chuyển sang Bank1 để gán prescaler cho WDT và thiết lập thời gian rồi sau đó lại quay về Bank0, đoạn code bên dưới với xx là giá trị ta sẽ chọn cho prescaler. Bcf STATUS,0 ;make sure we are in Bank 0 Clrf 01h ;address of the other timer – TMR0 Dson 31 Bsf STATUS,0 ;switch to Bank 1 Clrwdt ;reset the WDT and prescaler movlw b’1xxx’ ;Select the new prescaler value and assign movwf OPTION ;it to WDT bcf STATUS,0 ;come back to Bank 0 Lệnh CLRWDT là để xoá WDT, chúng ta phải làm điều này trước khi nó reset con Pic, chúng ta cần tính toán nơi nào trong chương trình mà bộ đếm của WDT sẽ tràn để đặt lệnh CLRWDT trước thời điểm này để bảo đảm con Pic không reset. Nếu chương trình của bạn dài, có thể phải đặt hơn 1 lệnh CLRWDT trong chương trình. Ví dụ bạn sử dụng giá trị default mặc nhiên là 18ms thì phải bảo đảm rằng chương trình sẽ nhìn thấy lệnh CLRWDT sau mỗi 18ms. Bây giờ chúng ta phải tìm cho ra đoạn code của chúng thực thi trong thời gian thực là bao lâu, nguyên lý thì rất đơn giản nhưng mà có thể làm cho bạn dựng cả tóc lên đấy !. ‰ Thời gian thực thi Lệnh (Instruction Timing): Như bạn đã biết, xung nhịp bên trong của Pic được gọi là chu kỳ lệnh, nếu dùng thạch anh 4MHz thì 1 chu kỳ lệnh là 1/(4MHz/4) = 1uS, một số lệnh chỉ thực thi mất 1 chu kỳ trong khi một số lệnh khác mất 2 chu kỳ để thực thi hoàn toàn, bạn hãy xem trong tập lệnh của Pic để biết thêm chi tiết. Cách để nhớ thì hoàn toàn đơn giản, giả sử tất cả các lệnh đều mất 1 chu kỳ, nhưng mà nếu lệnh đó làm cho chương trình nhảy tới nơi nào đó thì sẽ mất 2 chu kỳ, ví dụ: lệnh MOVWF mất 1 chu kỳ bởi vì lệnh này chỉ mang data từ nơi này sang nơi khác, lệnh GOTO mất 2 chu kỳ bởi vì nó làm cho Program Counter nhảy tới nơi nào đó trong chương trình, Lệnh RETURN cũng mất 2 chu kỳ bởi vì nó làm cho PC quay trở về đầu chương trình. Tuy nhiên có 4 lệnh mà nó có thể mất 1 hoặc 2 chu kỳ, đó là DECFSZ, INCFSZ, BTFSC và BTFSS, những lệnh này có một điểm chung đó là nó sẽ bỏ qua lệnh kế tiếp nếu nó thoả một điều kiện nào đó, ví dụ: Lệnh DECFSZ sẽ giảm giá trị trong thanh ghi F xuống 1, nếu kết quả khác 0 thì lệnh kế tiếp được thực thi, vì vậy nó mất 1 chu kỳ, nhưng nếu kết quả là 0 thì lệnh kế tiếp bị bỏ qua để thực thi lệnh đứng sau kế, trong trường hợp này lệnh thực thi mất 2 chu kỳ lý do là nó thay đổi giá trị của PC, nó cần 1 chu kỳ để thực hiện hàm và 1 chu kỳ nữa để thay đổi PC đến vị trí thoả điều kiện của hàm. Để rõ ràng hơn, hãy xem ví dụ bên dưới Movlw 02 movwf COUNT loop decfsz COUNT goto loop end Lệnh đầu tiên mov giá trị 02 vào thanh ghi W, nó mất 1 chu kỳ, lệnh thứ hai cũng tương tự, 1 chu kỳ. Lệnh thứ 3, đầu tiên nó giảm COUNT xuống 1, cái này mất 1 chu kỳ, sau đó nó thử xem COUNT =0 chưa, trong trường hợp đầu tiên thì chưa xảy ra COUNT =0 , vì vậy nó đi tiếp tới lệnh kế, lệnh thứ 4 nhảy đến một cái nhãn, vì vậy nó mất 2 chu kỳ. Chúng ta quay trở lại lệnh thứ 3 decfsz COUNT lần này sau khi giảm COUNT xuống 1 thì COUNT =0, lệnh kế tiếp sẽ bị bỏ qua và nó nhảy đến End chấm dứt chương trình, hành động bỏ qua lệnh kế tiếp được thực hiện trong 1 chu kỳ khác, vì vậy khi ta đặt 02 vào COUNT thì chương trình này mất 7 chu kỳ, nếu thạch anh là 4MHZ thì: Dson 32 1/(4MHz/4) = 1uS / chu kỳ Î 7 chu kỳ mất 7 x 1uS = 7uS Như vậy khi viết chương trình liên quan đến thời gian thực thi, bạn phải tính toán cẩn thận khi dùng các lệnh DECFSZ, INCFSZ, BTFSC và BTFSS. Bên trong con Pic có một thứ gọi là ‘Fuses’ tạm dịch là cầu chì, nó không giống như cầu chì fuses bảo vệ của ổ điện nhà mà nó giống như một cái Switch điện tử được đóng hay mở bởi lập trình viên. Làm sao mà những cái Fuses này được đóng hay mở để cho WDT hoạt động, có 2 cách để làm. Cách thứ nhất là viết 2 dòng lệnh tại phần đầu chương trình để nói cho Pic biết enable hay disable cái fuses nào đó. Cách thứ hai là nói cho con Pic biết cái fuses nào được enable. . We will look at getting your program to instruct the programming software in a later tutorial, when we look at including other files and macros. To tell the programming software manually, varies from program to program. The documentation that came with the programmer should tell you how to do this. As I am using the PICALLW software, which is linked on my main page, I will explain how to do change fuses within this program. The fuses are configured by pressing the F3 key, or clicking on the ‘Config’ button. Then you can select the fuse you want enabled, in this case the WDT, by clicking on the box next to it. Sample Program Let us write a program, where we will turn on the WDT, and let the PIC perform a function. We will first of all periodically clear the WDT, to show that the program works, and then remove the CLRWDT command to show that the PIC will indeed reset. The program I have chosen is the one used in tutorial 9 where we cause a row of LEDs to light up one at a time from left to right, then right to left. The circuit is shown below, and with the RC values shown will give us a clock frequency of 8KHz. This clock speed will allow us to actually see the LEDs moving one by one. I chose this program because it is slow enough for us to play with the WDT, and you can easily see when the PIC is reset. I have removed the original comments, and I have replaced them with a description of the WDT lines, a running total of the time from the start (assuming a 8KHz clock), and the number of clock cycles at each line. TIME equ 9FH ; Variable for the delay loop. PORTB equ 06H ; Port B address. TRISB equ 86H ; Port B Tristate address. PORTA equ 05H ; Port A address. TRISA equ 85H ; Port A Tristate address. STATUS equ 03H ; Page select register. COUNT1 equ 0CH ; Loop register. COUNT2 equ 0DH ; Loop register. bsf STATUS,5 ; 1 cycle, 0.5mS movlw 00H ; 1 cycle, 1.0mS movwf TRISB ; 1 cycle, 1.5mS movlw 00H ; 1 cycle, 2.0mS movwf TRISA ; 1 cycle, 2.5mS bcf STATUS,5 ; 1 cycle, 3.0mS movlw 00H ; 1 cycle, 3.5mS Dson 33 movwf PORTA ; 1 cycle, 4.0mS ; Start of main program RUN movlw 01H ; 1 cycle, 4.5mS movwf PORTB ; 1 cycle, 5.0mS call DELAY ; 2 cycles, 486mS call DELAY ; 2 cycles, 967mS ; Move the bit on Port B left, then pause. rlf PORTB,1 ; 1 cycle, 967.5mS call DELAY ; 2 cycles, 1.45S call DELAY ; 2 cycles, 1.93S rlf PORTB,1 ; 1 cycle, 1.93S call DELAY ; 2 cycles, 2.41S call DELAY ; 2 cycles, 2.89S rlf PORTB,1 ; 1 cycle, 2.89S call DELAY ; 2 cycles, 3.37S call DELAY ; 2 cycles, 3.85S rlf PORTB,1 ; 1 cycle, 3.85S call DELAY ; 2 cycles, 4.34S call DELAY ; 2 cycles, 4.82S rlf PORTB,1 ; 1 cycle, 4.82S call DELAY ; 2 cycles, 5.30S call DELAY ; 2 cycles, 5.78S rlf PORTB,1 ; 1 cycle, 5.78S call DELAY ; 2 cycles, 6.26S call DELAY ; 2 cycles, 6.74S rlf PORTB,1 ; 1 cycle, 6.74S call DELAY ; 2 cycles, 7.22S call DELAY ; 2 cycles, 7.70S rlf PORTB,1 ; 1 cycle, 7.70S ; Now move onto Port A, and move the bit left. rlf PORTA,1 ; 1 cycle, 7.70S call DELAY ; 2 cycles, 8.19S call DELAY ; 2 cycles, 8.67S rlf PORTA,1 ; 1 cycle, 8.67S call DELAY ; 2 cycles, 9.15S call DELAY ; 2 cycles, 9.63S rlf PORTA,1 ; 1 cycle, 9.63S call DELAY ; 2 cycles, 10.11S call DELAY ; 2 cycles, 10.59S rlf PORTA,1 ; 1 cycle, 10.59S call DELAY ; 2 cycles, 11.07S call DELAY ; 2 cycles, 11.55S ; Move the bit back on Port A rrf PORTA,1 ; 1 cycle, 11.55S call DELAY ; 2 cycles, 12.04S call DELAY ; 2 cycles, 12.52S rrf PORTA,1 ; 1 cycle, 12.52S call DELAY ; 2 cycles, 12.99S call DELAY ; 2 cycles, 13.48S rrf PORTA,1 ; 1 cycle, 13.48S Dson 34 call DELAY ; 2 cycles, 13.96S call DELAY ; 2 cycles, 14.44S rrf PORTA,1 ; 1 cycle, 14.44S ; Now move the bit back on Port B rrf PORTB,1 ; 1 cycle, 14.44S call DELAY ; 2 cycles, 14.92S call DELAY ; 2 cycles, 15.40S rrf PORTB,1 ; 1 cycle, 15.40S call DELAY ; 2 cycles, 15.89S call DELAY ; 2 cycles, 16.37S rrf PORTB,1 ; 1 cycle, 16.37S call DELAY ; 2 cycles, 16.84S call DELAY ; 2 cycles, 17.33S rrf PORTB,1 ; 1 cycle, 17.33S call DELAY ; 2 cycles, 17.81S call DELAY ; 2 cycles, 18.29S rrf PORTB,1 ; 1 cycle, 18.29S call DELAY ; 2 cycles, 18.77S call DELAY ; 2 cycles, 19.25S rrf PORTB,1 ; 1 cycle, 19.25S call DELAY ; 2 cycles, 19.73S call DELAY ; 2 cycles, 20.22S rrf PORTB,1 ; 1 cycle, 20.22S call DELAY ; 2 cycles, 20.70S call DELAY ; 2 cycles, 21.18S goto RUN ; 2 cycles, 21.18S ; Subroutine to give a delay between bit movements. ;Total of 957 cycles, 480mS DELAY movlw TIME ; 1 cycle movwf COUNT1 ; 1 cycle LOOP1 ; decfsz COUNT1 ; 9F x 1 cycle + 1 cycle = 160 cycles goto LOOP1 ; 9E x 2 cycles = 316 cycles movwf COUNT1 ; 1 cycle LOOP2 ; decfsz COUNT1 ; 9F x 1 cycle + 1 cycle = 256 cycles goto LOOP2 ; 9E x 2 cycles = 316 cycles return ; 2 cycles END ; With an 8KHz clock, it takes just under 1 second for the next LED illuminates, and it takes a total of about 21 seconds to run from one end to the other and back again i.e. to go through the routine once only. The delay routine takes 480mS, and we are calling it twice before moving the bit on the Ports. Now, we need to periodically reset the WDT. The largest time we can set the WDT is 2.3 seconds, and the next one down form this is 1.1 seconds. We have two options here. We could make a call to a subroutine to clear Dson 35 the WDT after the two delays have finished, or we could incorporate the CLRWDT within the delay itself. I have decided, for no real reason at all, to incorporate the CLRWDT within the delay loop. TIME equ 9FH ; Variable for the delay loop. PORTB equ 06H ; Port B address. TRISB equ 86H ; Port B Tristate address. PORTA equ 05H ; Port A address. TRISA equ 85H ; Port A Tristate address. STATUS equ 03H ; Page select register. COUNT1 equ 0CH ; Loop register. COUNT2 equ 0DH ; Loop register. OPT equ 81h ; Option Register to control the WDT ;*************Set up the Ports, WDT and prescaler****************** clrf 01h ;Clear TMR0 bsf STATUS,5 ;Switch to Bank 1 clrwdt ;reset the WDT and prescaler movlw b’1101’ ;Select the new prescaler value and assign movwf OPT ;it to WDT movlw 00H ; Now set up the Ports movwf TRISB ; movlw 00H ; movwf TRISA ; bcf STATUS,5 ;Come back to Bank 0 movlw 00H ; movwf PORTA ; ;*************Start of main program***************************** RUN movlw 01H ; movwf PORTB ; call DELAY ; call DELAY ; ; *************Move the bit on Port B left, then pause.************** rlf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rlf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rlf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rlf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rlf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; Dson 36 rlf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rlf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rlf PORTB,1 ; ; *************Now move onto Port A, and move the bit left.*********** rlf PORTA,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rlf PORTA,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rlf PORTA,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rlf PORTA,1 ; call DELAY ; call DELAY ; ;************** Move the bit back on Port A************************ rrf PORTA,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rrf PORTA,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rrf PORTA,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rrf PORTA,1 ; ;****************** Now move the bit back on Port B****************** rrf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rrf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rrf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rrf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rrf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rrf PORTB,1 ; call DELAY ; call DELAY ; rrf PORTB,1 ; Dson 37 call DELAY ; call DELAY ; goto RUN ; ; ******************Subroutine to give a delay between bit movements.****** DELAY movlw TIME ; movwf COUNT1 ; LOOP1 ; decfsz COUNT1 ; goto LOOP1 ; movwf COUNT1 ; LOOP2 ; decfsz COUNT1 ; goto LOOP2 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;; This part resets the WDT ;; ;;Comment out or remove this command to see the WDT ;; ;; in action. It should reset the PIC ;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; clrwdt ;This simply resets the WDT. ;***************Return from our original DELAY routine*************** return ; END ; If you comment out, or remove the CLRWDT command, you will find that the PIC will not go past lighting the second LED. This is because the WDT is resetting the PIC. With the CLRWDT in place, the program works as it should.