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Curso de Microcontroladores Profr. Felipe Santiago 1

REPERTORIO DE INSTRUCCIONES

En esta sección se pretende:

Conocer las características generales de las instrucciones para el PIC16F84

Los distintos modos de direccionamiento, y

Los diferentes grupos de instrucciones


Características generales

El Repertorio RISC del PIC16F84 incluye 35 instrucciones con

las siguientes características:

Las instrucciones son simples y rápidas

Las instrucciones son ortogonales

La longitud de las instrucciones y los datos es constante

EJERCICIOS 1:

Un PIC16F84 funcionando con un cristal de cuarzo de 10 MHz tarda

600 uS en ejecutar un programa que tiene el 50 % de instrucciones

de saltos.

¿De cuántas instrucciones consta el programa

¿Cuántas posiciones de la memoria de código ocupa?

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Modos de direccionamiento

El PIC16F84 permite tres modos de direccionamiento:

Directo

Indirecto

Inmediato

En la instrucción se incluye la dirección del registro al que se tendrá

acceso. Ejemplo: movwf 0x0C

Utiliza al registro INDF (0x01) para indicar que se trata de un acceso

indirecto y al registro FSR (0x04) como apuntador.

Por ejemplo, si la localidad 0x0C tiene al número 0x03 y la localidad

0x0D contiene al número 0x0A. Y además si FSR contiene el número

0x0C. La instrucción movf INDF, 1, pondrá 0x03 en W. Si se

incrementa FSR y se repite la instrucción, ahora pondrá 0x0A en W.

En el mismo código de la instrucción se encuentra uno de los

operandos, el operando es conocido de forma inmediata.

Por ejemplo: movlw 0x05


Direccionamiento directo e indirecto

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Las instrucciones son de 14 bits y se tienen diferentes formatos.

Los campos de bits que pueden encontrarse son:

a) Campo del código de operación (OPCODE)

Requiere hasta de 6 bits (4 en algunos casos).

b) Campo de los operandos fuente (f) y destino (d)

Para f se requiere de 7 bits.

Para d sólo se ocupa un bit (el destino puede ser f o W).

c) Campo de operando inmediato o literal, o para la dirección

de un salto (k)

k es de 8 bits, para operaciones aritméticas o lógicas.

k es de 10 bits para saltos.

d) Campo que hace referencia a un bit (b)

b es de 3 bits.

CAMPOS EN LAS INSTRUCCIONES


Dependiendo de su operación, las instrucciones se clasifican en:

1. Instrucciones orientadas a manejar registros

16 instrucciones

2. Instrucciones orientadas a manejar bits

2 instrucciones

3. Instrucciones que manejan valores inmediatos

6 instrucciones4. Instrucciones de brincos condicionales

4 instrucciones

5. Instrucciones saltos incondicionales y otras instrucciones especiales

7 instrucciones

Total : 35 Instrucciones.

CLASIFICACIÓN DE LAS INSTRUCCIONES

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INSTRUCCIONES ORIENTADAS A MANEJAR REGISTROS

El formato de estas instrucciones es el siguiente:

d = 1 El registro destino es f

d = 0 El registro destino es W

La sintaxis de estas instrucciones es: nemónico f, d

Ejemplos de instrucciones de este grupo son:

inc reg1, 1

movf reg1, 1

OPCODE d f (dir. del registro)

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GRUPO COMPLETO

INSTRUCCIONES QUE MANEJAN REGISTROS

SINTAXIS OPERACIÓN CICLOS FORMATO BANDERAS

ADDWF f, d Suma W y f 1 00 0111 dfff ffff C, DC, Z

ANDWF f, d AND de W con f 1 00 0101 dfff ffff Z

CLRF f Borra f (pone todos los bits a 0) 1 00 0001 1fff ffff Z

CLRW ----- Borra W 1 00 0001 0xxx xxxx Z

COMF f, d Complementa f (invierte) 1 00 1001 dfff ffff Z

DECF f, d Decrementa f 1 00 0011 dfff ffff Z

INCF f, d Incrementa f 1 00 1010 dfff ffff Z

IORWF f, d OR entre W y f 1 00 0100 dfff ffff Z

MOVF f, d Mueve al registro f 1 00 1000 dfff ffff Z

MOVWF f Mueve W a f 1 00 0000 1fff ffff ***

NOP No opera 1 00 0000 0xxx xxxx ***

RLF f, d Rota f a la Izq. a través del acarreo 1 00 1101 dfff ffff C

RRF f, d Rota f a la der. a través del acarreo 1 00 1100 dfff ffff C

SUBWF f, d Resta W a f 1 00 0010 dfff ffff C, DC, Z

SWAPF f, d Intercambia los nibbles de un registro 1 00 1110 dfff ffff ***

XORWF f, d XOR de W con f 1 00 0110 dfff ffff Z

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EJERCICIOS 2:

1. Si se supone que inicialmente tiene cero el registro W y los que ocupan las

direcciones 0x05 y 0x06 de la memoria de datos ¿Qué valor contendrán

después de ejecutar el siguiente programa?

incf 0x05, 0

incf 0x05, 1

comf 0x06, 1

iorwf 0x06, 0

xorwf 0x05, 1

2. Existe una instrucción con la que se rota a la derecha, a través del

señalizador de acarreo C, el registro que ocupa la dirección 0x04 de la

memoria de datos y lo deposita en W. Se pide:

a) Nemónico

b) Formato de la instrucción

c) Si inicialmente C = 1 y (0x04) 0x00 ¿Qué valor se cargará en W?

3. Si el registro de ESTADO contiene el valor Oxf5 y se ejecuta la instrucción

swap E5TAD0, 0. ¿Qué valor contendrán ESTADO y W?


INSTRUCCIONES ORIENTADAS A MANEJAR BITS


La sintaxis de estas instrucciones es: nemónico f, b

y comprende únicamente las instrucciones:

OPCODE b (posición) f (dir. del registro)

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INSTRUCCIONES QUE MANEJAN BITS


BCF f, b Borra el bit b del registro f (Pone 0) 1 01 00bb bfff ffff ***

BSF f, b Pone a 1 el bit b de f 1 01 01bb bfff ffff ***

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EJERCICIOS 3:

1. Al hacer un Reset el procesador coloca el bit 5 (RP0) del registro de

ESTADO a cero con lo que comienza referenciando al banco 0 de la memoria

de datos. Para referenciar al banco 1 hay que poner a 1 dicho bit:

a) Indicar la instrucción que permita dicha conmutación de bancos

b) Hallar el formato de la instrucción

2. Si inicialmente el registro W = 0xff y el registro OPTION = 0x00 ¿Con que

valores quedarán cargados después de ejecutar el siguiente programa?

bsf OPTION, 2

comf OPTION, 0

swap OPTION, 1

3. Hallar el formato de la instrucción: bsf 0X08, 3


OPERACIONES QUE MANEJAN UN VALOR INMEDIATO


Estas instrucciones tienen por sintaxis: nemónico k,

sólo se aplican al registro W y son las siguientes:

OPCODE Valor inmediato

13 8 7 0

INSTRUCCIONES QUE MANEJAN UN VALOR INMEDIATO


ADDLW K Suma inmediata con W 1 11 111x kkkk kkkk C, DC, Z

ANDLW K AND inmediato con W 1 11 1001 kkkk kkkk Z

IORLW K OR inmediato con W 1 11 1000 kkkk kkkk Z

MOVLW K Mueve a W un valor inmediato 1 11 00xx kkkk kkkk ***

SUBLW K Resta W de un valor inmediato 1 11 110x kkkk kkkk C, DC, Z

XORLW K OR exclusivo de un inmediato con W 1 11 1010 kkkk kkkk Z

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EJERCICIOS 4:

1. Se desea cargar en el registro W el valor inmediato 0x33:

a) ¿Qué instrucción se puede emplear?

b) Formato de la instrucción

2.Indicar el valor del registro W después de ejecutar el siguiente programa:

movlw 0x45sublw 0x95

3. Averiguar el contenido de W después de ejecutar el siguiente programa:

clrwaddlw 0x55andlw 0xffiorlw 0x0fxorlw 0xaf


“BRINCOS” CONDICIONALES

Son 4 instrucciones en este grupo, se brinca la siguiente instrucción,

omitiendo su ejecución.

En las 2 primeras el brinco depende del estado de 1 bit, y su formato

es similar al de las instrucciones orientadas al manejo de bits:

En las otras dos, el brinco esta en función de la puesta a cero de

un registro después de un incremento o decremento. Su formato

es el mismo que el de las instrucciones que manipulan registros:

OPCODE b (posición) f (dir. del registro)

13 10 9 7 6 0

OPCODE d f (dir. del registro)

13 8 7 6 0

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El grupo de estas 4 instrucciones incluye:

EJERCICIOS 5:

1. Hallar el formato de la instrucción btfss 0x08, 3

2. Evaluar el valor del bit 4 del registro Estado. Si vale 1, poner a 0 el registro

W,y si dicho bit vale 0 ponerlo a 1.

3. Decrementar el contenido del registro FSR hasta que valga cero y entonces

borrar W.

BRINCOS CONDICIONALES


BTFSC f, b Explora al bit b de f y brinca si vale 0 1 (2) 01 10bb bfff ffff ***

BTFSS f, b Explora al bit b de f y brinca si vale 1 1 (2) 01 11bb bfff ffff ***

DECFSZ f, d Decrementa f y si es 0, brinca 1 (2) 00 1011 dfff ffff ***

INCFSZ f, d Incrementa f y si es 0, brinca 1 (2) 00 1111 dfff ffff ***


SALTOS INCONDICIONALES

Estas instrucciones modifican el contenido del PC, rompiendo la

secuencia ordenada de las instrucciones en un programa. Los

campos de estas instrucciones son:

OPCODE K (Literal)

13 11 10 0

Los saltos incondicionales más otras instrucciones de control y

especiales se listan a continuación:

SALTOS INCONDICIONALES, DE CONTROL Y ESPECIALES


CALL K Llamada a subrutina 2 10 0kkk kkkk kkkk TO#, PD#

CLRWDT Borra o refresca al perro guardián 1 00 0000 0110 0100 ***

GOTO K Salto incondicional 2 10 1kkk kkkk kkkk ***

RETFIE Retorno de Interrupción (GIE = 1) 2 00 0000 0000 1001 ***

RETLW K Retorno de subrutina y carga W = K 2 11 01xx kkkk kkkk ***

RETURN Retorno de subrutina 2 00 0000 0000 1000 ***

SLEEP Pasa al modo de reposo 1 00 0000 0110 0011 TO#, PD#

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Comportamiento del PC

El Program Counter es de 13 bits, por lo que se compone de dos registros

PCL y PCLATH.

PCL se puede modificar directamente a

través de la ALU, conservando la parte

alta del Program Counter.

Instrucciones como GOTO y CALL

modifican una parte de PCH.

La diferencia entre GOTO y CALL es

que CALL almacena en la pila el valor

del PC, previamente incrementado.

Return, retlw y retfie sustituyen el valor

del program counter con una constante

extraída de la Pila.


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