從PIC單片機的指令結構上來分析一下為什么PIC中要有BANK和PAGE的設置吧。先來看一下為什么PIC中要把RAM區劃分多個BANK。
仔細觀察PIC單片機匯編語言指令的格式,一條完整的匯編語言指令語句通常是這樣的:標號操作碼助記符 操作數1,操作數2;注釋。其中,主體部分是‘操作碼助記符操作數1,操作數2’。
例如:
指令:MOVF 33,1
操作碼助記符:MOVF ;
操作數1:33 ;
操作數2:1 ;
而在程序被編譯時指令語句的主體部分會被轉換為代碼的形式,通常是:指令代碼操作數2 操作數1。
例如在指令位數為14位的中檔PIC單片機中:
指令:MOVF 33,1
轉換后代碼:00 1000 1 011 0011
其中指令代碼為:00 1000(MOVF f,d=00 1000 dfff ffff);
操作數2:1 (d = 1);
操作數1:011 0011 (f = 33H) ;
可以看到,由于指令代碼占用了6位,再加上操作數2占用的1位,分配給操作數1的只有7位了。也就是說操作數1最大只能是‘111 1111’(7FH),因此‘MOVF’直接的尋址范圍只能是00H~7FH之間。其它的對寄存器操作的指令情況基本相同,因此指令位數為14位的PIC單片機將每125個(00H~7FH,80H~FFH……依此類推)寄存器劃分為一個BANK,并且將STATUS寄存器的RP1、RP0為定為BANK設置位。在編寫程序時,要對某個寄存器進行操作就首先要對BANK的設置位進行設置,從而切換到該寄存器所在的BANK。
例如PIC16F877單片機的EECON1寄存器(地址18CH)就要通過設置BANK的形式來尋址了,這時尋址的地址數據是這樣組成的‘BANK值+操作數1’,其中‘BANK值’=‘RP1 RP0’。
舉個例子來說:
指令:BSF EECON1,1 ;
指令轉換后代碼:0101 001 000 1100 ;
這時如果‘BANK值’=3,尋址的地址數據就會是‘11 +000 1110’(18CH);而此時如果BANK值為0,則尋址的地址數據就會是‘00 +000 1110’(0CH),這樣就出現了錯誤。
用同樣的方法我們可以分析PIC單片機的PAGE的設置。舉個例子,PIC16C5X的一個頁面是512條指令。它的‘GOTO’指令是這樣的:‘101 k kkkk kkkk’(‘GOTO’指令沒有操作數2)。我們看到該指令的操作數1最大只能是‘1 1111 1111’(1FFH),因此在指令位數為12位的PIC16C5X 芯片中‘GOTO’指令只能在512條指令(000H~1FFH,200H~3FFH,……)的范圍內直接跳轉。同樣的理由,PIC16C5X的‘CALL’指令(‘1011 kkkk kkkk’)只能調用256條指令(000H~0FFH,200H~2FFH,……)范圍內的子程序,因此在進行PIC16C5X單片機的編程時要將供調用子程序的入口放在前半頁面。
而在指令位數為14位的PIC16F87X單片機中‘GOTO’指令代碼是‘101 kkk kkkk kkkk’,而‘CALL’的指令代碼是‘100 kkk kkkk kkkk’,它們的尋址范圍都是‘111 1111 1111’(3FFH)。因此在PIC16F87X單片機中,一個頁面長度就是3FFH=2048條指令(2K)。而且在使用中,使用‘CALL’指令時就不需要將子程序入口放在上半頁面了。