1

MİKRO DENETLEYİCİLER 1

DERS NOTLARI (Final) Prof. Dr. Hakan Ündil

2014-2015 Güz

1.1. Sayı Sistemleri

Sayı sistemleri iyi anlaĢılmadan mikroiĢlemcilerle (ya da mikrodenetleyicilerle) uğraĢmak ve

onların kullanımlarını anlamak imkansız gibidir. Bu nedenle çeĢitli örnekler üzerinde sayı sistemleri ve

dönüĢümlerini anlamaya çalıĢalım.

Gerçekte bilgisayarlarda sadece 0 ve 1 „ler ile (ikili tabanda) iĢlem yapıldığını hemen hepimiz

biliriz. Ancak pratik hayatta çeĢitli fiziksel büyüklüklerden onlu (desimal) tabanda söz ederiz. Örnek

olarak 25OC sıcaklıktan bahsederken bunun “desimal” olduğunu belirtmesek de o Ģekilde anlaĢılmakta

olduğunu düĢünürüz. Öte yandan mikroiĢlemcilerde uzun ikili sayılarla (8-16 bit gibi) çalıĢırken çok

sayıda 0 lar ve 1 „ler yanyana gelince söyleme ve algılama zorluğu yaĢarız. Bu durumda 16‟lı taban

kullanarak bu engeli aĢmaya çalıĢırız. Bu nedenle sayı dönüĢümlerinin çok iyi bilinmesi gerekir.

1.2.1 Bazı Temel Dönüşüm Örnekleri : ( * : Çarpı anlamındadır)

1) 7392 = 7*103 + 3*10

2 + 9*10

1 + 2*10

0 = (7392)10 On tabanı (desimal) bir sayının

açılımı

2) (23,62)10 = 2*101 + 3*10

0 + 6*10

-1 + 2*10

-2 Desimal virgüllü bir sayının açılımı

3) (4021,2)5 = 4*53 + 0*5

2 + 2*5

1 + 1*5

0 + 2*5

-1 = (511.4)10 Beş tabanı bir sayı ve desimal

karşılığı

4) (101)2 = 1*22 + 0*2

1 + 1*2

0 = (5)10 İkili tabanda (Binary) bir sayı ve desimal

karşılığı

5) (57)16 = 5*161 + 7*16

0 = (87)10 16’lı tabanda bir sayının 10’lu tabanda

karşılığı

1.2.2. Desimal, Heksadesimal ve Binary Temel Dönüşüm Tablosu

AĢağıdaki tabloda 0 – 15 arasındaki desimal sayıların heksadesimal ve binary tabandaki

karĢılıkları verilmiĢtir. Bu tablonun akılda tutulması mikroiĢlemci ya da mikrodenetleyicilerle çalıĢırken

büyük kolaylık sağlamaktadır.

Desimal (10`lu) Heksadesimal (16`lı) Binary (2`li)

0

0 0000

1

1

0001

2

2

0010

3

3

0011

4

4

0100

5

5

0101

6

6

0110

7

7

0111

8

8

1000

9

9

1001

2

10

A

1010

11

B

1011

12

C

1100

13

D

1101

14

E

1110

15

F

1111

1.2.3. Bazı Örnek Çevirme İşlemleri:

1) (0010 0111 0001 , 1111 1100) 2 = ( ? )16 (İkili tabandaki(binary) sayı önce dörtlü gruplar halinde

düzenlenerek yukarıdaki Dönüşüm Tablosu

yardımıyla 16’lı tabana(heksadesimal) çevrilir.

( 2 7 1 , F C )16 olduğundan sonuç (271,FC)16 olarak bulunur)

2) (41)10 = (?) 2 ( Desimal bir sayıyı binary sayıya çevirmek için sürekli 2 ‘ye böler ve aşağıda

gösterildiği gibi kalanları ters sırayla alırsak sayının ikili

tabandaki karşılığını elde ederiz )

Bölme iĢleminde kalanları 1-0-0-1-0-1 Ģeklinde tersten yazarsak sonuç olarak

(41) 10 = (101001)2 elde edilir.

Aynı iĢlem (41) 10 sayısını önce onaltılı(heksadesimal), daha sonra ikili(binary) tabana

çevrilerek de yapılabilir;

(2 sayısı ikili tabanda 0010 ve 9 sayısı ise 1001 olduğuna

göre)

(41)10 = (29)16 = (0010 1001)2

BaĢtaki sıfırlar dikkate alınmazsa 2‟ye bölerek elde edilen ile

aynı

sonuç elde edilmiĢ ve bölme sayısı azalmıĢ olur.

3) (0,263)10 = (?)16

Verilen sayı ondalıklı (virgüllü) bir sayı olduğu için bu defa 16 „ya bölmeyip 16 ile çarpacağız.

0,263 * 16 = 4 ,208

0,208 * 16 = 3 ,328

0,328 * 16 = 5 ,248

3

Burada bölme yerine çarpma yapıldığından her alınan sonucun tam sayı kısmı baĢtan sona doğru

(ters yönde değil !) sıralanarak aĢağıdaki sonuç bulunur. Sayı ondalıklı olduğu için elbette sayıya “0,“ ile

baĢlanması gereklidir.

(0,263)10 = (0,435)16 olarak heksadesimal karĢılığı bulunmuĢ olur

4) (CA , 03)16 = ( ? ) 2

Bu çevirme iĢleminde ise her heksadesimal (16 „lı) sayının binary (ikili) karĢılığı alınıp yan yana

konularak netice basitçe elde edilir. Daha önce verilen dönüĢüm tablosundan

(C)16= (1100)2 , (A)16= (1010)2, (0)16= (0000)2, (3)16= (0011)2 olduğu bilindiğinden

(CA,03)16 = (1100 1010,0000 0011)2 Ģeklinde ikili tabandaki sonuç elde edilir.

1.3. Tümleyen Kavramı ve Kullanımı:

Özellikle çıkartma işlemleri ile negatif sayıların binary olarak (ikili tabanda) temsil

edilebilmesi için önemli olan “tümleyen” kavramı mikroiĢlemciler ile uğraĢanlar için temel kavramlardan

biridir.

Bir sayının iki tür tümleyeni tanımlanabilir:

1- Tabana göre tümleyen

2- [Taban – 1] e göre tümleyen

Tümleyen kavramını doğrudan örnekler üzerinde inceleyerek anlamaya çalıĢalım:

1.3.1. Örnek Tümleyen İşlemleri:

(52520)10 Tabana göre tümleyeni 105 - 52520 = 100000 – 52520 = 47480

(Sayı 5 hane olarak verilmiş, taban da 10 olduğuna göre, 10 5 ‘

den verilen sayı

çıkartılarak tabana göre tümleyen bulunuyor.)

(0,3267)10 Tabana göre tümleyeni 100 – 0,3267 = 1

– 0,3267 = 0,6733

( Sayının tam kısmı yok ! , 10 0 = 1 ‘den verilen sayı çıkarılmış. )

(101100)2 Tabana göre tümleyeni 2 6 - (101100)2 = (1000000)2 - (101100)2 = = (010100)2

(26 sayısı binary karşılığı (1000000)2 dir)

Benzer şekilde (Taban-1)‟e göre tümleyen için;

(52520)10 (Taban-1)'e göre tümleyeni 105 - 52520 - 1= 47479

(Yukardaki “tabana göre“ olan sonuçtan 1(bir) çıkarılırak netice

bulunur)

(0,3267)10 (Taban-1)'e göre tümleyeni 100 - 0.3267 - 10

-4 = 0.6732

(Verilen sayı virgülden sonra 4 haneli olduğundan 10 -4

çıkarılmıştır)

(101100)2 (Taban-1)'e göre tümleyeni 26 - (101100)2 –1 = (111111)2- (101100)2 =

= (010011)2 olur.

4

Pratik Tümleyen İşlemi ile Kolay çözüm:

Yukarıdaki iĢlemlerde her iki tümleyeni bulunan ikili tabandaki (101100)2 sayısını ele alalım;

(101100)2 Bu sayıda 1 gördüğümüz yere 0, 0 gördüğümüz yere 1 koyalım.

(010011)2 Sayısını elde ederiz. Bu sayı yukarıda bulunan (taban-1)„e göre tümleyen

olur.

Bu sayıya (1) eklersek bu defa tabana göre tümleyen elde edilir.

(010100)2 (1 ekleme iĢleminde, son iki basamak 11 olduğundan bunlar 00 yapılır,

bir üst basmak 1 olur)

1.3.2. Binary (2’li) ve Heksadesimal(16’lı) Tabanda Örnek İşlemler:

Biz ikili tabandaki iĢlemleri genellikle 8 haneli (bit) olarak yapacağız.(Bunun sebebi, ilerde

incelenecek PIC mikrodenetleyicinin 8 hane (bit) veri işlemesidir, böylece buna bir hazırlık

yapılmaktadır.)

AĢağıdaki örnekler hem binary (ikili) hem de heksadesimal (16 „lı) tabanda yapılmıĢ ve

sonuçların aynı olduğu gösterilmiĢtir.

1- 8 haneli(bitlik) Örnek Bir Toplama İşlemi: Binary Heks. Desimal Binaryde 0+0=0, 0+1 ve 1+0=1, 1+1=0 (elde 1) dir.

0110 1100 6 C 108 Heks. İşlemde, önce C+F için 12+15=27 den 16 ( taban)

+ 0111 1101 + 7 F + 127 çıkarılmış yani 27-16=11 = (B)16 elde edilmiştir.

1110 1011 E B 235 Elde sonraki 6+7=13 e eklenerek 14=(E)16 aşağıya

yazılmıştır. Sonuç heksadesimal olarak EB olur.

Not: Her üç tabandaki sonuçların birbirleriyle uyuĢtuğunu kontrol edersek;

(1110)2= (E)16 ve (1011)2 =(B)16

(EB)16 = 14.161+11.16

0 = (235)10 olduğundan sonuçlar uyuĢmaktadır.

2- 8 haneli(bitlik ) Örnek Bir Çıkarma İşlemi:

Binary Hex Desimal

1000 1100 8 C 140

- 0111 1111 - 7 F - 127

0 D 13

Bu iĢlemin sonucunu bulabilmek için normal yoldan çıkartma iĢlemi yapabiliriz.(Bunun için

klasik şekilde Binary’de önce en sağdaki 0 dan 1 çıkarmaya çalışacak, çıkmadığı için bir üst(solundaki)

haneden 1 borç alıp bu haneye 2 olarak yansıyan sayıdan 1 çıkarıp işlemlere sol başa doğru devam

edecektik)

Fakat bu tarz çıkartma, borç alarak devam edeceği için toplamaya göre oldukça zahmetli olacaktır.

MikroiĢlemci içindeki lojik devreler de iĢlemin bu Ģekilde gerçekleĢmesi için tasarlanmamıĢtır. Bu yüzden

gerçekte mikroişlemci içinde çıkartma işlemi, toplamaya çevrilerek yapılır. Bu metod aĢağıdaki alt

bölümde tümleyen aritmetiği kullanılarak incelenecektir.

5

1.3.3. Tümleyen Aritmetiği ile Çıkartma

Çıkartmada tümleyen aritmetiği kullanılması iĢi oldukça basitleĢtirmektedir. Zira, ikinci sayının

tabana göre tümleyeni elde edilirse artık çıkarma iĢlemi toplamaya dönüĢmüĢ olmaktadır ki bütün

mikroiĢlemciler bu yolu kullanmaktadır.

Buna göre daha önce anlatıldığı gibi örnekteki birinci sayı (1000 1100) aynen bırakılır, üzerinde

herhangi bir iĢlem yapılmaz !

Ġkinci sayının ( örnekte 0111 1111) tabana göre tümleyeni bulunur. Yani bu sayı negatifleĢtirilerek

iĢlemin toplamaya dönüĢtürülmesi sağlanır. Zira örn. 45 sayısından 26 sayısını çıkartmakla 45 sayısını (-

26) ile toplamak aynı iĢlemdir. Burada 26 sayısının tümleyeni (- 26) sayısı olmaktadır.

Ancak, daha önce tümleyen kavramı konusunda verilen örneklerden de bilindiği gibi tümleyen bulma

iĢlemi de yine çıkartma iĢlemleri gerektirmektedir. Yani biz çıkartmadan kaçarken karĢımıza yine

çıkartma iĢlemi çıkmaktadır. Bu sebeple yukarıda bahsedilen kolay yol kullanılarak aĢağıdaki gibi

çıkartma yapılabilir.

* Ġkinci sayı olan (0111 1111)2 sayısının tabana göre tümleyeni basit ve kısa olarak iki aĢamada

bulunabilir:

1. Önce bu sayıda 1 olan bitler (basamaklar) 0 ; 0 olan bitler ise 1 yapılır.

Böylece sayımız (1000 0000) 2 olacaktır. Bu sayı, ikinci sayının (taban - 1) „e göre tümleyenidir.

2. Daha sonra bu sayıya 1 eklediğimizde artık tabana göre tümleyen elde edilmiĢ olacaktır.

Ġkinci sayının tabana göre tümleyeni olan (1000 0001)2 sayısı elde edildiğinden artık iĢlem toplamaya

dönüĢmüĢ olmaktadır. Bu durumda ikinci sayının tabana göre tümleyenini alarak çıkartmayı toplamaya

dönüştürdüğümüze göre iĢlemin toplamaya çevrilmiĢ son halini tekrar yazalım:

Binary: 1000 1100 Hex : 8 C

+ 1000 0001 + 8 1

1 0000 1101 1 0 D (1101)2 = (D)16 olduğunu hatırlayınız.

Buradaki sonucun baĢında bulunan “1” aslında tümleyen aritmetiği kullandığımız için büyük sayıdan

(8C)16 , küçük sayı (81)16 çıkarıldığını (borç olmadığını) göstermektedir. Tersi olsa yani küçükten

büyük sayıyı çıkartmaya çalıĢsaydık sonucun baĢında “0 ” olacaktı. Burada çıkartma iĢleminin neticesi

baĢtaki “1” dikkate alınmadan (0000 1101)2 = (0D)16 olarak elde edilmiĢ olur.

1.4. İşaretli Sayılar Kavramı:

Mikrodenetleyicilerde dolayısıyla mikroiĢlemcilerde iĢaretli sayıların da kullanılması

gerekmektedir. Örneğin tasarlamak istediğimiz pratik bir devre sırasında (- 5oC) gibi bir sıcaklık değeri

karĢımıza çıkabilir. Bu nedenle mikroiĢlemcide negatif sayıların da temsil edilmesi ve iĢlenebilmesi

gerekir. Bu da aslında sadece “0” ve “1” lerle iĢlem yapan mikroiĢlemcilerde negatifliğin bir Ģekilde

temsil edilmesi ihtiyacı olduğu anlamına gelir.

1.4.1. İşaretli Sayıların Kullanımı

Bu amaçla genelde “en soldaki bit” sayının iĢaretini göstermek için ayrılır. Bu bit “0” ise sayı

pozitif, “1” ise negatif kabul edilir. Buna “işaret biti” denilir. (Not: Mikroişlemci hesap yaparken bunu

bilmez. Çünkü bu programcının kafasındaki bir varsayımdır, sayıya bir bakış açısıdır. Yoksa

mikroişlemci için işaretli sayılarla yapılan işlemin işaretsiz sayılarla yapılan işlemlerden farkı yoktur.

Bazı mikroişlemcilerde işaret bitinin değeri bir başka özel bitle belirtilmektedir)

6

Pozitif Sayılar:

ĠĢaretsiz karĢılığı ile aynı Ģekilde gösterilir. Örnek olarak desimal (+25) sayısını ele alalım; (İkili

tabanda en soldaki basamağın yanındaki nokta, işaret bitini ayırt etmek için kullanılmıştır.)

(+25)10 = (+19)16 = (0.001 1001)2 (Baştaki “0.“ sayının pozitif olduğunu gösteriyor)

Burada (+25)10 iĢaretli desimal sayısı mikroiĢlemci içindeki hafızada (19) heksadesimal sayısı

ile temsil edilmektedir. Bir baĢka ifadeyle işaretsiz pozitif bir sayının [örnekte (25)10 ] mikroiĢlemcide

gösterimi ile aynı değerde işaretli gösterimi (+25)10 arasında hiçbir fark yoktur. Ġkisi de hafızada

(0001 1001)2 =(19)16 Ģeklinde yer alır.

Negatif Sayılar:

Sayının, pozitif karşılığının tabana göre tümleyeni ile temsil edilirler.

Bir pozitif sayı asla, sol baştaki işaret biti 0 yerine 1 konarak negatif yapılamaz !

Yukarıdaki pozitif sayı örneğinde;

(+25)10 = (0.001 1001)2 = (+19)16

olduğunu bulmuĢtuk. Aynı sayının negatifini, (- 25)10 „i bulmaya çalıĢalım;

(+25)10 = (+19)16 sayısının tabana göre tümleyeni (-25)10 = (-19)16 olacaktır ve daha önce

çıkartma iĢlemi örneğinde verildiği gibi bunu pratik olarak Ģu Ģekilde elde ederiz :

Önce (+25)10 = (+19)16 = (0.001 1001) 2 ikili sayısında 0 yerine 1 ; 1 yerine 0 yazalım.

KarĢımıza çıkan bu sayı (taban-1) „e göre tümleyen olan (1.110 0110)2 olacaktır .

Bu sayıyı bir arttırdığımızda tabana göre tümleyeni buluruz : (1.110 0111) 2

ĠĢte bu bulduğumuz (1.110 0111)2 sayısı, (+25)10 „in tabana göre tümleyeni olan (-25)10 sayısının

mikrodenetleyicideki temsil ediliĢ biçimidir. Zaten sayının ilk biti (1.) olduğundan sayının negatif olduğu

açıkça anlaĢılmaktadır. Burada soldaki ilk bitten (1.) sonra konan nokta, sayıları iĢaretli olarak düĢündüğümüzü

(yorumladığımızı) ifade ediyor. Tekrar ifade edelim ki mikroiĢlemcide içindeki hesaplamada

iĢaretli/iĢaretsiz sayı gösteriliĢ farkı YOKTUR.

MikroiĢlemcinin hafızasında bu (- 25)10 sayısı (1.110 0111)2 = (E7)16 Ģeklinde temsil

edilecektir. Biz iĢaretli sayılarla çalıĢıyorsak mikroiĢlemcide (E7) sayısını bir sonuç olarak gördüğümüzde

fiziksel cevabın yani (E7) nin tabana göre tümleyeni olan ( -19)16 = (- 25)10 olduğunu bilmemiz

gerekir. (Örnek olarak bu cevap -25

oC şeklinde sıcaklık değerine karşılık gelebilir.)

1.4.2. İşaretli Sayılarla Çeşitli Örnekler:

1) (+60)10 + (+62)10 = (+122)10 olduğunu gösterelim: (Ġkili tabanda yaparsak)

0.011 1100

+ 0.011 1110

0.111 1010 = (+122)10 elde edilir.

7

Burada en baĢtaki (0.) sonucun pozitif olduğunu gösterir. Ġki pozitif sayının toplamının pozitif olarak

elde edilmesi normal bir sonuçtur.

2) (+60) 10 + (+70) 10 = (+130)10 olduğunu gösterelim:

0.011 1100

+ 0.100 0110

1.000 0010 sonucu elde edilir.

Dikkat edilirse sonucun ilk biti 1 çıktığı için sonuç negatif ( ! ) gözükmektedir. Halbuki matematikte iki

pozitif sayının toplamı daima pozitiftir.

Bu durumda iĢaretli sayılar gözüyle yapılan bu toplama iĢleminin sonucunda iĢaretin, dolayısıyla neticenin

hatalı olarak elde edildiği görülmektedir. O halde iĢaretli iĢlemlerde belli bir değerin aĢılmaması

hususunda dikkatli olunmalıdır. Bunun nedeni bölüm sonunda açıklanacaktır.

3) (- 60) 10 + ( - 62) 10 = (- 122 )10 olduğunu gösterelim:

(+60) 10 = (0.011 1100)2 olduğu önceki örnekten bilindiğine göre buna 2 eklersek pratik

yoldan (+62) 10 = (0.011 1110)2 sayısını elde edebiliriz. (Ya da 62 yi ardarda 2 „ye böleriz)

ġimdi bu sayıların negatif karĢılıklarını bulmak için tabana göre tümleyenlerini alırsak;

(+60) 10 = (0.011 1100)2 (Önce 0 yerine 1, 1 yerine 0 koyalım)

=> (1.100 0011) 2 ( Bu sayıya da 1 eklersek )

(- 60)10 = (1.100 0100) 2 bulunur. (Bir üstteki sayıda sağ dörtlü 0011 yani 3 idi,1 ekleyince

0100=4 oldu)

Benzer Ģekilde (+62) 10 = (0.011 1110)2 için tümleyen iĢlemi yaparsak;

( - 62) 10 = (1.100 0010) 2 elde edilir. ġimdi bu negatif sayıları toplayalım:

1.100 0100

+ 1.100 0010

1.000 0110 sonucu baĢtaki 1. dikkate alınıca negatif olarak bulunur.

Bu ikili tabandaki mikroiĢlemci sonucu doğrudan 10‟lu tabana çevrilirse (-122)10 bulunamaz!

Çünkü Negatif Sayılar konusunda belirtildiği gibi negatif sayılar mikroişlemcide tümleyenleri ile temsil

edildiklerinden önce sonucun tekrar tümleyeni alınarak pozitif 122 bulunur ve aldığımız tümleyenden

dolayı baĢına “-“ eklenerek gerçek (fiziksel) cevap olan (- 122)10 elde edilecektir.

Bu iĢlemi yukarıdaki bilgisayar sonucundan hareketle yaparsak; (Tümleyen için yine 0 yerine 1, 1

yerine 0 konup daha sonra 1 eklenmiştir)

1.000 0110 => 0.111 1001 => 0.111 1010 yaparak (+122)10 elde edilir .

8

Bu son aldığımız tümleyenden dolayı ve yukardaki sonuçta da görüldüğü gibi fiziksel cevap

negatiftir yani (-122)10 dir.

4) (-60) 10 + (-70) 10 = (-130) 10 iĢlemini yine iĢaretli ve 8 bit olarak yapmaya çalıĢalım:

(+60)10 = (0.011 1100)2 ve (+70)10 = (0.011 1100) 2 olduğunu önceki örnekten biliyoruz.

Bu iki sayının negatiflerini bulmak için taban`a göre tümleyenini alalım:

1.100 0100 = (C4)16 = (-60)10 ,

1.011 1010 = (BA)16 = (-70 )10 değerlerini buluruz.

Bu sayıları toplarsak( - 130)10 değerini yani gerçek sonucu bulamayacağız, yine sonucun hatalı

olduğunu göreceğiz . (Bunu tümleyen kullanarak işlemi yapıp gösteriniz)

ÖNEMLİ SONUÇ : ĠĢaretli sayılarla yapılan iĢlemlerde

Sonuç; (–128)10 = (-80)16 „den küçük ( desimal olarak -129, -130... gibi)

ya da (+127)10 = (+7F)16 „den büyük (desimal olarak +129, +130... gibi) ise ,

bir baĢka ifade ile sağdaki bitlerden iĢaret bitine bir etki gelmiĢ ise sonucun iĢareti, dolayısıyla sonuç

hatalı olacaktır.

İşaretli işlemlerde doğru netice bulmak için sonucun desimal karşılığı (-128)10 „den küçük ya

da (+127)10 „den büyük olmamalıdır. Böyle durumda 16 bit olarak iĢlem ve programlama yapılmalıdır.

16 bit toplama konusu ilerde incelenecektir.

………………….

4.3. Döngü Kullanmak

Bazen belli iĢlem ya da iĢlemlerin belirli sayıda tekrarlanması istenebilir. Böyle bir durumda

SAYAC adıyla bir register tanımlanarak kullanılabilir. [Bunun için programda tercihan INCLUDE

komutundan sonra SAYAC EQU h‟0C‟ Ģeklinde tanımlama yapılmalıdır.]

Genellikle tekrar sayısı (SAYAC)‟ a yüklendikten sonra her seferinde (SAYAC) 1 azaltılarak

SAYAC =(00)16‟ a ulaĢılana kadar Döngü devamı ettirilir. SAYAC = (00)16 olduğunda program

Döngüden çıkarak yoluna devam eder.

Bu amaçla DECFSZ komutu kullanılması kolaylık sağlar.

Bu komut her icra edildiğinde bu register ( burada SAYAC ) 1 azaltılır ve SAYAC =(00)16 olunca

bir sonraki komuta atlanır. Aksi halde (SAYAC 0 ise) DECFSZ komutundan hemen sonraki (sıradaki)

komut icra edilir. Bu komutun formatı:

DECFSZ SAYAC , d d yerine W yada F gelecektir!

AĢağıdaki program parçası ve akıĢ diyagramında PORTB „nin ve SAYAC‟ ın daha önce

tanımlandığı farz edilmiĢtir. Önce SAYAC‟a h‟FF‟ sayısı yüklenmiĢ ve SAYAC azaltılmaya

baĢlanmıĢtır. SAYAC=(00)16 olana kadar HAYIR cevabı alınacak ve azaltma devam edecektir. Döngü

bitince PORTB‟ ye (FF) yüklenmektedir.

.

Program Parçası

. MOVLW h‟FF‟

MOVWF SAYAC ; SAYAC’a FF yükle

TEKRAR DECFSZ SAYAC, F ; SAYAC’ı 1 azalt

9

GOTO TEKRAR ; SAYAC=00 değilse

MOVLW h„FF‟ ;SAYAC=00 ise

MOVWF PORTB ;

.

.

Örnek Program : PORTA‟ nın 2. bitine bağlı butona 10 kere basıldıktan sonra PORTB‟ nin 0. bitine

bağlı LED‟ in yakılması isteniyor (Her butona basılması arasında 25 peryot beklenmesi arzu edilmektedir.

Böylelikle butondan doğan parazitler engellenmiĢ ve bir basıĢta 10 kereyi birden saymasının önüne

geçilmiĢ olacaktır ). Gerekli programı PIC 16F84 için assembly dili ile yazınız.

; PROGRAM 6.ASM------------05 / 10 / 2010

LIST P = 16F84

INCLUDE “P16F84.INC”

SAYAC EQU h„0C‟ ; Veri Hafızasının Genel amaçlı kısmının ilk adresi

BSF STATUS, 5 ; Giriş/Çıkış İşlemi

CLRF TRISB

MOVLW h„FF‟

MOVWF TRISA

BCF STATUS, 5

MOVLW d„10‟

MOVWF SAYAC ; SAYAC’a desimal 10 sayısı yaz.

TEST BTFSC PORTA, 2 ; RA2= 0 mı?

GOTO TEST ; Değilse TEST etmeye devam et

NOP ; İşlem yapma, 25 tane NOP peşpeşe yazılacak

.

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

.

NOP ; Üstte toplam 25 adet NOP komutu var.

DECFSZ SAYAC, F ; Sayacı 1 azalt sonuç 0 mı?

GOTO TEST ; Değilse TEST ‘e git

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

END

Yukarıdaki örnekte 25 adet NOP (ĠĢlem yapma) kullanılmıĢtır. Böyle bir sistemde bütona iki

basma arasında bekleme süresi arttırılmak istenirse (pratikte Ģarttır) bu sayı arttırılır. Ancak bu durumda

hafızanın gereksiz dolması gibi bir sorunla karĢılaĢırız. Bunun yerine 2. bir sayaç tanımlayarak az sayıda

(aĢağıdaki örnekte 3 tane ) NOP‟ un defalarca icrası ( mesela 255 kere) sağlanabilir.

10

5.1. Karşılaştırma İşlemi ve Çıkarma Komutu

SAYAC her zaman azalan yönde çalıĢmaz. Bazı uygulamalarda SAYAC‟ın arttırılması istenir.

SAYAC‟ın “1” arttırılması için INCF komutu kullanılır. Her döngüde SAYAC‟ ın arttığı durumlarda

SAYAC değeri istenen bir sayı ile çıkartma komutu kullanılarak karĢılaĢtırılır. EĢitlik sağlanınca döngü

sona erdirilir. Örnek olarak (09) kere tekrarlanan TEKRAR etiketli bir döngü düzenleyelim:

Program parçası

CLRF SAYAC

TEKRAR INCF SAYAC, F ; SAYAC ‘ı 1 arttır

MOVLW h„09‟

SUBWF SAYAC, W ; SAYAC’dan W yi çıkart

BTFSS STATUS, 2 ; Z bayrağı 0 mı?

GOTO TEKRAR ; Değilse TEKRAR ‘a git

END

SAYAC‟ ı sıfırla

W h„09‟

SAYAC‟ ı 1 arttır

W‟ den SAYAC‟ı çıkart

STATUS

2. biti 1 mi?

EVET

HAYIR

SON

11

STATUS

Register

2

Z

0

C Elde bayrağı

Sıfır bayrağı

Programda SAYAC o ana kadar ki tekrar sayısını belirtir. Çıkarma komutu ile SUBWF ile

STATUS registerinde bulunan Z ( Sıfır biti=bayrağı ) ve C ( Elde biti=bayrağı ) etkilenir. Z bayrağı, bir

iĢlemin sonucu =0 olduğunda Z=1 olan bir bayraktır. C ise 1. bölümde incelelen toplama iĢlemindeki

elde, çıkarma iĢlemindeki borç ifade eden bayraktır. 7. bitten 8‟e taĢmak suretiyle ortaya çıkar.

Bu noktada yukarıda kullanılan iki Çıkartma Komutunu daha ayrıntılı inceleyelim;

SUBWF Komutu:

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

registerine yazar. Komut Formatı;

SUBWF File registeri , d d yerine W yada f yazılır.

(f – W) Ģeklindeki çıkarma sonucunda Z ve C bayraklarının değerleri çıkartılan iki sayı

arasındaki iliĢki bilgisini taĢır. Daha sonra bu bayrakların aldıkları değerlere göre dallanma

gerçekleĢtirilir.

File registeri > W ise Z = 0 C = 1

File registeri = W ise Z = 1 C = 1

File registeri < W ise Z = 0 C = 0 olur.

NOT: Yukarıdaki programda kullanılan SUBWF SAYAC, W komutu ile SAYAC’tan W

çıkarılarak sonuç W ‘ye yazılır , Ancak bu programda sonucun yani farkın ne olduğu bizi

ilgilendirmemekte biz farkın sıfır olup olmadığı ile ilgilenmekteyiz .

Bir baĢka bir örnek olarak aĢağıdaki program parçasında önce HAFIZA adı verilen ve daha önce

EQU komutu ile tanımlanmıĢ bir registere h„35‟ sayısını yazalım. Bu sayı W‟ ye yüklenen sayıdan

küçük yada büyük ise PORTB‟ nin 0. bitini ( 1 ) yapalım. Aksi takdirde (DEVAM) adresine gönderelim.

Gerekli program parçası:

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

GOTO DEVAM

BSF PORTB, 0 ;RB0=1 yap.

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

NOT: ( SAYI ) yerine h„28‟, h„35‟, h„4A‟ gibi bir bytelık çıkarılacak sayılardan 2.sayı yazılacaktır.

DEVAM etiketi program parçasının sonunda (çıkıĢında) yer almaktadır.

12

SUBLW Komutu:

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

registerine yazılır. Komut formatı aĢağıda verilmiĢtir.

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. C bayrağı ( =0 ) ise PORTB‟ nin 3., 4., ve 5. bitlerine ( 1 ) , diğerlerine (0)

yüklensin. Aksi halde ilerdeki DEVAM etiketinin bulunduğu komuta gitmek 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, 0 ; C bayrağı = 0 mı?

GOTO DEVAM ; Değilse DEVAM adresine git.

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

MOVWF PORTB

DEVAM …….

Örnek Program : PIC 16F84 için bir program yazarak h„1A‟ sayısından h„09‟ sayısını

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

;PROGRAM 7.ASM---08 / 10 / 2010

LIST P = 16F84

INCLUDE “P16F84.INC”

CLRF PORTB

BSF STATUS, 5 ; Bank 1’ e geç

CLRF TRISB ; B portu çıkış

BCF STATUS, 5 ; Bank 1’ e geç

MOVLW h„09‟

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

MOVWF PORTB ; Fark Port B’ ye yazıldı

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

END ; SON

Örnek Program : (00)16‟ dan baĢlayarak (08)16‟ e kadar sayıları (00, 01, 02, ....., 08) (sayıcı gibi)

PORT B‟ ye yazan bir program PIC16F84 için assembly dilinde yazınız.

;PROGRAM8.ASM----06 / 10 / 2010

LIST P = 16F84

INCLUDE “P16F84.INC”

SAYAC EQU h„0E‟ ; Sayaç genel amaçlı RAM de (0E) adresinde olsun.

BSF STATUS, 5 ; Bank 1 ‘e geç

CLRF TRISB ; Port B tamamı çıkış

BCF STATUS, 5 ; Bank 0 ‘a geç

CLRF SAYAC ; SAYAC’ı sıfırla

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

MOVWF PORT B ; PORTB ‘den yolla

INCF SAYAC, F ; SAYAC’ ı 1 arttır

MOVLW h„09‟

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

13

BTFSS STATUS, Z ; Z bayrağı 1 mı?

GOTO TEKRAR ; Değilse TEKRAR’ a git

END ; Son

5.1. Döngü Kullanmak

Bazen belli iĢlem ya da iĢlemlerin 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 ulaĢılana 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 (kullanılıĢ biçimi): (File Register yerine SAYAC kullanılmıştır)

DECFSZ SAYAC , d W yada F Ģeklindedir.

AĢağıdaki örnek program parçası ve akıĢ diyagramında PORTB „nin ve SAYAC‟ ın daha önce

tanımlandığı farz edilmiĢtir. Önce SAYAC‟a h‟FF‟ sayısı yüklenmiĢ ve SAYAC azaltılmaya

baĢlanmıĢtır. 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

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, 25 tane NOP peşpeşe yazılacak

14

STATUS

Register

2

Z

0

C Elde bayrağı

Sıfır bayrağı

.

.

. ;(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) kullanılmıĢtır. Böyle bir sistemde bütona iki

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

hafızasının gereksiz dolması gibi bir sorunla karĢılaĢırız. 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 çalıĢmaz. Bazı

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

kullanılabilir. Her döngüde SAYAC değeri arttıkça istenen SAYAC değerine ulaĢılıp ulaĢmadığını

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

sıfıra eĢit olduğunda yani eĢitlik sağlanınca döngü sona erdirilir.

Bu iĢlemde 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) Komutu:

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

registerine yazar. Komut Formatı;

SUBWF File registeri , W yada f Ģeklindedir.

Çıkarma sonucunda Z ve C bayraklarının değerleri çıkartılan iki sayı arasındaki iliĢki bilgisini

taĢır. Daha sonra bu bayrakların aldıkları değerlere göre programda dallanma gerçekleĢtirilebilir.

(File registeri – W) şeklindeki çıkartma işlemi için muhtemel durumlar Ģu Ģekilde

verilebilir :

15

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 eĢitliğini 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 yüklenmiĢ (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 baĢka bir örnek olarak aĢağıdaki program parçası ile önce HAFIZA adı verilen ve daha önce

tanımlanmıĢ bir adrese h„35‟ sayısını yazalım. Bu sayı akümülatöre (W‟ ye) yüklenen sayıdan küçük

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

etiketine gönderelim.

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?

SAYAC‟ ı sıfırla

W h„09‟

SAYAC‟ ı 1 arttır

W‟ den SAYAC‟ı çıkart

Z = 1 mi?

EVET

HAYIR

SON

16

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 (karĢılaĢtırılacak)

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

almaktadır.

SUBLW (Çıkarma) Komutu:

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

registerine yazılır. Komut formatı aĢağıda verilmiĢtir.

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 baĢlayarak (08)16‟ e kadar sayıları (00, 01, 02, ....., 08) (Ġleri 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?

GOTO TEKRAR ; Değilse TEKRAR’ a git.

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

17

5.2. Zaman Geciktirme Döngüleri

Bazı programlarda GECĠKME bloğu kullanıldığı yani hiçbir Ģey yapmadan bir süre

beklenmesi gerektiği daha önce belirtilmiĢti. Örnek olarak bir tuĢa basılıp basılmadığını test eden

bir programın bir süre tuĢun basılı kaldığını algılaması gerekir. Burada o süre kadar beklemek

gerekebilir.

5.2.1. 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 GECĠKME hesaplanmalıdır. RC tipi osilatör kullanıldığında bu

elemanların sıcaklığa bağlı değer değiĢtirilmelerinden dolayı hassas bir gecikme süresi elde

etmek mümkün olmaz. Böyle bir durumda kristal / rezonatör kullanılması Ģarttır. Çok uzun

gecikmeler için CPU‟nun verimli çalıĢması açısından Donanım Gecikmesi kullanılması elveriĢli

olacaktır.

5.2.2 Komut Peryodu Nedir ?

PIC16F84 genellikle 4 MHz‟ de çalıĢtırılır ve bu frekans içerde 4‟ e bölünerek f = 1 MHz‟ lik

dahili komut frekansı elde edilir. T= 1/f olduğundan T= 1 us (mikrosaniye) bir komutun icra

süresidir.

Bazı komutlar ise 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. AĢağıdaki programda maksimum gecikme sağlamak için SAYAC‟a (FF)16 = (255)10 yüklenmiĢtir.

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

GECĠKME rutini ( program parçası ) yazalım.

sμ1MHz14

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

18

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„53‟ 1

MOVWF SAYAC 1

TEKRAR DECFSZ SAYAC, F 1 x 82 + 2 (Programda h’53’= d’83’

dir)

GOTO TEKRAR + 2 x 82

250 peryot

O halde bu program parçası ile 1s x 250 = 250 s gecikme süresi elde edilmiĢ 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 akıĢ diyagramı ve programı yapalım ( süre maximum olsun ).

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

AkıĢ Diyagramı ve Programı aĢağıda verilmiĢtir. Böyle bir program için elde edilebilecek

yaklaĢık Gecikme süresi de aĢağıdaki tabloda verilmiĢtir.

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

19

CALL ALTP

END

STACK REG

RETURN

Ġlk Komut

Ana

Program

Alt

Program

TEKRAR2 DECFSZ SAYAC2, F 1 x 255 x 255

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

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

yerine o sayının karĢılığı olan desimal sayı hesaba katılmalıdır.

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

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

uzun döngüler mikroiĢlemciyi meĢgul edeceğinden asıl yapılması gereken diğer iĢlemler 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. DönüĢün PIC içersinde gerçekleĢtirilebilmesi için

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

denilen özel bir registerden faydalanılır. Bu iĢlem otomatik yapıldığı için programcının bu iĢlemle ayrıca

ilgilenmesi gerekmez.

6.1. Bir Alt Programın Çağrılması ile PIC İçersindeki Olaylar

Bir alt programın çalıĢmasını Ģematik çizersek ve numaralanmıĢ olarak gerçekleĢen

iĢlemleri gösterirsek :

Bu iĢlemleri sırayla yazarsak;

1. Ana program baĢlangıçtan itibaren çalıĢır.

20

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.

5. RETURN komutu ile karĢılaĢınca Alt programın bittiği anlaĢılır ve Ana programda

kaldığımız yere geri dönülür.

6. STACK Registerde saklanmıĢ ayrılma adresi alınır.

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

Ģeklinde Alt Programa ait aĢamalar 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 iĢlemler zaten PIC tarafından otomatik olarak yapılmaktadır.

6.2. Altprogramlı Program Parçası Örnekleri

Örnek : Bir çıkartma iĢlemi 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 Ģeklinde 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 akıĢ diyagramı çizerek gerekli assembly programını PIC 16F84 için

yapınız.

;PROGRAM.ASM 15 / 10 / 2009

LIST P = 16F84

INCLUDE “ P16F84.INC”

SAYAC1 EQU h„0C‟ ;16F84 de genel amaçlı RAM (Veri Hafızasında) ilk adres

21

16F84‟ ü

tanıt, PORTB

çıkıĢ

BAġLA

PORTB‟ yi sıfırla

PORTB h„FF‟

CALL GECĠKME

CALL GECĠKME

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

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

7.1. RLF Komutu (Bir bit Sola Kaydırma)

Bir file register içinde bulunan bitlerin birer bit sola kaydırılması iĢlemidir. 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 Ģematik gösterirsek;

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

kaydırın. Bu iĢlemin 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

22

BASLA

16F84‟ ü tanıt

PORTB çıkıĢ

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

7.2. RRF Komutu (Bir Bit Sağa Kaydırma)

RRF komutu da RLF komutuna benzer olup fark bu defa kaydırma iĢleminin 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 iĢlem 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 Ģeklinde olacaktır.

23

BÖLÜM 8 - ARİTMETİK İŞLEMLER

PIC Mikrodenetleyicilerde aritmetik iĢlem 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 iĢlemleri bu

komutlarla kolaylıkla gerçekleĢtirilebilmektedir.

PIC16F84 „de bulunan Temel Aritmetik ĠĢlem Komutları Ģöylece 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 dıĢına taĢıp taĢmadığını

gösterir. ġayet toplama komutu sonunda

C = 0 ise sonuç 8 biti (h‟FF‟ sayısını) aĢmamıĢtır.

C = 1 ise sonuç 8 biti (h‟FF‟ sayısını) aĢmıĢtır.

NOT: 2) 8 bitlik iĢaretsiz 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) ĠĢaretli sayılarla yapılan çıkartma iĢlemlerinde C bayrağı dikkate alınmaz.

Eğer ( -128 ..... +127) aralığı dıĢına çıkılmamıĢsa sadece 7. bit (Sonuç byte‟ının en

solundaki bit) iĢareti tayin eder! Bu bit „0‟ ise sonuç pozitif, „1‟ ise sonuç negatiftir !

Bu dönemki çalıĢmalarda iĢaretli sayılar üzerinde iĢlem yapılmayacaktır.

8.1. 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.

24

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 iĢleminde 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 akıĢ 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

ĠĢlemleri yaparsak :

ĠĢlemi 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)

8.2. 16 Bit (İki Byte) Toplama :

Toplama iĢleminde 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.

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 baĢka registere yazarız.

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

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

25

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

1. sayı alt byte (XL)

2. sayı alt byte (YL)

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

baĢa dönerek iĢlemleri sürekli tekrarlayacaktır. AkıĢ diyagramını çizip, program parçasını

yazın (GECIKME alt programı yazılmayacaktır).

X. sayısı 32 A6

Y. sayısı 2E 9C

Önce toplama iĢlemini 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‟

MOVWF XL

MOVLW h‟32‟

MOVWF XH

MOVLW h‟9C‟

MOVWF YL

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

26

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

8.3. 8 Bit Çıkartma:

PIC16F84 Mikrodenetleyicisinde 2 tür çıkartma komutu vardır. Daha önce karĢılaĢtırma iĢlemi

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

SUBWF Ģeklindedir. 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 akıĢ diyagramı ile yapınız. Sonucu ve C bayrağının değerini veriniz.

MOVLW h‟0A‟

SUBWF PORTA, W ; PORTA – (0A)

MOVWF PORTB ; Sonuç PORTB ye

27

Borç

Hayır

Alt byteları çıkar

Üst byteları çıkar

Evet

(Borç

varmı?)

C = 0 mı?

1. sayının üst byte‟ından

(1) çıkar

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

8.5. 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 „akıĢ 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.

28

Örnek : Yukarıda verilen 2 byte‟lık 1.sayının sırasıyla düĢük 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 iĢlemini 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.

*********

Faydalanılan Kaynaklar :

1- MikroiĢlemciler (6502) Ders Notları 1 - 2, Y.Doç. Dr. Hakan ÜNDĠL

2- Mikrodenetleyiciler ve PIC Programlama, Orhan ALTINBAġ

3- PIC Mikrodenetleyiciler , Fevzi AKAR – Mustafa YAĞIMLI

4- Adım Adım PIC Programlama, YaĢar BODUR

5- Microchip PIC16F8X ve PIC16F877 PIC Data Sheet