积分分离PID控制算法程序.docx
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积分分离PID控制算法程序
积分分离PID控制算法程序
2007-01-0515:
23
;**********P10,积分分离PID控制算法程序 ********
;T、TD、TI、KP依次从30H，33H，36H，39H开始。
;A，B，C,A',的值依次存在BLOCK1，BLOCK2，BLOCK3 BLOCK4 的地址里
;这里B'与C值相同
; 这里R（k）给的是定值
ORG 0000H
E EQU 20H ; 一阈值
GK EQU 23H ;G（k）
GK1 EQU 26H ;G（k-1）
FK EQU 29H ;F（k）
FK1 EQU 2CH ;F（k-1）
BLOCK1 EQU 50H ;A
BLOCK2 EQU 53H ;B
BLOCK3 EQU 56H ;C
BLOCK4 EQU 5AH ;A'
UK EQU 5DH ;存放结果
BUFF EQU 43H ;暂存区
BUFF1 EQU 46H
BUFF2 EQU 49H
BUFFR0 EQU 4CH
REC EQU 63H ;采样次数
RK EQU 66H ;R（k）
CK EQU 69H ;采样数据始址
EK EQU 6CH ;存放偏差值E（k）的始址
EK1 EQU 70H ;存放E（k-1）的始址
TEST:
MOV RK,#01H ;常数Rk 1.25的BCD码浮点数
MOV RK+1,#12H
MOV RK+2,#50H
; MOV E,#7EH ;设定一阈值0.001的BCD码浮点数
; MOV E+1,#10H
; MOV E+2,#00H
MOV E,#00H ;阈值为0.3
MOV E+1,#30H
MOV E+2,#00H
MOV 3CH,#01H ;常数1的BCD码浮点数
MOV 3DH,#10H
MOV 3EH,#00H
MOV 40H,#01H ;常数2的BCD码浮点数
MOV 41H,#20H
MOV 42H,#00H
MOV 30H,#01H ;T 2.34的BCD 码浮点数
MOV 31H,#23H
MOV 32H,#40H
MOV 33H,#01H ;Td 3.54的BCD码浮点数
MOV 34H,#35H
MOV 35H,#40H
MOV 36H,#01H ;Ti 1.12的BCD码浮点数
MOV 37H,#11H
MOV 38H,#20H
MOV 39H,#01H ;Kp 1.25的BCD码浮点数
MOV 3AH,#12H
MOV 3BH,#50H
MOV R0,#E ; 将其转换成二进制浮点操作数
LCALL BTOF
MOV R0,#RK
LCALL BTOF
MOV R0,#3CH
LCALL BTOF
MOV R0,#40H
LCALL BTOF
MOV R0,#39H
LCALL BTOF
MOV R0,#36H
LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数
MOV R0,#33H ;指向ＢＣＤ码浮点操作数Td
LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数
MOV R0,#30H ;指向ＢＣＤ码浮点操作数T
LCALL BTOF ;将其转换成二进制浮点操作数
MOV R1, #BUFFR0 ;保存30H中的值 即T值
LCALL FMOVR0
MOV R1, #36H ;计算A值（1+T/Ti+Td/T）.Kp
LCALL FDIV
MOV R1,#3CH ;常数1
LCALL FADD
MOV R0,#33H ;保存33H中的值
MOV R1,#BUFF
LCALL FMOVR0
MOV R1,#BUFFR0
LCALL FDIV
MOV R1,#30H ;30H里存的是T/Ti+1
LCALL FADD
MOV R1,#39H
LCALL FMUL
MOV R1 ,#BLOCK1 ;将结果保存在BLOCK1中
LCALL FMOVR0
MOV R1,#BUFFR0 ;30H恢复原值
MOV R0,#30H
LCALL FMOV
MOV R1,#BUFF ;33H恢复原值
MOV R0,#33H
LCALL FMOV
MOV R0,#40H ;计算B的值Kp.（1+2.Td/T）
MOV R1,#33H
LCALL FMUL
MOV R1,#30H
LCALL FDIV
MOV R1,#3CH
LCALL FADD
MOV R1,#39H
LCALL FMUL
MOV R1,#BLOCK2 ;保存B值到BLOCK2中
LCALL FMOVR0
MOV R0,#39H ;计算C的值Kp.Td/T
MOV R1,#33H
LCALL FMUL
MOV R1,#30H
LCALL FDIV
MOV R1,#BLOCK3 ;保存C值到BLOCK3中
LCALL FMOVR0
MOV R0,#33H ;计算A',保存33H中的值
MOV R1,#BUFFR0
LCALL FMOVR0
MOV R1,#30H
LCALL FDIV
MOV R1,#3CH
LCALL FADD
MOV R1,#39H
LCALL FMUL
MOV R1,#BLOCK4 ;保存A'值到BLOCK4中
LCALL FMOVR0
MOV R1,#BUFFR0 ;恢复33H中的值
LCALL FMOV
MOV R0,#EK1 ;将EK1，FK1,GK1设初值0
LCALL FCLR
MOV R0,#FK1
LCALL FCLR
MOV R0,#GK1
LCALL FCLR
MOV REC,#04H ;设置采样次数
LOOP:
MOV CK,#01H ;采样数据暂时给了一个定值
MOV CK+1,#10H
MOV CK+2,#00H
MOV R0,#CK
LCALL BTOF
MOV R0,#RK ;保存R（k）中的值
MOV R1,#BUFFR0
LCALL FMOVR0
MOV R1,#CK
LCALL FSUB ;计算R（k）-C（k）的值送给E（k）
MOV R1,#EK
LCALL FMOVR0
MOV R1,#BUFFR0
LCALL FMOV ;恢复R（K）的值，释放、BUFFR0
MOV R0,#BUFFR0 ;EK存到BUFFR0
MOV R1,#EK
LCALL FMOV
LCALL FABS ;求EK的绝对值
MOV R1,#E ;判断EK的绝对值与E的大小
LCALL FCMP
JC PID ;EK<=E时转PID控制程序否则PD程序
CJNE A,#00H,PD
LJMP PID
PD:
MOV R0,#BLOCK4
MOV R1,#BUFFR0 ;保存A'的值
LCALL FMOVR0
MOV R1,#EK
LCALL FMUL
MOV R1,#FK1
LCALL FSUB
MOV R1,#UK ;结果存在UK中
LCALL FMOVR0
MOV R1,#BUFFR0 ;恢复A'
LCALL FMOV
MOV R0,#BLOCK3 ;计算B'.E（k）这里B'值与C值同
MOV R1,#BUFFR0 ;保存B'
LCALL FMOVR0
MOV R1,#EK
LCALL FMUL
MOV R1,#FK ;B'.EK存到FK中
LCALL FMOVR0
MOV R1,#BUFFR0 ;恢复B'
LCALL FMOV
LJMP OUT
PID:
MOV R0,#BLOCK1 ;计算A.E（k）+G（K-1）
MOV R1,#BUFFR0 ;保存A
LCALL FMOVR0
MOV R1,#EK
LCALL FMUL
MOV R1,#GK1
LCALL FADD
MOV R1,#UK ;计算结果存入UK中
LCALL FMOVR0
MOV R1,#BUFFR0 ;恢复A值
LCALL FMOV
MOV R0,#BLOCK2 ;计算U（k）-B.E（k）+C.E（k-1）
MOV R1,#BUFFR0 ;保存B到BUFFR0
LCALL FMOVR0
MOV R1,#EK
LCALL FMUL
MOV R1,#BUFF ;B.E（k）保存到BUFF
LCALL FMOVR0
MOV R0,#UK
MOV R1,#BUFF1 ;UK保存到BUFF1
LCALL FMOVR0
MOV R1,#BUFF
LCALL FSUB
MOV R1,#BUFF ;U（k）-BE（k）保存到BUFF
LCALL FMOVR0
MOV R0,#BLOCK3 ;计算C.E（k-1）
MOV R1,#BUFF2 ;保存C到BUFF2
LCALL FMOVR0
MOV R1,#EK1
LCALL FMUL
MOV R1,#BUFF
LCALL FADD
MOV R1,#GK ;U（k）-BE（k）+CE（k-1）保存到GK
LCALL FMOVR0
MOV R1,#BUFF2 ;恢复C值释放BUFF2
LCALL FMOV
MOV R0,#UK ;恢复UK值释放BUFF1
MOV R1,#BUFF1
LCALL FMOV
MOV R0,#BLOCK2 ;恢复B
MOV R1,#BUFFR0
LCALL FMOV
OUT:
MOV R0,#GK1 ;G（k）-->G（k-1）
MOV R1,#GK
LCALL FMOV
MOV R0,#FK1 ;F（k）-->F（K-1）
MOV R1,#FK
LCALL FMOV
MOV R0,#EK1 ;E（K）-->E（K-1）
MOV R1,#EK
LCALL FMOV
MOV R0,#UK ;UK转换成BCD码浮点数输出
LCALL FTOB
LCALL DELAY ;等待采样时刻
DJNZ REC,NEXT1
SJMP $
NEXT1:
LJMP LOOP
DELAY:
MOV R7,#02H
DELAY1:
MOV R6,#0FFH
DELAY2:
DJNZ R6,DELAY2
DJNZ R7,DELAY1
RET
; （１） 标号：
ＦＳＤＴ 功能：
浮点数格式化
;入口条件：
待格式化浮点操作数在[R0]中。
;出口信息：
已格式化浮点操作数仍在[R0]中。
;影响资源：
PSW、A、R2、R3、R4、位1FH 堆栈需求：
６字节
FSDT:
LCALL MVR0 ;将待格式化操作数传送到第一工作区中
LCALL RLN ;通过左规完成格式化
LJMP MOV0 ;将已格式化浮点操作数传回到[R0]中
; （２） 标号：
ＦＡＤＤ 功能：
浮点数加法
;入口条件：
被加数在[R0]中，加数在[R1]中。
;出口信息：
OV=0时，和仍在[R0]中，OV=1时，溢出。
;;影响资源：
PSW、A、B、R2～R7、位1EH、1FH 堆栈需求：
６字节
FADD:
CLR F0 ;设立加法标志
SJMP AS ;计算代数和
; （３） 标号：
ＦＳＵＢ 功能：
浮点数减法
;入口条件：
被减数在[R0]中，减数在[R1]中。
;出口信息：
OV=0时，差仍在[R0]中，OV=1时，溢出。
;影响资源：
PSW、A、B、R2～R7、位1EH、1FH 堆栈需求：
６字节
FSUB:
SETB F0 ;设立减法标志
AS:
LCALL MVR1 ;计算代数和。
先将[R1]传送到第二工作区
MOV C,F0 ;用加减标志来校正第二操作数的有效符号
CLR A ; ********？
？
？
应加的一条语句
RRC A
XRL A,@R1
MOV C,ACC.7
ASN:
MOV 1EH,C ;将第二操作数的有效符号存入位1EH中
XRL A,@R0 ;与第一操作数的符号比较
RLC A
MOV F0,C ;保存比较结果
LCALL MVR0 ;将[R0]传送到第一工作区中
LCALL AS1 ;在工作寄存器中完成代数运算
MOV0:
INC R0 ;将结果传回到[R0]中的子程序入口
INC R0
MOV A,R4 ;传回尾数的低字节
MOV @R0,A
DEC R0
MOV A,R3 ;传回尾数的高字节
MOV @R0,A
DEC R0
MOV A,R2 ;取结果的阶码
MOV C,1FH ;取结果的数符
MOV ACC.7,C ;拼入阶码中
MOV @R0,A
CLR ACC.7 ;不考虑数符
CLR OV ;清除溢出标志
CJNE A,#3FH,MV01;阶码是否上溢？
******** 应为#40H
SETB OV ;设立溢出标志
MV01:
MOV A,@R0 ;取出带数符的阶码
RET
MVR0:
MOV A,@R0 ;将[R0]传送到第一工作区中的子程序
MOV C,ACC.7 ;将数符保存在位1FH中
MOV 1FH,C
MOV C,ACC.6 ;将阶码扩充为８ｂｉｔ补码
MOV ACC.7,C
MOV R2,A ;存放在R2中
INC R0
MOV A,@R0 ;将尾数高字节存放在R3中
MOV R3,A ;
INC R0
MOV A,@R0 ;将尾数低字节存放在R4中
MOV R4,A
DEC R0 ;恢复数据指针
DEC R0
RET
MVR1:
MOV A,@R1 ;将[R1]传送到第二工作区中的子程序
MOV C,ACC.7 ;将数符保存在位1EH中
MOV 1EH,C
MOV C,ACC.6 ;将阶码扩充为８ｂｉｔ补码
MOV ACC.7,C
MOV R5,A ;存放在R5中
INC R1
MOV A,@R1 ;将尾数高字节存放在R6中
MOV R6,A
INC R1
MOV A,@R1 ;将尾数低字节存放在R7中
MOV R7,A
DEC R1 ;恢复数据指针
DEC R1
RET
AS1:
MOV A,R6 ;读取第二操作数尾数高字节
ORL A,R7
JZ AS2 ;第二操作数为零，不必运算
MOV A,R3 ;读取第一操作数尾数高字节
ORL A,R4
JNZ EQ
MOV A,R6 ;第一操作数为零，结果以第二操作数为准
MOV R3,A
MOV A,R7
MOV R4,A
MOV A,R5
MOV R2,A
MOV C,1EH
MOV 1FH,C
AS2:
RET
EQ:
MOV A,R2 ;对阶，比较两个操作数的阶码
XRL A,R5
JZ AS4 ;阶码相同，对阶结束
JB ACC.7,EQ3;阶符互异
MOV A,R2 ;阶符相同，比较大小
CLR C
SUBB A,R5
JC EQ4
EQ2:
CLR C ;第二操作数右规一次
MOV A,R6 ;尾数缩小一半
RRC A
MOV R6,A
MOV A,R7
RRC A
MOV R7,A
INC R5 ;阶码加一
ORL A,R6 ;尾数为零否？
JNZ EQ ;尾数不为零，继续对阶
MOV A,R2 ;尾数为零，提前结束对阶
MOV R5,A
SJMP AS4
EQ3:
MOV A,R2 ;判断第一操作数阶符
JNB ACC.7,EQ2;如为正，右规第二操作数
EQ4:
CLR C
LCALL RR1 ;第一操作数右规一次
ORL A,R3 ;尾数为零否？
JNZ EQ ;不为零，继续对阶
MOV A,R5 ;尾数为零，提前结束对阶
MOV R2,A
AS4:
JB F0,AS5 ;尾数加减判断
MOV A,R4 ;尾数相加
ADD A,R7
MOV R4,A
MOV A,R3
ADDC A,R6
MOV R3,A
JNC AS2
LJMP RR1 ;有进位，右规一次
AS5:
CLR C ;比较绝对值大小
MOV A,R4
SUBB A,R7
MOV B,A
MOV A,R3
SUBB A,R6
JC AS6
MOV R4,B ;第一尾数减第二尾数
MOV R3,A
LJMP RLN ;结果规格化
AS6:
CPL 1FH ;结果的符号与第一操作数相反
CLR C ;结果的绝对值为第二尾数减第一尾数
MOV A,R7
SUBB A,R4
MOV R4,A
MOV A,R6
SUBB A,R3
MOV R3,A
RLN:
MOV A,R3 ;浮点数规格化
ORL A,R4 ;尾数为零否？
JNZ RLN1
MOV R2,#0C1H;阶码取最小值 ******？
？
应为#C0H
RET
RLN1:
MOV A,R3
JB ACC.7,RLN2;尾数最高位为一否？
CLR C ;不为一，左规一次
LCALL RL1
SJMP RLN ;继续判断
RLN2:
CLR OV ;规格化结束
RET
RL1:
MOV A,R4 ;第一操作数左规一次
RLC A ;尾数扩大一倍
MOV R4,A
MOV A,R3
RLC A
MOV R3,A
DEC R2 ;阶码减一
CJNE R2,#0C0H,RL1E;阶码下溢否？
***** 应改为CJNE R2，#0BFH，RL1E；
CLR A
MOV R3,A ;阶码下溢，操作数以零计
MOV R4,A
MOV R2,#0C1H ; ******应改为MOV R2，#0C0H
RL1E:
CLR OV
RET
RR1:
MOV A,R3 ;第一操作数右规一次
RRC A ;尾数缩小一半
MOV R3,A
MOV A,R4
RRC A
MOV R4,A
INC R2 ;阶码加一
CLR OV ;清溢出标志
CJNE R2,#40H,RR1E;阶码上溢否？
MOV R2,#3FH ;阶码溢出
SETB OV
RR1E:
RET
; （４） 标号：
ＦＭＵＬ 功能：
浮点数乘法
;入口条件：
被乘数在[R0]中，乘数在[R1]中。
;出口信息：
OV=0时，积仍在[R0]中，OV=1时，溢出。
;影响资源：
PSW、A、B、R2～R7、位1EH、1FH 堆栈需求：
６字节
FMUL:
LCALL MVR0 ;将[R0]传送到第一工作区中
MOV A,@R0
XRL A,@R1 ;比较两个操作数的符号
RLC A
MOV 1FH,C ;保存积的符号
LCALL MUL0 ;计算积的绝对值
LJMP MOV0 ;将结果传回到[R0]中
MUL0:
LCALL MVR1 ;将[R1]传送到第二工作区中
MUL1:
MOV A,R3 ;第一尾数为零否？
ORL A,R4
JZ MUL6
MOV A,R6 ;第二尾数为零否？
ORL A,R7
JZ MUL5
MOV A,R7 ;计算R3R4×R6R7－→R3R4
MOV B,R4
MUL AB
MOV A,B
XCH A,R7
MOV B,R3
MUL AB
ADD A,R7
MOV R7,A
CLR A
ADDC A,B
XCH A,R4
MOV B,R6
MUL AB
ADD A,R7
MOV R7,A
MOV A,B
ADDC A,R4
MOV R4,A
CLR A
RLC A
XCH A,R3
MOV B,R6
MUL AB
ADD A,R4
MOV R4,A
MOV A,B
ADDC A,R3
MOV R3,A
JB ACC.7,MUL2;积为规格化数否？
R7四舍五入
MOV A,R7 ;左规一次
RLC A
MOV R7,A
LCALL RL1
MUL2:
MOV A,R7
JNB ACC.7,MUL3
INC R4
MOV A,R4
JNZ MUL3
INC R3
MOV A,R3
JNZ MUL3
MOV R3,#80H
INC R2
MUL3:
MOV A,R2 ;求积的阶码
ADD A,R5
MD:
MOV R2,A ;阶码溢出判断
JB ACC.7,MUL4
JNB ACC.6,MUL6
MOV R2,#3FH ;阶码上溢，设立标志
SETB OV
RET
MUL4:
JB ACC.6,MUL6
MUL5:
CLR A ;结果清零（因子为零或阶码下溢）
MOV R3,A
MOV R4,A
MOV R2,#41H
MUL6:
CLR OV
RET
; （５） 标号：
ＦＤＩＶ 功能：
浮点数除法
;入口条件：
被除数在[R0]中，除数在[R1]中。
;出口信息：
OV=0时，商仍在[R0]中，OV=1时，溢出。
;影响资源：
PSW、A、B、R2～R7、位1EH、1FH 堆栈需求：
５字节
FDIV:
INC R0
MOV A,@R0
INC R0
ORL A,@R0
DEC R0
DEC R0
JNZ DIV1
MOV @R0,#41H;被除数为零，不必运算
CLR OV
RET
DIV1:
INC R1
MOV A,@R1
INC R1
ORL A,@R1
DEC R1
DEC R1
JNZ DIV2
SETB OV ;除数为零，溢出
RET
DIV2:
LCALL MVR0 ;将[R0]传送到第一工作区中
MOV A,@R0
XRL A,@R1 ;比较两个操作数的符号
RLC A
MOV 1FH,C ;保存结果的符号
LCALL MVR1 ;将[R1]传送到第二工作区中
LCALL DIV3 ;调用工作区浮点除法
LJMP MOV0 ;回传结果
DIV3:
CLR C ;比较尾数的大小
MOV A,R4
SUBB A,R7
MOV A,R3
SUBB A,R6
JC DIV4
LCALL RR1 ;被除数右规一次
SJMP DIV3
DIV4:
CLR A ;借用R0R1R2作工作寄存器
XCH A,R0 ;清零并保护之
PUSH ACC
CLR A
XCH A,R1
PUSH ACC
MOV A,R2
PUSH ACC
MOV B,#10H ;除法运算，R3R4／R6R7－→R0R1
DIV5:
CLR C
MOV A,R1
RLC A
MOV R1,A
MOV A,R0
RLC A
MOV R0,A
MOV A,R4
RLC A
MOV R4,A
XCH A,R3
RLC A
XCH A,R3
MOV F0,C
CLR C
SUBB A,R7
MOV R2,A
MOV A,R3
SUBB A,R6
ANL C,/F0
JC DIV6
MOV R3,A
MOV A,R2
MOV R4,A
INC R1
DIV6:
DJNZ B,DIV5
MOV A,R6 ;四舍五入
CLR C
RRC A
SUBB A,R3
CLR A
ADDC A,R1 ;将结果存回R3R4
MOV R4,A
CLR A
ADDC A,R0
MOV R3,A
POP ACC ;恢复R0R1R2
MOV R2,A
POP ACC
MOV R1,A
POP ACC
MOV R0,A
MOV A,R2 ;计算商的阶码
CLR C
SUBB A,R5
LCALL MD ;阶码检验
LJMP RLN ;规格化
; （６） 标号：
ＦＣＬＲ 功能：
浮点数清零
;入口
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