5.1.3 移位指令及應(yīng)用舉例

5.1.3 移位指令及應(yīng)用舉例

移位指令分為左、右移位和循環(huán)左、右移位及寄存器移位指令三大類。前兩類移位指令按移位數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度又分字節(jié)型、字型、雙字型3種。

1. 左、右移位指令

左、右移位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元與SM1.1（溢出）端相連，移出位被放到特殊標(biāo)志存儲(chǔ)器SM1.1位。移位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的另一端補(bǔ)0。移位指令格式見(jiàn)表5-5。

（1）左移位指令（SHL）

使能輸入有效時(shí)，將輸入IN的無(wú)符號(hào)數(shù)字節(jié)、字或雙字中的各位向左移N位后（右端補(bǔ)0），將結(jié)果輸出到OUT所指定的存儲(chǔ)單元中，如果移位次數(shù)大于0，最后一次移出位保存在“溢出”存儲(chǔ)器位SM1.1。如果移位結(jié)果為0，零標(biāo)志位SM1.0置1。

（2）右移位指令

使能輸入有效時(shí)，將輸入IN的無(wú)符號(hào)數(shù)字節(jié)、字或雙字中的各位向右移N位后，將結(jié)果輸出到OUT所指定的存儲(chǔ)單元中，移出位補(bǔ)0，最后一移出位保存在SM1.1。如果移位結(jié)果為0，零標(biāo)志位SM1.0置1。

（3）使ENO = 0的錯(cuò)誤條件：0006（間接尋址錯(cuò)誤），SM4.3（運(yùn)行時(shí)間）

表5-5 移位指令格式及功能

說(shuō)明：在STL指令中，若IN和OUT指定的存儲(chǔ)器不同，則須首先使用數(shù)據(jù)傳送指令MOV將IN中的數(shù)據(jù)送入OUT所指定的存儲(chǔ)單元。如：

MOVB IN，OUT

SLB OUT，N

2. 循環(huán)左、右移位指令

循環(huán)移位將移位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的首尾相連，同時(shí)又與溢出標(biāo)志SM1.1連接，SM1.1用來(lái)存放被移出的位。指令格式見(jiàn)表5-6。

（1）循環(huán)左移位指令（ROL）

使能輸入有效時(shí)，將IN輸入無(wú)符號(hào)數(shù)（字節(jié)、字或雙字）循環(huán)左移N位后，將結(jié)果輸出到OUT所指定的存儲(chǔ)單元中，移出的最后一位的數(shù)值送溢出標(biāo)志位SM1.1。當(dāng)需要移位的數(shù)值是零時(shí)，零標(biāo)志位SM1.0為1。

（2）循環(huán)右移位指令（ROR）

使能輸入有效時(shí)，將IN輸入無(wú)符號(hào)數(shù)（字節(jié)、字或雙字）循環(huán)右移N位后，將結(jié)果輸出到OUT所指定的存儲(chǔ)單元中，移出的最后一位的數(shù)值送溢出標(biāo)志位SM1.1。當(dāng)需要移位的數(shù)值是零時(shí)，零標(biāo)志位SM1.0為1。

（3）移位次數(shù)N≥數(shù)據(jù)類型（B、W、D）時(shí)的移位位數(shù)的處理

如果操作數(shù)是字節(jié)，當(dāng)移位次數(shù)N≥8時(shí)，則在執(zhí)行循環(huán)移位前，先對(duì)N進(jìn)行模8操作（N除以8后取余數(shù)），其結(jié)果0-7為實(shí)際移動(dòng)位數(shù)。

如果操作數(shù)是字，當(dāng)移位次數(shù)N≥16時(shí)，則在執(zhí)行循環(huán)移位前，先對(duì)N進(jìn)行模16操作（N除以16后取余數(shù)），其結(jié)果0-15為實(shí)際移動(dòng)位數(shù)。

如果操作數(shù)是雙字，當(dāng)移位次數(shù)N≥32時(shí)，則在執(zhí)行循環(huán)移位前，先對(duì)N進(jìn)行模32操作（N除以32后取余數(shù)），其結(jié)果0-31為實(shí)際移動(dòng)位數(shù)。

（4）使ENO = 0的錯(cuò)誤條件：0006（間接尋址錯(cuò)誤），SM4.3（運(yùn)行時(shí)間）。

表5-6 循環(huán)左、右移位指令格式及功能

說(shuō)明：在STL指令中，若IN和OUT指定的存儲(chǔ)器不同，則須首先使用數(shù)據(jù)傳送指令MOV將IN中的數(shù)據(jù)送入OUT所指定的存儲(chǔ)單元。如：MOVB   IN，OUT

SLB    OUT，N

【例5-4】程序應(yīng)用舉例，將AC0中的字循環(huán)右移2位，將VW200中的字左移3位。程序及運(yùn)行結(jié)果如圖5-4所示。

圖5-4  例5-4題圖

【例5-5】用I0.0控制接在Q0.0～Q0.7上的8個(gè)彩燈循環(huán)移位，從左到右以0.5s的速度依次點(diǎn)亮，保持任意時(shí)刻只有一個(gè)指示燈亮，到達(dá)最右端后，再?gòu)淖蟮接乙来吸c(diǎn)亮。

分析：8個(gè)彩燈循環(huán)移位控制，可以用字節(jié)的循環(huán)移位指令。根據(jù)控制要求，首先應(yīng)置彩燈的初始狀態(tài)為QB0=1，即左邊第一盞燈亮；接著燈從左到右以0.5s的速度依次點(diǎn)亮，即要求字節(jié)QB0中的“1”用循環(huán)左移位指令每0.5s移動(dòng)一位，因此須在ROL-B指令的EN端接一個(gè)0.5s的移位脈沖（可用定時(shí)器指令實(shí)現(xiàn)）。梯形圖程序和語(yǔ)句表程序如圖5-5所示。

圖5-5   例5-5題圖

LD     SM0.1      //首次掃描時(shí)

MOVB   1, QB0    //置8位彩燈初態(tài)

LD     I0.0        //T37產(chǎn)生周期為

AN     T37         0.5s的移位脈沖  

TON    T37, +5 

LD     T37       //每來(lái)一個(gè)脈沖

RLB    QB0, 1    彩燈循環(huán)左移1位                

3. 移位寄存器指令（SHRB）

移位寄存器指令是可以指定移位寄存器的長(zhǎng)度和移位方向的移位指令。其指令格式如圖5-6所示。                 

說(shuō)明：（1）移位寄存器指令SHRB將DATA數(shù)值移入移位寄存器。梯形圖中，EN為使能輸入端，連接移位脈沖信號(hào)，每次使能有效時(shí)，整個(gè)移位寄存器移動(dòng)1位。DATA為數(shù)據(jù)輸入端，連接移入移位寄存器的二進(jìn)制數(shù)值，執(zhí)行指令時(shí)將該位的值移入寄存器。S_BIT指定移位寄存器的最低位。N指定移位寄存器的長(zhǎng)度和移位方向，移位寄存器的最大長(zhǎng)度為64位，N為正值表示左移位，輸入數(shù)據(jù)（DATA）移入移位寄存器的最低位（S_BIT），并移出移位寄存器的最高位。移出的數(shù)據(jù)被放置在溢出內(nèi)存位（SM1.1）中。N為負(fù)值表示右移位，輸入數(shù)據(jù)移入移位寄存器的最高位中，并移出最低位（S_BIT）。移出的數(shù)據(jù)被放置在溢出內(nèi)存位（SM1.1）中。

（2）DATA和S-BIT的操作數(shù)為I, Q, M, SM, T, C, V, S, L 。數(shù)據(jù)類型為：BOOL變量。N的操作數(shù)為VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, 常量。數(shù)據(jù)類型為：字節(jié)。

（3）使ENO = 0的錯(cuò)誤條件：0006（間接地址），0091（操作數(shù)超出范圍），0092（計(jì)數(shù)區(qū)錯(cuò)誤）。

（4）移位指令影響特殊內(nèi)部標(biāo)志位：SM1.1（為移出的位值設(shè)置溢出位）。

【例5-6】移位寄存器應(yīng)用舉例。

程序及運(yùn)行結(jié)果如圖5-7所示。

 溢出位（SM1.1）

S-BIT

I0.1

S-BIT

I0.1

S-BIT

I0.1

溢出位（SM1.1）

溢出位（SM1.1）

溢出位

第一次移位

第一次移位后

第二次移位后

第一次移位前

時(shí)序圖

MB10

 MB10

 MB10

 I0.0

 I0.1

圖5-7  例5-6梯形圖、語(yǔ)句表、時(shí)序圖及運(yùn)行結(jié)果

【例5-7】用PLC構(gòu)成噴泉的控制。用燈L1～L12分別代表噴泉的12個(gè)噴水注。

（1）控制要求：按下起動(dòng)按鈕后，隔燈閃爍，L1亮0.5秒后滅，接著L2亮0.5秒后滅，接著L3亮0.5秒后滅，接著L4亮0.5秒后滅，接著L5、L9亮0.5秒后滅，接著L6、L10亮0.5秒后滅，接著L7、L11亮0.5秒后滅，接著L8、L12亮0.5秒后滅，L1亮0.5秒后滅，如此循環(huán)下去，直至按下停止按鈕。如圖5-8所示。

 圖5-8 噴泉控制示意圖

（2）I/O分配

輸入                        輸出

（常開(kāi)）起動(dòng)按鈕：I0.0             L1：Q0.0      L5、L9：Q0.4

（常閉）停止按鈕：I0.1             L2：Q0.1      L6、L10：Q0.5

L3：Q0.2      L7、L11：Q0.6

L4：Q0.3      L8、L12：Q0.7

（3）噴泉控制梯形圖

梯形圖程序如圖5-10所示。

分析：應(yīng)用移位寄存器控制，根據(jù)噴泉模擬控制的8位輸出（Q0.0～Q0.7），須指定一個(gè)8位的移位寄存器（M10.1～M11.0），移位寄存器的S-BIT位為M10.1，并且移位寄存器的每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出。如圖5-9所示。

圖5-9 移位寄存器的位與輸出對(duì)應(yīng)關(guān)系圖

在移位寄存器指令中，EN連接移位脈沖，每來(lái)一個(gè)脈沖的上升沿，移位寄存器移動(dòng)一位。移位寄存器應(yīng)0.5s移一位，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)0.5s產(chǎn)生一個(gè)脈沖的脈沖發(fā)生器（由T38構(gòu)成）。

M10.0為數(shù)據(jù)輸入端DATA ，根據(jù)控制要求，每次只有一個(gè)輸出，因此只需要在第一個(gè)移位脈沖到來(lái)時(shí)由M10.0送入移位寄存器S-BIT位（M10.1）一個(gè)“1”，第二個(gè)脈沖至第八

T38構(gòu)成0.5s產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器掃描周期脈沖的脈沖發(fā)生器

8位的移位寄存器

移位寄存器的每一位

對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出

 圖5-10   例5-7噴泉模擬控制梯形圖

個(gè)脈沖到來(lái)時(shí)由M10.0送入M10.1的值均為“0”，這在程序中由定時(shí)器T37延時(shí)0.5s導(dǎo)通一個(gè)掃描周期實(shí)現(xiàn)，第八個(gè)脈沖到來(lái)時(shí)M11.0置位為1，同時(shí)通過(guò)與T37并聯(lián)的M11.0常開(kāi)觸點(diǎn)使M10.0置位為1，在第九個(gè)脈沖到來(lái)時(shí)由M10.0送入M10.1的值又為1，如此循環(huán)下去，直至按下停止按鈕。按下常閉停止按鈕（I0.1），其對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)接通，觸發(fā)復(fù)位指令，使M10.1～M11.0的8位全部復(fù)位。