MIKROPROCESORY I MIKROKONTROLERY INSTRUKCJE / KOMENDY / ROZKAZY: PRZEGLĄD I KILKA PRZYKŁADÓW DLA PRZYPOMNIENIA, GŁÓWNE REJESTRY ROBOCZE CPU:

Transkrypt

1 INSTRUKCJE / KOMENDY / ROZKAZY: PRZEGLĄD I KILKA PRZYKŁADÓW DLA PRZYPOMNIENIA, GŁÓWNE REJESTRY ROBOCZE CPU: rodzina 51 AVR ARM 8 bit 8 bit 32 bit A akumulator B akumulator pomocniczy R0 R7 rejestry robocze (x 4) R0 R31 R0 R15 PSW rejestr wskaźników SREG CPSR (SPSR) PC licznik rozkazów PC PC = R15 SP wskaźnik stosu SP SO = R13 Piotr MALECKI 1/38

2 OPERACJE (rozkazy) PROCESORÓW CYFROWYCH TWORZĄ GRUPY: OPERACJE ARYTMETCZNO-LOGICZNE OPERACJE TRANSFERU DANYCH OPERACJE WARUNKOWE OPERACJE STERUJĄCE 8051 FAMILY ARITHMETIC and LOGIC INSTRUCTIONS Code Addressing flags cycles ADD A,Rr A,direct A.#data C,N,V 1 ADC A,Rr A,direct A,@Ri A,#data C,N,V 1 SUBB A,Rr A,direct A,@Ri A,#data C,H,V 1 INC A Rr DPTR 1 DEC A Rr 1 MUL AB C,V 4 DIV AB C,V 4 DA A C 1 ANL A,Rr A,direct A,@Ri A,#data direct,a direct,#data 1(2) ORL A,Rr A,direct A,@Ri A,#data direct,a direct,#data 1(2) XRL A,Rr A,direct A,@Ri A,#data direct,a direct,#data 1(2) CLR A CPL A SWAP A gdzie r = 0 : 7, i = 0,1 #data = 0 : oznacza adresowanie pośrednie, Direct ozb=nacza adresowanie bezpośrednie Piotr MALECKI 2/38

3 INSTRUKCJE ARYTMETYCZNE RODZINY 8051 Piotr MALECKI 3/38

4 NOTACJA SYSTEMY LICZBOWE - REPREZENTACJA LICZB UJEMNYCH - ZMIENNOPRZECINKOWYCH INTERPRETACJA Piotr MALECKI 4/38

5 INSTRUKCJE LOGICZNE RODZINY 8051 Piotr MALECKI 5/38

6 Piotr MALECKI 6/38

7 INSTRUKCJE PRZESYŁANIA DANYCH RODZINY 8051 Piotr MALECKI 7/38

8 Piotr MALECKI 8/38

9 INSTRUKCJE MANIPULUJĄCE BITAMI RODZINY 8051 Piotr MALECKI 9/38

10 Piotr MALECKI 10/38

11 INSTRUKCJE STERUJĄCE RODZINY 8051 Piotr MALECKI 11/38

12 DYREKTYWY ASEMBLERA Dosyć uniwersalne, mogą występować w nieco zmienionych formach (np..org), ale zwykle w tych samych znaczeniach Piotr MALECKI 12/38

13 ;Warm boot application example WARM EQU 30H ;First location of the four bytes in RAM. WARM1 EQU 55H ;First predetermined value. WARM2 EQU 0AAH ;Second predetermined value. WARM3 EQU 33H ;Third predetermined value. WARM4 EQU 0CCH ;Fourth predetermined value. WARMBT EQU 0 ;Warm boot status bit. ORG 0 START: JMP MAIN ;Bypass interrupt vectors. ORG 26H MAIN: MOV R0,#WARM ;Pointer for first byte. ;Test first byte. INC R0 ;Pointer for second byte. ;Test second byte. INC R0 ;Pointer for third byte. ;Test third byte. INC R0 ;Pointer for fourth byte. ;Test fourth byte. SETB WARMBT ;This is a warm start. JMP INIT ;Continue application. COLD: CLR WARMBT ;This is a cold boot. MOV R0,#WARM ;Pointer for first byte. ;Load the four bytes for future test. INC R0 ; ; INC R0 ; ; INC R0 ; ; INIT: ;Continue with the ;application. Przykład nieco trickowego programu informującego programistę (8051), czy program rozpoczął pracę po załączeniu zasilania mikrokontrolera ( warm start ), czy po wykonaniu reset ( cold start ) POMYSŁ PROGRAMU OPIERA SIĘ NA OBSERWACJI, ŻE PAMIĘĆ RAM (OGRANICZAMY SIĘ DO ARCHITEKTURY 805x) JEST INICJOWANA W ZAKRESIE SFR, NATOMIAST DLA POZOSTAŁEJ PRZESTRZENI ADRESOWEJ PRZYJMUJE, PO ZAŁĄCZENIU ZASILANIA, WARTOŚCI PRZYPADKOWE. INNE AKCJE RESET, NIE POWODUJĄCE PRZERWY ZASILANIA NIE ZMIENIAJĄ ZAWARTOŚCI RAM. END Piotr MALECKI 13/38

14 REJESTRY AVR 32 8-BITOWE REJESTRY ROBOCZE OSTATNIE 3 PARY TWORZĄ TRZY REJESTRY 16-BITOWE X, Y, Z Piotr MALECKI 14/38

15 Adres bezpośredni, pojedynczy rejestr Adres bezpośredni, dwa rejestry Bezpośrednie adresowanie przestrzeni I/O (rejestry konfiguracyjne układów peryferyjnych) Piotr MALECKI 15/38

16 Adres bezpośredni, immediate variable Adres pośredni z przesunięciem Piotr MALECKI 16/38

17 Pośrednie adresowanie danych Pośrednie adresowanie danych z pre-dekrementacją Piotr MALECKI 17/38

18 Pośrednie adresowanie danych z post-inkrementacją Adresowanie pamięci kodu ( word boundary )!!! Piotr MALECKI 18/38

19 Adresowanie pamięci kodu z post-inkrementacją np. w LPM Z+ Bezpośrednie adresowanie pamięci kodu Piotr MALECKI 19/38

20 Pośrednie adresowanie pamięci kodu w rozkazach IJMP i ICALL Adresowanie względne pamięci kodu w rozkazach RJMP i RCALL Piotr MALECKI 20/38

21 AVR ARITHMETIC and LOGIC INSTRUCTIONS Code arguments affected flags cycles ADD Rd,Rs Z,C,N,V,H,S 1 ADC Rd,Rs Z,C,N,V,H,S 1 ADIW RR,c63 Z,C,N,V,S 2 SUB Rd,Rs Z,C,H,N,V,S 1 SUB Rh,c255 Z,C,N,V,S,H 1 SBIW RR,c63 Z,C,N,V,S 2 SBC Rd,Rs Z,C,N,V,S,H 1 SBC Rd,c255 Z,C,N,V,S,H 1 AND Rd,Rs S,V,N,Z 1 ANDI Rh,c255 S,V,N,Z 1 OR Rd,Rs S,V,N,Z 1 ORI Rh,c255 S,V,N,Z 1 EOR Rd,Rs S,V,N,Z 1 COM Rd S,V,N,Z,C 1 NEG Rd H,S,V,N,Z,C 1 SBR Rh,c255 S,V,N,Z 1 CBR Rh,c255 S,V,N,Z 1 INC Rd S,V,N,Z 1 DEC Rd S,V,N,Z 1 TST Rd S,V,N,Z 1 CLR Rd S,V,N,Z 1 SER Rh 1 MUL Rd,Rs Z,C 2 MULS Rh,Rh Z,C 2 MULSU Rh,Rh Z,C 2 FMUL Rhd,Rhs Z,C 2 FMULS Rhd,Rhs Z,C 2 FMULSU Rhd,Rhs Z,C 2 Doskonałe dokumentacje ATMELa Zbiorcze listy instrukcji oraz szczegółowe opisy z przykładami Lub wiele innych źródeł Where: d,s = 0 : 30, h = 16 : 30, hd, hs = 16:23 c63 = 0 : 63, c255 = 0 : 255 Piotr MALECKI 21/38

22 ZBIORCZE LISTY ROZKAZÓW MIKROKONTROLERÓW ARCHITEKTURY AVR PRZYKŁADOWE ODWOŁANIA DO OPISÓW WYBRANYCH INSTRUKCJI (sieć lub.pdf file) - ADC, FMUL (?), Piotr MALECKI 22/38

23 Piotr MALECKI 23/38

24 ZBIORCZE LISTY ROZKAZÓW MIKROKONTROLERÓW ARCHITEKTURY AVR PRZYKŁADOWE ODWOŁANIA DO OPISÓW WYBRANYCH INSTRUKCJI (sieć lub.pdf file) BRGE, BRBC (równoważne!) Piotr MALECKI 24/38

25 Piotr MALECKI 25/38

26 ZBIORCZE LISTY ROZKAZÓW MIKROKONTROLERÓW ARCHITEKTURY AVR PRZYKŁADOWE ODWOŁANIA DO OPISÓW WYBRANYCH INSTRUKCJI (sieć lub.pdf file) IN, OUT, PUSH, POP POP: (SP pre-incremented), PUSH: (post-decrement) Piotr MALECKI 26/38

27 Piotr MALECKI 27/38

28 UWAGA NA ADRESOWANIE PRZESTRZENI I/O IN / OUT LD / ST Piotr MALECKI 28/38

29 ZBIORCZE LISTY ROZKAZÓW MIKROKONTROLERÓW ARCHITEKTURY AVR PRZYKŁADOWE ODWOŁANIA DO OPISÓW WYBRANYCH INSTRUKCJI (sieć lub.pdf file) Piotr MALECKI 29/38

30 51 AKUMULATOR ACC.7 ACC.6 ACC.5 ACC.4 ACC.3 ACC.2 ACC.1 ACC.0 PSW PROGRAM STATUS WORD CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P CY carry flag AC aux. Carry F0, F1 general purpose RS1, RS0 reg. bank select OV overflow flag P parity bit RODZINA AVR Piotr MALECKI 30/38

31 Piotr MALECKI 31/38

32 Piotr MALECKI 32/38

33 Piotr MALECKI 33/38

34 Piotr MALECKI 34/38

35 POLE WARUNKÓW W ROZKAZACH ARM Piotr MALECKI 35/38

36 Piotr MALECKI 36/38

37 ASEMBLERY I KOMPILATORY SKROŚNE (ASSEMBLERS & CROSSCOMPILERS) TWORZĄ WYNIKOWY ZBIÓR W FORMACIE.hex, A ROZMAITE PROGRAMATORY ŁADUJĄ TEN ZBIÓR DO PAMIĘCI KODU MIKROKONTROLERA JEST TO ZBIÓR ASCI. KAŻDA LINIA TEGO ZBIORU, O MAKSYMALNEJ DŁUGOŚCI 27 BAJTÓW MA STRUKTURĘ PODANĄ W TABELI: Piotr MALECKI 37/38

38 KAŻDA LINIA ZAKOŃCZONA JEST SUMĄ KONTROLNĄ POMNOŻONĄ PRZEZ (-1), BY WŁĄCZONA DO SUMY DAWAŁA WARTOŚĆ ZERO ZDARZA SIĘ, ŻE PROGRAMATORY PRODUCENTÓW MODYFIKUJĄ.hex FILE W PROCESIE DIALOGU ZE SPRZĘTOWYM MINI-LOADEREM ZASZYTYM W MIKROKONTROLERZE Piotr MALECKI 38/38