Mikroprocesory i Mikrosterowniki

Transkrypt

1 Mikroprocesory i Mikrosterowniki Instrukcje, tryby adresowania Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Na prawach rękopisu. Na podstawie dokumentacji ATmega8535, Piotr Markowski

2 Lista instrukcji ATmega8535

3 Lista instrukcji ATmega8535 (1) Arytmetyczne i logiczne

4 Lista instrukcji ATmega8535 Oznaczenia Rd, Rr rejestr uniwersalny X, Y, Z rejestry uniwersalne 16-bitowe P rejestr specjalny K stała (dane) k stała (adres) b,s numer bitu w rejestrze

5 Lista instrukcji ATmega8535

6 Lista instrukcji ATmega8535 (2) Skoku/warunkowe

7 Lista instrukcji ATmega8535 (3) Transferu danych

8 Lista instrukcji ATmega8535 (4) Na bitach

9 Lista instrukcji ATmega8535 (5) Specjalne

10 Pierwsze instrukcje

11 LDI Load Immediate

12 OUT Store Register to I/O Location OUT P,Rr 0 r 31, 0 P 63

13 IN - Load an I/O Location to Register IN Rr,P 0 r 31, 0 P 63

14 Program 1 Zadanie: wysłać 1 na co drugi pin portu A

15 RJMP Relative Jump

16 RJMP Relative Jump

17 INC Increment

18 DEC Decrement

19 ROL Rotate Left trough Carry ROR Rotate Right trough Carry

20 Zadanie: biegnąca dioda

21 MOV Copy Register

22 Wysyłanie na stos / pobieranie ze stosu Rd SP (RAMEND)

23 PUSH Push Register on Stack POP Pop Register from Stack

24 1. Instrukcje skoku i warunkowe 1.1. Instrukcje skoku warunkowego

25 Instrukcje skoku warunkowego

26 BRIE Branch if Global Interrupt is Enabled

27 BRID Branch if Global Interrupt is Disabled

28 BRTS Branch if the T Flag is Set BRTC Branch if the T Flag is Cleared

29 BRHS Branch if Half Carry Flag is Set BRHC Branch if Half Carry Flag is Cleared

30 BRGE Branch if Greater or Equal (Signed) BRLT Branch if Less Than (Signed)

31 BRVS Branch if Overflow Set BRVC Branch if Overflow Cleared

32 BRPL Branch if Plus BRMI Branch if Minus

33 BREQ Branch if Equal BRNE Branch if Not Equal

34 BRSH Branch if Same or Higher (Unsigned) BRLO Branch if Lower (Unsigned)

35 BRSH Branch if Same or Higher (Unsigned) BRLO Branch if Lower (Unsigned) BRSH = BRCC (Branch if Carry Clear) BRLO = BRCS (Branch if Carry Set)

36 BRBS Branch if Bit in SREG is Set BRBC Branch if Bit in SREG is Cleared

37

38 Przykład Pętla opóźniająca BRNE (flaga Z)

39 Pętla opóźniająca 1 1 2(1) (1+2) = 766 cykli 0,8 ms ( ) = cykli 200 ms BRNE skocz do OP jeśli flaga Z = 0 Z = > R20 R20

40 1. Instrukcje skoku i warunkowe 1.2. Instrukcje warunkowe (pominięcia)

41 Instrukcje pominięcia

42 CPSE Compare Skip if Equal

43 SBRS Skip if Bit in Register is Set SBRC Skip if Bit in Register is Cleared

44 SBIS Skip if Bit in I/O Register is Set SBIC Skip if Bit in I/O Register is Cleared

45 Przykład Zmiana kierunku obrotu SBRS/SBRC

46 Zmiana kierunku obrotu

47 1. Instrukcje skoku i warunkowe 1.3. Instrukcje skoku

48 Instrukcje skoku

49 IJMP Indirect Jump

50 RCALL Relative Call to Subroutine

51 ICALL Indirect Call to Subroutine

52 RET Return from Subroutine

53 RETI Return from Interrupt

54 Przykład - podprogramy

55 2. Instrukcje arytmetyczne i logiczne 2.1. Instrukcje logiczne

56 Operacje logiczne

57 AND Logical AND

58 ANDI Logical AND with Immediate

59 OR Logical OR ORI Logical OR with Immediate

60 EOR Exclusive OR

61 COM One s Complement

62 NEG Two s Complement

63 TST Test for Zero or Minus

64 CLR Clear Register

65 SER Set Register

66 2. Instrukcje arytmetyczne i logiczne 2.2. Instrukcje arytmetyczne

67 Operacje arytmetyczne

68 ADD Add without Carry SUB Subtract without Carry

69 ADC Add with Carry SBC Subtract with Carry

70 ADIW Add Immediate to Word SBIW Subtract Immediate from Word

71 SUBI Subtract Immediate

72 SBCI Subtract Immediate with Carry

73 MUL Multiply Unsigned

74 MULS Multiply Signed

75 MULS Multiply Signed

76 MULSU Multiply Signed with Unsigned

77 Mnożenie MUL: R1 R0 MULS: R1 R0 MULSU: R1 R0

78 FMUL Fractional Multiply Unsigned

79 Mnożenie ułamków Zapis liczby zmiennoprzecinkowej: = = = = FMUL: x =

80 FMULS Fractional Multiply Signed

81 Ułamki ze znakiem = = = = = -1

82 FMULSU Fractional Multiply Signed with Unsigned

83 CP Compare

84 CPC Compare with Carry

85 CPI Compare with Immediate

86 3. Instrukcje bitowe i rejestru SREG 3.1. Instrukcje bitowe

87 Operacje na bitach

88 SBR Set Bits in Register CBR Clear Bits in Register

89 SBI Set Bit in I/O Register CBI Clear Bit in I/O Register

90 Rejestry specjalne

91 LSL Logical Shift Left LSR Logical Shift Right

92 ROL Rotate Left trough Carry ROR Rotate Right trough Carry C=0 ADC C=

93 ASR Arithmetic Shift Right

94 SWAP Swap Nibbles

95 3. Instrukcje bitowe i rejestru SREG 3.2. Instrukcje rejestru SREG

96 Operacje na rejestrze SREG

97 Instrukcje CL.. CLI CLT CLH CLS CLV CLN CLZ CLC I T H S V N Z C «0 «0 «0 «0 «0 «0 «0 «0 Clear flag

98 Instrukcje SE.. SEI SET SEH SES SEV SEN SEZ SEC I T H S V N Z C «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 Set flag

99 BSET Bit Set in SREG BCLR Bit Clear in SREG

100 BLD Bit Load from T Flag to Register BST Bit Store from Register to T Flag

101 4. Tryby adresowania, Instrukcje transferu danych

102 Instrukcje transferu danych

103 Tryby adresowania mapy pamięci 40 / / / / / / / 110 Pamięć programu FLASH EEPROM 8 kb (4096 x 16 bitów) 0 Pamięć danych 32 rejestry uniwersalne 64 rejestry specjalne (32) 63 (95) 0 (96) rejestr Program Counter (licznik programu) SRAM 512 B 511 (607) (RAMEND) 4095

104 4.1. Tryby adresowania: rejestry uniwersalne bezpośrednio

105 Rejestry uniwersalne bezpośrednio Pamięć programu 0 Pamięć danych 32 rejestry uniwersalne (32) FLASH EEPROM 8 kb (4096 x 16 bitów) 64 rejestry specjalne 63 (95) 0 (96) rejestr Program Counter (licznik programu) SRAM 512 B 511 (607) (RAMEND) 4095

106 Rejestry uniwersalne bezpośrednio INC R16 CLR R17 ROL R18 SWAP R19

107 Rejestry uniwersalne bezpośrednio ASR Rd DEC Rd ROL Rd ADD R20,R21 OR R22,R23 MUL R24,R24 CP R25,R26 MOV R27,R28 LDI R29,123

108 MOVW Copy RegisterWord movw R29:R28,R31:R30

109 4.2. Tryby adresowania: rejestry specjalne bezpośrednio

110 Rejestry specjalne bezpośrednio Pamięć programu 0 Pamięć danych 32 rejestry uniwersalne (32) FLASH EEPROM 8 kb (4096 x 16 bitów) IN R16,PINA OUT DDRB,R18 64 rejestry specjalne 63 (95) 0 (96) SBI GICR,6 CBI ADMUX,4 rejestr Program Counter (licznik programu) SRAM 512 B SEI 511 (607) (RAMEND) 4095

111 Rejestry specjalne bezpośrednio

112 Tryby adresowania pamięć danych Pamięć programu 0 Pamięć danych 32 rejestry uniwersalne (32) FLASH EEPROM 8 kb (4096 x 16 bitów) 64 rejestry specjalne 63 (95) 0 (96) rejestr Program Counter (licznik programu) SRAM 512 B 511 (607) (RAMEND) 4095

113 4.3. Tryby adresowania: pamięć danych bezpośrednio

114 Tryby adresowania pamięć danych bezpośrednio

115 Adresowanie bezpośrednie (LDS, STS)

116 LDS Load Direct from Data Space STS Store Direct to Data Space LDS R16,31 //pod STS 58,R17 //pod

117 Tryby adresowania pamięć danych Kod op Arg. 1 (9) Arg Kod op. Arg. 1 (9) Arg. 2 (23) Pam. danych

118 Tryby adresowania pamięć danych pośrednio 4.4. Pamięć danych pośrednio 4.5. Pam. d. pośrednio z pre-dekrementacją 4.6. Pam. d. pośrednio z post-inkrementacją 4.7. Pam. d. pośrednio z przesunięciem

119 Tryby adresowania pamięć danych pośrednio

120 Adresowanie pośrednie (LD, ST) LDI R31,$2a LDI R30,$c2 LDI Yl,$2a LDI Yh,$c2 LD R16, Z //do ST Y, R17 //pod

121 PUSH R20 //wyślij na STOS //następnie Adresowanie pośrednie (LD, ST) Pre-dekrementowany LD R16,-Z //do ST -Y, R17 //pod

122 POP R20 //pobierz ze //następnie Adresowanie pośrednie (LD, ST) Post-inkrementowany LD R16, Z+ //do R16 bajt ST Y+, R17 //pod adr. zapisany

123 Adresowanie pośrednie z przesunięciem (LDD, STD) LDD R16, Y+25 //do R16 bajt STD Z+63, R17 //pod adr. zapisany

124 4.8. Tryby adresowania: pamięć programu

125 Tryby adresowania mapy pamięci Pamięć programu 0 Pamięć danych 32 rejestry uniwersalne (32) FLASH EEPROM 8 kb (4096 x 16 bitów) 64 rejestry specjalne 63 (95) 0 (96) rejestr Program Counter (licznik programu) SRAM 512 B 511 (607) (RAMEND) 4095

126 Tryby adresowania pamięć programu

127 LPM Load Program Memory SPM Store Program Memory LPM //do R0 LPM R16, Z //do R16 LPM R17,Z+ //do R17 SPM //do pary //ładuje 16

128 4.9. Adresowanie skoków względne Adresowanie skoków pośrednie Adresowanie skoków bezpośrednie

129 Tryby adresowania mapy pamięci Pamięć programu 0 Pamięć danych 32 rejestry uniwersalne (32) FLASH EEPROM 8 kb (4096 x 16 bitów) 64 rejestry specjalne 63 (95) 0 (96) rejestr Program Counter (licznik programu) SRAM 512 B 511 (607) (RAMEND) 4095

130 Adresowanie skoków względne RJMP, RCALL, BRxx RJMP 753 //skocz do RCALL 753 //skocz BRNE 54 //skocz o

131 Adresowanie skoków pośrednie IJMP, ICALL LDI R31,$2a LDI R30,$c2 IJMP //skocz do ICALL //skocz

132 Adresowanie skoków bezpośrednie JMP, CALL JMP 2547 //skocz do CALL 2547 //skok

133 5. Instrukcje specjalne (kontrolne MCU)

134 Operacje specjalne MCU

135 NOP No Operation

136 SLEEP

137 WDR Watchdog Reset

138 BREAK

139 Przykładowe zagadnienia sprawdzające

140 Przykładowe zagadnienia sprawdzające 1. Zapisz liczbę 147 w 8-bitowym kodzie: binarnym, U2, szesnastkowo-dziesiętnym. 2. Wskaż błąd w zapisie instrukcji LDI: LDI R16,R17. W jakich kodach liczbowych należy zapisać R16, R17 dla instrukcji MULS R16,R17? (opanowanie wiedzy na temat wybranych instrukcji: LDI, OUT/IN, ROL/ROR, MULS, EOR, MOV, BRNE, RJMP/IJMP/RCALL, RET/RETI, SBRS/SBRC/SBIS/SBIC, PUSH/POP, SEI/CLI). 3. Zapisz liczbę w 8-bitowym kodzie zmiennoprzecinkowym. 4. Adresowanie bezpośrednie vs. pośrednie wyjaśnij różnicę. 5. Jakich rodzajów pamięci dotyczy pojęcie adresowania? 6. Adresowanie post-inkrementowane / pre-dekrementowane wyjaśnij terminy.