UKŁADY MIKROPORCESOROWE

// Strona główna // Download // Kontakt // Linki

Mikrokontrolery

Programowanie

Co to jest asembler?

Aby odpowiedzieć na to pytanie najpierw trzeba odpowiedzieć na pytanie, co to jest program dla mikrokontrolera. Program jest to ciąg instrukcji danego procesora wykonywanych jeden po drugim w określonej przez programistę kolejności. Ciąg ten zapisany w formie symbolicznej (czyli z użyciem symbolicznych nazw instrukcji) stworzony przez programistę nazywa się programem źródłowym. Ten sam program przetworzony przez kompilator do postaci kodów dla mikroprocesora nazywamy programem binarnym lub programem wykonywalnym. Ten podział spowodowany jest tym, że mikrokontrolery nie mogą wykonywać programów źródłowych, ponieważ oczekują one ciągu zer i jedynek będących kodami instrukcji. Z drugiej strony człowiek nie może poruszać się w programie binarnym, ponieważ jest on dla niego kompletnie nieczytelny. Stosowany do przetwarzania z zapisu źródłowego na postać binarną program jest kompilatorem, czyli programem tłumaczącym jedną postać na drugą. Dla uniknięcia problemów z interpretacją zapisów w programach stworzony jest specjalny język programowania. Takim językiem jest asembler (jako podstawowy i elementarny język programowania). Oprócz asemblera są stosowane inne języki programowania, wśród których największą popularnością cieszy się język C.
Język programowania należy uważać za sformalizowany system reguł służących do opisu czynności jakie ma wykonać program. Sformalizowanie oznacza jednoznaczne określenie składni języka i zdefiniowanie pewnego zbioru słow (w sensie wyrazów) o ściśle określonym znaczeniu.
W programie używa się symbolicznych nazw instrukcji, wskazuje się poprzez nazwy używane zmienne, miejsca w programie. Każda nazwa (nazwa instrukcji, nazwa zmiennej) występująca w programie musi być kompilatorowi nazwą znaną (przykładowo wszystkie nazwy zdefiniowane w opisie języka). Wprowadzenie przez programistę nowych nazw jest związane z jednoznacznym określeniem jej znaczenia. W pewnych sytuacjach użycie nowej nazwy musi być poprzedzone jej definicją, która informuje kompilator o jej znaczeniu (przykładem mogą być nazwy zdefiniowane dyrektywami .equ, .def ). W wielu przypadkach dopuszcza się używanie nowych nazw bez ich wcześniejszego określenia (jak nazw etykiet jako miejsc w programie), które muszą być określone w obrębie programu. Kompilator po napotkaniu końca programu źródłowego sprawdzi, czy wszystkie użyte w programie nazwy są jednoznacznie określone. Jednoznaczność oznacza, że nie może być przykładowo w programie umieszczona jakaś etykieta w dwóch różnych miejscach.
Proces kompilacji (tłumaczenia z przykładowo języka asemblera na postać akceptowaną przez mikrokontrolery) może przebiegać w różny sposób (jest kilka programów różnych producentów będących kompilatorem języka asembler). Kompilator dostarczony przez firmę ATMEL jest programem, który tłumaczy i linkuje program (linkowanie programu oznacza określenie adresów wszystkich elementów występujących w programie). Wynikiem działania tego kompilatora jest gotowy do uruchomienia program. W innych rozwiązaniach kompilatorów proces tłumaczenia i linkowania jest rozdzielony. Kompilator przetwarzając tekst programu generuje postać częściowo skompilowaną (postać, w której instrukcje są zamienione na odpowiednie kody ale występują jeszcze symboliczne odwołania do zmiennych lub procedur). W procesie tworzenia programu dla mikrokontrolera występuje dodatkowy składnik, jakim jest oddzielny program do linkowania. Linker składa wszystkie fragmenty częściowo skompilowane w jedną całość uzupełniając wszystkie wzajemne powiązania między występującymi jeszcze nazwami symbolicznymi.

Rozkazy w ASEMBLERZE

Operacje arytmetyczne

Dodaj A <-- A +	ADD	A,Rr	A,direct	A,@Ri	A,#data
Dodaj A <-- A + + C	ADDC	A,Rr	A,direct	A,@Ri	A,#data
Odejmij A <-- A + - C	SUBB	A,Rr	A,direct	A,@Ri	A,#data
Zwiększ o jeden	INC	A	Rr	direct	@Ri	DPTR
Zmniejsz o jeden	DEC	A	Rr	direct	@Ri
Mnóż A • B	MUL	AB	wynik:	A-low	B-high
Dziel A / B	DIV	AB	A-wynik	B-reszta
Poprawka dziesiętna	DA	A

Operacje logiczne

Iloczyn logiczny AND	ANL	A,Rr	A,direct	A,@Ri	A,#data	direct,A	direct,#data
Suma logiczna OR	ORL	A,Rr	A,direct	A,@Ri	A,#data	direct,A	direct,#data
Suma modulo 2 XOR	XRL	A,Rr	A,direct	A,@Ri	A,#data	direct,A	direct,#data
Zeruj	CLR	A
Neguj	CPL	A
Obrót w lewo	RL	A
Obrót w prawo	RR	A
Obrót przez C	RLC	A
Obrót przez C	RRC	A
Zamień 4 bity (hi <--> lo)	SWAP	A

Operacje logiczne na bitach

Zeruj	CLR	C	bit
Ustaw	SETB	C	bit
Neguj	CPL	C	bit
Iloczyn logiczny	ANL	C,bit	C,/bit
Suma logiczna	ORL	C,bit	C,/bit
Kopiuj	MOV	C,bit	bit,C

Przesyłanie danych

Kopiuj A<--	MOV		A,Rr	A,direct	A,@Ri	A,#data
Kopiuj Rr<--	MOV	Rr,A		Rr,direct		Rr,#data
Kopiuj direct<--	MOV	direct,A	direct,Rr	direct,direct	direct,@Ri	direct,#data
Kopiuj @Ri<--	MOV	@Ri,A		@Ri,direct		@Ri,#data
Kopiuj DPTR<--	MOV	DPTR,#data16
Pamięć programu	MOVC	A,@A+DPTR	A,@A+PC
Zewn. pamięć danych	MOVX	A,@Ri	A,@DPTR	@Ri,A	@DPTR,A
Zamień	XCH	A,Rr	A,direct	A,@Ri
Zamień młodsze 4 bity	XCHD	A,@Ri
Zapisz na stos	PUSH	direct	SP = SP+1	(SP) <-- direct
Odczytaj ze stosu	POP	direct	direct<--(SP)	SP = SP • 1