Ассемблер для pic контроллеров: РадиоКот :: Начинающим программистам микроконтроллеров PIC

Содержание

Директивы ассемблера, “шапка” программы | RadioLaba.ru

“Шапка” программы начинается с подключения специального файла с расширением INC, в виде строчки #include , где include – директива подключения дополнительного файла. Эти файлы для каждого типа микроконтроллера хранятся в папке программы MPLAB. В этих файлах адресам регистров специального назначения присвоены их названия, а также названия битов, это сделано для удобного написания программы. Если этот файл не подключать, то придется вручную присваивать соответствующие названия, иначе MPLAB выдаст ошибки.

Далее идет строчка с указанием типа микроконтроллера в виде директивы LIST p=16F628A. После нее строчка __CONFIG 3F01h ( __CONFIG – директива установки битов конфигурации), здесь двухбайтным шестнадцатеричным числом 3F01h (значение слова конфигурации) настраиваются биты конфигурации микроконтроллера (выбор кварцевого генератора, сторожевой таймер, защита памяти программ и др. ). Для лучшей наглядности при настройке битов можно прописать значение слова конфигурации в двоичной форме __CONFIG b’11111100000001′.

Теперь необходимо присвоить названия адресам регистров ОЗУ, которые будут использоваться в программе. Делается это для удобного написания программы. Присвоение название осуществляется директивой equ (определение константы), например, var equ 0020h. Записи var в этом случае будет соответствовать число 0020h, которое является адресом регистра ОЗУ в памяти данных, кстати, в файле P16F628A.INC названия регистрам специального назначения присвоены таким же образом.

Я также использую директиву #define (определение текстовой последовательности для замены), чтобы присвоить названия линиям порта микроконтроллера. Например, строка #define led PORTВ,0 означает что, запись led будет заменяться на PORTB,0. Составляя текст программы не надо везде писать PORTB,0, а пишем просто led.

Все вышесказанное относится к “шапке” программы, после которой следует сам текст программы. Директивой org (определение начального адреса) задают начальный адрес в памяти программ, после которого будет располагаться код программы. Строка org 0000h означает что, код программы расположиться, начиная с 0-го адреса памяти программ. Подпрограмма обработчика прерываний должна располагаться, начиная с адреса 0004h, поэтому в начале подпрограммы необходимо написать строку org 0004h, при этом до этой строки надо написать org 0000h и команду перехода GOTO на основную программу, иначе исполнение основной программы начнется с подпрограммы обработчика прерываний. Если прерывания не задействованы, можно не пользоваться директивой org, программа автоматически расположиться с нулевого адреса памяти программ. Вообще с помощью этой директивы можно расположить требуемый участок кода в любую область памяти программ.

Директива end в конце программы указывает на окончание программы, конец всех команд.
Таким образом, шапка программы выглядит примерно следующим образом:

#include <P16F628A. INC> ;подключение файла P16F628A.INC
LIST p=16F628A ;указание типа процессора
__CONFIG 3F18h ;установка битов конфигурации

Sec equ 0020h ;присвоение названий регистрам ОЗУ
Sec0 equ 0021h
Sec1 equ 0022h
var equ 0023h
T1L equ 0024h
T1H equ 0025h
shet equ 0026h
W_temp equ 0079h
STATUS_temp equ 007Ah
#define led PORTA,7 ;присвоение названий линиям порта
#define knp1 PORTB,0
#define knp2 PORTB,1
#define signal PORTB,2
org 0000h ;начать выполнение программы с адреса 0000h
goto Start ;переход на метку Start

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;Подпрограмма обработки прерываний
org 0004h ;начать выполнение подпрограммы с адреса 0004h

. ……………. ;тело подпрограммы
……………..
……………..
retfie ;выход из подпрограммы прерывания

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;Основная программа

Start …………….. ;тело основной программы
……………..
……………..
end ;конец всей программы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

              #include <P16F628A. INC>    ;подключение файла P16F628A.INC

              LIST        p=16F628A      ;указание типа процессора

              __CONFIG    3F18h          ;установка битов конфигурации





Sec           equ         0020h          ;присвоение названий регистрам ОЗУ

Sec0          equ         0021h

Sec1          equ         0022h

var           equ         0023h

T1L           equ         0024h

T1H           equ         0025h

shet          equ         0026h

W_temp        equ         0079h

STATUS_temp   equ         007Ah

#define       led         PORTA,7         ;присвоение названий линиям порта

#define       knp1        PORTB,0

#define       knp2        PORTB,1

#define       signal      PORTB,2

              org         0000h           ;начать выполнение программы с адреса 0000h

              goto        Start           ;переход на метку Start



;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;Подпрограмма обработки прерываний

              org         0004h           ;начать выполнение подпрограммы с адреса 0004h



              . …………….           ;тело подпрограммы

              ……………..

              ……………..

              retfie                      ;выход из подпрограммы прерывания

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

;Основная программа





Start         ……………..           ;тело основной программы

              ……………..

              ……………..

              end                         ;конец всей программы

Как видно здесь нет ничего сложного, далее остается только написать текст программы.

Tags: asm, PIC, директива, шапка

Программирование микроконтроллеров PIC. Часть 3. Структура программы на ассемблере — radiohlam.ru

Итак, давайте разберёмся, какую структуру имеет программа на языке ассемблер и для чего предназначены отдельные части программы.

Для дальнейшего чтения неплохо иметь под рукой текст какой-нибудь программы и документацию на контроллер (либо распечатку, либо просто открыть их в соседних окошках), чтобы можно было в процессе чтения находить в тексте программы и в документации то, о чём читаешь. Так информация лучше доходит и запоминается.

Ниже показана типичная структура программы на ассемблере.

;--- Шапка программы --- list p=16f628a __config b'11111100110001' CBLOCK 0x20 variable1 ; первая запись variable2 ; вторая запись variable3 ; третья запись variable4 ; четвёртая запись ENDC Const1 equ .1 Const2 equ .5 TRISB equ 06h (1-й банк) PORTB equ 06h (0-й банк) Status equ 03h Z equ 02h

;--- Тело программы --- org 0h ; можно выполнить 3 команды ; основной программы goto  start org 4h ; подпрограмма обработки ; прерываний start ; продолж. основной программы ; инициализация ; решение задачи end

1. Шапка программы.

В шапке указывается различная служебная информация для компилятора. То есть, практически всё, что находится в шапке, служит инструкциями не для контроллера, а для компилятора (кроме слова конфигурации).

list — директива, которая имеет кучу опций и может быть использована для управления процессом ассемблирования. Её можно и не использовать вовсе (настройки компилятор всё равно возьмёт из менеджера проекта), но указав этой директивой тип процессора, программа становится удобнее для восприятия. Во-первых, сразу видно для какого контроллера она написана. Во-вторых, если контроллер, указанный директивой list, не совпадает с контроллером, указанным в менеджере, то при компиляции будет сгенерирована ошибка (чтобы вы уже точно заметили, что программа написана под другой контроллер).

__config значение — эта директива указывает значение слова конфигурации контроллера. Слово конфигурации определяет основные параметры контроллера (какой будет использоваться генератор, будет ли установлена защита памяти программ и т.д.).

Поскольку каждый из параметров контроллера задаётся в слове конфигурации одним или несколькими битами, то это слово удобнее всего записывать в двоичной форме (для наглядности).

CBLOCK число — блок поименованных констант. Число — определяет константу, которой будет соответствовать первая запись (имя). Вторая запись будет соответствовать константе число+1, третья — константе число+2 и так далее. То есть, в нашем примере, везде, где компилятор увидит запись variable1, он вместо этой записи подставит число 20h (другая запись 0x20), вместо variable2 будет подставлено 21h и т.д.

С помощью этой директивы очень удобно присваивать имена сразу целому блоку пользовательских регистров (в которых программа будет хранить свои переменные или константы).

Пользовательские регистры контроллера PIC16F628A начинаются по адресу 20h. В нашем примере, поименовав константы, начиная со значения 20h, мы фактически назначили регистру по адресу 20h имя variable1, регистру по адресу 21h имя variable2 и т.д. Допустим, мы используем регистр по адресу 20h в качестве счётчика. Для того, чтобы увеличить значение счётчика нам нужно прибавить 1 к значению, записанному в этом регистре. На ассемблере это можно записать так: incf 20h. Но, у нас константе 20h соответствует имя variable1. То есть, мы можем записать incf variable1 и компилятор сам заменит variable1 на 20h. Согласитесь, вторая запись гораздо более наглядна.

То есть, с помощью директивы CBLOCK можно фактически определить блоки регистров (присвоить имена регистрам, расположенным по определённым адресам), которые будут использоваться в программе как переменные.

Блоков может быть несколько, главное внимательно следить, чтобы они не пересекались, а то получится, что две разных переменных расположены в одном и том же регистре. Конец блока обозначается директивой ENDC.

equ — эта директива сообщает компилятору, что запись, расположенная перед этой директивой соответствует числу, стоящему после этой директивы (компилятор будет заменять запись на число). В нашем примере, записи Const1 будет соответствовать число 1 (точка перед числом обозначает десятичную систему исчисления, а буква h — шестнадцатиричную), записи Const2 — число 5, записи TRISB — число 6 и т.д. С помощью этой директивы обычно задают константы, адреса используемых в программе регистров и присваивают имена отдельным битам в регистре.

Допустим в программе мы несколько раз в разных местах оперируем константой, значение которой равно 1 (например загружаем её в аккумулятор командой movlw .1). Если нам понадобится перекомпилировать программу с другим значением этой константы, то надо будет искать все куски кода, где мы её используем и в каждом случае отдельно менять код. Если же мы директивой equ указали, что записи Const1 соответствует константа 1, то теперь мы везде можем писать movlw Const1 и для изменения константы нам нужно всего лишь изменить её значение в шапке программы.

Аналогичным образом именуются используемые регистры. Например, мы хотим работать с портом B. Открываем документацию и смотрим, какие нам понадобятся регистры для работы с ним и по каким адресам они расположены. Мы видим, что для работы с портом B нам понадобится регистр, расположенный в нулевом банке по адресу 06h, который в доке называется PORTB и регистр, расположенный в первом банке по адресу 06h, который в доке называется TRISB. Пока компилятор не знает, что такое PORTB и TRISB, — мы можем обращаться к ним только по адресу. Например, если мы напишем movwf 06h, находясь в нулевом банке, то контроллер запишет данные из аккумулятора в регистр PORTB, а если та же команда будет выполнена, когда мы находимся в первом банке, то данные из аккумулятора будут записаны в регистр TRISB. Если мы в шапке программы пропишем, что имя PORTB соответствует числу 06h (PORTB equ 06h), то теперь в программе, для записи данных из аккумулятора в порт B, код может выглядеть так: movwf PORTB и компилятор будет знать, что запись PORTB нужно заменить на 06h. Точно так же можно поименовать и биты, указав, что, например, бит Z в регистре Status — это второй бит и везде, где мы пишем Z, компилятору нужно заменить эту запись на число 02h.

Короче говоря, шапка программы (за исключением слова конфигурации) нужна для облегчения последующего процесса программирования. То, что в ней записано, — это не код, который будет исполняться контроллером, а инструкции для компилятора, поясняющие как работать с написанным в теле программы кодом.

2. Тело программы.

В теле программы пишутся те инструкции, которые будут исполняться контроллером, то есть это как раз и есть сама программа для контроллера. Хотя, здесь тоже встречаются директивы, предназначенные для компилятора, например для правильного размещения участков программы в памяти контроллера.

ORG число — эта директива как раз предназначена для компилятора. Число в данном случае — это адрес, начиная с которого в памяти программ контроллера располагается код, следующий за директивой ORG. При старте, счётчик команд (указатель на текущую выполняемую команду) всегда устанавливается на нулевой адрес, поэтому логично, что мы должны разместить программу так, чтобы первая инструкция оказалась в памяти программ по нулевому адресу. Для этого в начале тела программы пишут ORG 0.

При возникновении прерывания счётчик так же всегда устанавливается по какому-то определённому адресу, например для PIC16F628A это будет адрес 0004h. Следовательно, если мы используем в программе прерывания, то перед подпрограммой обработки прерываний нужно написать ORG 04h, чтобы первая инструкция этой подпрограммы располагалась по адресу 0004h. Кроме того, в этом случае, необходимо обеспечить, чтобы основная программа не пересекалась с подпрограммой обработки прерывания.

Помните, мы указали, что программа должна располагаться в памяти программ, начиная с нулевого адреса. Соответственно, первая её инструкция будет по нулевому адресу, вторая по адресу 0001h, третья — по адресу 0002h, четвёртая по адресу 0003h, а пятая — по адресу 0004h. Опа! Начиная с пятой инструкции мы оказались в той области памяти, где должна располагаться подпрограмма обработки прерываний. Чтобы такого пересечения не произошло, подпрограмму обработки прерываний обходят командой goto. То есть, начиная с нулевого адреса до адреса 0002h можно разместить основную программу, а потом нужно сделать переход в ту область памяти, которая располагается за подпрограммой обработки прерывания и оставшуюся часть основной программы расположить там. В нашем примере (рисунок наверху) такой переход выполняется командой goto start.

Тело программы также можно поделить на 2 части — инициализацию и, собственно, выполнение какой-то задачи.

Инициализация — это настройка контроллера для решения нашей задачи. Поскольку контроллер — вещь многофункциональная и разные его части могут работать по разному, в зависимости от настроек (например, коэффициенты деления предделителя могут быть разные, ноги могут работать как входы или как выходы и т.д.), то сначала его нужно настроить для выполнения нашей конкретной задачи. Инициализация заключается в установке или сбросе определённых битов в соответствующих регистрах специального назначения. Как проводить инициализацию тех или иных частей контроллера (какие именно биты, в каких регистрах и в каком порядке нужно установить или сбросить) нужно читать в документации.

Пусть мы (для примера) хотим организовать мигание светодиодом, подключенным к 7-й ноге PIC16F628A. Для этого нам нужно, чтобы седьмая нога работала как выход. Седьмая нога — это канал RB0 порта B. Открываем доку и смотрим, что нужно сделать, чтобы настроить RB0 как выход. Мы видим, что направлением работы порта B управляет регистр TRISB, который находится по адресу 86h. 86h — это первый банк, смещение 06h от начала банка. Для того, чтобы RB0 работал как выход, нужно установить нулевой бит регистра TRISB в 0. То есть инициализация будет заключаться в следующем:

bcf PORTB, 0 ; устанавливаем начальное состояние ; (уровень, который установится на RB0 ; после переключения направления работы ; на выход, 0 - низкий уровень, 1 - высокий bsf Status, RP0 ; переходим в первый банк (нужный ; нам регистр TRISB находится там), для чего ; устанавливаем в 1 бит RP0 регистра Status bcf TRISB, 0 ; устанавливаем в 0 нулевой бит регистра TRISB ; (устанавливаем направление работы RB0 - на выход) bcf Status, RP0 ; возвращаемся в нулевой банк

Только теперь (после инициализации), изменяя соответствующий бит в регистре PORTB, мы можем управлять уровнем сигнала на выводе RB0. (В данном примере показана настройка только одного из каналов порта, хотя на практике обычно настраивают порт целиком, соответственно используются команды, оперирующие с байтами, а не с битами).

На самом деле, несмотря на то, что инициализация находится в начале программы, процедуры инициализации, так же как регистры и переменные в шапке программы, прописываются в процессе разработки рабочей части программы. Мы ведь не можем заранее знать, какие нам понадобятся переменные, сколько, какими регистрами и модулями мы будем оперировать.

То есть, сначала нам надо разработать рабочую часть программы (которая и будет решать нашу конкретную задачу), а уже в процессе написания заполнять шапку и дописывать процедуры инициализации используемых модулей. Подробнее читайте об этом в следующей части.

Часть 1. Необходимые инструменты и программы. Основы MPLAB

Часть 2. Что такое микроконтроллер и как с ним работать

Часть 3. Структура программы на ассемблере

Часть 4. Разработка рабочей части программы. Алгоритмы

Часть 5. Ассемблер. Организация циклов и ветвлений

Часть 6. Как перевести контроллер в режим программирования и залить в него прошивку

Микроконтроллеры PIC: глава 3

ГЛАВА
3

Сборка
Язык программирования

Введение

3.1
Представление чисел на ассемблере
3.2
Элементы языка ассемблера
3.3
Написание примера программы
3.4
Директивы управления

определить

включает

постоянная

переменная

комплект

экв.

орг.

конец

если

еще

конец

пока

конец

если деф

ифндеф

блок

конец

дБ

де

дт

КОНФИГ

Процессор

3,5
Файлы, созданные в результате перевода программы

Введение

Способность к общению велика
значение в любой сфере. Однако это возможно только в том случае, если оба
партнеры по общению знают один язык, т.е. следуют одним и тем же правилам
во время общения. Используя эти принципы в качестве отправной точки, мы можем
также определяют связь, которая происходит между микроконтроллерами и человеком.
Язык, который микроконтроллер и человек используют для общения, называется
«язык ассемблера». Само название не имеет более глубокого значения и
аналог названиям других языков, напр. английский или французский. Более
именно, «язык ассемблера» — это просто мимолетное решение. Программы
написанные на языке ассемблера, должны быть переведены на «язык нулей».
и единиц» для того, чтобы микроконтроллер его понял. «Сборка
язык» и «ассемблер» — два разных понятия. Первое представляет
набор правил, используемых при написании программы для микроконтроллера, и
другое — программа на ПК, которая переводит сборку
язык в язык нулей и единиц. Программа, которая переведена
в «нули» и «единицы» также называется «машинным языком».

Процесс общения
между человеком и микроконтроллером

Физически « Программа » представляет собой
файл на компьютерном диске (или в памяти, если он читается в
микроконтроллер) и написан по правилам ассемблера или
какой-то другой язык для программирования микроконтроллеров. Человек может понять
язык ассемблера, так как он состоит из знаков алфавита и слов. Когда
при написании программы необходимо соблюдать определенные правила, чтобы достичь
желаемый эффект. А Транслятор интерпретирует каждую инструкцию, написанную на
языке ассемблера как ряд нулей и единиц, которые имеют значение для
внутренняя логика микроконтроллера.
Возьмем, к примеру,
Инструкция «RETURN», которую микроконтроллер использует для возврата из
подпрограмма.
Когда ассемблер транслирует его, мы получаем 14-битный ряд
нулей и единиц, которые микроконтроллер умеет
интерпретировать.

Пример: ВОЗВРАТ 00 0000 0000
1000

Подобно приведенному выше примеру, каждая инструкция ассемблера
интерпретируется как соответствующая последовательности нулей и единиц.
место, где находится этот перевод языка ассемблера, называется
файл «Исполнение». Мы часто будем встречать файл с названием «HEX». Это имя приходит
из шестнадцатеричного представления этого файла, а также из суффикса
«шестнадцатеричный» в названии, напр. «тест.шестнадцатеричный». После того, как он сгенерирован, выполнение
файл читается в микроконтроллере через программатор.

Ан
Программа на языке ассемблера написана в программе для текста
обработка (редактор) и способна создать файл ASCII на
компьютерный диск или в специализированной среде, такой как MPLAB, которая будет
объясняется в следующей главе.

3.1 Представление чисел в
сборщик

В ассемблере MPLAB числа могут быть
представлены в десятичной, шестнадцатеричной или двоичной форме. Мы проиллюстрируем
это с номером 240:

.240 десятичный

0xF0 шестнадцатеричный

b’11110000′ двоичный

Десятичные числа начинаются с точки, шестнадцатеричные
с 0x, а двоичный код начинается с b с самого числа в кавычках
‘.

3.2 Язык ассемблера
элементы

Основные элементы языка ассемблера
являются:

Этикетки

Инструкции

Операнды

Директивы

Комментарии

Этикетки

Этикетка представляет собой текстовое обозначение (обычно
легко читаемое слово) для строки в программе или части программы, где
микро может перейти к — или даже к началу набора строк
программа. Его также можно использовать для выполнения ветвления программы (например, Goto
…….) и в программе может быть даже условие, которое необходимо выполнить для
инструкция Goto для выполнения. Важно, чтобы этикетка начиналась
с буквой алфавита или с подчеркиванием «_». Длина
метка может содержать до 32 символов. Также важно, чтобы этикетка начиналась
в первом клане.

Инструкции

Инструкции уже определены с использованием определенного
микроконтроллера, поэтому нам остается только следовать инструкции по
их использование на ассемблере. То, как мы пишем инструкцию, также
называется инструкцией «синтаксис». В следующем примере мы можем распознать
ошибка в написании, потому что инструкции movlp и gotto не существуют для
микроконтроллер PIC16F84.

Операнды

Операнды являются элементами инструкции для инструкции
выполняется. Обычно это регистров или переменных
или констант .

Комментарии

Комментарий — это набор слов, который программист
пишет, чтобы сделать программу более понятной и разборчивой. Он ставится после
инструкции и должен начинаться с точки с запятой «;».

Директивы

Директива аналогична инструкции, но
в отличие от инструкции, она не зависит от модели микроконтроллера, и
представляет собой характеристику самого языка ассемблера. Директивы
обычно получают целенаправленное значение через переменные или регистры. Для
например, УРОВЕНЬ может быть обозначением переменной в оперативной памяти на
адрес 0Dh. Таким образом, переменная по этому адресу может быть доступна через
Обозначение УРОВНЯ. Это гораздо легче понять программисту, чем
чтобы он попытался вспомнить, адрес 0Dh содержит информацию о
УРОВЕНЬ.

3,3 Вт мощность
образец программы

В следующем примере показан простой
программа, написанная на языке ассемблера с соблюдением основных
правила.

При написании программы помимо обязательных правил
также некоторые правила, которые не записаны, но должны соблюдаться. Один
из них — написать название программы в начале, что
делает программа, ее версия, дата написания, тип
микроконтроллер, для которого он был написан, и имя программиста.

Так как эти данные не важны для
транслятор сборки, пишется как комментарии . Следует отметить
что комментарий всегда начинается с точки с запятой и его можно поместить в
новую строку или он может следовать инструкции.
После открытия
комментарий был написан, директива должна быть включена. Это
показано в примере выше.

Чтобы нормально функционировать, мы должны
определить несколько параметров микроконтроллера, таких как: — тип
осциллятор,
— включен ли сторожевой таймер, и
— включен ли
включена внутренняя схема сброса.
Все это определяется следующим
директива:

_CONFIG
_CP_OFF&_WDT_OFF&PWRTE_ON&XT_OSC

Когда все
необходимые элементы были определены, мы можем начать писать
программа.
Сначала необходимо определить адрес, с которого
микроконтроллер запускается вслед за включением питания. Это (орг.
0x00).
Адрес, с которого запускается программа, если происходит прерывание
есть (орг 0x04).
Поскольку это простая программа, достаточно будет
направить микроконтроллер в начало программы с помощью » goto
Основная » инструкция.

Инструкции находятся в
Основной выбор банка памяти 1 (BANK1) для доступа к TRISB
регистр, чтобы порт B можно было объявить выходным (movlw 0x00, movwf
ТРИСБ).

Следующим шагом является выбор банка памяти 0 и размещение
состояние логической единицы на порту B (movlw 0xFF, movwf PORTB), и, таким образом, основной
программа закончена.
Нам нужно сделать еще одну петлю, где микро будет
удерживаться, чтобы он не «блуждал» в случае возникновения ошибки. Для этой цели один
бесконечный цикл, где микро сохраняется, а питание
связанный. Необходимый «конец» в конце каждой программы информирует
транслятор сборки, что в программе больше нет инструкций.

3.4 Директивы управления

3.1
#DEFINE         Заменяет одну часть
текста для другого

Синтаксис:
#define<текст> [<другой text>]

Описание:
Каждый раз, когда появляется в
программа, она будет заменена на <другой текст >.

Пример:

#define включено 1
#define выключено
0

Аналогичные директивы: #UNDEFINE,
IFDEF, IFNDEF

3.2
ВКЛЮЧИТЬ         Включить
дополнительный файл в программе

Синтаксис:
#include <имя_файла>
#include
«file_name»

Описание:
Применение этого
директива имеет эффект, как если бы весь файл был скопирован в место
где была найдена директива include. Если имя файла находится в квадрате
скобки, мы имеем дело с системным файлом, и если он внутри кавычки
отмечает, мы имеем дело с пользовательским файлом. Директива «включить»
способствует лучшему расположению основных
программа.

Пример:
#include
#include
«подпрог.асм»

3.3
CONSTANT      Задает постоянное числовое значение для
текстовое обозначение

Синтаксис:
Константа
<имя>=<значение>

Описание:
Каждый раз, когда
<имя> появляется в программе, оно будет заменено на
<значение>.

Пример:
Константа МАКСИМУМ=100
Постоянная длина=30

Аналогично
директивы: НАБОР, ПЕРЕМЕННАЯ

3.4
VARIABLE        Задает переменную
числовое значение в текстовое обозначение

Синтаксис:
Variable=

Описание:
By
при использовании этой директивы текстовое обозначение изменяется в зависимости от
ценить.
Отличается от директивы CONSTANT тем, что после применения
директивы, значение текстового обозначения может быть
измененный.

Пример:
переменная уровень=20
переменная время=13

Аналогичные директивы: SET,
ПОСТОЯННАЯ

3,5
SET        Определение ассемблера
переменная

Синтаксис:
<имя_переменной>установить<значение>

Описание:
Кому
к переменной <имя_переменной> добавляется выражение <значение>. НАБОР
директива похожа на EQU, но с именем директивы SET переменной
может быть переопределен после
определение.

Пример:
набор уровней 0
набор длин 12
набор уровней 45

Аналогичные директивы: EQU,
ПЕРЕМЕННАЯ

3.6
EQU       Определение ассемблера
константа

Синтаксис:
equ
<значение>

Описание:
К имени константы
является дополнительным значением
<значение>

Пример:
пять экв 5
six equ 6
seven equ 7

Аналогичные инструкции: SET

3,7
ORG      Определяет адрес, с которого
программа хранится в памяти микроконтроллера

Синтаксис:
org

Описание:
Это
является наиболее часто используемой директивой. С помощью этой директивы мы
определить, где какая часть программы будет запускаться в программе
Память.

Пример:
Запуск организации   000

        movlw 0xFF

        movwf PORTB

Первые две инструкции, следующие за первой
org хранятся с адреса 00, а две другие с адреса
10.

3.8 КОНЕЦ      Конец
программа

Синтаксис:
конец

Описание:
В конце
в каждой программе необходимо ставить директиву end, чтобы сборка
переводчик знал бы, что в
программа.

Пример:
.
.
movlw 0xFF
movwf ПОРТB
конец

3,9
IF        Условная программа
разветвление

Синтаксис:
if<условный_термин>

Описание:
Если
условие в <условный_термин> было выполнено, часть программы, которая
следует, что директива IF будет выполнена. А если не было, то часть
следующая директива ELSE или ENDIF будет
казнен.

Пример:
если level=100
перейти к FILL
иначе
перейти к DISCHARGE
endif

Аналогичные директивы: #ELSE,
КОНЕЦ

3.10
ELSE          Альтернатива
к программному блоку ‘IF’ с условными терминами

Синтаксис:
Else

Описание:
Используется
с директивой IF в качестве альтернативы, если условный термин
неправильно.

Пример:
Если время < 50
перейти к УСКОРЕНИЮ
иначе перейти к ЗАМЕДЛЕНИЮ
endif

Аналогичные инструкции:
КОНЕЦ, ЕСЛИ

3.11
ENDIF        Конец условной программы
раздел

Синтаксис:
endif

Описание:
Директива
пишется в конце условного блока, чтобы сообщить сборке
переводчик, что это конец условного
блок

Пример:
Если
level=100
goto LOADS
else
goto UNLOADS
endif

Аналогичные директивы: ELSE,
ИФ

3. 12
ПОКА        Выполнение программы
раздел, пока выполняется условие

Синтаксис:
while<условие>
.

endw

Описание:
Строки программы между WHILE и
ENDW будет выполняться до тех пор, пока будет выполняться условие. Если условие
перестал быть действительным, программа продолжала выполнять инструкции
после строки ENDW. Количество инструкций между WHILE и ENDW может быть
Максимум 100 и количество казней
256.

Пример:
Пока i<10
i=i+1
endw

3.13
ENDW         Конец условного
часть программы

Синтаксис:
endw

Описание:
Инструкция
записывается в конце условного блока WHILE, так что сборка
переводчик знал бы, что это конец условного
блок

Пример:
пока i<10
i=i+1

endw

Аналогичные директивы: WHILE

3. 14
IFDEF         Исполнение детали
программы, если был определен символ

Синтаксис:
ifdef<обозначение>

Описание:
Если
обозначение <обозначение> было ранее определено (чаще всего
#DEFINE), последующие инструкции будут выполняться до тех пор, пока
Директивы ELSE или ENDIF не будут
достиг.

Пример:
#define test
.
ifdef тест ;как прошел тест
определено
……; инструкции из этих строк выполнялись бы
endif

Аналогичные директивы:
#ОПРЕДЕЛИТЬ, ИНАЧЕ, ENDIF, IFNDEF, #UNDEFINE

3.15
IFNDEF       Выполнение части
программа, если символ был определен

Синтаксис:
ifndef<обозначение>

Описание:
Если
обозначение <обозначение> ранее не было определено, или если его
определение было стерто директивой #UNDEFINE, инструкции которой следуют
будет выполняться до тех пор, пока не будут выполнены директивы ELSE или ENDIF.
достиг.

Пример:
#define test
……….
#undefine
тест
……….
ifndef тест ;как тест был неопределенным
….. .;
инструкции из этих строк будут выполняться
endif

Аналогичные директивы: #DEFINE, ELSE,
ENDIF, IFDEF, #UNDEFINE

3.16
CBLOCK         Определение блока
для именованных констант

Синтаксис:
Блок
[<термин>]
<метка>[:<приращение>],
[:]……
endc

Описание:
Директива
используется для присвоения значений именованным константам. Каждое следующее слагаемое получает
значение больше на единицу, чем его предшественник. Если параметр <инкремент>
также задано, то значение, указанное в параметре , добавляется к
следующую константу.
Значение параметра является начальным
ценить. Если он не указан, он считается
нуль.

Пример:
Cblock 0x02
Первый, второй, третий ;первый=0x02, второй=0x03,
третий=0x04
endc

cblock 0x02
первый: 4, второй: 2,
третий ;первый=0x06, второй=0x08, третий=0x09
endc

Аналогичные директивы:
ENDC

3.17
ENDC         Конец блока констант
определение

Синтаксис:
endc

Описание:
Директива была
используется в конце определения блока констант, поэтому сборка
переводчик мог знать, что больше нет
константы.

Аналогичные директивы:
ЗАМОК

3.18
БД
Определение одного байта данных

Синтаксис:
[]db [
<термин>,…..,<термин>]

Описание:
Директива
резервирует байт в памяти программ. Когда есть больше терминов, которые нужно
быть назначены байт каждый, они будут назначены один после
другой.

Пример:
db ‘t’, 00f, ‘e’, ’s’, 012

Аналогичные инструкции: DE, DT

3.19
DE
Определение байта памяти EEPROM

Синтаксис:
[] de [
<термин>,….., <термин>]

Описание:
Директива
используется для определения байта памяти EEPROM. Хотя изначально это было задумано
только для памяти EEPROM, ее можно использовать для любого другого места в любом
Память.

Пример:
org H’2100′
de «Версия 1.0», 0

Аналогичные инструкции: DB, DT

3.20
DT           Определение
таблица данных

Синтаксис:
[<метка>] dt <термин> [
<термин>,………,
<термин>]

Описание:
Директива генерирует RETLW
серия инструкций, по одной инструкции на каждую
срок.

Пример:
dt
«Сообщение», 0
dt первое, второе, третье

Аналогичные директивы: DB, DE

3. 21
_CONFIG         Настройка
конфигурационные биты

Синтаксис:
_ _config<термин> или_
_config<адрес>,<термин>

Описание:
Осциллятор,
Определены применение сторожевого таймера и внутренняя схема сброса. До
используя эту директиву, процессор должен быть определен с помощью PROCESSOR
директива.

Пример:
_КОНФИГ
_CP_OFF&_WDT_OFF&_PWRTE_ON&_XT_OSC

Аналогичные директивы: _IDLOCS,
ПРОЦЕССОР

3.22
ПРОЦЕССОР          Определение
модель микроконтроллера

Синтаксис:
Процессор

Описание:
Инструкция
устанавливает тип микроконтроллера, на котором программируется
сделанный.

Пример:
процессор 16F84

3.5 Файлы
создан в результате перевода программы

В результате процесса перевода
программы, написанной на языке ассемблера, мы получаем файлы вида:

Выполняемый файл (Program_Name. HEX)

Файл ошибок программы (Program_Name.ERR)

Файл списка (Program_Name.LST)

Первый файл содержит переведенную программу
который был прочитан в микроконтроллере путем программирования. Его содержимое не может
дайте любую информацию программисту, поэтому она не будет считаться какой-либо
дальше.
Второй файл содержит возможные ошибки, которые были допущены
в процессе написания, и которые были замечены переводчиком сборки
в процессе перевода. Ошибки могут быть обнаружены в файле «список» как
хорошо. Этот файл больше подходит, хотя, когда программа большая и просмотр
файл списка занимает больше времени.
Третий файл самый полезный
к программисту. В нем содержится много информации, например, информация о
инструкции позиционирования и переменные в памяти или ошибка
сигнализация.

Пример файла «список» для программы в этом
следует глава. Вверху каждой страницы указывается информация о
имя файла, дату перевода и номер страницы. Первый столбец
содержит адрес в памяти программ, где находится инструкция из этой строки
размещен. Второй столбец содержит значение любой переменной, определенной одним из
директивы: SET, EQU, VARIABLE, CONSTANT или CBLOCK. Третий столбец
зарезервировано для формы переведенной инструкции, которую выполняет PIC.
Четвертая колонка содержит инструкции ассемблера и инструкции программиста.
Комментарии. Возможные ошибки появятся между строками после строки в
которой произошла ошибка.

В конце файла «список»
есть таблица символов, используемых в программе. Полезный элемент «списка»
файл представляет собой график использования памяти. В самом конце ошибка
статистику, а также объем оставшейся программной памяти.

Язык ассемблера, часть 1 (микроконтроллер PIC)

Начиная с раздела 3, мы писали программы с веселой энергией. Для ясности эти списки были написаны в удобочитаемой форме. Таким образом, инструкции были представлены в виде короткой мнемоники, например, return вместо 00000000001000b; файловые регистры также имеют имена, такие как INTCON; строки были помечены и приложены комментарии. Такие символические изображения предназначены только для потребления человеком.

С помощью набора инструкций устройства, см. раздел A, можно выполнить перевод из удобочитаемой символьной формы в машиночитаемую двоичную. Это не особенно сложно для такого устройства, как PIC, которое имеет сокращенный набор инструкций (RISC) и несколько режимов адресации. Однако это медленно и утомительно, особенно когда кодируются программы значительной длины. Кроме того, он подвержен ошибкам и его трудно поддерживать всякий раз, когда необходимо внести изменения.

Компьютеры умеют делать скучные вещи быстро и точно; и перевод символического кода в машинный определенно попадает в эту категорию. Здесь мы кратко рассмотрим различные программные пакеты, помогающие в этом процессе перевода.

После прочтения этого раздела вы:

• Знать, что такое язык ассемблера и как он связан с машинным кодом.

• Оцените преимущества символьного представления по сравнению с машиночитаемым кодом.

• Понимание функций ассемблера.

• Поймите разницу между абсолютной и перемещаемой сборкой.

• Понимать роль компоновщика.

• Оцените процесс перевода и локализации программы на языке ассемблера в абсолютный машинный код.

• Понимать структуру файла машинного кода и роль программы-загрузчика.

• Понимание роли симулятора.

• Оцените использование интегрированной среды разработки для автоматизации взаимодействия различных программных инструментов, необходимых для преобразования исходного кода в запрограммированное устройство MCU.

Суть процесса преобразования представлена на рис. 8.1. Здесь программа готовится ручным человеком в символической форме, переваривается компьютером и выводится в машиночитаемой форме. Конечно, за этим простым утверждением скрывается гораздо более сложный процесс, и мы хотим изучить его достаточно подробно, чтобы помочь вам в написании ваших программ.

Рис. 8.1 Преобразование исходного кода на уровне сборки в машинный код.

Вообще разные переводчики и утилиты 9Компьютерные пакеты 0773 пишутся и продаются многими компаниями-разработчиками программного обеспечения, поэтому фактические детали и процедуры несколько различаются между различными коммерческими продуктами. В конкретном случае устройств PIC MCU компания Microchip Technology Inc. в соответствии со своей политикой всегда бесплатно предоставляла свои программные инструменты на уровне сборки, что является важным фактором их популярности. По этой причине коммерческое программное обеспечение PIC встречается относительно редко, и то, что есть, обычно соответствует синтаксису Microchip. По этой причине мы проиллюстрируем эту тему набором инструментов компьютерного кодирования Microchip.

Использование компьютера для помощи в переводе кода из более удобных для пользователя форм (известных как исходный код) в удобный для машин двоичный код (известный как объектный код или машинный код, и загрузка его в память началась в конце 1940-х годов для мэйнфреймов. По крайней мере, он позволял использовать системы счисления более высокого порядка, такие как шестнадцатеричная.1 В этой базе фрагмент кода на рис. в назначенных ячейках памяти.Этот загрузчик может быть частью программного обеспечения в вашем программаторе PIC-EPROM.Шестнадцатеричное кодирование мало что дает в его пользу, за исключением того, что число нажатий клавиш уменьшено, но клавиш больше, и их немного легче обнаружить некоторые типы ошибок

Для серьезного программирования требуется как минимум транслятор символов, или ассемблер2. Это позволяет программисту использовать мнемонику для инструкций и внутренних регистров с именами для констант, переменных и адресов. Символический язык, используемый в исходном коде, известен как язык ассемблера. В отличие от языков высокого уровня, таких как C или PASCAL, язык ассемблера имеет прямое отношение к сгенерированному машинному коду, т. е. одна строка исходного кода производит одну инструкцию. В качестве примера в программе 8.1 показана слегка измененная версия программы 6.11. Эта подпрограмма вычисляет квадратный корень из 16-битной переменной с именем NUM, которой было выделено два байта в хранилище данных.

Давать имена адресам и константам особенно полезно для более длинных программ, которые легко могут превышать 1000 строк. Вместе с использованием комментариев это упрощает отладку, разработку и сопровождение кода. Таким образом, если мы хотим изменить файловые регистры, содержащие переменную NUM, с Файла 20:21 h на, скажем, Файл 36:37h, нам нужно всего лишь изменить строку:

cblock 20h

на:

. cblock 36h

, а затем ретранслировать в машинный код. В программе с, скажем, 50 ссылками на переменную NUM альтернатива изменения всех этих адресов вручную с 20h или 21h (старший: младший байт) на 36h или 37h соответственно трудоемка и подвержена ошибкам. В теле нашего исходного кода старший байт обозначается как NUM (это содержимое файла 20h), а младший байт в файле 21h — как NUM+1, поскольку ассемблеры могут выполнять простые арифметические операции с символическими константами.

Псевдоинструкция cblock является примером директивы ассемблера. Директива — это команда программиста ассемблеру, касающаяся его работы или присвоения имени константе. Мы перечисляем небольшое подмножество директив ассемблера Microchip в конце темы, читатель должен обратиться к официальному руководству для подробного описания. Вкратце директивы, используемые в программе 8.1, таковы: cblock – endc

Скорее похоже на блок директив equ , дающий инкапсулированный список констант меток, начинающихся либо с указанного значения, например. 20h или после последнего блока c, если адрес не указан. Можно считать, что помеченные объекты занимают более одного байта, если использовать поле размера, разделенное двоеточием; например, NUM:2 для 2-байтового выделения и обычно используются для обозначения регистров общего назначения (GPR).

Программа 8.1 Абсолютный код уровня ассемблера для нашего модуля извлечения квадратного корня.

end

Сообщает ассемблеру, что это конец исходного кода. equ

Связывает значение с символом. Например, ассемблер заменяет имя STATUS на значение 3 везде, где оно появляется в операнде инструкции. Обычно используется для регистров специального назначения (SPR) и битов в файловых регистрах.

org

Указывает начальный адрес для следующего кода, в противном случае ассемблер по умолчанию использует 000h в хранилище программ. В этой программе подпрограмма SQR_ROOT запускается в 200 часов.

Конечно, символьные трансляторы требуют большей вычислительной мощности, чем простые шестнадцатеричные загрузчики, особенно в области памяти и хранилища резервных копий. До появления персональных компьютеров в конце 1970-х годов для реализации процесса сборки требовались либо мейнфреймы, миникомпьютеры, либо специальные системы разработки MPU/MCU. Такие реализации неизбежно были дорогими и препятствовали использованию таких компьютерных средств, а ручное кодирование было относительно обычным явлением. Таким образом, программное обеспечение для перевода выполняет две задачи:

• Преобразование различных мнемоник и меток инструкций в их эквиваленты в машинном коде. тема

• Расположение инструкций и данных в соответствующей ячейке памяти.

Второй из них, пожалуй, труднее понять.

Программа 8.2 предназначена для обработки абсолютным ассемблером. Здесь программист использует директиву org, чтобы указать ассемблеру поместить код в указанный адрес хранилища программ. Это означает, что программист должен знать, где что размещать. Этот процесс абсолютной сборки показан на рис. 8.2. Абсолютная сборка подходит там, где в реальных проектах программа содержится в одном автономном файле; что характерно для большей части кода в этом тексте. часто состоят из нескольких тысяч строк кода и требуют командной работы. Поскольку многие модули написаны разными людьми, возможно, также из внешних источников и библиотек, необходимо найти какие-то средства для связывания соответствующих модулей вместе, чтобы получить один исполняемый файл с машинным кодом. Например, вам может понадобиться вызвать подпрограмму деления, которую Фред написал некоторое время назад. Вы не будете точно знать, где в памяти будет находиться эта подпрограмма, пока проект не будет завершен. Что ты можешь сделать? Итак, точка входа подпрограммы должна быть помечена; скажем, DIV в этом случае. Вы должны иметь возможность указать ассемблеру присвоить этой метке атрибут, что ее абсолютное значение должно быть найдено позже программой компоновщика. Мы рассмотрим этот перемещаемый способ работы позже в этой теме.

Большинство программ, работающих на PIC низкого и среднего уровня, адекватно обрабатываются абсолютным ассемблером. Чтобы прояснить процесс, мы проведем подпрограмму на рис. 8.2 от создания исходного файла до конечного файла с абсолютным машинным кодом.

Редактирование

Первоначально исходный файл должен быть создан с помощью текстового редактора. Текстовый редактор отличается от текстового процессора тем, что в него не вставляются встроенные управляющие коды, задающие форматирование и другую информацию.

Рис. 8.2 Абсолютная трансляция кода на уровне ассемблера.

Например, нет переноса строк; если вы хотите новую строку, нажмите клавишу [ENT]. Большинство операционных систем поставляются с простым текстовым редактором; например блокнот для Microsoft Windows. Также доступны сторонние продукты, и большинство текстовых процессоров имеют текстовый режим, который можно использовать как редактор программ.3 Имена исходных файлов на уровне сборки, совместимые с Microchip, имеют расширение .src.

Формат типичной строки исходного кода выглядит следующим образом:

За исключением строк только для комментариев, все строки должны содержать инструкцию (либо исполняемую MCU, либо директиву) и любую соответствующую операнд или операнды. Любая метка должна начинаться в столбце 1, в противном случае первым символом должен быть пробел или табуляция, чтобы указать отсутствие метки. Метка может содержать до 32 буквенно-цифровых символов, символов подчеркивания или вопросительного знака при условии, что первым символом является подчеркивание или буква. Метки обычно чувствительны к регистру. Метка строки указывает адрес хранилища программ первой следующей исполняемой инструкции.

Необязательный комментарий выделяется точкой с запятой , разрешены комментарии целиком – см. строки 11-18 программы 8.1. Комментарии игнорируются ассемблером и предназначены исключительно для удобочитаемой документации. Примечания должны быть обильными и должны объяснять, что делает программа, а не просто повторять инструкцию. Например:

— это пустая трата энергии:

гораздо полезнее. Отсутствие или минимальное комментирование исходного кода является частым недостатком, и не ограничивается только студентами.