MIKROPOČÍTAČOVÉ SYSTÉMY

MIKROPOČÍTAČOVÉ SYSTÉMY Programování mikrořadiče AT89C2051

Vytištěno z dokumentů volně dostupných na Webu

Způsob programování a oživení mikroprocesoru 8051

Stránka č. 1 z 2

Způsob programování a oživení mikroprocesoru 8051 Programování,testování a oživování mikroprocesoru je možné několika způsoby. Každému konstruktérovi může vyhovovat odlišný postup vývoje budoucího zažízení řízeného mikroprocesorem. V současné době jsou nejobvyklejšími postupy asi tyto:

programování mikroprocesoru ve speciální "programovací krabičce" Jedná se o různé tzv. vývojové kity, které mají vyvedenu patici pro zasunutí mikroprocesoru nebo je v nich mikroprocesor přímo zapájen.Krabička obsahuje podpůrné obvody mikroprocesoru jako je reset obvod, obvod oscilátoru atd.Na krabičce tak potom bývá vyvedeno RESET tlačítko atd.Součástí kitu je i speciální programovací software. Nevýhodou těchto kitů je to,že je lze použít jen s konkrétními typy mikroprocesorů, pro které byly navrženy.Dále je konstruktér ochuzen obvykle o sériový kanál nebo jeden celý port, přes který se kit připojuje k sériovému portu PC, na kterém se provádí programování.Navíc nemusí být všechny vývody mikroprocesoru externě vyvedeny a nejsou tak konstruktérovi k dispozici. Výhodou je jednoduchost a rychlost programování. Příkladem tohoto prostředku je např. systém EASY51 firmy EASYsoft. programování mikroprocesoru za pomocí různých emulátorů Emulátor mikroprocesoru 8051 slouží k tvorbě a odlaďování programů pro něj, "ale bez něj". Vlastní emulátor je navržen tak, aby v plné šíři emuloval (t.j. napodobil) vlastnosti mikroprocesoru ve vyvíjeném zařízení. Řada pracovních režimů umožňuje jeho použití nejrůznějšími způsoby a to i tehdy, kdy vyvíjené (zákaznické) zařízení není zcela zkompletováno.Připojení emulátoru k vyvíjenému zařízení se provádí emulačním kabelem, který vychází z emulátoru a bývá zakončen několikapinovou zástrčkou (vidlicí) ve formě pouzdra obvodu, která může být zastrčena přímo do patice místo původního (nebo dosud vůbec nezapojeného) mikroprocesoru ve vyvíjeném zařízení. Místo kabelu může být celý obvod emulátoru navržen jako jednotka, zakončená několikapinovou vidlicí (dle typu mikroprocesoru) k přímému zasunutí do patice, pokud tomu dovolí prostorové podmínky. Emulátor může být pomocí propojovacích míst (nebo softwarově) nakonfigurován tak, že představuje logický ekvivalent původního mikroprocesoru ve všech jeho možných stavech. Obslužný software emulátoru obvykle umožňuje provést kontrolu vyvíjeného programu s ohledem na vzájemnou spolupráci s periferiemi, což by bylo normálně možné provést pouze pomocí osciloskopu (toto platí i pro 1.metodu programování s program."krabičkou"). Dále umožňuje zobrazit a měnit obsahy registrů, obsahy pamětí, simulovat paměti ROM nebo RAM, spouštět a zastavit program na zvolených místech, zobrazit a změnit stavové slovo systému atd. Z výše uvedených faktů vyplývá, že k samotnému přenesení(nahrání) programu do mikroprocesoru je ještě potřeba klasický programátor (ať už univerzální nebo pro konkrétní typ mikroprocesoru). Nevýhodou tohoto způsobu programování jsou určitá omezení (byť minimální), např. pevně daný krystal, výhodou je jednoduchost ladění programů. Příkladem tohoto prostředku je emulátor T-EMU52 firmy ELNEC. programování mikroprocesoru pomocí univerzálního programátoru Tento způsob využívá k programování "univerzální" programátor, který se připojuje k sériovému nebo méně často k paralelnímu portu PC. Programátor je vybaven pouze samotnou paticí pro zasunutí mikroprocesoru, obvykle je patice univerzální pro několik typů mikroprocesorů (s různým počtem vývodů). Neposkytuje mikroprocesoru žádné podpůrné obvody. V programátoru se tak provádí jen samotné programování. Podpůrné obvody je nutné mikroprocesoru zajistit na jiném místě, nejlépe tedy na desce s nepájivým kontaktním polem, kde lze celé zařízení při vývoji pohodlně odladit. Nevýhodou je náročnější programování - nikde nevídíte, co se v procesoru právě děje (stavy registrů, portů atd.) a jestli už proběhla určitá část programu apod. Obvyklou metodou, jak indikovat dosažení určité části programu nebo požadované funkce, je připojit k portu mikroprocesoru LEDku (LEDky), a v programu je na požadovaném místě ovládat (rozsvěcovat). Při tomto způsobu programování je nepříjemná nutnost přendávat mikroprocesor mezi programátorem a nepájivým kontaktním polem při sebemenší změně v programu. Dále je nutné se při programování přepínat mezi obslužným programem programátoru a textovým editorem, ve kterém píšeme program. Nevýhodou je rovněž obvykle vyšší cena univerzálního programátoru. Výhoda spočívá v tom, že konstruktér není ochuzen o žádnou část mikroprocesoru, může se zvolit takový krystal, jaký potřebuje, díky univerzálnímu programátoru může využít široké spektrum typů mikroprocesorů. Příkladem takového programátoru budiž programátor ATMega firmy MITE nebo 51&AVRprog firmy ELNEC. K tomuto způsobu programování náleží i další alternativa a to v podobě toho, že místo univerzálního programátoru se používá programátor vyvinutý jen pro určitý typ nebo skupinu mikroprocesorů. V případě skupiny je to obvykle pro mikroprocesory od jednoho výrobce. Využití takovéhoto programátoru je v současnosti stále častější, protože jak bylo zmíněno výše, univerzální programátory jsou poměrně drahé. Naopak programátory pro určitý typ mikroprosorů jsou levné a amatersky poměrně snadno vyvinutelné a vyrobitelné. Množství konstrukcí takovýchto programátorů se neustále zvyšuje, jak je možné vysledovat z odborných časopisů nebo internetu. Jistě potěší, že mnoho konstrukcí je českého původu, jak se můžete přesvědčit i na této stránce, kde je několik takových konstrukcí uvedeno (nepřekvapí, že všechny jsou vyvinuty pro velmi oblíbené mikroprocesory firmy ATMEL).

mhtml:file://D:\Dokumenty\Mikroprocesory\Způsob%20programování%20a%20ožive...

11.7.2009

Způsob programování a oživení mikroprocesoru 8051

Stránka č. 2 z 2

Postup při programování 3.metodou: Napíšete tedy program v nějakém textovém editoru, který do výsledného souboru nepřidává své vlastní formátovací informace, lze tedy použít např.Poznámkový blok, WordPad (bez formátování), textové editory Windows Commandera, Norton Commandera atd. Potom musíte využít služeb některého z tzv.překladačů. Tento překladač zajistí kontrolu a převod programu napsaného v jazyce symbolických adres do souboru ve formátu hex. V tomto kroku dochází k náhradě symbolických označení, návěští atd. jejich skutečnými adresami, program se jednoduše řečeno převede do formy strojového kódu srozumitelného mikroprocesoru. Tento hex soubor se potom načte do obslužného programu programátoru a programátor nahraje program do samotného mikroprocesoru. Podrobný popis vývoje programů pro 8051, způsob programování v jazyce symbolických adres a postup při překladu programů najdete zde. Pro jednoduché programy a zkoušení kratších bloků programu bývá dobré využít schopností a služeb tzv. simulátoru mikroprocesoru. Jedná se o program, který běží na PC a simuluje funkci mikroprocesoru,aniž byste ho měli fyzicky k dispozici.Jako vstup simulátoru se určí hex soubor, v simulátoru se dále mohou nastavit další parametry simulovaného mikroprocesoru (hod.kmitočet, ext/int paměť, počáteční obsah (stav) registrů, stavového slova, portů atd.).Program v simulátoru lze obvykle spustit tak, že proběhne celý tak jak jdou instrukce za sebou nebo v tzv.krokovém režimu, kdy se provede vždy jen jedna instrukce a čeká na další pokyn uživatele ke spuštění další instrukce. Lze tak přehledně sledovat, co která instrukce provádí a jak se mikroprocesor po provedení dané instrukce chová.Aby bylo možné sledovat stavy jednotlivých funkčních částí mikroprocesoru (a k tomu je simulátor určen především),je obrazovka simulátoru obvykle členěna do několika oken zaměřených na danou část mikroprocesoru. Lze tady sledovat zejména dobu vykonávání programu nebo i jednotlivých intrukcí,stavy registrů,portů, obsah paměti dat atd. a samozřejmě také sledovat, která instrukce se právě provedla.Kromě toho lze i stavy portů, obsahy registrů atd. nastavovat. Jeden takovýto simulátor vyvinula královehradecká společnost MITE, zabývající se mikroprocesorovou technikou, jejíž produkt lze stáhnout dle odkazu na hlavní stránce nebo i zde. Chcete si vyrobit vlastní programátor mikroprocesorů 8051? Vyberte si některou konstrukci v následujícím seznamu.

Zpět na hlavní stránku povídání Copyright © Michal Fuksa 2001

mhtml:file://D:\Dokumenty\Mikroprocesory\Způsob%20programování%20a%20ožive...

11.7.2009

Vývoj programů, programování v jazyce symbolických adres

Stránka č. 1 z 7

Vývoj programů, programování v jazyce symbolických adres Vývoj programů Když napíšete nějaký program pro 8051, je nutné jej přeložit a nahrát jej programátorem do samotného mikroprocesoru. O způsobu nahrání programu do mikroprocesoru a jiných alternativách odzkoušení napsaného programu jste se mohli dočíst zde. Na této stránce se budeme zabývat tím, jak se ten nějaký program vlastně píše a co se skrývá pod slovy "přeložení programu". Při vývoji programu pro kterýkoliv typ mikroprocesoru je třeba znát nejen jeho architekturu a možnosti jeho instrukčního souboru, ale také možnosti programového vybavení, ve kterém budeme program vytvářet. Programovým vybavením myslíme program nebo spíše několik programů, které budeme mít uloženy v nějakém adresáři na osobním počítači PC a pomocí nichž program pro 8051 napíšeme, přeložíme, třeba i odzkoušíme a nakonec většinou i nahrajeme do mikroprocesoru. Vše bude vysvětleno dále. Prvním krokem v procesu vývoje programu je jeho vymyšlení a napsání. Vymyšlení bývá úkol nejtěžší. Programátor musí vědět co chce udělat a jak to udělat. My se budeme bavit jen o samotném napsání programu. To, jakým způsobem budeme program zapisovat, záleží na tom, jaký programovací jazyk si zvolíme. Nejpoužívanějším jazykem je jazyk symbolických adres (zkr. JSA), někdy nepřesně označovaný jako assembler. Assembler je totiž program, který převádí zdrojový program napsaný v JSA na další stupeň v procesu překladu - viz dále. Ono je totiž jednodušší říct: "...napsaný v assembleru" než "...napsaný v jazyce symbolických adres". Dále v textu budu namísto slova assembler používat slovo překladač - záleží na vás, které slovo si více oblíbíte. Jazyk symbolických adres má nejblíže strojovému kódu mikroprocesoru, při programování v něm dosáhneme nejefektivnějšího programu - bude rychlý a paměťově nejméně náročný. Jinou možností je využít některého vyššího programovacího jazyka jako je C, Pascal nebo Basic. Pro programátora je vytváření programu v tomto jazyce jednodušší, přehlednější, nemusí se učit nový jazyk, pokud již některý vyšší prog.jazyk zná. Tento luxus je ale za cenu toho, že takovýto program bude o něco pomalejší a paměťově neoptimalizovaný, než kdyby byl napsán v JSA. Jde o to, že program napsaný v C nebo Pascalu musí být stejně přeložen do JSA automaticky pomocí programu zvaného kompiler. "Inteligence" převodu do JSA je tak dána vyspělostí daného kompileru a programátor ji sám obvykle nemůže nijak ovlivnit. My se budeme dále bavit pouze o práci a psaní programů v JSA, psaní programů v C nebo Pascalu se totiž provádí většinou v nějakém speciálním editoru, jehož součástí bývá i daný kompiler. K úspěšné práci nám stačí i pouhý kompiler, zdrojový program pak píšeme v běžném text.editoru (viz níže). Tady je dobré poznamenat, že vývojová prostředí pro vyšší prog.jazyky (editor+kompiler+další komponenty) jsou v naprosté většině nabízeny jako komerční placené produkty, jejíž součástí bývá i dokumentace, mimojiné obsahující přesný postup práce. Zdrojový program (tj. program zapsaný ve zvoleném program.jazyce, v našem případě JSA) tedy napíšeme v nějakém textovém editoru, který do výsledného souboru nepřidává své vlastní formátovací nebo řídící informace, lze tedy použít např. Poznámkový blok z Windows 95/98/Me/NT/2000/XP, textový editor integrovaný v Norton Commanderu atd. Můžeme použít i další programy jako WordPad nebo MS Word všech verzí, výsledný dokument ale musíme uložit jako "čistý text", tj. v případě WordPadu zvolit při ukládání typ souboru textový dokument - formát MS-DOS, v případě MS Wordu zvolit typ souboru MS-DOS text nebo něco podobného. Druhý krokem je přeložení programu. Máme tedy připravený zdrojový program (textový soubor) v JSA. Teď musíme využít služeb některého z tzv.překladačů. Tento překladač zajistí kontrolu správnosti zápisu zdrojového programu a jeho převod do souboru ve formátu jakéhosi modulu. Vzniklý soubor bude mít příponu OBJ. Současně s ním se vytvoří i textový soubor s příponou LST, což je protokol o průběhu překladu. Pokud byly při překladu objeveny chyby (např. chyba syntaxe, duplicitní návěští apod.) - což překladač po překladu zahlásí, jsou v tomto souboru v rámci výpisu zdroj.programu chyby označeny a charakterizovány. Je zde dále možno nalézt další informace o programu (tabulka symbolů, rozmístění v paměti atd.) Pravidla správného zápisu programu budou popsána dále. Tady se musím blíže zmínit o vytvořeném souboru s příponou OBJ, který je výše označen jako modul a jež souvisí s tzv. modulární tvorbou programů. Modulární programování může být výhodné při psaní rozsáhlých programů - mohou práci zjednodušit a zpřehlednit. Jde o to, že si programátor může zamýšlený program rozdělit do několika samostatných částí, které mohou do jisté míry fungovat nezávisle na sobě. Bude psát např. program pro realizaci mikroprocesorem řízeného voltmetru. Program si může rozdělit třeba na 3 části - první bude řešit zpracování výstupů z A/D převodníku, druhá bude řešit obsluhu displeje, třetí bude řešit snímání skupiny tlačítek. Jak je vidět, druhá a třetí část by mohly mít univerzální použití i v jiných aplikacích (programech). Proto si programátor všechny 3 části zapíše do 3 samostatných souborů (=modulů). Musí pak vyřešit vzájemnou vazbu mezi moduly - tj. správné definování vstupů a výstupů modulů a předávání dat mezi jednotlivými moduly. V našem případě je tedy důležité nadefinovat vstupy u 2.modulu, výstupy u 3.modulu, a v 1.modulu zajistit předání dat do 2.modulu a přijetí dat z 3.modulu. S jednotlivými moduly se přitom pracuje stejně jako kdybycho měli jeden samostatný soubor (modul). Programátor si tak může časem vyvořit celou knihovnu modulů, řešících dílčí oblasti vyvíjených aplikací (knihovní moduly mají příponu OBJ nebo LIB). Jak z předchozího vyplývá, při definování v/v a předávání dat budeme potřebovat nějaké další, speciální instrukce, kterými řekneme překladači, co má dělat. Těmto instrukcím se říká pseudoinstrukce a představují tzv. direktivy překladače. Protože tyto pseudoinstrukce nejsou řádnými intrukcemi mikroprocesoru, při běhu programu se nevykonávají - plní svojí funkci pouze při překladu zdroj.programu a říkají překladači, co má při překladu dělat.

mhtml:file://D:\Dokumenty\Mikroprocesory\Vývoj%20programů,%20programování%...

11.7.2009


Stránka č. 2 z 7

Pseudoinstrukce se používají i k mnoha dalším činnostem, můžeme pomocí nich dělat následující: přiřazovat symboly konkrétním objektům, inicializovat nebo rezervovat paměťový prostor, ovládat čítač instrukcí (PC) atd. Podrobně budou direktivy překladače popsány níže. Pokračujeme-li v druhém kroku, máme tedy vyvořen soubor s příponou OBJ nebo několik těchto souborů, v případě, že náš program sestává z několika modulů. Pokud máme 1 soubor, můžeme rovnou přistoupit k přechodu na konečnou formu a tou je soubor ve formátu HEX, což je i přípona vytvořeného souboru. Pokud máme souborů (modulů) několik, je nutné je ještě pospojovat do jednoho výsledného souboru pomocí programu, jemuž se říká linker. Jeho výstupem je jediných soubor opět s příponou OBJ nebo ABS. Soubor s příponou HEX je již konečný formát, ve kterém se program nahrává pomocí programátoru do samotného mikroprocesoru. Můžete se setkat s několika druhy formátu HEX, definovaný různými firmami, nejznámější jsou Intel-HEX a Motorola-HEX. Pro nás je důležitý formát Intel-HEX, pokud konvertovací program z OBJ na HEX umožňuje volit mezi druhy, musí být nastaven Intel-HEX. Když se podíváte nějakým ASCII prohlížem (např. z Windows Commanderu nebo třeba i Poznámkovým blokem) na obsah vyvtořeného HEX souboru, uvidíte , že soubor je tvořen několika řádky začínající dvojtečkou, za níž následuje vždy několik čísel v 16-kové soustavě. Když budete chvilku bádat, zjistíte, že lze z čísel vyčíst zapsaný program. Bližší popis by zabral spoustu místa a pro většinu programátorů jsou tyto informace zbytečné, proto případné zájemce odkazuji na tuto stránku, kde je formát Intel-HEX řádně rozebrán. Ve stručném souhrnu lze říci, že při překladu dochází k náhradě symbolických označení skutečnými objekty a hodnotami, přiřazení skutečných adres návěštím atd. - program se jednoduše řečeno převede do formy strojového kódu srozumitelného mikroprocesoru. Třetím krokem je nahrání programu ve formátu HEX do obslužného programu hardwarového programátoru a následné přehrátí do samotného mikroprocesoru. Pokud k vývoji aplikací využíváte nějaký vývojový kit (viz 1.bod dle této stránky) , pravděpodobně nemusíte provádět překlad programu do HEX formátu (je prováděn automaticky na pozadí vývoj.prostředí). Celý proces vývoje programu je dobře vidět na následujících obrázcích. Program, který je dle obrázku vlevo vytvářen, byl pro lepší ilustraci pojmenován DISPLEJ. Na obrázku vpravo je postup vývoje programu při modulárním programování. Abych řekl pravdu, dosud jsem žádný program pomocí dělení na moduly nenapsal, vždy jsem vystačil s jedním programem (modulem). Ve vytvořené knihovně modulů může člověk časem ztratit přehled, pokud si ji řádně nezdokumentuje. Ale to je věc názoru.


11.7.2009


Stránka č. 3 z 7

Programování v jazyce symbolických adres Co to je JSA? Jazyk symbolických adres (JSA) musí mít, tak jako každý programovací jazyk, určitá pravidla zápisu a další obecné konvence platné pro daný procesor. Jak už z názvu tohoto jazyka vyplývá, k popisu umístění jednotlivých instrukcí a jejich operandů v paměti se neužívá konkrétních adres, ale pouze jejich symbolického označení (návěští) a to navíc pouze ve vybraných - významných místech programu. Každá instrukce programu musí být umístěna na přesně definovaném místě paměti procesoru. V průběhu vytváření programu ale stále dochází k mnoha změnám (doplňování, přemísťování, vypouštění instrukcí), které by při absolutním adresování každé instrukce znamenaly nutnost trvale přepisovat ovlivněné adresy - což by byla nepředstavitelná dřina. Právě systém symbolů dovoluje programátorovi nestarat se o detailní správu paměťového prostoru na úrovni každé instrukce. To za něj automaticky provádí překladač, jemuž dává programátor pokyny prostřednictvím již zmíněných pseudoinstrukcí a které překladači umožňují orientaci v systému symbolických i reálných adres. Praktickým přínosem JSA je to, že v celém zdrojovém programu označujeme symbolickými návěštími pouze některé, zvlášť významné adresy. K takovým adresám patří začátek programu, cílové adresy skoků a volání, vstupní body podprogramů atd. Zápis zdrojového programu v JSA má určitý formát, který je částečně závislý na typu mikroprocesoru, pro který program píšeme a také na vstupních požadavcích překladače. Formát zdrojového programu JSA Program v JSA zapisujeme po řádcích, kdy na jednom řádku může být jen jedna instrukce nebo pseudoinstrukce. Každý řádek se může skládat ze 4 částí, které je dobré od sebe pro lepší přehlednost oddělovat minimálně jednou mezerou, lépe však několika mezerami nebo tabulátorem. Těmito čtyřmi částmi jsou:


11.7.2009

Stránka č. 4 z 7


1 2 3 4

- návěští nebo symbolické jméno - instrukce nebo pseudoinstrukce (mnemonická zkratka) - operandy - komentář

Příklad pro instrukci 1

2

3

4

START: MOV A,P0 ;text komentáře

Příklad pro pseudoinstrukci 1

2

3

4

STOVKA EQU 64H ;text komentáře

Jak je z příkladů vidět, návěští se od symbolického jména odlišuje tím, že má nakonci dvojtečku. Instrukce může mít 0 až 3 operandy, pseudoinstrukce má vždy alespoň 1 operand, případně výčet operandů (DB,DW). Obecná pravidla při zápisu programu Symbolické jméno musí začínat písmenem nebo speciálním znakem s výjimkou otazníku a mezery. Jméno může tvořit teoreticky až 255 znaků, ale rozlišuje se pouze prvních 31 znaků. Pokud se tedy v programu vyskytnou dvě dlouhá různá jména, ale jež budou mít prvních 31 znaků stejné, překladač (assembler) zahlásí chybu. Symbolická jména mohou být pouze před pseudoinstrukcemi přiřazení, tj. EQU, SET, CODE, DATA, IDATA, XDATA, BIT a SEGMENT. Jako symbolická jména nemohou být použity vyhrazené symboly, kterými jsou mnemonické zkratky instrukcí, překladačem vyhrazené symboly (P0,A,B,R0,R1,TMOD,...), názvy direktiv (pseudointrukcí). Objektmi, kterým se přidělují symbolická jména, bývají překladačem vyhrazené symboly registrů (A,B,PSW,...) a bitů (C,F0,P1.1,...), případně další symboly - $ aktuální stav čítače instrukcí (PC), @ nepřímá adresa, # přímá data. Návěští je též symbol, který se od předchozího symb.jména odlišuje tím, že je ukončeno dvojtečkou - např. START: Jméno návěští se nesmí shodovat s již použitým symbolickým jménem. Návěští může být umístěno na samostatném řádku, nejčastěji se ale umísťuje před instrukci (na jednom řádku) a může být i před pseudoinstrukcemi DS, DBIT, DB a DW. Návěští nesmí být v jednom programu definováno vícenásobně - nemůže být několik návěští se stejným jménem, opět se i zde rozlišuje prvních 31 znaků (max. 255 znaků včetně dvojtečky). Návěští může obsahovat ze speciálních znaků pouze otazník a dolní podtržítko. Jako návěští nemohou být použity vyhrazené symboly (stejně jako symbolických jmen). Hlavní funkcí návěští je to, že fungují jako záložky určitých míst v programu, na které se přechází pomocí instrukcí skoků/volání - tj. xJMP,xCALL,JB,JNB,JC,JNC,JZ,JNZ,JBC,CJNE,DJNZ. S návěštím pracuje obdobně jako se symbolickým jménem. Operand - může jím být konstanta (přímá data), přímá, nepřímá, relativní a bitová adresa, vyhrazený symbol (registr nebo bit). Počet a typ operandů je dán použitím konkrétní instrukce (viz instrukční soubor), formát operandů u pseudointrukcí bude popsán dále. Tady si ještě připomeneme, že konstanta (přímá data) vždy začíná znakem # a může být zapsána v binární (např. 10101111B), hexadecimální (např. 0FFBCH) nebo dekadické (např. 127D) soustavě. Typ soustavy označuje poslední znak v čísle - B, H a D. V případě dekadické soustavy nemusí být znak D zapisován - stačí napsat jen např. 127. U hexadecimální soustavy je třeba mít na paměti, že konstanta musí vždy začínat číslicí, tzn. že pokud konstanta začíná znakem A až F, je třeba před ní napsat ještě 0. Komentář je libovolný informativní text, jehož začátek je uvozen středníkem. V komentáři, jak už název napovídá, by se měl vyskytovat popis toho, co daná instrukce nebo část programu provádí nebo k čemu vlastně daná část slouží. Komentáře je výhodné používat proto, aby byl program srozumitelný a přehledný nejen pro samotného programátora, ale např. i pro jeho spolupracovníky atd. a to i po delší době od napsání programu. Zápis komentářů do programu samozřejmě není povinný. Maximální délka komentáře je 255 znaků včetně středníku. Komentář může tvořit i samostatný řádek programu, což se může hodit v případě, že je do programu nutné vložit rozsáhlý komentář (nesmíme ale zapomenout napsat na začátek každého takového řádku středník). Jeden řádek programu může mít maximální délku 255 znaků. Co je napsáno nad, je překladačem ignorováno (překladač zahlásí chybu). Z toho vyplývá, že výše uvedené maximální délky symb.jmen, návěští a komentářů jsou reálné pro návěští a komentář, protože ty mohou být umístěny na samostatném řádku. U symbolického jména vždy následuje pseudoinstrukce plus operand nebo výčet operandů (výrazů), takže samotné symb.jméno nemůže mít nikdy celých 255 znaků. Pseudoinstrukce překladače (direktivy překladače) Co to jsou pseudoinstrukce a k čemu obecně slouží jsme si popsali v předchozím textu. Nyní se podíváme na jednotlivé pseudoinstrukce podrobněji a vysvětlíme si funkci těch nejpoužívanějších. Podrobný popis, případně odlišnosti od zde uvedeného je nutné vyhledat v manuálu ke konkrétnímu překladači, který budete používat. Naprostá většina zde uvedených údajů by však měla být platná pro všechny překladače. POZN: U formátu pseudoinstrukcí platí, že výrazy v hranatých závorkách jsou nepovinné.


11.7.2009

Stránka č. 5 z 7


END Začínáme od konce. Tato pseudoinstrukce identifikuje konec zdrojového programu (textu) a ukončuje tak práci překladače. Před touto pseudoinstrukcí nesmí být návěští ani symb. jméno, může za ní být ještě komentář (na stejném řádku). Na dalším řádku programu by již neměl být žádný další text, protože ten již překladač ignoruje (překladač zahlásí chybu). ORG 1

2

3

4

ORG výraz [;text komentáře] Tato pseudoinstrukce nastavuje při překladu čítač instrukcí PC na hodnotu výrazu. Není-li na začátku programu pseudoinstrukce ORG použita, potom překlad začíná automaticky v programové části od adresy 0000H. Přesto je pro jistotu dobré na začátku programu toto nastavení provést (zapsat ORG 0H). Před ORG nesmí být návěští. EQU 1

2

3

4

Symbolické jméno EQU výraz [;text komentáře] Tato pseudoinstrukce přiřazuje výraz ke zvolenému symb.jménu, kde výrazem mohou být konstanta (#100H), konkrétní adresa (20H), vyhrazený symbol překladače (R0,R1,...,A,B) nebo obecný výraz (ADR1+1). Programátor si tak jednoduše může přejmenovat např. registr R0 na registr STOVKY a v programu pracovat s novým jménem namísto původního R0 např. MOV STOVKY,A). BIT, DATA, IDATA, XDATA, CODE 1

2

3

4

Symbolické jméno BIT

výraz (bitová adresa)

[;text komentáře]

Symbolické jméno DATA

výraz (přímá 8-bitová vnitřní adresa)

[;text komentáře]

Symbolické jméno IDATA

výraz (nepřímá 8-bitová vnitřní adresa)

[;text komentáře]

Symbolické jméno XDATA výraz (přímá 16-bitová vnější adresa) Symbolické jméno CODE

[;text komentáře]

výraz (16-bitová adresa programové paměti) [;text komentáře]

Tyto pseudoinstrukce slouží k přiřazení konkrétní hodnoty nebo výrazu zvolenému symbolickému jménu, kde konkrétního hodnota představuje adresu daného paměťového prostoru dle typu pseudoinstrukce (uvedeného v závorce). DB, DW 1

2

[návěští:] DB

3

4

konstanta nebo výčet konstant (8-bitů)

[;text komentáře]

[návěští:] DW konstanta nebo výčet konstant (16-bitů) [;text komentáře] Tyto pseudoinstrukce slouží k uchování konstant v programové paměti. Konstant může být zapsáno i více, musí být od sebe odděleny čárkami. Konstantami mohou být čísla, aritmetické výrazy, hodnoty symb.jmen a ASCII znaky. U DB jsou konstanty 8-bitové, u DW jsou 16-bitové. ASCII znaky musí být zapsány mezi uvozovkami. Nejlépe bude ukázat si možnosti konstant na příkladech:

STOVKA

EQU

100

DEFINICE:

DB DB DB DB DB

127,13,54,0 3*3,2*16 STOVKA '(c) Copyright, 2001' 2*8,'MPG',2*16,'abc'

;čísla ;aritm.výrazy ;hodnoty symb.jmen (jsou-li definovány) ;ASCII znaky ;je možné navzájem kombinovat


11.7.2009


Stránka č. 6 z 7

TISIC

EQU

1000

DEFINICE:

DW DW DW DW DW

12700,13,540,0 ;čísla 3*328,2*165 ;aritm.výrazy TISIC ;hodnoty symb.jmen (jsou-li definovány) 'Co','py','ri','gh','t,',' 2','00','1' ;ASCII znaky 3*328,'AB',2*16,'cd' ;je možné navzájem kombinovat

U pseudoinstrukce DW je narozdíl od DB možné do uvozovek zapsat společně max. 2 ASCII znaky. První znak je umístěn ve vyšším bytu, druhý znak v nižším bytu. Pokud je v uvozovkách zapsán jen 1 znak, do vyššího bytu 16bitového slova budou zapsány nuly. V případě, že použijeme před pseudoinstrukcí DW návěští, bude návěští ukazovat na vyšší byte první zapsané konstanty. Všechny používané pseudoinstrukce (direktivy) jsou obsáhle popsány v návodě k překladači firmy MetaLink Corp. (v souboru Asm_man.doc), o kterém je řeč níže. Jsou zde popsány jak základní výše vyvsvětlené, tak i další speciální pseudoinstrukce - pro práci s paměť. segmenty a registrovými bankami, pro rezervaci paměti, pro práci s moduly atd. Další odlišnosti překladačů Překladače se mohou lišit v těchto několika důležitých věcech:

jaké pseudoinstrukce používají a znají jaké vyhrazené symboly používají a znají jaké typy procesorů podporují

Dále se mohou lišit v tom, pro jaké prostředí byly napsány (DOS-příkazový řádek, Windows 95/98), zda umožňují upgrade na nové typy procesorů (přes konfigurační soubory) atd. O pseudoinstrukcích a jejich podpoře ze strany překladače už byla řeč v předchozím textu. Podobně je tomu i u vyhrazených symbolů, čímž se myslí registry A,B,R0,R1,SCON,TMOD atd. a bity RS0,RS1,F0,SMOD atd. Instrukce procesoru by měl překladač znát všechny, poku jde opravdu o překladač pro daný typ procesoru - tedy 8051. Jde ale především o registry a bity, jež jsou nyní součástí nových klonů 8051 a které u původní verze 8051 nebyly. Nové klony mají integrovány např. obvody watchdog, A/D převodník a nebo výstupní PWM obvody, jež se obsluhují přes nově vytvořené registry, jež mají nějaké symbolické označení. Stejně tak mohou u nových klonů přibýt nové vstupy/výstupy. Ty ale náš starý překladač nezná, a proto jedinou možností je registry adresovat přímo, tj. uvedením adresy. Jsou i překladače, které dokonce neznají ani některé registry u původní 8051, příkladem je registr PCON (87H). Ten nebyl u HMOSové verze procesoru prakticky využíván (kromě bitu SMOD) a uplatnění získal až u verze CMOSové. Proto ho některé starší překladače vůbec neznaly (podívejte se na POZNámku na této stránce). V takovém případě je dobré na začátku programu, který budete psát a využívat v něm právě takové registry nebo bity, nadefinovat si je sám pomocí pseudoinstrukcí EQU nebo BIT (např. PCON EQU 87H). Novější překladače to totiž dělají podobně - v adresáři s překladačem bývá umístěn textový konfigurační soubor, jež obsahuje definice registrů a významných bitů určitého procesoru právě pomocí pseudoinstrukcí. Je pak možná jednoduchá aktualizace překladače na nové klony původního procesoru. Kde sehnat překladač (assembler) a konvertor do HEX formátu? Pokud vám stačí vyvíjet programy bez knihovny modulů, vystačíte s překladačem a HEX konvertorem. Budete si ale muset zavzpomínat na práci v příkazové řádce DOSu. Postup vývoje programu byl popsán a zakreslen výše. Množství překladačů je možné najít na stránce http://www.programmersheaven.com/. S konvertory do HEX formátu už je to horší. Velmi dobrý překladač, který lze na těchto stránkách najít, je Cross Assembler firmy Metalink Corp. Tvoří jej program asm51.exe, konfiguarční soubory a dokumentace. Překladač v sobě obsahuje i konvertor do HEX formátu, takže nic víc nepotřebujete. Program je možné stáhnout přímo i odtud. Práce s překladačem je dobře popsána v text.souboru asm_man.doc. Doporučuji si ho pročíst, mohli byste být například překvapeni, proč překladač nezná symboly některých bitů (Px.x atd.). Je totiž třeba na začátku každého programu inicializovat konfig.soubor s definicemi symbolů pro daný procesor (podrobnosti viz právě asm_man.doc - direktiva $mod). Pokud chcete programy vyvíjet modulárně (knihovna modulů), budete ještě navíc potřebovat spojovací program (linker). Najít ale nějaký samostatný linker na internetu bude asi trochu problém, bývá totiž většinou součástí nějakého komerčního (placeného) vývojového kitu. Ze všech zmíněných důvodů mohu proto jen doporučit, ať chcete využívat knihoven modulů ano či ne, následující vývojové prostředí firmy Systronix. Je napsáno pro prostředí Windows 95/98, umožní vám pracovat s projekty (knihovny modulů), obsahuje překladač, HEX konvertor i linker a hlavně je ZDARMA ke stažení! Program se jmenuje RAD51, nemá žádná omezení, instaluje se jako standardní windowsová aplikace. Nemusíte znát práci v příkazové řádce,


11.7.2009


Stránka č. 7 z 7

napíšete program v integrovaném editoru, jedním tlačítkem spustíte překlad a RAD51 vám do určeného adresáře vytvoří rovnou HEX soubor. Vytvoří se i LST soubor, který ale bohužel neobsahuje protokol o průběhu překladu, ani informace o případných chybách. Je proto nutné mít v RADu51 zapnuto okno Output (v menu View), v němž se hlášení o chybách překladu zobrazují. Poslední verzi programu RAD51 je možné stáhnout ze stránek výrobce zde. Najdete jej i na cédéčku HW CD2 v sekci X51-SW pomůcky, jež vydal HW Server. Pokud chcete programy vyvíjet ve vyšším programovacím jazyce - C, Pascalu nebo Basicu, opět doporučuji podívat se na stránku http://www.programmersheaven.com/, kde je možné najít spoustu kompilerů pro daný jazyk. Kompilery je také možné najít i HW CD2.

Zpět na hlavní stránku povídání Copyright © Michal Fuksa 2002


11.7.2009

2EHFQêSRSLVNtåRYêFKSHNODGDþ$NRPSLOiWRU$ SUR PLNURSURFHVRU\DG\[ 'RF,QJ5XGROI-DORYHFNê&6FY\YRM#MDOVRIWLROF] 5XGROI-DORYHFN\#YDERF]

ÒYRG

9 DVVHPEOHUHFKSURPLNURSURFHVRU\DG\[DOHL$'X&VHVHWNiYiPH V SRMP\ÄGLUHNWLY\SHNODGDþHNRPSLOiWRUX³7\WRGLUHNWLY\EH]SURVWHGQ tGtYODVWQtSHNODG SHNODGDþH3HGORåHQêWH[WPi]DFtOHREHFQpVH]QiPHQtDSRXåLWtW FKWRGLUHNWLYEH]RKOHGX QDNRQNUpWQtW\SSHNODGDþHLNG\åMH]DP HQSHGHYãtPQDGLUHNWLY\W FKW\S$ NRPSLOiWRU$ NWHUpSHNOiGDMt]GURMRYêWH[WStPRGRDEVROXWQtKRNyGX +(; QLNROLYRWYDUXREMHNWLYQt KRSHNODGX 2%- NWHUêQiVOHGQ PXVtEêWMHãW VSRMHQVOLQNRYiQV NQLKRYQRXSURFHGXUD IXQNFt

2EHFQêSRSLVNRPSLOiWRU$

.RPSLOiWRUMHNtåRYêSHNODGDþMD]\NDV\PEROLFNêFKDGUHVMHGQRþLSRYpKRPLNURSRþt WDþHURGLQ\[-HKRYVWXSHPSURNRPSLOiWRUMH]GURMRYêVRXERUMPpQR!$60YMD]\FH V\PEROLFNêFK DGUHV YêVWXSHP SDN SHGHYãtP YêVOHGQê FtORYê VRXERU YH IRUPiWX ,17(/ +(; MPpQR!+(; D YROLWHOQ QDStNODG SURWRNRO R SHNODGX MPpQR!351 QHER MPpQR!/67 9]KOHGHP N YHONpPX PQRåVWYt YDULDQW NRPSLOiWRU$ NWHUp MVRX N GLVSR]LFL MH QXWQpSHGHPNRQVWDWRYDWåHQHMVRXYHYHONpY WãLQ NRPSDWLELOQt 3HNODGDþHVH]SUDYLGODVSRXãWt] StND]RYpKRiGNXRSHUDþQtKRV\VWpPXQHERY GiYFH SRXåLWtPStND]XVQ NROLNDSDUDPHWU\QDS

NGH

$60MPpQR!>$60@>SDUDPHWU\tGtFtSHNODG!@

MPpQR!MHMPpQR]GURMRYpKRSURJUDPXPiOLStSRQX$60QHQtSRWHEQpML XYiG W

SDUDPHWU\ tGtFtSHNODG! QDS SDUDPHWU SURJHQHURYiQt WDEXON\ V\PERO$ QHERSDUDPHWUSURY\WYRHQtWDEXON\NtåRYêFKRGND]$DSRG

3RSLVV\QWD[H

3HVQêVpPDQWLFNêYê]QDPMHGQRWOLYêFKLQVWUXNFtMHSRSViQYGRVWXSQpOLWHUDWXHD QHQt QXWQpMHM]GHXYiG W8YHPHMHQSRXåLWtGLUHNWLYNRPSLOiWRU$NWHUpPDMtEH]SURVWHGQtYê ]QDPQDSHORåHQêSURJUDP 5H]HUYRYDQiMPpQD

5H]HUYRYDQi MPpQD PDMt Y SHNODGDþL Y\KUD]HQ\ NRQNUpWQt Yê]QDP D SURJUDPiWRU MH P$åHSRXåtWSRX]HSHGHPXUþHQêP]S$VREHP

2EHFQêSRSLVNtåRYêFKSHNODGDþ$NRPSLOiWRU$ SURPLNURSURFHVRU\DG\[

$

6H]QDPUH]HUYRYDQêFKMPHQ

$1' $5

%$$1/

$5

$&

$5

$5

'$7$

'%

'(&

',9

'-1=

%

(48

(6

,3

,7

,7

-1&

-1=

'375

%,7

,17

-=

/&$//

/-03

/2:

029

029&

3

3

-%

37

3

5

25

25*

25/

29

386+

3;

3;

5

5

3&

5

3&21

5

323

5%

5/&

55

6-03

60

60

60

63

68%%

7

7

;&+

-1%

5/

6:$3 :5

-03

5,

56

7,

-&

5(7,

56

7+

5

-%&

5(7

55&

6+5

)

,17

37

6+/

(;

(1'

,1&

36:

5(1

(;

(/6(

&/5

,)

36

5'

($

&-1(

,(

127

5

(7

&$//

,(

123

5

':

(7

08/ 3

&

'675

029; 3

$-03

$5

(1',)

,(

$''&

$5

'$

+,*+

$''

$5

&<

'3/

$&&

$5

&3/

'3+

$&$//

7/

;&+'

5;'

6%8)

7%

7&21

7/

702'

;5/

6&21 7)

75

6(7 7)

75

6(7% 7+

7;'

-PpQDGHILQRYDQiSURJUDPiWRUHP

-PpQD GHILQRYDQi SURJUDPiWRUHP PRKRX EêW WYRHQ\ StVPHQ\ þtVOLFHPL D ]QDNHP SRGWUåHQt B 3UYQt]QDNPXVtEêWYåG\SRX]HStVPHQR0D[LPiOQtGpONDMPpQDP$åHEêW ]QDN$SHNODGDþYãDNSUDFXMHSRX]HVSUYQtPL]QDN\NWHUpWDNpUR]OLãXMH .RQVWDQW\

3HNODGDþUR]OLãXMHPRåQêFK]S$VRE$]iSLVXNRQVWDQW

ýtVHOQpNRQVWDQW\

D GHNDGLFNpþtVOLFHPRKRXNRQþLW]QDNHP'

E ELQiUQtþtVOLFHQHERNRQþtFtSRYLQQ ]QDNHP%

F KH[DGHFLPiOQtþtVOLFH]QDN\$) GHILQLFHPXVt ]DþtQDWþtVOLFtD PXVtNRQþLW ]QDNHP+

G RNWDORYpþtVOLFHNRQþtFt]QDNHP2QHER4 'RF,QJ5XGROI-DORYHFNê&6F

Y\YRM#MDOVRIWLROF] 5XGROI-DORYHFN\#YDERF]


=QDNRYpNRQVWDQW\

H $6&,,]QDNOLERYROQê$6&,,]QDNNWHUêMHX]DYHQêGRMHGQRGXFKêFKXYR]RYHN

=YOiãWQtYê]QDPYHYêUD]XPi]QDNGRODUNWHUpPXMHSLSHNODGXSLD]HQDDNWXiOQt KRGQRWDSURJUDPRYpKRþtWDþH 2SHUiWRU\

9HYêUD]HFKPRKRXEêWMPpQDDNRQVWDQW\VSRMHQDRSHUiWRU\.RPSLOiWRU\UR]SR]QiYDMt QiVOHGXMtFtRSHUiWRU\ RSHUiWRU

RSHUDFH

RSHUiWRU

RSHUDFH

RGHþtWiQt

6+5

ELWRYêSRVXQYSUDYR

25

$1'

VHþtWiQt

6+/

G OHQt

127

ORJLFNêVRXþHW

+,*+

QiVREHQt

ORJLFNêVRXþLQ

/2:

ELWRYêSRVXQYOHYR

QHJDFH

GROQtE\WRSHUDQGX

KRUQtE\WRSHUDQGX

9\KRGQRFRYiQt RSHUiWRU$ SL MHMLFK NRPELQDFL SUREtKi SRGOH SULRULW\ 1iVOHGXMtFt VH ]QDPMHXVSRiGiQSRGOHY]U$VWDMtFtSULRULW\RSHUiWRU$ $1'256+/6+5127+,*+ /2:3LVWHMQp~URYQLSULRULW\MHYêUD]Y\KRGQRFRYiQ]OHYDGRSUDYD3RDGtY\KRGQRFRYiQt P$åHEêW]P Q QRSRXåLWtP]iYRUHN

)RUPiWLQVWUXNFt

6QDGYãHFKQ\NRPSLOiWRU\SUDFXMtVQiVOHGXMtFtPIRUPiWHPLQVWUXNFH

>QiY ãWt@SVHXGR LQVWUXNFH>RSHUDQG\ @>NRPHQWi@

'pONDMHGQRWOLYêFKSROtQHQtXUþHQD3URY\ããt SHKOHGQRVWDSRKRGOQ MãtSUiFLVHYãDN GRSRUXþXMH Y\KUDGLW VL SUR NDåGp SROH ]QDN$ 9 WãLQD HGLWRU$ Pi WDEXOiWRU QDVWDYHQ VWDQ GDUGQ QDWXWRYHOLNRVWNRPHQWiGRSRUXþXML]DSLVRYDWDåSRGYRXWDEXOiWRUHFK 1iY ãWt

1iY ãWtMHV\PEROLFNpMPpQRNWHUpMHXNRQþHQRGYRMWHþNRX7RPXWRMPpQXMHSLSH NODGXSLD]HQDNRQNUpWQtDGUHVDQDNWHURXMHPRåQpVHSHVLGHQWLILNiWRUQiY ãWtRGYROiYDW 'DQp QiY ãWt VPt EêW GHNODURYiQR SRX]H MHGQRX 3L YtFHQiVREQpP YêVN\WX WpKRå MPpQD Y SROLQiY ãWtKOiVtSHNODGDþFK\EX5R]KRGXMtFtFKMHRS WSUYQtFK]QDN$

,QVWUXNFHSVHXGRLQVWUXNFH

9 WãLQDNRPSLOiWRU$XPRåXMHSRXåtYDWQ NWHUp]QiVOHGXMtFtFKSVHXGRLQVWUXNFt

'RF,QJ5XGROI-DORYHFNê&6F



'HILQLFHXåLYDWHOVNêFKMPHQ(486(7'$7$ 6\QWD[H

MPpQR!(48YêUD]! MPpQR!6(7YêUD]!

MPpQR!'$7$YêUD]!

6\PEROLFNpPXMPpQXMHSLD]HQDKRGQRWD]tVNDQiY\KRGQRFHQtPYêUD]X5R]GtOPH]L SVHXGRLQVWUXNFt(48D6(7MHWHQåHSRXåLWtP6(7P$åHEêWMHGQRPXMPpQXSLD]HQDU$] QiKRGQRWDYtFHNUiWMHGQiVHWHG\RSLD]HQtKRGQRW\ NGHåWRSRXåLWt(48RGSRYtGiGHILQLFL DWRWRMPpQRXåQHVPtEêWGHILQRYiQRQDMLQpPPtVW

3VHXGRLQVWUXNFH '$7$ MH XUþHQD N GHILQLFL V\PEROLFNêFK MPHQ NWHUp VH RGND]XMt QD DGUHV\YQLWQtSDP WLGDWGLUHFWDGGUHVV

3VHXGRLQVWUXNFt(48MHPRåQpURYQ åSLDGLWV\PEROLFNpMPpQRQ NWHUpPX]UHJLVWU$ 5Då5SURFHVRUX-HWHG\PRåQê]iSLVMDNRQDS %$6( (48 5

3R]QiPND6\PEROLFNiMPpQDUHJLVWU$PXVtEêWGHILQRYiQDSHGMHMLFKSUYQtPSRXåLWtP 'HILQLFHXåLYDWHOVNêFKR]QDþHQtELW$%,7 6\QWD[H

MPpQR!%,7KRGQRWD!

7DWRSVHXGRLQVWUXNFHXPRåXMHSLDGLWStPRDGUHVRYDWHOQêPELW$PYHYQLWQtSDP WL GDW V\PEROLFNi MPpQD 5RYQ å XPRåXMH SLDGLW W PWR MPpQ$P L ,2 SRUW\ -DNR KRGQRWD P$åHEêWSRXåLWDNRQVWDQWD]LQWHUYDOX))+QHERV\PEROLFNpR]QDþHQtELWXGOHPQHPRQLN\ YêUREFH 1DStNODG

3591,

9<6783 75(7,

%,7

%,7

%,7

+

3

$&&

1DVWDYHQtSURJUDPRYpKRþtWDþH25* 6\QWD[H

>QiY ãWt@25*YêUD]!

7DWR SVHXGRLQVWUXNFH SURYHGH QDVWDYHQt KRGQRW\ SURJUDPRYpKR þtWDþH QD KRGQRWX GD QRX Y\KRGQRFHQtP YêUD]X 3L SRNXVX R QDVWDYHQt Y Wãt KRGQRW\ QHå MH UR]VDK DGUHV Då ))))+ RKOiVtSHNODGDþFK\EX 'HILQLFHGDW'%': 6\QWD[H

>QiY ãWt@'%YêUD]!>YêUD]!@

3VHXGRLQVWUXNFH SRVWXSQ XNOiGi MHGQRE\WRYp KRGQRW\]tVNDQp Y\KRGQRFHQtP MHGQRW OLYêFK YêUD]$ QD DNWXiOQt DGUHV\SRþtQDMH VRXþDVQRX DGUHVRX SURJUDPRYpKR þtWDþH 9êUD]\ PXVtQDEêYDWKRGQRWYUR]VDKX))+3RYROHQ\MVRXWDNpHW ]FH]QDN$ X]DYHQpYMHGQR 'RF,QJ5XGROI-DORYHFNê&6F



GXFKêFKXYR]RYNiFKQDSSRVORXSQRVW]QDN$ VHXORåtMDNR+++3RþHWYêUD]$ ]DMHGQtPStND]HP'%MHRPH]HQSRX]HGpONRXiGNX

6\QWD[H

>QiY ãWt@':YêUD]!>YêUD]!@

3VHXGRLQVWUXNFHSRVWXSQ XNOiGiGYRXE\WRYpKRGQRW\]tVNDQpY\KRGQRFHQtPMHGQRWOL YêFK YêUD]$ QD DNWXiOQt DGUHV\ SRþtQDMH VRXþDVQRX DGUHVRX SURJUDPRYpKR þtWDþH 9êUD]\ PXVtQDEêYDWKRGQRWYUR]VDKXDå))))+3RþHWYêUD]$ ]DMHGQtPStND]HP':MHRPH]HQ SRX]HGpONRXiGNX 32=259\ããtE\WHMHXNOiGiQQDQLåãtDGUHVXDQLåãtE\WHQDY\ããtDGUHVX

5H]HUYRYiQtSDP WL'6

6\QWD[H

>QiY ãWt@'6YêUD]!

3L SHNODGX MH Y SDP WL UH]HUYRYiQ SRþHW E\W$ GDQê YêUD]HP 3UR SHNODGDþH NWHUp StPRJHQHUXMt+(;DNyGVHWDWRSVHXGRLQVWUXNFHStOLãQHSRXåtYiQHER" MLåQHQtPRåQpUH ]HUYRYDQpPtVWRY\XåtW

3R]QiPND9WRPWRStSDG PXVtEêWKRGQRW\StSDGQêFKSURP QQêFKSRXåLWêFKYHYêUD]X GHILQRYiQ\SHGMHKRY\þtVOHQtP 9êE USRXåLWpEDQN\UHJLVWU$86,1*

6\QWD[H

>QiY ãWt@86,1*YêUD]!

3VHXGRLQVWUXNFHGHILQXMHSRXåLWtStVOXãQpEDQN\UHJLVWU$ RGPtVWDVYpKRYêVN\WX9êUD] SRY\KRGQRFHQtPXVtQDEêYDWKRGQRW]LQWHUYDOXDå3L]SUDFRYiQtLQVWUXNFtNWHUpSUDFXMt V UHJLVWU\5 Då 5 MH SL SHNODGX ]RKOHGQ QD ]YROHQi EDQND UHJLVWU$ WHKG\MHOL QD PtVW UHJLVWU$ YLQVWUXNFLXYHGHQRSHUDQG$5[$EVROXWH5HJLVWHU NGH[MHþtVORUHJLVWUXDå9 WDNRYpPStSDG SHORåtSHNODGDþLQVWUXNFLMDNRE\E\ODSRXåLWDLQVWUXNFHVStPRXDGUHVRX ,PSOLFLWQ MH]YROHQDEDQND = SUDNWLFNêFK ]NXãHQRVWt QHGRSRUXþXML WXWR GLUHNWLYX StOLã SRXåtYDW MH YKRGQp UDG ML ]YROLWStPêDVVHPEOHURYNêStND]SURQDVWDYHQtEDQN\UHJLVWU$ 3RGPtQ QêSHNODG,)(/6((1',)

6\QWD[H

>QiY ãWt@,)YêUD]!>QiY ãWt@(/6(>QiY ãWt@(1',)

3HNODGDþ Y\KRGQRWt YêUD]D SRNXG MH YêVOHGHNU$]QêURYHQ RG QXO\SHORåtQHSHORåt QiVOHGXMtFtVHNYHQFLLQVWUXNFtDåSRYêVN\WSVHXGRLQVWUXNFH(/6(QHER(1',)3LYêVN\WX SVHXGRLQVWUXNFH(1',)MHSRGPtQ QêSHNODGXNRQþHQ3LYêVN\WX(/6(VHSRGPtQNDREUiWt DGDOãtLQVWUXNFHDåSR(1',)VHQHSHNOiGDMtSHNOiGDMt 3R]QiPND 9QRHQtSVHXGRLQVWUXNFt,)(/6((1',)QHPXVtEêWXQ NWHUêFKNRPSL OiWRU$SRYROHQR 8NRQþHQt]GURMRYpKRWH[WX(1' 'RF,QJ5XGROI-DORYHFNê&6F



6\QWD[H

>QiY ãWt@(1'

1HSRYLQQiSVHXGRLQVWUXNFHNWHUiR]QDPXMH SHNODGDþL NRQHF SHNOiGDQp þiVWL ]GURMR YpKRWH[WX-DNêNROLGDOãtWH[WMHLJQRURYiQMHWHG\PRåQpVL]DWHQWRStND]ÄXORåLW³þiVWMHãW QH]SUDFRYDQpKRQHRGODG QpKRSURJUDPX&K\EtOLWDWRSVHXGRLQVWUXNFHQDNRQFL]GURMRYpKR WH[WXMHYSURWRNROXRSHNODGXXYHGHQDYDURYQi]SUiYD 2SHUDQG\

3RNXG MH QD PtVW RSHUDQGX StPi GLUHFW DGUHVD MH PRåQR SRXåtW EX QXPHULFNRX KRGQRWX ] LQWHUYDOX ))+ QHER V\PEROLFNp MPpQR VSHFLiOQtKR IXQNþQtKR UHJLVWUX 6WHMQp SUDYLGORSODWtLSURELWRYêRSHUDQGELW VWtPåHMDNRV\PEROLFNêFKMPHQVHSRXåtYiQi]Y$ StPRDGUHVRYDWHOQêFKELW$SRGOH]DYHGHQpPQHPRWHFKQLN\

3RNXGVHQDPtVW StPpKRQHERELWRYpKRRSHUDQGXY\VN\WQHKRGQRWDNWHUiQHQtGHIL QRYDQiSHNODGDþQDWXWRVNXWHþQRVW]DUHDJXMHY\SViQtPYDURYQp]SUiY\GRSURWRNROXRSH NODGXDYêVOHGHNWDNRYpWRRSHUDFHQHQtGHILQRYDQê -HOL MDNR RSHUDQG XYHGHQD StPi KRGQRWD GDWD MH PRåQR SRXåtW YêUD]X MHKRå Y\ þtVOHQtPVHWDWRKRGQRWD]tVNi9HYêUD]XVHPRKRXY\VN\WRYDWþtVODDV\PEROLFNiMPpQD 3tNODG

/-03+ 029$ 029$ &,6/2 &,6/2(48%

.RPHQWi

.RPHQWi MHOLERYROQêWH[WNWHUê]DþtQiVWHGQtNHP1DUD]tOLSHNODGDþSLSHNODGXQD VWHGQtNSDNFHOê]E\WHNWH[WXGRNRQFHiGN\SRYDåXMH]DSR]QiPNX0LPRREHFQêIRUPiW LQVWUXNFHMVRXPRåQpLW\WRIRUPiW\ >QiY ãWt@NRPHQWiNRPHQWi

2EHFQ MH GRSRUXþHQR SRXåtYDW YHONp PQRåVWYt SR]QiPHN D NRPHQWi$ QHER" þDVHP DOHVSROpSHSR]QiWHVYRMLS$YRGQt]SURJUDPRYDQRXP\ãOHQNX

3URWRNRORSHNODGX

6QDGYãHFKQ\SHNODGDþHY\WYitPLPRYODVWQtKRSHORåHQpKR+(;DVRXERUX LVRXERU R SURYHGHQpP SHNODGX W]Y SURWRNRO 351 /67 7HQWR SURWRNRO R SHNODGX ]DKUQXMH RSLV ]GURMRYpKR WH[WX SHORåHQê FtORYê NyG StSDGQp FK\ERYp KOiãHQt D Q NG\ L YROLWHOQ WDEXONXV\PERO$DNtåRYêFKRGND]$ 2EHFQêIRUPiWiGNXSURWRNROXRSHNODGX

DGUHVD!FtONyG!RSLV]GURMRYpKRWH[WX!

NGHDGUHVDMHWYRHQDþW\PLþtVOLFHPLYKH[DGHFLPiOQtPWYDUXDXGiYiDEVROXWQtDGUHVXQD NWHURXVHXNOiGiFtORYêNyG 'RF,QJ5XGROI-DORYHFNê&6F



FtORYêNyGMHWYRHQKH[DGHFLPiOQtPLþtVOLFHPLRSHUDþQtKRNyGXDStSDGQêFKRSHUDQG$ RSLV]GURMRYpKRWH[WXMHRGSRYtGDMtFtiGHN]GURMRYpKRWH[WXYþHWQ NRPHQWiH

&K\ERYiKOiãHQtSLSHNODGX

6NRQþtOLSHNODGEH]FK\E\SDNMHQDNRQFLSURWRNROXRSHNODGXXYHGHQWH[W 1RHUURUVGHWHFWHG

-HOLSLSHNODGX]MLãW QDFK\EDMHSURWRNROXNRQþHQWH[WHP [!HUURUVGHWHFWHG

NGH[MHSRþHW]MLãW QêFKFK\E &K\E\SURJUDPX

3LYêVN\WXFK\E\YSHNOiGDQpPSURJUDPXJHQHUXMHSHNODGDþGRSURWRNROXRSHNODGX FK\ERYpKOiãHQtYHWYDUX

(UURU

W\SFK\E\!

7RWRFK\ERYpKOiãHQtMHYåG\XYHGHQRSRGiGNHPYHNWHUpPVHFK\EDY\VN\WOD 3HKOHGVWDQGDUGQtFKFK\ERYêFKKOiãHQt

LGHQWLILHUQRWGHFODUHG

YDORXWRIUDQJH))+

LGHQWLILNiWRUQHQtGHNODURYiQ

KRGQRWDSHVDKXMHUR]VDKE\WX

RXWRIUDQJH))))+

KRGQRWDPLPRUR]VDKVORYD

RXWRIDGGUHVVUDQJH

RGND]QDDGUHVXPLPRDGUHVRYêUR]VDK

RXWRIFXUUHQWSDJH

PXOWLSO\GHFODUDWLRQ

VNRNPLPRVRXþDVQRXVWUiQNX YtFHQiVREQiGHNODUDFH

V\QWD[HUURU

V\QWDNWLFNiFK\ED

UHJLVWHUH[SHFWHG

RþHNiYDMtVHSRX]HUHJLVWU\55

QRWDVVLJQHGWRUHJ

LGHQWLILNiWRUQHQtSLD]HQUHJLVWUX55

PXOWLSO\DVVLJQPHQW

YtFHQiVREQpSLD]HQt

PXOWLSO\ODEHOGHFODUHG

QiVREQiGHNODUDFHQiY ãWt3&

PXOWLSO\UHJLVWHUDVVLJQHG UHJLVWUMHSLD]HQGYDNUiW RXWRIUDQJH QHVWHG,)

QHVWHG(/6(

QHVWHG(1',)

DVVLJQHGWRUHJLVWHU 'RF,QJ5XGROI-DORYHFNê&6F

SURJUDPRYêþtWDþMHPLPRUR]VDK

YQRHQiSVHXGRLQVWUXNFH,)

YQRHQiSVHXGRLQVWUXNFH(/6(

YQRHQiSVHXGRLQVWUXNFH(1',)

QDPtVW SURGLUHFWDGUHVXMHQSRXåLWDSURP QQiSLD]HQiUHJ



RXWRIUDQJH RXWRIUDQJH

V\PERO!H[SHFWHG

UHODWLYQtVNRNMHPLPRGDQêUR]VDK

]DSVHXGRLQVWUXNFtXVLQJSRXåLWDKRGQRWDY WãtQHå MHRþHNiYiQV\PERO!

8SR]RUQ Qt3(./$'$ý(

3L SHNODGX PRKRX Y]QLNQRXW VLWXDFH NWHUp QHMVRX FK\ERX Y SHNOiGDQpP SURJUDPX DOH SURJUDPiWRU E\ P O EêW R WRP LQIRUPRYiQ 7RWR FK\ERYp KOiãHQt MH YåG\ XYHGHQR SRG iGNHPYHNWHUpPVHVLWXDFHY\VN\WOD :DUQLQJEDG6)5DGGUHVV

FK\EQiDGUHVDVSHFLiOQtKRIXQNþQtKRUHJLVWUX

:DUQLQJ(1'H[SHFWHG

RþHNiYiQNRQHFVRXERUX

:DUQLQJEDGELWDGGUHVV

FK\EQiDGUHVDELWRY DGUHVRYDWHOQpSDP WL

7DWRYDURYiQtPDMtSRX]HFKDUDNWHULQIRUPDFHQHMVRXSRYDåRYiQ\]DFK\EX

&K\E\V\VWpPX

3RNXGGRMGHSLSHNODGXNFK\E V\VWpPXJHQHUXMHSHNODGDþGRSURWRNROXRSHNODGX FK\ERYpKOiãHQtYHWYDUX

6\VWHPHUURU

W\SFK\E\! 6H]QDPFK\ERYêFKKOiãHQt 2XWRIPHPRU\

SURJUDPPiQHGRVWDWHNSDP WLSURXNOiGiQtGDW

'LVNLVIXOO

SOQêGLVN

1RVXFKILOH

&DQ WRSHQILOH

SRNXVRRWHYHQtQHH[LVWXMtFtKRVRXERUX

V\VWpP QHSRYROt RWHYtW GDOãt VRXERU -H WHED ]NRQWURORYDW YHOLNRVW SUR P QQp),/(6YVRXERUX&21),*6<6

7DEXONDV\PERO$

-HOLSLVSXãW QtSHNODGDþH]DGiQSRåDGDYHNQDY\WYRHQtWDEXON\V\PERO$MHY\WYRH QDWDEXONDV\PERO$DSLSRMHQDQDNRQHFSURWRNROXRSHNODGX 7DEXONDNtåRYêFKRGND]$

-HOLSLVSXãW QtSHNODGDþH]DGiQSRåDGDYHNQDY\WYRHQtWDEXON\NtåRYêFKRGND]$ MH Y\WYRHQD WDEXOND NtåRYêFK RGND]$ D SLSRMHQD QD NRQHF SURWRNROX R SHNODGX 9 WDEXOFH MVRX XYHGHQ\ MHGQRWOLYi V\PEROLFNi MPpQD GHILQRYDQi SURJUDPiWRUHP D SUR NDåGê YêVN\W MPpQDþtVORiGNXYHNWHUpPMHMPpQRSRXåLWRýtVORiGNXYHNWHUpMHLGHQWLILNiWRUGHILQR YiQMHXYR]HQR]QDNHP




3R]QiPN\QD]iY U

3HGORåHQêWH[WE\P OVORXåLWN SUYRWQtPXVH]QiPHQtVHV PRåQRVWPLMDNRYOLYQLWSH NODG]GURMRYpKRWH[WXY NRPSLOiWRUX6RXþDVQ YãDNWDNpP$åHGiYDWQiYRGQDREHFQ MãtY\X åLWtLGHQWLILNiWRU$SDP "RYêFKPtVWNRQVWDQWDNRQNUpWQtFKDGUHV,2SRUW$

-HYKRGQpWDNpSLSRPHQRXWQDVNXWHþQRVWåHQHYåG\QDMGHPHVWDQGDUGQtR]QDþRYiQt SURP QQêFKY MHGQRPDWpåHNRPSLOiWRUX3tNODGHPWRPXP$åHEêWR]QDþRYiQtDNXPXOiWRUX $NWHUêQ NG\PXVtPH]DSVDWMDNR$FF386+$FFDOH029$ 'iOHMHYKRGQpXSR]RU QLWQDVNXWHþQRVWåHY WãLQDSHNODGDþ$ QHUR]OLãXMHYHONpDPDOp]QDN\MHWHG\MHGQR]GD]D StãHWHPRYDEQHER029$%2EHFQ VHYãDNGRSRUXþXMHREGREQ MDNRVWUXNWXURYiQt]iSL VXSRXåtYDW]iSLVLQVWUXNFtYHYHONêFKStVPHQHFK

2EVDK

Ò92'

2%(&1é323,6.203,/È725# 323,66<17$;( 5(=(5929$1È-0e1$ -0e1$'(),129$1È352*5$0È725(0 .2167$17< 23(5È725<

)250È7,16758.&Ë

1È9â7Ë ,16758.&(36(8'2,16758.&( 23(5$1'< .20(17È

35272.2/23(./$'8

&+<%29È+/Èâ(1Ë3,3(./$'8 &K\E\SURJUDPX 8SR]RUQ Qt3(./$'$ý( &K\E\V\VWpPX 7$%8/.$6<0%2/# 7$%8/.$.Ëä29é&+2'.$=#

32=1È0.<1$=È95 2%6$+ 328ä,7e35$0(1<

3RXåLWpSUDPHQ\

3RSLVNtåRYpKRSHNODGDþH($6<&$66 3URJUDPRYDFtMD]\NDVVHPEOHU7(6/$(/726 &5266$66(0%/(50HWD/LQN&RUSRUDWLRQ ,QWHUQHWRYVNpVWUiQN\ILUHPSRVN\WXMtFtNRPSLOiWRU\SURPLNURSURFHVRU[ 2VREQtSR]QiPN\D]NXãHQRVWL



CLR SETB CPL

A, Rx, a8, @Rr, , DPTR,#d16 A,@A+ A,@A+PC A, ,A a8 a8 A, A,

– – – – 3/2 – 3/2 – – – – – –

– 1/1 2/1 1/1 – – – – – – – – –

A

– – – – –

– – – – – – – – –

– – –

< bitové operace >

A A A A A

< posuny >

A, A, A, a8, a8, A, a8, A A

< logické operace >

A, A, A A, AB AB

– – – – – – – 1/4 1/4

– – –

/b8

b8

2/1 2/1 2/1

– – – – –

2/1 – 2/1 – – 2/1 – – –

– 1/1 1/1 2/1 2/1 – 2/1 – –

1/1 – 2/2 – – – – – – – – 1/1 –

Rx

1/1 1/1 1/1 1/1 1/1

1/1 – 1/1 2/1 – 1/1 2/1 1/1 1/1

1/1 – 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 – –

< aritmetické operace >

RL RLC RR RRC SWAP

ANL ANL ORL ORL ORL XRL XRL CLR CPL

INC INC DEC ADD ADDC DA SUBB MUL DIV

MOV MOV MOV MOV MOV MOVC MOVC MOVX MOVX PUSH POP XCH XCHD

< přesuny >

1/1 1/1 1/1

C

– – – – –

1/1 – 1/1 – – 1/1 – – –

– 2/1 2/1 1/1 1/1 – 1/1 – –

2/1 2/2 3/2 2/2 – – – – – 2/2 2/2 2/1 –

a8

– – –

NC

– – – – –

– – – – – – – – –

– 1/1 1/1 – – – – – –

1/1 – 2/2 – – – – 1/2 1/2 – – 1/1 1/1

– – –

B

– – – – –

– 2/1 2/1 – 3/2 2/1 3/2 – –

– – – 2/1 2/1 – 2/1 – –

2/1 2/1 3/2 2/1 – – – – – – – – –

– – –

NB

– – – – –

– – – – – – – – –

– 1/2 – – – – – – –

– – – – – 1/2 – – – – – – –

– – –

BC

– – – – –

– – – – – – – – –

– – – – – – – – –

– – – – – – – 1/2 1/2 – – – –

@Rr #d8 DPTR @DPTR

Instrukční soubor mikroprocesorů 8051 / 8052

* * *

C

– C – C –

– – – – – – – – –

– – – C C C C 0 0

– – – – – – – – – – – – –

C

– – –

AC

– – – – –

– – – – – – – – –

– – – AC AC AC AC – –

– – – – – – – – – – – – –

AC

– – –

OV

– – – – –

– – – – – – – – –

– – – OV OV – OV OV OV

– – – – – – – – – – – – –

OV

– – –

P

– P – P –

P – P – P P – P –

P – – P P P P P P

P P – – – P P P P – – P P

P

( )←0 ( )←1 ( ) ← NOT ( )

vysvětlení

rotace vlevo rotace vlevo přes C rotace vpravo rotace vpravo přes C (A0–3) ↔ (A4–7)

(A) ← (A) AND ( ) (A) ← (A) AND ( ) (A) ← (A) OR ( ) (a8) ← (a8) OR ( ) (a8) ← (a8) OR ( ) (A) ← (A) XOR ( ) (a8) ← (a8) XOR ( ) (A) ← (0) (A) ← NOT (A)

( ) ← ( ) +1 ( ) ← ( ) +1 ( ) ← ( ) –1 (A) ← (A)+( ) (A) ← (A)+(C)+( ) dokad.korekce po + (A) ← (A)–(C)–( ) (A),(B) ← (A) * (B) (A),(B) ← (A) / (B)

(A) ← ( ) (Rx) ← ( ) (a8) ← ( ) ((Rr)) ← ( ) (DPTR) ← d16 (A) ← ((A)+(DPTR))c (A) ← ((A)+(PC))c (A) ← (( ))x (( ))x ← (A) zásobník ← (a8) (a8) ← zásobník (A) ↔ ( ) (A3–0) ↔ ( 3–0)

vysvětlení

– – 2/1 2/2 – – –

– – – – – – – – – – 3/2 –

– – – – – – – – – – 3/2 3/2

– – – – – – – – – – 3/2 –

Rx @Rr

A

– – – – 2/2 – –

2/2 2/2 – – – – –

2/2 2/2 – – – – –

– – – – – – – – – – – 3/2

a8

– – – – 2/2 – –

– – – – – – – – 2/2 – – –

NZ

Z

– – – – – – – – 2/2 – – –

– – – – – 3/2 –

– – – – – 3/2 –

…střadač …registr R0÷R7 …nepřímá adresa v R0, R1 …přímá adresa …bezprostřední data (8, 16 bitů) …relativní adresa …bitová adresa …negovaný obsah buňky na adrese b8

1/1

2/2 3/2 1/2 1/2, a11 2/2 a16 3/2 r8 2/2 @A+DPTR 1/2 r8 – A,a8,r8 3/2 – ,#d8,r8 – ,r8

a11 a16

< ostatní >

A Rx @Rr a8 d8, d16 r8 b8 (/b8)

NOP

C, C, C,b8 b8,C r8 b8,r8 b8,r8

< skoky >

ACALL LCALL RET RETI AJMP LJMP SJMP JMP J CJNE CJNE DJNZ

ANL ORL MOV MOV J J J

– – – – – – 3/2

* {SP}

x

c

1/1

–

– – – – – – – – – C C –

C

C C C – – – –

–

– – – – – – – – – – – –

OV

– – – – – – –

–

– – – – – – – – – – – –

P

– – – – – – –

nic

( )←( )–1

(PC)←(PC)+3+if ((A)=(a8),r8,0) (PC)←(PC)+3+if (( )=d8,r8,0) (PC)←(PC)+3+if (( )=0,r8,0),

(PC) ← (SP), SP=SP – 2 (PC) ← (SP), SP=SP – 2 (PC)0–10 ← a11 (PC) ← a16 (PC) ← (PC) + 2 + r8 (PC) ← (A) + (DPTR) (PC) ← (PC)+3+if ( ,r8,0)

{SP}←(PC+3).(PC)–a16,SP=SP+2

{SP}←(PC+2).(PC)–a11,SP=SP+2

(PC) ← (PC)+3+if( ,r8,0),(b8) ← 0

(C) ← (C) AND ( ) (C) ← (C) OR ( ) (C) ← (b8) (b8) ← (C) (PC) ← (PC)+2+if( ,r8,0) (PC) ← (PC)+3+if( ,r8,0)

…počet slabik/cyklů …paměť programu …externí paměť dat …ovlivňuje, je-li operandem …ukládání do (SP+1) a (SP+2), vybírání z (SP) a (SP-1)

–

– – – – – – – – – – – –

AC

– – – – – – –

Instrukční soubor mikroprocesorů 8051 / 8052

A

Rx

a8

@Rr #d8 DPTR @DPTR

C

AC

OV

P

vysvětlení

< přesuny > MOV – – 1/1 2/1 1/1 2/1 – – – – – P A, (A) ← ( ) MOV – 1/1 – 2/2 – 2/1 – – – – – P Rx, (Rx) ← ( ) – 2/1 2/2 3/2 2/2 3/2 – – – – – – MOV (a8) ← ( ) a8, MOV – 1/1 – 2/2 – 2/1 – – – – – – @Rr, , ((Rr)) ← ( ) Přesun bytu z paměťového místa na jiné paměťové místo ve vnitřní datové paměti. Instrukce MOV přesune obsah zdrojového bytu do cílového bytu bez ovlivnění jakýchkoliv příznaků. MOV DPTR,#d16 3/2 – – – – – – – – – – – (DPTR) ← d16 Instrukce přesune obsah druhého a třetího bytu instrukce do ukazatele dat (DPTR). Druhý byte do DPH a třetí byte do DPL. MOVC A,@A+ – – – – – – 1/2 – – – – P (A) ← ((A)+(DPTR))c MOVC A,@A+PC 1/2 – – – – – – – – – – P (A) ← ((A)+(PC))c Instrukce přesune byte z programové paměti (operační kód nebo konstantu) do střadače. Adresa místa, jehož obsah se přesouvá, získáme jako 16-bitový součet obsahu střadače (8 bitů) a ukazatele dat DPTR nebo čítače instrukcí PC. Pro případ čítače instrukcí je jeho obsah před provedením instrukce inkrementován (ukazuje na následující instrukci). MOVX A, – – – – 1/2 – – 1/2 – – – P (A) ← (( ))x MOVX – – – – 1/2 – – 1/2 – – – – ,A (( ))x ← (A) Instrukce přesune byte z/do střadače do/z vnější paměti dat. Instrukce mohou využívat 16-bitovou nebo 8-bitovou nepřímou adresu. V prvním případě se vysílá adresa uložená v DPTR na bránu P2 (DPH) a bránu P0 (DPL). V druhém případě se vysílá na bránu P0 adresa uložená v registru R0 nebo R1 a na bráně P2 zůstává hodnota naposledy zapsaná. – – – 2/2 – – – – – – – – zásobník ← (a8) PUSH a8 Instrukce přičte jedničku k ukazateli zásobníku a potom uloží obsah adresovaného místa do vrcholu zásobníku (zásobník je vždy ve vnitřní datové paměti). – – – 2/2 – – – – – – – – (a8) ← zásobník POP a8 Instrukce vyzvedne obsah vrcholu zásobníku a uloží jej na adresované paměťové místo.Pak odečte od ukazatele zásobníku jedničku. XCH – – 1/1 2/1 1/1 – – – – – – P A, (A) ↔ ( ) Instrukce vymění (navzájem prohodí) obsah střadače a určeného registru nebo adresovaného paměťového místa. XCHD – – – – 1/1 – – – – – – P A, (A3–0) ↔ ( 3–0) Instrukce vymění (navzájem prohodí) obsah nižšího “půlbytu“ střadače s nepřímo adresovaným paměťovým místem vnitřní paměti RAM.

< aritmetické operace >

INC – 1/1 – – – – – – – – – P ( ) ← ( ) +1 INC – – 1/1 2/1 1/1 – 1/2 – – – – – ( ) ← ( ) +1 Instrukce přičte k obsahu adresovaného paměťového místa jedničku. Po zvětšení hodnoty FFH dojde k přetečení na hodnotu 00H. Inkrementace obsahu výstupní brány zvětšuje obsah přečtený z registru brány a nikoliv ze vstupně/výstupních vodičů. Instrukce INC DPTR přičte jedničku k registrovému páru DPH a DPL, které vytváří 16-bitový ukazatel datové paměti DPTR. Dojde-li při přičítání k přetečení u registru DPL (FFH → 00H) potom je přičtena jednička k registru DPH. Přičítání jedničky k DPTR probíhá modulo 216 (FFFFH+1→ 0000H). Instrukce INC DPTR je jedinou 16-bitovou instrukcí v instrukčním souboru procesoru. DEC A – 1/1 – – – – – – – – – P (A) ← (A) –1 DEC – – 1/1 2/1 1/1 – – – – – – – ( ) ← ( ) –1 Instrukce odečte jedničku od obsahu adresovaného paměťového místa. Po zmenšení hodnoty 00H dojde k podtečení na hodnotu FFH. Dekrementace obsahu výstupní brány zmenšuje obsah přečtený z registru brány a nikoliv ze vstupně/výstupních vodičů. ADD – – 1/1 2/1 1/1 2/1 – – C AC OV P A, (A) ← (A)+( ) Instrukce přičte obsah adresovaného bytu ke střadači a výsledek v něm ponechá. ADDC – – 1/1 2/1 1/1 2/1 – – C AC OV P A, (A) ← (A)+(C)+( ) Instrukce přičte obsah adresovaného bytu a příznakový bit přenosu C ke střadači a výsledek v něm ponechá. DA A – 1/1 – – – – – – C AC – P dokad.korekce po + Instrukce koriguje obsah střadače po binárním sčítání dvou dekadických čísel vyjádřených v BCD kódu tak, aby výsledek opět tvořil dvě čtyřbitová BCD čísla. Je-li hodnota na nižších čtyřech bytech >9 nebo AC=1, potom se ke střadači přičte hodnota 6. Je-li hodnota na vyšších čtyřech bitech >9 nebo AC=1, potom se ke střadači přičte hodnota 60H. SUBB – – 1/1 2/1 1/1 2/1 – – C AC OV P A, (A) ← (A)–(C)–( ) Instrukce odečte obsah adresovaného bytu od střadače včetně příznaku přenosu (výpůjčky) a výsledek v něm ponechá. Je-li při výpočtu vyžadována v bitu b7 výpůjčka, je příznakový bit C nastaven, v opačném případě je vynulován. MUL AB 1/4 – – – – – – – 0 – OV P (A),(B) ← (A) * (B) Instrukce vynásobí dvě osmibitová čísla bez znaménka uložená ve střadači a registru B. Je-li součin větší než hodnota 255 (FFH), nastaví se příznakový bit přetečení OV=1. V opačném případě se OV vynuluje. DIV AB 1/4 – – – – – – – 0 – OV P (A),(B) ← (A) / (B) Instrukce provádí celočíselné dělení obsahu střadače s obsahem registru B. Celá část podílu zůstává ve střadači, zbytek (nikoliv desetinná část) zůstává v registru B. Při dělení nulou se nastaví příznak přetečení OV=1.

< logické operace > ANL – – 1/1 2/1 1/1 – – – – – – P A, (A) ← (A) AND ( ) ANL – – – – – 2/1 – – – – – P A, (A) ← (A) AND ( ) ANL – 2/1 – – – 3/2 – – – – – – a8, (a8) ← (a8) AND ( ) Instrukce ANL provede logický součin mezi odpovídajícími bity cílového a zdrojového bytu a výsledek uloží do cílového bytu. Je-li cílovým bytem výstupní brána (přímá adresa), pak se operace provede mezi výstupním registrem a zdrojovým bytem (nikoliv vstupními signály). ORL – – 1/1 2/1 1/1 2/1 – – – – – P A, (A) ← (A) OR ( ) – 2/1 – – – – – – – – – – ORL (a8) ← (a8) OR ( ) a8, – – – – – 3/2 – – – – – – ORL (a8) ← (a8) OR ( ) a8, Instrukce ORL provede logický součet mezi odpovídajícími bity cílového a zdrojového bytu a výsledek uloží do cílového bytu. Pro operaci s výstupní bránou (přímá adresa) se operace provede mezi výstupním registrem a zdrojovým bytem (nikoliv vstupními signály). XRL – – 1/1 2/1 1/1 2/1 – – – – – P A, (A) ← (A) XOR ( ) XRL – 2/1 – – – 3/2 – – – – – – a8, (a8) ← (a8) XOR ( )

Instrukce XRL provede operaci XOR (exclusive OR) mezi odpovídajícími bity cílového a zdrojového bytu a výsledek uloží do cílového bytu. Pro operaci s výstupní bránou (přímá adresa) se operace provede mezi výstupním registrem a zdrojovým bytem (nikoliv vstupními signály). CLR A – 1/1 – – – – – – – – – P (A) ← (0) Instrukce vynuluje obsah střadače. CPL A – 1/1 – – – – – – – – – – (A) ← NOT (A) Instrukce neguje každý bit střadače a vytváří tak jeho jednotkový doplněk.

< posuny > RL A – 1/1 – – – – – – – – – – rotace vlevo Instrukce osmibitové logické rotace střadače o jednu pozici vlevo. RLC A – 1/1 – – – – – – C – – P rotace vlevo přes C Instrukce devítibitové logické rotace střadače a příznaku přenosu o jednu pozici vlevo. RR A – 1/1 – – – – – – – – – – rotace vpravo Instrukce osmibitové logické rotace střadače o jednu pozici vpravo. RRC A – 1/1 – – – – – – C – – P rotace vpravo přes C Instrukce devítibitové logické rotace střadače a příznaku přenosu o jednu pozici vpravo. SWAP A – 1/1 – – – – – – – – – – (A0–3) ↔ (A4–7) Instrukce prohodí navzájem obsah nižšího a vyššího “půlbytu“ střadače. Instrukce je shodná s osmibitovou rotací o čtyři bity vpravo nebo vlevo. b8

/b8

C

NC

B

NB

BC

C

AC

OV

P

vysvětlení

< bitové operace > CLR – 2/1 – 1/1 – – – – * – – – ( )←0 Instrukce vynuluje adresovaný bit. Ovlivňuje: C,AC,F0,RS1,RS0,OV,P jen je-li adresován. SETB – 2/1 – 1/1 – – – – * – – – ( )←1 Instrukce nastaví přímo adresovaný bit na log.1. CPL – 2/1 – 1/1 – – – – * – – – ( ) ← NOT ( ) Instrukce neguje adresovaný bit. Ovlivňuje: C,AC,F0,RS1,RS0,OV,P jen je-li adresován. ANL – 2/2 2/2 – – – – – C – – – C, (C) ← (C) AND ( ) Logický součin příznaku přenosu C s přímo adresovaným bitem. Výsledek operace se uloží do příznaku C. Je-li před adresou bitu lomítko, potom hodnota bitu bude před operací negována. Adresovaný bit lze adresovat jenom přímou adresou. ORL – 2/2 2/2 – – – – – C – – – C, (C) ← (C) OR ( ) Logický součet příznaku přenosu C s přímo adresovaným bitem. Výsledek operace se uloží do příznaku C. Je-li před adresou bitu lomítko, potom hodnota bitu bude před operací negována. Adresovaný bit lze adresovat jenom přímou adresou. 2/1 – – – – – – – C – – – (C) ← (b8) MOV C,b8 MOV b8,C 2/2 – – – – – – – – – – – (b8) ← (C) Instrukce přesune hodnotu mezi příznakem přenosu C a daným bitem. – – – 2/2 2/2 – – – – – – – r8 (PC) ← (PC)+2+if( ,r8,0) J Instrukce JC testuje příznak přenosu a v případě jeho nastavení (log.1) provede skok na adresu, kterou vypočte jako součet čítače instrukcí a relativní adresy. Instrukce JNC testuje příznak přenosu a v případě jeho nulovosti (log.0) provede skok na adresu, kterou vypočte jako součet čítače instrukcí a relativní adresy. – – – – – 3/2 3/2 – – – – – b8,r8 (PC) ← (PC)+3+if( ,r8,0) J Instrukce JB testuje adresovaný bit a v případě jeho nastavení (log.1) provede skok na adresu, kterou vypočte jako součet čítače instrukcí a relativní adresy. Instrukce JNB testuje adresovaný bit a v případě jeho nulovosti (log.0) provede skok na adresu, kterou vypočte jako součet čítače instrukcí a relativní adresy. – – – – – – – 3/2 – – – – b8,r8 (PC) ← (PC)+3+if( ,r8,0),(b8) ← 0 J Instrukce testuje adresovaný bit a v případě jeho nastavení (log.1) provede skok na adresu, kterou vypočte jako součet čítače instrukcí a relativní adresy a vynuluje testovaný bit. A

Rx @Rr

a8

Z

NZ

C

AC

OV

P

< skoky > {SP}←(PC+2).(PC)–a11,SP=SP+2 2/2 – – – – – – – – – – ACALL a11 Volání podprogramu uvnitř 2kB adresovaného prostoru (11-bitová adresa). Instrukce uloží návratovou adresu do zásobníku s tím, že nejprve uloží nižší a potom vyšší byte. Volaný podprogram musí ležet uvnitř 2kB stránky, ve které leží instrukce následující po instrukci ACALL. {SP}←(PC+3).(PC)–a16,SP=SP+2 3/2 – – – – – – – – – – LCALL a16 Instrukce vykoná nepodmíněné volání podprogramu z přímo uvedené adresy ve svém druhém (vyšší byte) a třetím (nižší byte) bytu. Před uložením přečtené adresy do čítače instrukcí (PC) se uloží návratová adresa (současný stav PC=adresa následující instrukce) do zásobníku. RET 1/2 – – – – – – – – – – (PC) ← (SP), SP=SP – 2 Instrukce návratu z podprogramu vyzvedne ze zásobníku dva byty a uloží je do čítače instrukcí (PC). Nejprve vyjme vyšší byte a potom nižší byte a odečte od ukazatele zásobníku hodnotu dvě. RETI 1/2, – – – – – – – – – – (PC) ← (SP), SP=SP – 2 Instrukce návratu z obslužného podprogramu přerušení vyzvedne ze zásobníku dva byty a uloží je do čítače instrukcí (PC). Nejprve vyjme vyšší a potom nižší byte a odečte od ukazatele zásobníku hodnotu dvě. Nakonec povolí přijetí žádosti o přerušení se stejnou nebo nižší úrovní priority. Stavové slovo se automaticky neobnovuje. 2/2 – – – – – – – – – – (PC)0–10 ← a11 AJMP a11 Krátký nepodmíněný skok na adresu uvnitř 2kB stránky. LJMP a16 3/2 – – – – – – – – – – (PC) ← a16 Instrukce vykoná nepodmíněný skok na adresu přímo uvedenou ve svém druhém (vyšší byte) a třetím (nižší byte) bytu. Adresa může ležet kdekoliv v 64kB adresovém prostoru. SJMP r8 2/2 – – – – – – – – – – (PC) ← (PC) + 2 + r8 Instrukce realizuje krátký nepodmíněný skok na definovanou adresu, která se vypočítá jako součet čítače instrukcí ukazujícího na adresu následující instrukce a posunu (-128;127) určeného relativní adresou. JMP @A+DPTR 1/2 – – – – – – – – – – (PC) ← (A) + (DPTR)

Instrukce nepřímého nepodmíněného skoku na adresu určenou 16-bitovým součtem obsahu střadače (8 bitů bez znaménka) s obsahem ukazatele datové paměti DPTR. – – – – – 2/2 2/2 – – – – r8 (PC) ← (PC)+3+if ( ,r8,0) J Instrukce JZ testuje obsah střadače a v případě je nulovosti provede skok na adresu, kterou vypočte jako součet čítače instrukcí a relativní adresy. Instrukce JNZ testuje obsah střadače a v případě je nenulovosti provede skok na adresu, kterou vypočte jako součet čítače instrukcí a relativní adresy. (PC)←(PC)+3+if ((A)=(a8),r8,0) 3/2 – – – – – – C – – – CJNE A,a8,r8 (PC)←(PC)+3+if (( )=d8,r8,0) CJNE – 3/2 3/2 – 3/2 – – C – – – ,#d8,r8 Instrukce porovná střadač nebo registr Rr nebo byte adresovaný registry R0,R1 se zdrojovým bytem (adresa,data). V případě jejich nerovnosti provede relativní skok (maximálně o +127 nebo -128 bytů) na požadovanou adresu. Adresa skoku se vypočte přičtením relativního posunu k čítači instrukcí, který byl nejprve třikrát inkrementován v důsledku čtení prováděné instrukce. Je-li cílový byte menší než zdrojový, je zároveň nastaven příznak přenosu C=1, jinak se nuluje C=0. (PC)←(PC)+3+if (( )=0,r8,0), DJNZ – – 3/2 3/2 – – – – – – – ,r8 ( )←( )–1 Instrukce odečte od adresovaného paměťového místa jedničku a zjistí, zda je výsledek nulový. Je-li výsledek nenulový, provede skok na definovanou adresu.

< ostatní > NOP 1/1 Kromě čítače instrukcí neovlivňuje instrukce žádné registry a příznaky.

A Rx @Rr a8, a11, a16 #d8, #d16 r8 b8 (/b8)

…střadač 1/1 …registr R0÷R7 c …nepřímá adresa v R0, R1(obsah registru určuje x adresu místa s jehož obsahem se bude pracovat) …přímá adresa * …bezprostřední data (8, 16 bitů) {SP} …relativní adresa …bitová adresa …negovaný obsah buňky na adrese b8

Co je cílový a zdrojový operand: kód instrukce cílový byte,zdrojový byte,příp. 3.operand např. MOV cílový byte (bit), zdrojový byte(bit)

–

–

–

–

nic nevykonává

…počet slabik/cyklů …paměť programu …externí paměť dat …ovlivňuje, je-li operandem …ukládání do (SP+1) a (SP+2), vybírání z (SP) a (SP-1)

Obecně o AT89C2051

• • • • • • • • • • • •

kompatibilita s Intel 8051 2 kB interní programové FLASH ( 1000 zápisových cyklů ) rozsah napětí od 2.7 do 6 V oscilátor 0 Hz až 24 MHz 128 bytů vnitřní paměti RAM 15 programovatelných I/O pinů dva 16-ti bitové čítače/časovače Popis pinů mikroprocesoru AT89C2051 (příkl,) : 5 zdrojů přerušení 1) Res et plně duplexní sériová linka 2) K om un ik ac e p o s ér i o v é l i nc e dvouúrovňová ochrana dat 3) K om un ik ac e p o s ér i o v é l i nc e 2 úsporné režimy napájení 4) Kr ys ta l 5) Kr ys ta l analogový komparátor 6) I/ 0 br án a ( t l ač í tk o 1) 7) I/ 0 br án a ( t l ač í tk o 2) 8) I/ 0 br án a ( t l ač í tk o 3) 9) I/ 0 br án a ( t l ač í tk o 4) 10) U zem n ě ní 11) I/ 0 br á na ( v ýs tu p n a r e lé) 12) I/ 0 br á na ( L ED 8) 13) I/ 0 br á na ( L ED 7) 14) I/ 0 br á na ( L ED 6) 15) I/ 0 br á na ( L ED 5) 16) I/ 0 br á na ( L ED 4) 17) I/ 0 br á na ( L ED 3) 18) I/ 0 br á na ( L ED 2) 19) I/ 0 br á na ( L ED 1) 20) N ap áj en í + 5 V

Jde o jednočipový 8. bitový mikroprocesor s Harvardskou strukturou ( oddělena datová a programová paměť ). AT89C2051 je určen pro jednoduché aplikace, u kterých není potřeba mnoho I/O pinů a paměti programu a dat. Oproti standartní řadě x51 obsahuje navíc analogový komparátor se vstupy na P1.0 a P1.1. Jeho výstup je softwarově přistupný na bitu P3.6. Velice dobře je propracován systém ochrany dat. Každý I/O pin může přímo budit LED diodu ( až 20mA ), takže nejsou potřeba žádné okolní posilovače. připojením krystalu a dvou kondenzátorů získáme plně funkční mikropočítač. Cena typu AT89C2051-24PC se pohybuje okolo 70Kč Procesor může pracovat za těchto podmínek : a) piezoelektrický rezonátor = krystal ( 11,95 Mhz ) b) napájením 5V ( GND,VCC ) c) připojením k I/O branám, které zajišťují styk s vnějším prostředím

Při přivedení napětí n mikroprocesor dojde k RESETU => P1 – 11111111 P3 – 11111111 speciální registry – 00000000 R0 až R7 se neresetují zásobník má svou hodnotu

Blokové schéma mikrořadiče AT89C2051

Vnitřní bloková struktura procesoru 8051

Vnitřní paměť RAM procesoru 8051

Zkušební zapojení

MIKROPOČÍTAČOVÉ SYSTÉMY

Recommend Documents