Гребнев В.В. - Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel, страница 7

2.11, вместо приращения К указывается метка (символический адрес), записанная перед мпемокодом команды, к выполнению которой нужно перейти, если условие выполняется. Машинные коды команд первой подгруппы (табл. 2.11) имеют формат "слово". Прп выполнении условия команда выполняется за 2 такта, при невыполнении условия — за 1 такт.

Команды условного перехода второй подгруппы и используемые в них условия описаны в табл. 2.12. Если условие не выполняется, совершается переход к очередной команде в программе ((РС) + 1- РС). Если условие выполняется, происходит переход к выполнению команды, следующей за очередной ((РС)+1+ 1/2 — РС). Приращение числа в счетчике команд (1 или 2) определяется форматом машинного кода очередной команды (1 слово или 2 слова соответственно). Фрагмент структурной схемы программы с командой условного перехода из второй подгруппы изображен на рис.

2.2. Машинные коды команд условного перехода второй подгруппы (табл. 2,12) имеют формат "слово". Команды выполняются за один такт, если условие не выполняется, за 2 такта, если условие выполняется и очередная команда (К1) имеет формат "слово", или за 3 такта, если условие не выполняется и очередная команда (К1) имеет формат "2 слова".

Глава 2 36 2.8. Дополнительные команды в системе команд микроконтроллеров тина т163 и т103 Операции, выполняемые по командам, и мнемокоды дополнительных команд описаны в табл. 2.14. Знаком "+" отмечено вхождение команды в систему команд микроконтроллера указанного типа. Таблица 2.)4 тип МК Операция мнемокод команды в163 гп103 (Нг+1 Нг) Нб+11 Нб б,г=0,2, ...,30 МОЧЧ~ Н, В, (Н,) (Н,? Н1, Но б, г-0 — 31 (Нд)х(Н,) Н1, НО г(, г =16 — 31 (Н„).(Н,)-Н1, ВО б, г= 16 — 23 МО1 Вд, Н, 120 М018НФ Н, МО(.8и В~ В, 121 122 1.

(Н )к(в,) В1, ВО РМа. В~ В„ 123 2. С (к1, кО) -0 г(, г =16 — 23 РМа.8 ВФ Н, ЕМЫ 80 Н~, Н„ 124 125 М РС 1. (РС)+ 1- СТЕК 2. (8Р) — 2- 8Р З.К РС .)МР к СА1 ~К 126 127 (Яч(2)) б = 0 — 31 1. (Яч(2)) Н, 2. (2)+1 2 г(=0 — 31 (Яч(2'))- НО (2') = НАМР20, (2) ) РМ Н~,2 126 ( РМ На,2+ Е1 РМ 130 131 8РМ см, табл. 2.15 В табл. 2.13 приведены мнемокоды команд, при выполнении которых совершается переход микроконтроллера в один из энергосберегающих режимов (№ 116), выполняется перезапуск сторожевого таймера (М 117) или в ходе программы появляется "холостой" такт, в котором не выполняются какие-либо операции г',№ 118).

Энергосберегающие режимы работы микроконтроллера рассмотрены в п. 4.3. Работа сторожевого таймера описана в п. 3.6. Система команд По команде регистровой операции с мнемокодом ЪИЖ% Ъ~, Ъ, (№ 119) выполняется пересылка (копирование) слова из одной пары регистров общего назначения в другую пару регистров. Машинный код команды имеет формат "слово", команда выполняется за один такт. По трем командам регистровых операций с мнемокодами МШ. К~, К„МШ.5 К~, К„и МШ.Я1 В.,1, К, (№№ 120, 121 и 122) выполняется операция умножения, в которой участвует целые числа без знака (МШ.), целые числа со знаком (МШ5) и целое число со знаком и целое число без знака (МШ.Я.1). При выполнении операции формируются значения признаков результата С и Х (С = К1.7, Х = 1, если после выполнения операции (К1) - 0 и (К2) = О).

По трем командам регистровых операций с мнемокодами операции ГМШ., РМШ5 и РМШ.Я1 (№№ 123, 124, 125) выполняется операция умножения с увеличением результата в два раза, в которой участвуют дробные числа без знака (ЕМШ.), дробные числа со знаком (РМШ.Я) и дробное число со знаками и дробное число без знака (РМШ.Я3).

Операнды имеют формат 1.7, а результат — формат 1.15, где справа от точки указано число дробных разрядов. При выполнении операции формируются значения признаков результата С и Х (С вЂ” результат сдвига влево кода произведения, Х - 1, если после выполнения операции (К1) - 0 и (КО) = О,) Машинные коды команд №№ 120 — 125 имеют формат "слово", Команды выполняются за два такта с использованием аппаратного умножителя.

По командам с мнемокодами ~МР К (№ 12б) и САУЛ. 1~ (№ 12?) совершаются безусловный переход и безусловный переход с возвратом в пределах всего адресного пространства НазЬКОМ. Машинные коды этих команд имеют формат "2 слова". Команды выполняются за 3 (1МР) и 4 (СА1Л.) такта. По командам пересылочных операций с обращением к НазЬКОМ с мнемокодами 1.РМ К~, Х и 1РМ К~, Х+ (№№ 128, 129) выполняется операция пересылки (копирования) константы из половины ячейки НазЬКОМ в любой регистр общего назначения. До выполнения команды необходимо адрес, соответствующий ячейке памяти, в которой хранится константа, умножить на 2 и записать в пару регистров Х.

Если требуется прочитать байт из старшей половины ячейки, к числу, код которого записан в паре регистров Х, необходимо добавить 1. При выполнении команды с мнемокодом 1РМ К~, Х+ после пересылки байта число, код которого хранится в паре регистров Х, увеличивается на 1 аппаратно. Машинные коды команд №№ 128 и 129 имеют формат "с.1ово". Команды выгюлняются за 3 такта. По команде с мнемокодом Е1.РМ (№ 130) выполняется пересылка константы из половины ячейки НазЬКОМ в регистр КО (см. команду Глава 2 38 № 62). В микроконтроллере типа т103 НазЫОМ содержит 64 К ячеек памяти. Для размещения старшего разряда кода после умножения на 2 используется разряд КАМРХО регистра КАМРАД (№ 33В). Машинный код команды имеет формат "слово".

Команда выполняется за 3 такта. Команда с мнемокодом ЯРМ (№ 131) предназначена для записи байтов в НазЬКОМ в процессе выполнения программы. При выполнении команды используется регистр управления ЯРМСК (№ 337) и пара регистров Х. С использованием команды с мнемокодом ЯРМ выполняются следующие операции: 1) пословное заполнение буферного запоминающего устройства (В11Г) емкостью 64Х16 бит; 2) стирание в НазЫОМ страницы — группы из 64-х ячеек; 3) перепись 64-х слов из буферного ЗУ в "очищенную" страницу НазЬКОМ. Для задания номера ячейки в буферном ЗУ используются разряды Х6 — Х1 в паре регистров Х.

Для задания номера страницы (начального адреса в странице) используются разряды 713 — Х7 в паре регистров Х. Выбор операции, выполняемой по команде с мнемокодом ЯРМ, определяется кодом, который до выполнения команды БРМ, но не ранее, чем за 4 такта до ее выполнения, записывается в регистр ЗРМСК. Коды, записываемые в регистр 5РМСК, и операции, выполняемые при этом по команде 5РМ, указаны в табл.

2.15. Таблица 2.15 При (ЯРМСК) =$01 по команде ЯРМ слово, ранее записанное в пару регистров К1, КО, пересылается (копируется) в ячейку буферного ЗУ, номер которой указан в разрядах с шестого по первый в паре 'Х регистров общего назначения. Буферное ЗУ может заполняться в произвольном порядке. Систвма команд При (5РМСК) = $03 происходит стирание группы ячеек в НазЬКОМ с номерами в лвоичном коде от Х.13, ..., Х.7, О, О, О, О, О, О, Х до Х.13, ..., Х.7, 1, 1, 1, 1, 1, 1, Х.

При (БРМСЙ) = $05 ироисхолит перепись 64-х слов из буферного ЗУ в ранее стертую страницу НаййОМ. При ~ЯРМСК) =$09 производится установка битов зашиты ~Еос1 ВЫз) В1.В12, В1В11, В1В02 и В1.В01, которые разрешают/запрешают выполнять запись в НаяЬКОМ с использованием команды ЯРМ и чтение из НайКОМ с использованием команды 1.РМ. Работа периферийных устройств В работе периферийных устройств участвуют регистры ввода-вывода. Работа периферийных устройств определяется состоянием разрядов регистров управления, а состояние периферийных устройств отражается состоянием разрядов регистров состояния.

Имена и номера регистров ввода-вывода у микроконтроллеров разных типов указаны в приложении П4. Имена и номера разрядов регистров управления и разрядов регистров состояния приведена в приложении П5. 3. 1. Параллельные порты ввода-вывода Число параллельных портов ввода-вывода, суммарное число выводов портов и суммарное число выводов, выполня|ощих альтернативные функции, у микроконтроллеров разных типов указано в табл. 1.1 в колонках Р 1/О и А1.Т соответственно. В табл, 3.1 приведены имена портов и указано число выводов (в числителе) и число выводов, выполняющих альтернативные функции (в знаменателе) для каждого порта в отдельности. В состав порта РХ (Х = А, В, С, 1), Е) входят три регистра ввода- вывода с именами РВАХ, РОКТХ и Р1ХХ. Регистр Р1ХХ не имеет 41 Работа периферийных устройств аппаратной реализации. Это имя используется в командах, по которым выполняется чтение байтов на выводах порта.

Число разрядов в регистрах равно числу выводов порта. Таблица 3. ! * — РС вЂ” только выходы; РВ, РР— только входы. На рис. 3.1. изображена структурная схема разряда У (У =О, 1, ..., 7) порта РХ. ~сс РХ. У Рис. 3.1 Состояние разряда ИЖХХ определяет направление передачи бита через вывод порта РХХ При ВОЯХ = О вывод РХХ работает в режиме входа, при ВВКХХ = 1 — в режиме выхода.

В режиме входа состояние разряда РОКТХХ определяет состояние вывода РХХ При РОКТХХ = О вывод находится в высокоимпедансном состоянии (У.-состояние), при РОКТХХ - 1 вывод порта через внут- Глава 3 ренний резистор с сопротивлением 30 — 120 кОм подключается к шине ЧСС. В режиме входа вывод РХ.У соединен с шиной данных ШД.У. Значение входного сигнала на отдельном выводе порта может быть определено с использованием команд условного перехода с мнемокодом ЯВ1С Р1МХ, У (№ 113) пли ЯВ15 Р1ХХ, У (№ 114). При одном значении сигнала выбирается одно продолжение программы, прп другом значении сигнала — другое продолжение. В режиме выхода разряд РОКТХХ определяет значение выходного сигнала на выводе РХХ При РОКТХХ = 0 выходной сигнал имеет низкий уровень напряжения (11О~), прп РОКТХХ = 1 — высокий уровень напряжения (Сон).

В табл. 3.2 указано состояние вывода порта РХЛ' прп различных комбинациях состояний разрядов Р1)КХХ и РОКТХХ Таблица 3.2 В статическом состоянии при низком уровне выходного сигнала ток нагрузки 1оь должен быть не более, чем 20 мА, при высоком уровне сигнала ток нагрузки 1он должен быть не более, чем 3 мА. При этом суммарный ток нагрузки для всех выводов микроконтроллера должен быть не более, чем некоторое пороговос значение (200 — 400 мА для микроконтроллеров разных типов) и суммарный ток нагрузки для выводов микроконтроллера, расположенных на одной стороне корпуса микросхемы, также должен быть нс более, чем некоторое пороговое значение (100 †2 мА для микроконтроллеров разных типов).