Assembler 465e2f
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- Pages: 85
SISTEMAS MICROPROCESADOS
Objetivos • Entender la sintaxis de programación en Assembler • Entender los registros básicos • Realizar ejercicios Básicos
Modos de Direccionamiento Son los distintos modos de acceder a los datos en memoria por parte del procesador. La instrucción se compone de la operación y los operandos Operación Acción que se realiza sobre los operandos. Los operandos Son los datos que intervienen en la operación. Se representan mediante los modos de direccionamiento.
Modos de Direccionamiento Son Las instrucciones pueden ser clasificadas por el número de operandos. Instrucciones sin operandos Instrucciones con un operando Operando de destino Instrucciones con dos operandos separados por una coma: • 1ero = Operando destino • 2do = Operando origen Clase de instrucción Instrucciones sin operandos Instrucciones con uno o dos operandos
Modo de Direccionamiento Implícito Inmediato Directo Indirecto simple, con disminución previa, con incremento posterior o con desplazamiento.
Modos de Direccionamiento Directo a un Registro: El operando destino está contenido en el registro, es decir situado en la dirección indicada en la instrucción.
Modos de Direccionamiento Directo a dos Registro: En la instrucción se especifican los números de los registros que contienen los operandos de origen (Rr) y de destino (Rd). .
Modos de Direccionamiento Inmediato: En la instrucción se especifica un número que corresponde al operando de origen, es decir el dato está codificado en la propia instrucción. .
Modos de Direccionamiento Directo al Registro de E/S: En la instrucción se especifica el número del registro de E/S que contiene el operando de origen o de destino.
Modos de Direccionamiento Directo a la SRAM: En la instrucción se indica mediante 16 bits la dirección de la localidad de la SRAM que contiene el operando de origen o de destino
FLASHEND y RAMEND = memoria más alta de la localidad en los datos y en el programa.
Modos de Direccionamiento Indirecto a la SRAM: En la instrucción se especifica el registro puntero que apunta a la localidad de la SRAM que contiene el operando de origen o de destino.
Modos de Direccionamiento Indirecto a la SRAM con disminución previa: En este caso el puntero disminuye previamente su contenido antes de ejecutar la operación
Modos de Direccionamiento Indirecto a la SRAM con desplazamiento: En la instrucción se especifica el puntero y un valor, que sumados apuntan a la localidad SRAM que contiene el operando de origen o de destino.
Modos de Direccionamiento Direccionamiento a memoria de programa: La dirección del Byte se especifica por el contenido del registro Z. En este caso el puntero Z permite leer constantes de un Byte de la memoria del programa.
Modos de Direccionamiento Direccionamiento a memoria de programa con incremento posterior: Similar al anterior direccionamiento, pero adicionalmente el punter incrementa su contenido después de ejecutar la operación.
Modos de Direccionamiento Direccionamiento a memoria de programa con incremento posterior: Similar al anterior direccionamiento, pero adicionalmente el punter incrementa su contenido después de ejecutar la operación.
Instrucciones Resumen: En los microcontroladores los registros son usados para almacenar datos en forma temporal. La información puede ser un Byte de dato para ser procesado, ó una dirección que apunta a los datos para ser recuperados. Para programar en assembler se debe tener conocimiento sobre características del microcontrolador tales como: Los registros La arquitectura El modo de procesamiento de datos
Instrucciones Formatos para representar datos: Existen cuatro formas para representar datos en AVR assembler: FORMATO
REPRESENTACIÓN
Hexadecimal 0x / 0X al inicio del número
EJEMPLO 0x99 / 0X25 / 0x200 / 0x0F
$ al inicio del número
$99 /
0b al inicio del número
0b10001110
0B al inicio del número
0B10001110
Decimal
Sólo el número
12 / 20 / 32
ASCII
Comillas simples
‘2’ / ´20´
Binario
$25 /$200
Para representar cadenas se emplean comillas dobles. Para Definir cadenas ASCII se usa .DB
Instrucciones Directivas :
1) .EQU (Equate): Usada para definir un valor constante o una dirección fija. Esta directiva asocia un número constante con un dato o una etiqueta de dirección, de modo que cuando una etiqueta aparece en el programa, su constante será reemplazada por la etiqueta. Ejemplo:
.EQU
COUNT = 0x25
Instrucciones Directivas : 2) .SET Usada para definir un valor constante o una dirección fija. A diferencia de .EQU, consiste en que el valor asignado por .SET puede ser reasignado después. 3) .ORG (Origin): Indica el comienzo de la dirección. 4) .INCLUDE: Indica a assembler que agregue el contenido de un archivo al programa. Ejemplo: .INCLUDE "m164pdef.inc"
Instrucciones Estructura del lenguaje Assembler Una instrucción contiene 4 campos: [label:]
mnemonic
[operandos]
[; comentario]
Label Permite al programa asociar una línea de código con un nombre. salto: DEC tempo Mnemonic y operandos Trabajan en forma conjunta para indicar al micro la acción o tarea a realizar. LDI R23,$55
LDI Mnemonic
Instrucciones Reglas para el Etiquetado El nombre de las etiquetas debe ser único. Para el nombre de las etiquetas se puede usar letras mayúsculas, minúsculas, los dígitos del 0 al 9, y caracteres especiales (? @ . _ $) El inicio de la etiqueta debe ser una letra. No se puede usar etiquetas con nombres similares a instrucciones.
Intrucciones de Uc ATmega164p – Las instrucciones son clasificadas de acuerdo a la acción que realizan: INSTRUCCIÓN
FUNCIÓN
De transferencia de datos
Empleadas para mover datos entre distintas localidades de memoria
De salto y bifurcación
Permiten alterar el curso de ejecución de los programas.
Para Manipulación de bits
Permiten realizar operaciones a nivel de bits
Aritméticas y Lógicas
Utilizadas para realizar operaciones aritméticas con bytes
De control
Realizan acciones sobre todo el funcionamiento del microcontrolador.
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Intrucciones de Uc ATmega164p • Nomencalatura: Registros y operandos NOMENCALTURA Rd
Registro destino
Rr
Registro fuente
R
Resultado de ejecución de una instrucción
K
Dato inmediato (constante)
k
Dirección de memoria
b
Bit de un registro E/S (7-0)
s
Bit en el registro de estado SREG
X, Y, Z
Registros de direccionamiento indirecto
P
Registros del bloque E/S
q
Desplazamiento (6-bit) por direccionamiento directo
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Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos INSTRUCCIÓN
FUNCIÓN
MOV, MOVW
Copiar datos entre registros
LDI
Cargar un valor al registro
LDD, LD, LDS, POP
Cargar un registro desde la SRAM
ST, STD, STS, PUSH
Almacenar en SRAM un registro
LPM
Cargar un registro desde la flash
IN, OUT
Entrada y salida de los pórticos 24
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
LDI: a) Formato: LDI Rd, K valor K
; Cargar Rd con el
Donde: K = Valor de 8 bits [0-255] decimal ó [00-FF] hexadecimal Rd = [R16-R31] b) Ejemplo: LDI R20,0X25 ; Carga el registro R20 con0x25
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Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos MOV: Permite copiar datos entre los Registros de Propósito General. a) Formato:
LDI Rd, Rr ; Copiar Rr al registro Rd Donde: Rd y Rr [R0-R31] b) Ejemplo: MOV R10,R20 ; R10=R20 26
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos LDS: Indica a la U que cargue o copie un byte desde una dirección en la memoria de datos a los Registros de Propósito General. a) Formato:
LDS Rd, k ; Cargar Rd con el contenido de la dirección k Donde: Rd [R0-R31] k es una dirección entre [$000 a $4FF] Espacio de memoria de datos b) Ejemplo: LDS R10,0x1 ; Carga R10 con el contenido de la localidad $001
27
AVR
Atmega164p –Registros E/S – 32 Registros de $000 propósito general $01F
$000
64 Registros de $020 E/S $05F 160 Registros de $060 E/S adicionales
$020 Registros de E/S
$03F
$05F
$0FF 1 KB para datos $100 SRAM INTERNA $4FF
Dirección como registro E/S
Localidad de memoria 28
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
LDS: b) Ejemplo: LDS R10,0x1 ; Carga R10 con el contenido de la localidad $001 La localidad 0x1 corresponde al primer Registro de Propósito General R1 Entonces como resultado de la ejecución de la instrucción se copia el contenido del registro R1 a R10. 29 R10=R1
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
LDS: b) Ejemplo: LDS R5,0x200 ; Carga R5 con el contenido de la localidad $200 LDS R1,R0
; R1=R0
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Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos STS: Indica a la U que guarde el contenido de los Registros de Propósito General a una dirección localizada en el espacio de memoria de datos. a) Formato:
STS k,Rr ; Guarda el registro Rr en la localización k Donde: k es una dirección entre [$000 a $4FF] Espacio de datos b) Ejemplo: STS 0x1,R20 ; Copia el contenido de R20 en la localidad $001 31 R1=R20
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
STS: b) Ejemplo: STS 0x220,R25 ; Guarda R25 en la localidad $220 de la SRAM interna STS 0x38, R15 ; Guarda R15 en la localidad $038 de los registros de E/S corresponde al Puerto B 32
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
No se puede copiar o guardar un valor directamente en la SRAM, este proceso debe ser hecho por medio de los Registros de Propósito General. Ejemplo: LDI R19,OX99 STS 0X200, R19 0x200
; R19=0X99 ; Guarda R19 en la localización (SRAM INTERNA)
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Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
IN: Indica a la U cargar un byte desde un Registro de E/S a un Registro de Propósito General. a) Formato: IN Rd,A ; Cargar una localidad de E/S al Registro de Propósito General. Donde: A [$000 a $03F] y Rd [R0-R31] b) Ejemplo: IN R20, 0X16 ; Copiar el contenido del R16 34 (E/S) en R20
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
IN: En el microcontrolador las 32 líneas E/S constituyen los 4 pórticos de 8 bits Para operar cada pórtico utiliza 3 registros: Entrada Pinx Sentido o dirección del dato DDRx Salida PORTx 35
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos IN: En el microcontrolador las 32 líneas e E/S constituyen los 4 pórticos de 8 bits
$000 $001 $002 $003 $004 $005 $006
$03F
PINA DDRA PORTA PINB DDRB PORTB
$020 $021 $022 $023 $024 $025 $026
$05F
Para operar cada pórtico utiliza 3 registros: Entrada Pinx Sentido o dirección del dato DDRx Salida PORTx 36
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
IN: b) Ejemplo: IN R19,0X03 ; Carga R19 con la ubicación $003 (R19=PINB) – También:
IN R19,PINB ; Carga R19 con PINB * En este caso se require incluir cabeceras en el programa
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Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos IN vs LDS: Permiten copiar el contenido de un Registro de E/S a un Registro de propósito general. o
El microcontrolador ejecuta la instrucción IN más rápido que la LDS. IN= 1 ciclo de máquina LDS=2 ciclos de máquina
o
o
La instrucción IN ocupa menos memoria de código que LDS. o
IN= 2 bytes
o
LDS=4 bytes
La instrucción IN permite identificar a los Registros de E/S [$000$03F]
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Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
OUT: Indica a la U cargar un Registro de Propósito General a un Registro de E/S. a) Formato: OUT A,Rr ; Carga el registro a la localidad de E/S Donde: A [$000 a $03F] y Rd [R0-R31] b) Ejemplo: OUT PORTD, R12 ; Copiar el contenido del R12 a PORTD OUT SPL,R20 ; Copia el contenido de R20 a 39 SPL
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
No se puede copiar o guardar un valor directamente en una localidad SRAM, ni en un Registro de E/S. Ejemplo: IN R20, PIND ; Carga R20 con el contenido de PIND (Reg. E/S) OUT PORTA, R20 ; Copia R20 en PORTA
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Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas INSTRUCCIÓN
FUNCIÓN
ADD, ADDC, SUB, MUL, , C, I
Operaciones y comparaciones
INC, DEC
Incrementar y Disminuir
SE
Operaciones lógicas
COM, NEG
Complemento de uno y complement a dos.
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Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas
ADD: Indica a la U añadir el valor de Rr a Rd y guardar el resultado en el Registro Rd. a) Formato: ADD Rd,Rr ; Añadir Rr a Rd y almacena el resultado en Rd b) Ejemplo: LDI R17, 0X25 ; Cargar 0x25 en R17 LDI R18, 0X35 ; Cargar 0x35 en R18 ADD R17, R18 ; Sumar el valor de R18 a R17 R17=R17+R18 R17= 0x60
42
Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas
SUB: Indica a la U restar el valor de Rr de Rd y guardar el resultado en Rd. a) Formato: SUB Rd, Rr ; Restar Rd-Rr b) Ejemplo: LDI R16, 0X35 ; Cargar 0x35 en R16 LDI R17, 0X25 ; Cargar 0x25 en R17 SUB R16, R17 ; R16=R16-R17 R16= 0x10
43
Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas
INC: Incrementa el contenido de Rd en 1 a) Formato: INC Rd ; Incrementa Rd Donde: 0
<31 b) Ejemplo: INC R3
;
R3 = R3+1
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Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas
DEC: Decrementa el contenido de Rd en 1 a) Formato: DEC Rd ; Rd = Rd-1 Donde: 0
<31 b) Ejemplo: LDI R20,3 ; DEC R20 ; DEC R20 ; DEC R20 ;
R20 R20 R20 R20
= = = =
3 2 1 0 45
Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas
COM: Invierte o complementa el contenido de Rd, y guarda el resultado en Rd. a) Formato: COM Rd ; Complemento b) Ejemplo: LDI R20,0x55 OUT PORTB,R20 COM R20 OUT PORTB,R20 PORTB= 0xAA
; ; ; ;
de Rd
R20 = 0x55 Copiar R20 en PORTB Complemento de R20 Copiar R20 a PORTB 46
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación INSTRUCCIÓN
FUNCIÓN
RJMP, IJMP, JMP
Saltos incondicionales
RCALL,ICALL,CALL, RET
Llamadas y retornos desde subrutinas
SE
Comparación y salto incluído
SBRC, SBRS,SBIC, SBIS
Saltos condicionados
BRxC, BRxS
Bifurcaciones de acuerdo al estado de las banderas
Salto: Es el proceso de repetir una secuencia de instrucciones o una operación un determinado número de veces
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Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación: BRNE: Usa la bandera 0 (Z) del registro de estado. Si el resultado de una operación es cero Z=1.
a) Formato: BACK: ……………………; inicio del lazo ………………….. ; cuerpo del lazo DEC Rn
; decrementar Rn,
BRNE BACK ; Salta a BACK si Z=0
48
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Ejemplo 1: Añadir 3 al registro 19, 10 veces
.INCLUDE "m164pdef.inc"
LDI R16,10 ; counter R16 = 10 LDI R19,0 ; LDI R20,3 ; REPETIR:ADD R19,R20 ; (R19=3) DEC R16 ; contador BRNE REPETIR ; el contador=0 OUT PORTB, R19 ; en PORTB
Se define un
R19 = 0 R20 = 3 Sumar R19=R19+R20 Decrementar el Repetir hasta que Guardar la suma
49
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Ejemplo 2: Escribir un programa para cargar al PORTB
con el valor 0x25 y obtenga el complemento del PORTB 700 veces.
700 es mayor a 255 La máxima capacidad de un Registro de Propósito General. Por lo tanto es necesario utilizar 2 registros para implementar el contador.
50
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Ejemplo 2:
.INCLUDE "m164pdef.inc“ .ORG 0 ;Programa inicia en 0x000
LDI R16,0x25 ; Cargo 0x25 en R16 OUT PORTB,R16 ; Copia el contenido de R16 en PORTB LDI R20,10 ; Defino Lazo exterior (R20=10) LazoEx: LDI R21,70 ; Defino Lazo interior (R21=70) LazoIn: COM R16 ; Complemento R16 OUT PORTB,R16 ; Copiar en PORTB el complemento de R16 DEC R21 ; Decrementar lazo interior BRNE LazoIN ; Repetir 70 veces DEC R20 ; Decrementar lazo exterior BRNE LazoEx ; Repetir 10 vece 51
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
En forma general las instrucciones de salto se clasifican en: o Incondicionales: Cambian el flujo del programa cada vez que son llamadas sin ningún requisito o condición. 1. JMP Salto directo 2. RJMP Salto relativo 3. IJMP Salto indirecto o Condicionales: Para su ejecución dependen del cumplimiento de una condición. Si la condición no se cumple no se ejecuta el salto. 52
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación: Incondicionales: JMP: Salta a una localidad de la memoria Flash (Memoria del programa). El destino de salto puede ser una dirección ó una etiqueta. • Formato:
JMP k ; k = dirección /etiqueta El programa se va a ejecutar a partir de la dirección/etiqueta que indica la instrucción. El ensamblador calcula la dirección del salto. PC k 53
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Incondicionales: RJMP: Salta a una localidad de la memoria Flash (Memoria del programa) distante k localidades. • Formato: RJMP k La dirección de salto se obtiene sumando una constante con signo (k) al PC. PC PC+k+1
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Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Incondicionales: IJMP: La dirección de salto es indicada por el contenido del registro puntero Z. • Formato: IJMP La dirección de salto se obtiene del registro puntero Z. PC Z • Ejemplo: LDI R30, 0 ; Parte baja de la dirección de salto LDI R31, 0X8 ; Parte alta de la dirección de salto 55 IJMP ; Salto a la dirección $800
Intrucciones de Uc ATmega164p Condicionales: Instrucciones que operan con la influencia de SREG (Registro de Estado).
INSTRUCCIÓN
CONDICIÓN
BRLO BRSH
Bifurcar si C = 1 Bifurcar si C = 0
BREQ BRNE BRMI BRPL BRVS BRVC
Bifurcar si Z = 1 Bifurcar si Z = 0 Bifurcar si N = 1 Bifurcar si N = 0 Bifurcar si V = 1 Bifurcar si V = 0
C= Bandera del carry Si existe carry C=1 Si no existe carry C=0 Z= Bandera del 0 Si el resultado de la operación=0 Z=1 Si el resultado de la operación distinto de 0 Z=0 N=Bandera de Negación Si el bit D7 del resultado = 0N=0 (Signo +) Si el bit D7 del resultado = 1N=1 (Signo -) V=Bandera de desbordamiento Se activa cuando el resultado de una operación 56
con números con signo es demasiado larga.
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU: 32 Registros de Propósito General
SREG H,S,V,N,Z,C
AL U
BANDERAS 57
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
32 RPG
SREG H,S,V,N,Z, C BANDERAS
AL U
C= Bandera del carry (Detecta errores en operaciones aritméticas sin signo.) Si existe carry C=1 Si no existe carry C=0 Z= Bandera del 0 Si el resultado de la operación=0 Z=1 Si el resultado de la operación distinto de 0 Z=0 N=Bandera de Negación Si el bit D7 del resultado = 0N=0 (Signo +) Si el bit D7 del resultado = 1N=1 (Signo -) D D D 7 6 5
D 4
D 3
D D D0 2 1 58
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
32 RPG
SREG H,S,V,N,Z, C BANDERAS
AL U
V=Bandera de desbordamiento Se activa cuando el resultado de una operación con números con signo es demasiado larga.
S= Bit de signo OR EXCLUSIVE entre bandera N y V. H= Bandera del carry intermedio
Si existe un carry intermedio desde D3 a D4 durante una ADD ó SUB se necesita activar H. D D D 7 6 5
D 4
D 3
D D D0 2 1
59
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
32 RPG
SREG H,S,V,N,Z, C BANDERAS
AL U
Los estados de las banderas indican condiciones que resultan después de la ejecución de las instrucciones. Cada bandera puede ser usada para realizar una bifurcación condicional. 60
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
Ejemplo: LDI R19,3
; R19 = 3
Z=0
DEC R19
; R19 = 2
Z=0
DEC R19
; R19 = 1
Z=0
DEC R19
; R19 = 0
Z=1
61
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
Ejemplo: Mostrar el estado de las banderas C, H y Z : LDI R20,0x38 ; R20 = $38 LDI R19,0x2F ; R19 = $2F ADD R19,R20 ; R19 = R19+R20 Bande Estado ra
Detalle
Valores
C
0
No hay carry después D7 = 0 0110 0111 de D7
H
1
Si existe carry entre D3 y D4
Z
0
R20 no es igual a cero R20 = 0110 0111 $67
Carry = 1 62
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
Ejemplo: Mostrar el estado de las banderas C, H y Z : LDI R19,0x9C ; R19 = $9C LDI R20,0x64 ; R20 = $64 ADD R20,R19 ; R20 = R20+R19 Bande Estado ra
Detalle
Valores
C
1
Si hay carry después de D7
1 0000 0000
H
1
Si existe carry entre D3 y D4
Carry = 1
Z
1
R20 es igual a cero
R20 = 1 0000 0000
63
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación / Manipulación de bits:
Condicionales: SBRC: No considera la siguiente instrucción si el bit del registro es cero. • Formato: SBRC Rr, b • Ejemplo: SBRC R0,7 ; Omitir la siguiente instrucción si el
bit 7 de R0 es 0
64
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación / Manipulación de bits:
Condicionales: SBRS: No considera la siguiente instrucción si el bit del registro es uno. • Formato: SBRS Rr, b • ejemplo: SBRS R0,7 ; Omitir la siguiente instrucción si el
bit 7 de R0 es 1
65
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación / Manipulación de bits:
Condicionales: SBIC: No considera la siguiente instrucción si el bit del Registro de E/S es cero. • Formato: SBIC A, b ;A= • ejemplo:
Registro E/S
SBIC 0x3F,7 ; Omitir la siguiente instrucción si el
bit 7 del R63 es 0
66
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación / Manipulación de bits:
Condicionales: SBIS: No considera la siguiente instrucción si el bit del Registro de E/S es uno. • Formato: SBIS A, b ;A= • ejemplo:
Registro E/S
SBIC 0x3F,7 ; Omitir la siguiente instrucción si el
bit 7 del R63 es 1
67
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Condicionales: Comparar el contenido de un registro Instrucción Salto
Formato
Función
I
I
Rd, k
Compara el registro con un valor inmediato.
Rd, Rr
Compara entre dos registros
C
C
Rd, Rr
Compara entre dos registros y el carry.
SE
SE
Rd, Rr
Compara entre dos registros y no considera la siguiente instrucción si son iguales 68
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Condicionales: Comparar el contenido de un registro Instrucción
NEMÓNICO
I
BREQ
Saltar si son iguales
BRNE
Saltar si no son iguales
C
BRSH
Saltar si es igual o mayor
SE
BRLO
Saltar si es menor
FUNCIÓN
69
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Llamar a subrutinas CALL: Guarda en el Stack Pointer la dirección de la próxima instrucción y salta a la localidad de la flash con dirección k. »
Formato:
CALL k RCALL: Guarda en el Stack Pointer la dirección de la próxima instrucción y salta a la localidad de la flash distante k localidades, desde la ubicación de la instrucción llamada. Formato:
RCALL k 70
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Llamar a subrutinas
ICALL: Guarda en el Stack Pointer la dirección de la próxima instrucción, la ejecución del programa continua en la dirección especificada en el contenido del puntero Z. »
Formato:
ICALL
RET: Se emplea para volver de una subrutina previamente llamada por CALL Formato:
RET
RETI: Obtiene desde el Stack la dirección que fue guardada por la interrupción. RETI 71 Formato:
Intrucciones de Uc ATmega164p – Subrutinas Empleadas para facilitar y optimizar la programación. Son manejadas por Instruciones de Salto. Las direcciones de retorno se almacenan en la PILA o STACK. Puede existir subrutinas anidadas. Una subrutina debe terminar con la instrucción de retorno (RET).
72
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos/ Manipulación de bits:
SBI: Instrucción que permite escribir un bit del Puerto a 1 L. • Formato: • Ejemplo:
SBI PORTx, b 0,1,2,3,4,5,6,7
;b=
SBI PORTB,7 ; Pin 7 del Puerto B tiene a la salida 1 Lógico
73
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos/ Manipulación de bits: CBI: Instrucción que permite escribir un bit del Puerto a 0L. • Formato:
• Ejemplo:
CBI PORTx, b 0,1,2,3,4,5,6,7
;b=
CBI PORTB,0 ; Pin 0 del Puerto B tiene a la salida 0 Lógico
74
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones Nemónico
Función
CLR
Limpia un registro
ROL
Recorre todos los bits del registro destino a la izquierda. La bandera del acarreo se pasa al Bit 0 del registro y el Bit 7 se pasa a la bandera del acarreo, C.
SEC
Configura a uno el bit de la bandera de acarreo, C
CLC
Limpia la bandera de acarreo, C. 75
Intrucciones de Uc ATmega164p – Creación del programa: Editar Programa Código del programa/ Archivo fuente
Proyecto1.asm Depurar/Ejecutar
.eep
.hex
.map
.lst
Inicializar la EEPROM
FLASH
Etiquetas definidas en el programa.
Muestra el binario, el código fuente y la cantidad de memoria que usa el programa
.obj
Entrada al simulador
.err
Errores 76
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales LD: Carga el valor desde una localidad de la SRAM a los Registros de Propósito General, utilizando direccionamiento indirecto. »
Formato:
LD Rd, Registros_punteros
•
Ejemplo: LD R16, X ;Cargo en R16 el contenido apuntado por X
77
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales LD con Post-incremento: El valor del puntero se incrementa posteriormente. »
Formato:
LD Rd, Registros_punteros +
•
Ejemplo:
LD R16, X+
-1era ejecución R16=Contenido apuntado por X -2da ejecución R16=Contenido apuntado por X incrementado en 1 78
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales LD con Pre-Disminución: El valor del puntero se disminuye previamente. »
Formato:
LD Rd, - Registros_punteros
•
Ejemplo:
LD R16, -X
-1era ejecución R16=Contenido apuntado por X decrementado en 1 79
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales LD con Desplazamiento: El valor del puntero se suma el desplazamiento. »
Formato:
LDD Rd, Registros_punteros(X/Y) + q •
Ejemplo: LDD R16, Y+8 -1era ejecución R16=Contenido de la localidad apuntada por Y pero desplazada en 8. 80
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales ST: Guardar el contenido de los Registros de Propósito General a una dirección localizada en la SRAM mediante direccionamiento indirecto. »
Formato:
ST Registros_punteros,Rr •
Ejemplo:
ST X,R16
Guardo en la localidad apuntada por X el contenido de R16
81
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales ST con Post-incremento: El valor del puntero se incrementa posteriormente. »
Formato:
ST Registros_punteros +, Rr •
Ejemplo:
ST X+,R16
-1era ejecución, la localidad apuntada por X recibe el contenido de R16 -2da ejecución, la localidad apuntada por X recibe el contenido de R16 incrementada en 1 82
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales ST con Pre-Disminución: El valor del puntero se disminuye previamente. »
Formato:
ST -Registros_punteros,Rr
•
Ejemplo:
ST -X , R16
-1era ejecución, la localidad apuntada por X recibe el contenido de R16 decrementado en 1 83
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales STD con Desplazamiento: El valor del puntero se suma el desplazamiento. »
Formato:
STD Registros_punteros(Z/Y) + q, Rr •
Ejemplo:
STD Z+8, R16
-1era ejecución, la localidad apuntada por X pero desplazada en 8, recibe el contenido de R16 84
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales LPM: Carga un byte del registro apuntado por Z a un registro destino mediante direccionamiento indirecto. .
•
Ejemplo: LDI ZH,high(Tabla*2) ;Inicializa el registro Z LDI ZL,low(Tabla*2) LPM r16,Z ;Carga una constante de la memoria de programa apuntada por Z 15 1 0
8
Dirección
7
Selección 85
Objetivos • Entender la sintaxis de programación en Assembler • Entender los registros básicos • Realizar ejercicios Básicos
Modos de Direccionamiento Son los distintos modos de acceder a los datos en memoria por parte del procesador. La instrucción se compone de la operación y los operandos Operación Acción que se realiza sobre los operandos. Los operandos Son los datos que intervienen en la operación. Se representan mediante los modos de direccionamiento.
Modos de Direccionamiento Son Las instrucciones pueden ser clasificadas por el número de operandos. Instrucciones sin operandos Instrucciones con un operando Operando de destino Instrucciones con dos operandos separados por una coma: • 1ero = Operando destino • 2do = Operando origen Clase de instrucción Instrucciones sin operandos Instrucciones con uno o dos operandos
Modo de Direccionamiento Implícito Inmediato Directo Indirecto simple, con disminución previa, con incremento posterior o con desplazamiento.
Modos de Direccionamiento Directo a un Registro: El operando destino está contenido en el registro, es decir situado en la dirección indicada en la instrucción.
Modos de Direccionamiento Directo a dos Registro: En la instrucción se especifican los números de los registros que contienen los operandos de origen (Rr) y de destino (Rd). .
Modos de Direccionamiento Inmediato: En la instrucción se especifica un número que corresponde al operando de origen, es decir el dato está codificado en la propia instrucción. .
Modos de Direccionamiento Directo al Registro de E/S: En la instrucción se especifica el número del registro de E/S que contiene el operando de origen o de destino.
Modos de Direccionamiento Directo a la SRAM: En la instrucción se indica mediante 16 bits la dirección de la localidad de la SRAM que contiene el operando de origen o de destino
FLASHEND y RAMEND = memoria más alta de la localidad en los datos y en el programa.
Modos de Direccionamiento Indirecto a la SRAM: En la instrucción se especifica el registro puntero que apunta a la localidad de la SRAM que contiene el operando de origen o de destino.
Modos de Direccionamiento Indirecto a la SRAM con disminución previa: En este caso el puntero disminuye previamente su contenido antes de ejecutar la operación
Modos de Direccionamiento Indirecto a la SRAM con desplazamiento: En la instrucción se especifica el puntero y un valor, que sumados apuntan a la localidad SRAM que contiene el operando de origen o de destino.
Modos de Direccionamiento Direccionamiento a memoria de programa: La dirección del Byte se especifica por el contenido del registro Z. En este caso el puntero Z permite leer constantes de un Byte de la memoria del programa.
Modos de Direccionamiento Direccionamiento a memoria de programa con incremento posterior: Similar al anterior direccionamiento, pero adicionalmente el punter incrementa su contenido después de ejecutar la operación.
Modos de Direccionamiento Direccionamiento a memoria de programa con incremento posterior: Similar al anterior direccionamiento, pero adicionalmente el punter incrementa su contenido después de ejecutar la operación.
Instrucciones Resumen: En los microcontroladores los registros son usados para almacenar datos en forma temporal. La información puede ser un Byte de dato para ser procesado, ó una dirección que apunta a los datos para ser recuperados. Para programar en assembler se debe tener conocimiento sobre características del microcontrolador tales como: Los registros La arquitectura El modo de procesamiento de datos
Instrucciones Formatos para representar datos: Existen cuatro formas para representar datos en AVR assembler: FORMATO
REPRESENTACIÓN
Hexadecimal 0x / 0X al inicio del número
EJEMPLO 0x99 / 0X25 / 0x200 / 0x0F
$ al inicio del número
$99 /
0b al inicio del número
0b10001110
0B al inicio del número
0B10001110
Decimal
Sólo el número
12 / 20 / 32
ASCII
Comillas simples
‘2’ / ´20´
Binario
$25 /$200
Para representar cadenas se emplean comillas dobles. Para Definir cadenas ASCII se usa .DB
Instrucciones Directivas :
1) .EQU (Equate): Usada para definir un valor constante o una dirección fija. Esta directiva asocia un número constante con un dato o una etiqueta de dirección, de modo que cuando una etiqueta aparece en el programa, su constante será reemplazada por la etiqueta. Ejemplo:
.EQU
COUNT = 0x25
Instrucciones Directivas : 2) .SET Usada para definir un valor constante o una dirección fija. A diferencia de .EQU, consiste en que el valor asignado por .SET puede ser reasignado después. 3) .ORG (Origin): Indica el comienzo de la dirección. 4) .INCLUDE: Indica a assembler que agregue el contenido de un archivo al programa. Ejemplo: .INCLUDE "m164pdef.inc"
Instrucciones Estructura del lenguaje Assembler Una instrucción contiene 4 campos: [label:]
mnemonic
[operandos]
[; comentario]
Label Permite al programa asociar una línea de código con un nombre. salto: DEC tempo Mnemonic y operandos Trabajan en forma conjunta para indicar al micro la acción o tarea a realizar. LDI R23,$55
LDI Mnemonic
Instrucciones Reglas para el Etiquetado El nombre de las etiquetas debe ser único. Para el nombre de las etiquetas se puede usar letras mayúsculas, minúsculas, los dígitos del 0 al 9, y caracteres especiales (? @ . _ $) El inicio de la etiqueta debe ser una letra. No se puede usar etiquetas con nombres similares a instrucciones.
Intrucciones de Uc ATmega164p – Las instrucciones son clasificadas de acuerdo a la acción que realizan: INSTRUCCIÓN
FUNCIÓN
De transferencia de datos
Empleadas para mover datos entre distintas localidades de memoria
De salto y bifurcación
Permiten alterar el curso de ejecución de los programas.
Para Manipulación de bits
Permiten realizar operaciones a nivel de bits
Aritméticas y Lógicas
Utilizadas para realizar operaciones aritméticas con bytes
De control
Realizan acciones sobre todo el funcionamiento del microcontrolador.
22
Intrucciones de Uc ATmega164p • Nomencalatura: Registros y operandos NOMENCALTURA Rd
Registro destino
Rr
Registro fuente
R
Resultado de ejecución de una instrucción
K
Dato inmediato (constante)
k
Dirección de memoria
b
Bit de un registro E/S (7-0)
s
Bit en el registro de estado SREG
X, Y, Z
Registros de direccionamiento indirecto
P
Registros del bloque E/S
q
Desplazamiento (6-bit) por direccionamiento directo
23
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos INSTRUCCIÓN
FUNCIÓN
MOV, MOVW
Copiar datos entre registros
LDI
Cargar un valor al registro
LDD, LD, LDS, POP
Cargar un registro desde la SRAM
ST, STD, STS, PUSH
Almacenar en SRAM un registro
LPM
Cargar un registro desde la flash
IN, OUT
Entrada y salida de los pórticos 24
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
LDI: a) Formato: LDI Rd, K valor K
; Cargar Rd con el
Donde: K = Valor de 8 bits [0-255] decimal ó [00-FF] hexadecimal Rd = [R16-R31] b) Ejemplo: LDI R20,0X25 ; Carga el registro R20 con0x25
25
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos MOV: Permite copiar datos entre los Registros de Propósito General. a) Formato:
LDI Rd, Rr ; Copiar Rr al registro Rd Donde: Rd y Rr [R0-R31] b) Ejemplo: MOV R10,R20 ; R10=R20 26
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos LDS: Indica a la U que cargue o copie un byte desde una dirección en la memoria de datos a los Registros de Propósito General. a) Formato:
LDS Rd, k ; Cargar Rd con el contenido de la dirección k Donde: Rd [R0-R31] k es una dirección entre [$000 a $4FF] Espacio de memoria de datos b) Ejemplo: LDS R10,0x1 ; Carga R10 con el contenido de la localidad $001
27
AVR
Atmega164p –Registros E/S – 32 Registros de $000 propósito general $01F
$000
64 Registros de $020 E/S $05F 160 Registros de $060 E/S adicionales
$020 Registros de E/S
$03F
$05F
$0FF 1 KB para datos $100 SRAM INTERNA $4FF
Dirección como registro E/S
Localidad de memoria 28
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
LDS: b) Ejemplo: LDS R10,0x1 ; Carga R10 con el contenido de la localidad $001 La localidad 0x1 corresponde al primer Registro de Propósito General R1 Entonces como resultado de la ejecución de la instrucción se copia el contenido del registro R1 a R10. 29 R10=R1
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
LDS: b) Ejemplo: LDS R5,0x200 ; Carga R5 con el contenido de la localidad $200 LDS R1,R0
; R1=R0
30
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos STS: Indica a la U que guarde el contenido de los Registros de Propósito General a una dirección localizada en el espacio de memoria de datos. a) Formato:
STS k,Rr ; Guarda el registro Rr en la localización k Donde: k es una dirección entre [$000 a $4FF] Espacio de datos b) Ejemplo: STS 0x1,R20 ; Copia el contenido de R20 en la localidad $001 31 R1=R20
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
STS: b) Ejemplo: STS 0x220,R25 ; Guarda R25 en la localidad $220 de la SRAM interna STS 0x38, R15 ; Guarda R15 en la localidad $038 de los registros de E/S corresponde al Puerto B 32
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
No se puede copiar o guardar un valor directamente en la SRAM, este proceso debe ser hecho por medio de los Registros de Propósito General. Ejemplo: LDI R19,OX99 STS 0X200, R19 0x200
; R19=0X99 ; Guarda R19 en la localización (SRAM INTERNA)
33
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
IN: Indica a la U cargar un byte desde un Registro de E/S a un Registro de Propósito General. a) Formato: IN Rd,A ; Cargar una localidad de E/S al Registro de Propósito General. Donde: A [$000 a $03F] y Rd [R0-R31] b) Ejemplo: IN R20, 0X16 ; Copiar el contenido del R16 34 (E/S) en R20
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
IN: En el microcontrolador las 32 líneas E/S constituyen los 4 pórticos de 8 bits Para operar cada pórtico utiliza 3 registros: Entrada Pinx Sentido o dirección del dato DDRx Salida PORTx 35
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos IN: En el microcontrolador las 32 líneas e E/S constituyen los 4 pórticos de 8 bits
$000 $001 $002 $003 $004 $005 $006
$03F
PINA DDRA PORTA PINB DDRB PORTB
$020 $021 $022 $023 $024 $025 $026
$05F
Para operar cada pórtico utiliza 3 registros: Entrada Pinx Sentido o dirección del dato DDRx Salida PORTx 36
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
IN: b) Ejemplo: IN R19,0X03 ; Carga R19 con la ubicación $003 (R19=PINB) – También:
IN R19,PINB ; Carga R19 con PINB * En este caso se require incluir cabeceras en el programa
37
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos IN vs LDS: Permiten copiar el contenido de un Registro de E/S a un Registro de propósito general. o
El microcontrolador ejecuta la instrucción IN más rápido que la LDS. IN= 1 ciclo de máquina LDS=2 ciclos de máquina
o
o
La instrucción IN ocupa menos memoria de código que LDS. o
IN= 2 bytes
o
LDS=4 bytes
La instrucción IN permite identificar a los Registros de E/S [$000$03F]
38
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
OUT: Indica a la U cargar un Registro de Propósito General a un Registro de E/S. a) Formato: OUT A,Rr ; Carga el registro a la localidad de E/S Donde: A [$000 a $03F] y Rd [R0-R31] b) Ejemplo: OUT PORTD, R12 ; Copiar el contenido del R12 a PORTD OUT SPL,R20 ; Copia el contenido de R20 a 39 SPL
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos
No se puede copiar o guardar un valor directamente en una localidad SRAM, ni en un Registro de E/S. Ejemplo: IN R20, PIND ; Carga R20 con el contenido de PIND (Reg. E/S) OUT PORTA, R20 ; Copia R20 en PORTA
40
Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas INSTRUCCIÓN
FUNCIÓN
ADD, ADDC, SUB, MUL, , C, I
Operaciones y comparaciones
INC, DEC
Incrementar y Disminuir
SE
Operaciones lógicas
COM, NEG
Complemento de uno y complement a dos.
41
Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas
ADD: Indica a la U añadir el valor de Rr a Rd y guardar el resultado en el Registro Rd. a) Formato: ADD Rd,Rr ; Añadir Rr a Rd y almacena el resultado en Rd b) Ejemplo: LDI R17, 0X25 ; Cargar 0x25 en R17 LDI R18, 0X35 ; Cargar 0x35 en R18 ADD R17, R18 ; Sumar el valor de R18 a R17 R17=R17+R18 R17= 0x60
42
Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas
SUB: Indica a la U restar el valor de Rr de Rd y guardar el resultado en Rd. a) Formato: SUB Rd, Rr ; Restar Rd-Rr b) Ejemplo: LDI R16, 0X35 ; Cargar 0x35 en R16 LDI R17, 0X25 ; Cargar 0x25 en R17 SUB R16, R17 ; R16=R16-R17 R16= 0x10
43
Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas
INC: Incrementa el contenido de Rd en 1 a) Formato: INC Rd ; Incrementa Rd Donde: 0
;
R3 = R3+1
44
Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas
DEC: Decrementa el contenido de Rd en 1 a) Formato: DEC Rd ; Rd = Rd-1 Donde: 0
R20 R20 R20 R20
= = = =
3 2 1 0 45
Intrucciones de Uc ATmega164p – Aritméticas y Lógicas
COM: Invierte o complementa el contenido de Rd, y guarda el resultado en Rd. a) Formato: COM Rd ; Complemento b) Ejemplo: LDI R20,0x55 OUT PORTB,R20 COM R20 OUT PORTB,R20 PORTB= 0xAA
; ; ; ;
de Rd
R20 = 0x55 Copiar R20 en PORTB Complemento de R20 Copiar R20 a PORTB 46
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación INSTRUCCIÓN
FUNCIÓN
RJMP, IJMP, JMP
Saltos incondicionales
RCALL,ICALL,CALL, RET
Llamadas y retornos desde subrutinas
SE
Comparación y salto incluído
SBRC, SBRS,SBIC, SBIS
Saltos condicionados
BRxC, BRxS
Bifurcaciones de acuerdo al estado de las banderas
Salto: Es el proceso de repetir una secuencia de instrucciones o una operación un determinado número de veces
47
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación: BRNE: Usa la bandera 0 (Z) del registro de estado. Si el resultado de una operación es cero Z=1.
a) Formato: BACK: ……………………; inicio del lazo ………………….. ; cuerpo del lazo DEC Rn
; decrementar Rn,
BRNE BACK ; Salta a BACK si Z=0
48
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Ejemplo 1: Añadir 3 al registro 19, 10 veces
.INCLUDE "m164pdef.inc"
LDI R16,10 ; counter R16 = 10 LDI R19,0 ; LDI R20,3 ; REPETIR:ADD R19,R20 ; (R19=3) DEC R16 ; contador BRNE REPETIR ; el contador=0 OUT PORTB, R19 ; en PORTB
Se define un
R19 = 0 R20 = 3 Sumar R19=R19+R20 Decrementar el Repetir hasta que Guardar la suma
49
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Ejemplo 2: Escribir un programa para cargar al PORTB
con el valor 0x25 y obtenga el complemento del PORTB 700 veces.
700 es mayor a 255 La máxima capacidad de un Registro de Propósito General. Por lo tanto es necesario utilizar 2 registros para implementar el contador.
50
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Ejemplo 2:
.INCLUDE "m164pdef.inc“ .ORG 0 ;Programa inicia en 0x000
LDI R16,0x25 ; Cargo 0x25 en R16 OUT PORTB,R16 ; Copia el contenido de R16 en PORTB LDI R20,10 ; Defino Lazo exterior (R20=10) LazoEx: LDI R21,70 ; Defino Lazo interior (R21=70) LazoIn: COM R16 ; Complemento R16 OUT PORTB,R16 ; Copiar en PORTB el complemento de R16 DEC R21 ; Decrementar lazo interior BRNE LazoIN ; Repetir 70 veces DEC R20 ; Decrementar lazo exterior BRNE LazoEx ; Repetir 10 vece 51
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
En forma general las instrucciones de salto se clasifican en: o Incondicionales: Cambian el flujo del programa cada vez que son llamadas sin ningún requisito o condición. 1. JMP Salto directo 2. RJMP Salto relativo 3. IJMP Salto indirecto o Condicionales: Para su ejecución dependen del cumplimiento de una condición. Si la condición no se cumple no se ejecuta el salto. 52
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación: Incondicionales: JMP: Salta a una localidad de la memoria Flash (Memoria del programa). El destino de salto puede ser una dirección ó una etiqueta. • Formato:
JMP k ; k = dirección /etiqueta El programa se va a ejecutar a partir de la dirección/etiqueta que indica la instrucción. El ensamblador calcula la dirección del salto. PC k 53
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Incondicionales: RJMP: Salta a una localidad de la memoria Flash (Memoria del programa) distante k localidades. • Formato: RJMP k La dirección de salto se obtiene sumando una constante con signo (k) al PC. PC PC+k+1
54
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Incondicionales: IJMP: La dirección de salto es indicada por el contenido del registro puntero Z. • Formato: IJMP La dirección de salto se obtiene del registro puntero Z. PC Z • Ejemplo: LDI R30, 0 ; Parte baja de la dirección de salto LDI R31, 0X8 ; Parte alta de la dirección de salto 55 IJMP ; Salto a la dirección $800
Intrucciones de Uc ATmega164p Condicionales: Instrucciones que operan con la influencia de SREG (Registro de Estado).
INSTRUCCIÓN
CONDICIÓN
BRLO BRSH
Bifurcar si C = 1 Bifurcar si C = 0
BREQ BRNE BRMI BRPL BRVS BRVC
Bifurcar si Z = 1 Bifurcar si Z = 0 Bifurcar si N = 1 Bifurcar si N = 0 Bifurcar si V = 1 Bifurcar si V = 0
C= Bandera del carry Si existe carry C=1 Si no existe carry C=0 Z= Bandera del 0 Si el resultado de la operación=0 Z=1 Si el resultado de la operación distinto de 0 Z=0 N=Bandera de Negación Si el bit D7 del resultado = 0N=0 (Signo +) Si el bit D7 del resultado = 1N=1 (Signo -) V=Bandera de desbordamiento Se activa cuando el resultado de una operación 56
con números con signo es demasiado larga.
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU: 32 Registros de Propósito General
SREG H,S,V,N,Z,C
AL U
BANDERAS 57
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
32 RPG
SREG H,S,V,N,Z, C BANDERAS
AL U
C= Bandera del carry (Detecta errores en operaciones aritméticas sin signo.) Si existe carry C=1 Si no existe carry C=0 Z= Bandera del 0 Si el resultado de la operación=0 Z=1 Si el resultado de la operación distinto de 0 Z=0 N=Bandera de Negación Si el bit D7 del resultado = 0N=0 (Signo +) Si el bit D7 del resultado = 1N=1 (Signo -) D D D 7 6 5
D 4
D 3
D D D0 2 1 58
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
32 RPG
SREG H,S,V,N,Z, C BANDERAS
AL U
V=Bandera de desbordamiento Se activa cuando el resultado de una operación con números con signo es demasiado larga.
S= Bit de signo OR EXCLUSIVE entre bandera N y V. H= Bandera del carry intermedio
Si existe un carry intermedio desde D3 a D4 durante una ADD ó SUB se necesita activar H. D D D 7 6 5
D 4
D 3
D D D0 2 1
59
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
32 RPG
SREG H,S,V,N,Z, C BANDERAS
AL U
Los estados de las banderas indican condiciones que resultan después de la ejecución de las instrucciones. Cada bandera puede ser usada para realizar una bifurcación condicional. 60
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
Ejemplo: LDI R19,3
; R19 = 3
Z=0
DEC R19
; R19 = 2
Z=0
DEC R19
; R19 = 1
Z=0
DEC R19
; R19 = 0
Z=1
61
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
Ejemplo: Mostrar el estado de las banderas C, H y Z : LDI R20,0x38 ; R20 = $38 LDI R19,0x2F ; R19 = $2F ADD R19,R20 ; R19 = R19+R20 Bande Estado ra
Detalle
Valores
C
0
No hay carry después D7 = 0 0110 0111 de D7
H
1
Si existe carry entre D3 y D4
Z
0
R20 no es igual a cero R20 = 0110 0111 $67
Carry = 1 62
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Registro de Estado y ALU:
Ejemplo: Mostrar el estado de las banderas C, H y Z : LDI R19,0x9C ; R19 = $9C LDI R20,0x64 ; R20 = $64 ADD R20,R19 ; R20 = R20+R19 Bande Estado ra
Detalle
Valores
C
1
Si hay carry después de D7
1 0000 0000
H
1
Si existe carry entre D3 y D4
Carry = 1
Z
1
R20 es igual a cero
R20 = 1 0000 0000
63
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación / Manipulación de bits:
Condicionales: SBRC: No considera la siguiente instrucción si el bit del registro es cero. • Formato: SBRC Rr, b • Ejemplo: SBRC R0,7 ; Omitir la siguiente instrucción si el
bit 7 de R0 es 0
64
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación / Manipulación de bits:
Condicionales: SBRS: No considera la siguiente instrucción si el bit del registro es uno. • Formato: SBRS Rr, b • ejemplo: SBRS R0,7 ; Omitir la siguiente instrucción si el
bit 7 de R0 es 1
65
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación / Manipulación de bits:
Condicionales: SBIC: No considera la siguiente instrucción si el bit del Registro de E/S es cero. • Formato: SBIC A, b ;A= • ejemplo:
Registro E/S
SBIC 0x3F,7 ; Omitir la siguiente instrucción si el
bit 7 del R63 es 0
66
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación / Manipulación de bits:
Condicionales: SBIS: No considera la siguiente instrucción si el bit del Registro de E/S es uno. • Formato: SBIS A, b ;A= • ejemplo:
Registro E/S
SBIC 0x3F,7 ; Omitir la siguiente instrucción si el
bit 7 del R63 es 1
67
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Condicionales: Comparar el contenido de un registro Instrucción Salto
Formato
Función
I
I
Rd, k
Compara el registro con un valor inmediato.
Rd, Rr
Compara entre dos registros
C
C
Rd, Rr
Compara entre dos registros y el carry.
SE
SE
Rd, Rr
Compara entre dos registros y no considera la siguiente instrucción si son iguales 68
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación:
Condicionales: Comparar el contenido de un registro Instrucción
NEMÓNICO
I
BREQ
Saltar si son iguales
BRNE
Saltar si no son iguales
C
BRSH
Saltar si es igual o mayor
SE
BRLO
Saltar si es menor
FUNCIÓN
69
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Llamar a subrutinas CALL: Guarda en el Stack Pointer la dirección de la próxima instrucción y salta a la localidad de la flash con dirección k. »
Formato:
CALL k RCALL: Guarda en el Stack Pointer la dirección de la próxima instrucción y salta a la localidad de la flash distante k localidades, desde la ubicación de la instrucción llamada. Formato:
RCALL k 70
Intrucciones de Uc ATmega164p – Salto y bifurcación Llamar a subrutinas
ICALL: Guarda en el Stack Pointer la dirección de la próxima instrucción, la ejecución del programa continua en la dirección especificada en el contenido del puntero Z. »
Formato:
ICALL
RET: Se emplea para volver de una subrutina previamente llamada por CALL Formato:
RET
RETI: Obtiene desde el Stack la dirección que fue guardada por la interrupción. RETI 71 Formato:
Intrucciones de Uc ATmega164p – Subrutinas Empleadas para facilitar y optimizar la programación. Son manejadas por Instruciones de Salto. Las direcciones de retorno se almacenan en la PILA o STACK. Puede existir subrutinas anidadas. Una subrutina debe terminar con la instrucción de retorno (RET).
72
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos/ Manipulación de bits:
SBI: Instrucción que permite escribir un bit del Puerto a 1 L. • Formato: • Ejemplo:
SBI PORTx, b 0,1,2,3,4,5,6,7
;b=
SBI PORTB,7 ; Pin 7 del Puerto B tiene a la salida 1 Lógico
73
Intrucciones de Uc ATmega164p – Transferencia de datos/ Manipulación de bits: CBI: Instrucción que permite escribir un bit del Puerto a 0L. • Formato:
• Ejemplo:
CBI PORTx, b 0,1,2,3,4,5,6,7
;b=
CBI PORTB,0 ; Pin 0 del Puerto B tiene a la salida 0 Lógico
74
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones Nemónico
Función
CLR
Limpia un registro
ROL
Recorre todos los bits del registro destino a la izquierda. La bandera del acarreo se pasa al Bit 0 del registro y el Bit 7 se pasa a la bandera del acarreo, C.
SEC
Configura a uno el bit de la bandera de acarreo, C
CLC
Limpia la bandera de acarreo, C. 75
Intrucciones de Uc ATmega164p – Creación del programa: Editar Programa Código del programa/ Archivo fuente
Proyecto1.asm Depurar/Ejecutar
.eep
.hex
.map
.lst
Inicializar la EEPROM
FLASH
Etiquetas definidas en el programa.
Muestra el binario, el código fuente y la cantidad de memoria que usa el programa
.obj
Entrada al simulador
.err
Errores 76
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales LD: Carga el valor desde una localidad de la SRAM a los Registros de Propósito General, utilizando direccionamiento indirecto. »
Formato:
LD Rd, Registros_punteros
•
Ejemplo: LD R16, X ;Cargo en R16 el contenido apuntado por X
77
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales LD con Post-incremento: El valor del puntero se incrementa posteriormente. »
Formato:
LD Rd, Registros_punteros +
•
Ejemplo:
LD R16, X+
-1era ejecución R16=Contenido apuntado por X -2da ejecución R16=Contenido apuntado por X incrementado en 1 78
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales LD con Pre-Disminución: El valor del puntero se disminuye previamente. »
Formato:
LD Rd, - Registros_punteros
•
Ejemplo:
LD R16, -X
-1era ejecución R16=Contenido apuntado por X decrementado en 1 79
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales LD con Desplazamiento: El valor del puntero se suma el desplazamiento. »
Formato:
LDD Rd, Registros_punteros(X/Y) + q •
Ejemplo: LDD R16, Y+8 -1era ejecución R16=Contenido de la localidad apuntada por Y pero desplazada en 8. 80
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales ST: Guardar el contenido de los Registros de Propósito General a una dirección localizada en la SRAM mediante direccionamiento indirecto. »
Formato:
ST Registros_punteros,Rr •
Ejemplo:
ST X,R16
Guardo en la localidad apuntada por X el contenido de R16
81
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales ST con Post-incremento: El valor del puntero se incrementa posteriormente. »
Formato:
ST Registros_punteros +, Rr •
Ejemplo:
ST X+,R16
-1era ejecución, la localidad apuntada por X recibe el contenido de R16 -2da ejecución, la localidad apuntada por X recibe el contenido de R16 incrementada en 1 82
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales ST con Pre-Disminución: El valor del puntero se disminuye previamente. »
Formato:
ST -Registros_punteros,Rr
•
Ejemplo:
ST -X , R16
-1era ejecución, la localidad apuntada por X recibe el contenido de R16 decrementado en 1 83
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales STD con Desplazamiento: El valor del puntero se suma el desplazamiento. »
Formato:
STD Registros_punteros(Z/Y) + q, Rr •
Ejemplo:
STD Z+8, R16
-1era ejecución, la localidad apuntada por X pero desplazada en 8, recibe el contenido de R16 84
Intrucciones de Uc ATmega164p – Instrucciones de transferencia especiales LPM: Carga un byte del registro apuntado por Z a un registro destino mediante direccionamiento indirecto. .
•
Ejemplo: LDI ZH,high(Tabla*2) ;Inicializa el registro Z LDI ZL,low(Tabla*2) LPM r16,Z ;Carga una constante de la memoria de programa apuntada por Z 15 1 0
8
Dirección
7
Selección 85
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