23_10.pdf

Też to potrafisz

W kolejnym odcinku poświęconym

naszym wspólnym staraniom mają−

cym na celu ujarzmienie mikrokont−

rolera 8051 postaram się zapoznać

Was drodzy Czytelnicy w przystęp−

ny sposób z listą instrukcji tego pro−

cesora. Na końcu tego odcinka cze−

ka na Was druga już lekcja – czyli

kolejny praktyczny krok w nauce

z wykorzystaniem naszego kompu−

terka edukacyjnego z 8051.

Dziś wspólnie napiszemy i przeanali−

zujemy krótki ale już prawdziwie

asemblerowy program

Mikrokontrolery?

To takie proste...

Część 7

Asembler – język maszynowy procesora

W poprzednim odcinku poznałeś już

ideę tworzenia programów na mikrokont−

rolery 8051. Wiesz że do tego celu nie−

zbędny jest zestaw instrukcji danego pro−

cesora (u nas jest to rodzina MCS−51, któ−

ra ma wspólny język programowania) oraz

znajomość kodów numerycznych po−

szczególnych instrukcji w przypadku kiedy

nie masz dostępu do komputera i wszyst−

kie czynności musisz wykonać ręcznie.

W przypadku kiedy do dyspozycji progra−

misty jest komputer, procedurę tłumacze−

nia instrukcji zapisanych jawnie – w języku

asemblera – automatycznie wykonuje

komputer korzystający z programu zwane−

go kompilatorem. Autor cyklu zadbał, aby

każdy z Was drodzy Czytelnicy, niskim

kosztem mógł stać się posiadaczem takie−

go kompilatora. Jest on dostępny na dys−

kietkach 3,5” w ofercie handlowej AVT

pod nazwą AVT−2250/D. Ważną informacją

jest to że zamieszczono tam dwie wersje

kompilatora: wersję angielską oraz pols−

ką!. Jest to chyba pierwszy program tego

typu komunikujący się w naszym ojczys−

tym języku z programistą. Dzięki temu

osoby nie znające angielskiego będą mog−

ły bez problemów korzystać z takiej wers−

ji kompilatora. Funkcjonalnie obie wersje

są takie same, to znaczy że wykonują

wszystkie czynności identycznie, jedynie

komunikaty zgłaszane przez program wy−

stępują w dwóch rożnych językach, jak

wspomniałem wcześniej. Na dyskietce

znajduje się plik tekstowy z rozszerzeniem

.DOC, w którym zawarte są informacje

o kompilatorze i jego możliwościach nie−

zbędne do prawidłowego posługiwania

się nim. Dlatego nie zbędę opisywał

szczegółowo tych spraw, ponieważ wśród

naszych czytelników są osoby nie mające

komputera PC a poza tym każdy zaintere−

sowany PC−towiec będzie miał sam okaz−

ję na zapoznanie się z instrukcją użytkowa−

nia programu.

Ze względu na mocno ograniczone

możliwości „ręcznej” kompilacji tworzo−

nych przez Ciebie programów do postaci

maszynowej, powinieneś już teraz zasta−

nowić się nad możliwością nabycia lub

przynajmniej korzystania z komputera PC,

nawet poczciwej AT czy XT. Efektywne,

pozbawione niepotrzebnych pomyłek,

tworzenie nawet mało skomplikowanych

programów jest możliwe tylko przy wyko−

rzystaniu komputera oraz kompilatora,

który jest dostępny dla wszystkich zainte−

resowanych po przystępnej cenie.

W tym miejscy chcę uspokoić wszyst−

kich antykomputerowców. Wszystkie

przedstawiane w cyklu przykładowe pro−

gramy będą drukowane w postaci czytel−

nej i jasnej także dla tego grona czytelni−

ków. Ułatwi to analizę i pokaże jak

w praktyce tłumaczy się komendy asem−

blera na język maszynowy.

W tym odcinku szkoły mikroprocesoro−

wej zapoznamy się z listą instrukcji proce−

sora, oraz dodatkowo zbierzemy „w ca−

łość” wiadomości dotyczące wszystkich

rejestrów specjalnych SFR – także tych

nie omawianych (na razie). Wszystko to

jest umieszczone dodatkowo we wkładce

wewnątrz numeru w postaci kartki A4

z nadrukowanymi dwustronnie skrótowo

wszysktimi informacjami niezbędnymi do

rozpoczęcie pisania własnych programów

oraz ich tłumaczenia (asemblacji) w przy−

padku osób które musza to zrobić ręcznie.

Taka „ściąga” powinna być przez Ciebie

drogi Czytelniku wycięta a następnie zafo−

liowana, by mogła ci służyć przez cały

czas zabawy z procesorem 8051. Zawie−

szenie jej na ścianie nad twoim biurkiem

z pewnością ułatwi Ci poznanie i zapamię−

tanie wszystkich instrukcji procesora, tak

abyś w przyszłości mógł władać asemble−

rem tak ja własnym ojczystym językiem –

gwarantuję Ci – jest to możliwe!

Przejdźmy zatem do zapoznania się

i wyjaśnienia działania wszystkich pole−

ceń kontrolerów 8051.

Lista instrukcji

Informacje zawarte w tej części artyku−

łu są rozszerzeniem listy przedstawionej

we wkładce wewnątrz numeru. Dlatego

analizują opisy poszczególnych instrukcji

powinieneś mieć także przed oczyma

wspomnianą „ściągę”. Kiedy w przy−

szłości nabierzesz nieco wprawy w posłu−

giwaniu się poleceniami asemblera, po−

trzebna będzie Ci tylko strona z wkładki,

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/97

Też to potrafisz

a do niniejszego opisu będzie mógł za−

wsze wrócić w przypadku niejasności,

szczególnie wtedy jeżeli będziesz chciał

tworzyć programy nie mając dostępu do

komputera PC. Tak więc zaczynamy.

Opis każdej instrukcji składa się zasad−

niczo z następujących elementów:

– nazwy angielskiej i polskiej instrukcji: pkt. a)

– krótkiego opisu działania instrukcji: pkt.b)

– wyszczególnienia znaczników na które

działa instrukcja: pkt. c)

– opisu szczegółowego instrukcji lub jej

rodzajów: pkt. d), wraz z podaniem for−

matu i kodów maszynowych instrukcji,

w zapisanych binarnie i heksadecymal−

nie, z podaniem ilości cykli i bajtów ko−

du oraz ewentualnie poparte przykła−

dem lub uwagami dotyczącymi efek−

tów użycia danej instrukcji.

Większość z tych informacji znajduje

się także w tabeli zestawieniowej instruk−

cji we wkładce wewnątrz numeru.

b) Do wartości przechowywanej w akumulato−

rze dodawany jest wskazany argument oraz

zawartość znacznika przeniesienia C, a wy−

nik zostaje wpisany do akumulatora.

c) znaczniki: C, AC i OV

d) rodzaje instrukcji:

– ADDC A , Rn

do akumulatora dodawana jest zawartość

rejestru Rn oraz C

A <− A + Rn + C gdzie Rn = R0...R7 (jeden

z rejestrów roboczych)

kod: 00111n2 n1 n0 gdzie n2...n0 –

wskazują na R0...7 stąd: 38h−3Fh

cykle: 1 bajty: 1

przykład: ADDC A , R4

– ADDC A , adres

do akumulatora dodawana jest zawartość

komórki w wewn. RAM

o adresie „adres” oraz znacznik C

A <− A + (adres) + C

kod: 00110101 35h

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji 35h + adres)

przykład: ADDC A , 7Eh (dodanie do A za−

wartości komórki o adresie 7Eh)

– ADDC A , @Ri

do akumulatora dodawana jest zawartość

komórki w wewn. RAM

o adresie wskazywanym przez rejestr Ri.

(R0 lub R1) oraz C

A <− A + (Ri) + C

kod: 0011011i gdzie i wskazuje na

R0 (i=0) lub R1 (i=1) stąd: 36h, 37h

cykle: 1 bajty: 1

przykład: ADDC A , @R1 (dodanie do A za−

wartości komórki o adresie w R1)

– ADDC A , #dana

do akumulatora dodawany jest argument

stały (8−bitowa liczba) i C

A <− A + dana + C

kod: 00110100

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji + dana)

przykład: ADDC A , #120 (dodanie do

A liczby 120)

A <− A – (Ri) – C

kod: 1 0 0 1 011i gdzie i wskazuje na R0

(i=0) lub R1 (i=1) stąd: 96h, 97h

cykle: 1 bajty: 1

przykład: SUBB A , @R1 (odjęcie od A za−

wartości komórki o adresie w R1oraz C)

– SUBB A , #dana

od akumulatora odejmowany jest argu−

ment stały (8−bitowa liczba) oraz C

A <− A – dana – C

kod: 1 0010100

94h

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji + dana)

przykład: ADDC A , #86h (odjęcie od A licz−

by 86h i znacznika C)

“INC”

a) ang. „increment” – zwiększenie o 1

b) do wskazanego argumentu jest dodawana

jedynka

c) znaczniki: bez zmian

d) rodzaje instrukcji:

– INC A

do akumulatora dodawana jest jedynka

A <− A + 1

kod: 0 0000100

04h

cykle: 1

bajty: 1

Operacje arytmetyczne

– INC Rn

do zawartości rejestru Rn dodawana jest

jedynka

Rn <− Rn + 1 gdzie Rn = R0...R7 (jeden

z rejestrów roboczych)

kod: 0 0 0 0 1 n2 n1 n0 gdzie n2...n0 –

wskazują na R0...7 stąd: 08h−0Fh

cykle: 1

“ADD”

a) ang. „add to acummulator” – dodaj do aku−

mulatora

b) Do wartości przechowywanej w akumulato−

rze dodawany jest wskazany argument,

a wynik zostaje wpisany do akumulatora.

c) znaczniki: C, AC i OV

d) rodzaje instrukcji:

– ADD A , Rn

do akumulatora dodawana jest zawartość

rejestru Rn

A <− A + Rn gdzie Rn = R0...R7 (jeden

z rejestrów roboczych)

kod: 0 0 1 0 1 n2 n1 n0, gdzie n2...n0 –

wskazują na R0...7 stąd: 28h−2Fh

cykle: 1 bajty: 1

przykład: ADD A , R2

– ADD A , adres

do akumulatora dodawana jest zawartość

komórki w wewn. RAM

o adresie „adres”

A <− A + (adres)

kod: 0 0 1 0 0 1 0 1 25h

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji 25h + adres)

przykład: ADD A , 2Fh (dodanie do

A zawartości komórki o adresie 2Fh)

– ADD A , @Ri

do akumulatora dodawana jest zawartość

komórki w wewn. RAM

o adresie wskazywanym przez rejestr Ri

(R0 lub R1)

A <− A + (Ri).

kod: 0 0 1 0 0 1 1 i gdzie i wskazuje na

R0 (i=0) lub R1 (i=1) stąd: 26h, 27h

cykle: 1 bajty: 1

przykład: ADD A , @R0 (dodanie do

A zawartości komórki o adresie w R0)

– ADD A , #dana

do akumulatora dodawany jest argument

stały (8−bitowa liczba)

A <− A + dana

kod: 0 0 1 0 0 1 0 0

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji + dana)

przykład: ADD A , #120 (dodanie do A licz−

by 120)

“ADDC”

a) ang. „add to acummulator with carry” – do−

daj do akumulatora z przeniesieniem

bajty: 1

przykład: INC R3

– INC adres

do zawartości komórki o adresie „adres”

dodawana jest jedynka

(adres) <− (adres) + 1

kod: 0 0000101 05h

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji 05h + adres)

przykład: INC 12h (inkrementacja zawartoś−

ci komórki o adresie 12h)

– INC @Ri

do zawartości komórki o adresie wskazy−

wanym przez Ri dodawana jest jedynka

(Ri) <− (Ri) + 1

kod: 0 000011i gdzie i wskazuje na

R0 (i=0) lub R1 (i=1) stąd: 06h, 07h

cykle: 1 bajty: 1

przykład: INC @R1

– INC DPTR

do 16−bitowego wskaźnika danych DPTR

złożonego z rejestrów SFR: DPH (bardziej

znaczący bajt) i DPL (mniej znaczący bajt)

dodawana jest jedynka.

Znaczniki nie ulegają zmianie.

DPTR <− DPTR + 1

kod: 1 0100011 A3h

cykle: 2

“SUBB”

a) ang. „substract from acummulator with bor−

row” – odejmij od akumulatora z pożyczką

b) Od wartości przechowywanej w akumulato−

rze odejmowany jest wskazany argument

oraz zawartość znacznika przeniesienia C,

a wynik zostaje wpisany do akumulatora.

c) znaczniki: C, AC i OV

d) rodzaje instrukcji:

– SUBB A , Rn

od akumulatora odejmowana jest zawar−

tość rejestru Rn oraz C

A <− A – Rn – C gdzie Rn = R0...R7 (jeden

z rejestrów roboczych)

kod: 10011n2 n1 n0 gdzie n2...n0 –

wskazują na R0...7 stąd: 98h−9Fh

cykle: 1 bajty: 1

przykład: SUBB A , R6

– SUBB A , adres

od akumulatora odejmowana jest zawar−

tość komórki w wewn. RAM

o adresie „adres” oraz znacznik C

A <− A – (adres) – C

kod: 10010101 95h

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji 95h + adres)

przykład: SUBB A , 45h (odjęcie od A zawartości

komórki o adresie 45h i znacznika C)

– SUBB A , @Ri

od akumulatora odejmowana jest zawar−

tość komórki w wewn. RAM

o adresie wskazywanym przez rejestr Ri.

(R0 lub R1) oraz C

bajty: 1

“DEC”

a) ang. „decrement” – zmniejszenie o 1

b) od wskazanego argumentu odejmowana

jest jedynka

c) znaczniki: bez zmian

d) rodzaje instrukcji:

– DEC A

od akumulatora odejmowana jest jedynka

A <− A – 1

kod: 0 0010100 14h

cykle: 1

bajty: 1

– DEC Rn

od zawartości rejestru Rn odejmowana jest

jedynka

Rn <− Rn – 1 gdzie Rn = R0...R7 (jeden

z rejestrów roboczych)

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/97

Też to potrafisz

kod: 00011n2 n1 n0 gdzie n2...n0 –

wskazują na R0...7 stąd: 18h−1Fh

cykle: 1

bajty: 1

cykle: 1 bajty: 1

Przykład: jeżeli w wyniku dodawania

w akumulatorze jest liczba 6Ah, to po ko−

rekcji dziesiętnej akumulator będzie zawie−

rał liczbę 70h, patrz listing:

MOV A,#69h ;wpisanie liczby 69h

do akumulatora

– ANL adres , #dana

wymnożona logicznie zostaje zawartość

komórki o adresie „adres” przez argument

stały (8−bitowa liczba)

(adres) <− (adres)

przykład: DEC R5

– DEC adres

od zawartości komórki o adresie „adres”

odejmowana jest jedynka

(adres) <− (adres) – 1

kod: 00010101 15h

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji 15h + adres)

przykład: DEC 3Fh (inkrementacja zawar−

tości komórki o adresie 3Fh)

– DEC @Ri

od zawartości komórki o adresie wskazy−

wanym przez Ri odejmowana jest jedynka

(Ri) <− (Ri) – 1

kod: 0001011i gdzie i wskazuje na

R0 (i=0) lub R1 (i=1) stąd: 16h, 17h

cykle: 1 bajty: 1

przykład: DEC @R0

dana

kod: 0 1 0 1 0 0 1 1 53h

cykle: 2 bajty: 3 (kod instrukcji

54h + adres + dana)

przykład: ANL 45h , #23 (mnożenie logicz−

ne zawartości komórki 45h i liczby 23)

(1)

ADD

A,#1

;inkrementacja

akumulatora poprzez

dodawanie

(2)

;w wyniku tego

w A będzie liczba 6Ah

“ORL”

a) ang. „logical OR” – zsumuj logicznie

b) wykonywana jest suma logiczna OR (doda−

wanie bitów „bit po bicie”) wskazanych

w instrukcji dwóch argumentów. Wynik

operacji jest wpisywany do argumentu pier−

wszego instrukcji

c) znaczniki: nie zmieniają się

d) rodzaje instrukcji:

– ORL A , Rn

dodana logicznie zostaje zawartość akumu−

latora i rejestru Rn, wynik w A

A <− A

;korekcja dziesiętna A,

w A będzie po tym

70h

(3).

Uwaga: jeżeli w przykładzie w linii (2) użyje−

my instrukcji INC A zamiast dodania jedyni,

to korekcja dziesiętna będzie nieprawidłowa.

Operacje logiczne

“MUL AB”

a) ang. „multiply” – pomnóż

b) 8−bitowa liczba bez znaku znajdująca się w aku−

mulatorze jest mnożona przez 8−bitową liczbę

bez znaku z rejestru B. 16−bitowy wynik wpisy−

wany jest do rejestrów B i A (bardziej znaczący

bajt do B, mniej znaczący bajt do A)

c) znaczniki: jeśli wynik mnożenia jest > 255 to

ustawiany jest znacznik OV, w przeciwnym razie

OV jest zerowany. znacznik C jest zerowany.

d) B.A <− A x B

kod: 10100100

“ANL”

a) ang. „logical AND” – pomnóż logicznie

b) wykonywany jest iloczyn logiczny AND

(mnożenie bitów „bit po bicie”) wskaza−

nych w instrukcji dwóch argumentów. Wy−

nik operacji jest wpisywany do argumentu

pierwszego instrukcji

c) znaczniki: nie zmieniają się

d) rodzaje instrukcji:

– ANL A , Rn

wymnożona logicznie zostaje zawartość

akumulatora i rejestru Rn, wynik w A

A <− A

Rn gdzie Rn = R0...R7 (jeden

z rejestrów roboczych)

kod: 0 1 0 0 1 n2 n1 n0 gdzie n2...n0 –

wskazują na R0...7 stąd: 48h−4Fh

cykle: 1 bajty: 1

przykład: ORL A , R7

– ORL A , adres

dodana logicznie zostaje zawartość akumu−

latora i komórki o podanym adresie

„adres”, wynik zostaje umieszczony w A

A <− A ∪ (adres)

kod: 0 1 0 0 0 1 0 1 45h

cykle: 1

A4h

cykle: 4

bajty: 1

Rn gdzie Rn = R0...R7 (jeden

z rejestrów roboczych)

kod: 0 1 0 1 1 n2 n1 n0 gdzie n2...n0 –

wskazują na R0...7 stąd: 58h−5Fh

cykle: 1 bajty: 1

przykład: ANL A , R3

– ANL A , adres

wymnożona logicznie zostaje zawartość

akumulatora i komórki o podanym adresie

„adres”, wynik zostaje umieszczony w A

A <− A

“ DIV AB”

a) ang. „divide” – podziel

b) 8−bitowa liczba bez znaku, znajdująca się

w akumulatorze jest dzielona przez 8−bito−

wą liczbę z rejestru B. Cześć całkowita ilora−

zu wpisywana jest do akumulatora, a reszta

z dzielenia do rejestru B. W przypadku gdy

dzielnik jest równy 0 (B=0) to po wykonaniu

operacji zawartość akumulatorze i rejestru

B jest nieokreślona oraz dodatkowo usta−

wiony zostaje znacznik OV.

c) znaczniki: C = 0, OV =0 (zerowane)

d) A <− A : B B <− reszta (A : B)

kod: 10000100 84h

cykle: 4 bajty: 1

bajty: 2 (kod instrukcji

45h + adres)

przykład: ORL A , 19h (dodanie logiczne

A i zawartości komórki pod adresem 19h)

– ORL A , @Ri

dodana logicznie zostaje zawartość akumu−

latora komórki w wewn. RAM o adresie

wskazywanym przez rejestr Ri. (R0 lub R1)

A <− A ∪ (Ri)

kod: 0 1 0 0 0 1 1 i gdzie i wskazu−

je na R0 (i=0) lub R1 (i=1) stąd: 46h, 47h

cykle: 1 bajty: 1

przykład: ORL A , @R0 (dodanie logiczne

A i zawartości komórki o adresie w R0)

– ORL A , #dana

dodana logicznie zostaje zawartość akumu−

latora przez argument stały (8−bitowa liczba)

A <− A ∪ dana

kod: 0 1 0 0 0 1 0 0 44h

cykle: 1

(adres)

kod: 0 1 0 1 0 1 0 1

55h

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji 55h + adres)

przykład: ANL A , 45h (mnożenie logicznie

A i zawartości komórki pod adresem 45h)

– ANL A , @Ri

wymnożona logicznie zostaje zawartość aku−

mulatora komórki w wewn. RAM o adresie

wskazywanym przez rejestr Ri. (R0 lub R1)

A <− A ∩ (Ri)

kod: 0 1 0 1 0 1 1 i gdzie i wskazuje na R0

(i=0) lub R1 (i=1) stąd: 56h, 57h

cykle: 1 bajty: 1

przykład: ANL A , @R1 (wymnożenie. logicz−

ne A i zawartości komórki o adresie w R1)

– ANL A , #dana

wymnożona logicznie zostaje zawartość aku−

mulatora przez argument stały (8−bitowa liczba)

A <− A

“DA A”

a) ang. „decimal adjust” – korekcja dziesiętna

b) wykonywana jest korekcja dziesiętna wyni−

ku dodawania. Operacja ta sprowadza wynik

do postaci dwóch cyfr dziesiętnych w kodzie

BCD, jeżeli argumenty były w kodzie BCD.

Rozkaz ten powinien być używany jedynie

w połączeniu z rozkazem dodawania (ADD,

ADDC). Także inkrementacja powinna odby−

wać się poprzez instrukcję ADD A, #1, a nie

INC A, bowiem w tym drugim przypadku nie

są ustawianie znaczniki C i AC, tak więc nie

może być wykonana korekcja dziesiętna.

Korekcja polega na tym że w przypadku kiedy

po wykonanej na akumulatorze operacji doda−

wania (ADD, ADDC) zawartość jego bitów

3...0 jest większa od 9 lub jest ustawiony

znacznik AC, to do wartości akumulatora doda−

wana jest liczba 6. Po tym jeżeli okaże się że

zawartość bitów 7...4 jest większa od 9 lub jest

ustawiony znacznik C to do tych bitów doda−

wana jest także liczba 6. Jeżeli podczas tej

ostatniej operacji wystąpiło przeniesienie to do

znacznika wpisywana jest 1, w przeciwnym

wypadku stan znacznika C nie zmienia się.

c) znaczniki: C, OV (patrz pkt.a)

d) A <− korekcja dziesiętna (A)

kod: 11010100

bajty: 2 (kod instrukcji

44h + dana)

przykład: ORL A , #23 (dodanie logiczne

A i liczby 23)

– ORL adres , A

dodana logicznie zostaje zawartość akumu−

latora i komórki o podanym adresie

„adres”, wynik zostaje umieszczony w ko−

mórce pamięci o adresie “adres”

(adres) <− (adres)

dana

kod: 0 1 0 1 0 1 0 0 54h

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji 54h + dana)

przykład: ANL A , #23 (mnożenie logiczne

A i liczby 23)

– ANL adres , A

wymnożona logicznie zostaje zawartość

akumulatora i komórki o podanym adre−

sie „adres”, wynik zostaje umieszczony

w komórce pamięci o adresie “adres”

(adres) <− (adres) ∩ A

kod: 0 1 0 1 0 0 1 1 52h

cykle: 1

kod: 0 1 0 0 0 0 1 1 42h

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji

42h + adres)

przykład: ORL A , 20h (dodanie logicznie

A i zawartości komórki pod adresem 20h)

– ORL adres , #dana

dodana logicznie zostaje zawartość komór−

ki o adresie „adres” oraz argument stały

(8−bitowa liczba)

(adres) <− (adres)

dana

kod: 0 1 0 0 0 0 1 1 43h

cykle: 2 bajty: 3 (kod instrukcji

43h + adres + dana)

przykład: ORL 12h , #99 (dodanie logiczne

zawartości komórki 12h i liczby 99)

bajty: 2 (kod instrukcji

55h + adres)

przykład: ANL A , 45h (mnożenie logicznie

A i zawartości komórki pod adresem 45h)

D4h

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/97

Też to potrafisz

“XRL”

a) ang. „logical XOR” – zsumuj mod 2 (różnica

symetryczna)

b) wykonywana jest suma mod 2 XOR wska−

zanych w instrukcji dwóch argumentów.

Wynik operacji jest wpisywany do argu−

mentu pierwszego instrukcji

c) znaczniki: nie zmieniają się

d) rodzaje instrukcji:

– XRL A , Rn

zsumowana (mod 2) zostaje zawartość

akumulatora i rejestru Rn, wynik w A

A <− A

d) A <− 0

kod: 11100100 E4h

cykle: 1 bajty: 1

Przykład: efekt wyzerowania akumulatora

można uzyskać stosując instrukcję:

MOV A , #0

lecz w tym przypadku instrukcja ma dłu−

gość 2 bajtów (a CLR A tylko 1), co

w efekcie skraca długość kodu programu

i oszczędza pamięć.

bit 1 przyjmuje wartość bitu 2

itd......

bit 6 przyjmuje wartość bitu 7

bit 7 przyjmuje wartość bitu 0

c) znaczniki: bez zmian

d) A <− rotacja w prawo (A)

kod: 0 0000011 03h

cykle: 1 bajty: 1

Przykład: jeżeli w A jest liczba 43h

(01000011 binarnie) to po wykonaniu

instrukcji

RR A

akumulator będzie zawierał liczbę: A1h

(10100001 binarnie).

Rn gdzie Rn = R0...R7 (jeden

z rejestrów roboczych)

kod: 0 1 1 0 1 n2 n1 n0 gdzie n2...n0 –

wskazują na R0...7 stąd: 68h−6Fh

cykle: 1 bajty: 1

przykład: XRL A , R7

– XRL A , adres

zsumowana (mod 2) logicznie zostaje za−

wartość akumulatora i komórki o podanym

adresie „adres”, wynik zostaje umieszczo−

ny w A

A <− A ⊕ (adres)

kod: 0 1 1 0 0 1 0 1

“CPL A”

a) ang. „complement accumulator” – zaneguj

akumulator

b) wartość akumulatora zostaje zanegowa−

na, wynik wpisany zostaje do akumulatora

c) znaczniki: bez zmian

d) A <− / A

kod: 11110100 F4h

cykle: 1 bajty: 1

Przykład: aby np. zmienić znak liczby zapi−

sanej w akumulatorze w kodzie U2 należy

wykonać sekwencję instrukcji:

CPL A

;negacja akumulatora

“RRC A”

a) ang. „rotate right through carry” – przesuń

cyklicznie w prawo ze znacznikiem C

b) zawartość akumulatora zostaje przesunięta

w prawo o 1 pozycję (o 1 bit) z uwzględnie−

niem znacznika C, to znaczy że: znacznik

C przyjmuje wartość bitu 0 (akumulatora

oczywiście)

bit 0 przyjmuje wartość bitu 1

bit 1 przyjmuje wartość bitu 2

itd......

bit 6 przyjmuje wartość bitu 7

bit 7 przyjmuje wartość znacznika C

c) znaczniki: C jest ustawiany zgodnie z wyni−

kiem operacji

d) A <− rotacja w prawo (A) z C

kod: 0 0010011 13h

cykle: 1 bajty: 1

Przykład: jeżeli w A jest liczba 54h

(01010100 binarnie) to wykonanie instruk−

cji:

CLR C

65h

INC A

;inkrementacja akumulatora

.....

“RL A”

a) ang. „rotate left” – przesuń w lewo

b) zawartość akumulatora zostaje przesunięta

w lewo o 1 pozycję (o 1 bit), to znaczy że:

bit 1 przyjmuje wartość bitu 0

bit 2 przyjmuje wartość bitu 1

itd......

bit 7 przyjmuje wartość bitu 6

bit 0 przyjmuje wartość bitu 7

c) znaczniki: bez zmian

d) A <− rotacja w lewo (A)

kod: 00100011 23h

cykle: 1 bajty: 1

Przykład: jeżeli w A jest liczba 43h (01000011

binarnie) to po wykonaniu instrukcji:

RL A

akumulator będzie zawierał liczbę: 86h

(10000110 binarnie).

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji

65h + adres)

przykład: XRL A , 19h (dodanie logiczne

A i zawartości komórki pod adresem 19h)

– XRL A , @Ri

zsumowana (mod 2) logicznie zostaje za−

wartość akumulatora komórki w

wewn. RAM o adresie wskazywanym

przez rejestr Ri. (R0 lub R1)

A <− A ⊕ (Ri)

kod: 0 1 1 0 0 1 1 i gdzie i wskazuje na

R0 (i=0) lub R1 (i=1) stąd: 66h, 67h

cykle: 1 bajty: 1

przykład: XRL A , @R0 (zsumowanie (mod 2)

logiczne A i zawartości komórki o adresie

w R0)

– XRL A , #dana

zsumowana (mod 2) logicznie zostaje za−

wartość akumulatora przez argument stały

(8−bitowa liczba)

A <− A ⊕ dana

kod: 0 1 1 0 0 1 0 0 64h

cykle: 1

;wyzeruje znacznik C

RLC A

;przesuń w lewo

z C akumulator

....

spowoduje podzielenie przez 2 liczby zapi−

sanej w naturalnym kodzie binarnym

w akumulatorze.

bajty: 2 (kod instrukcji

“RLC A”

a) ang. „rotate left through carry” – przesuń

cyklicznie w lewo ze znacznikiem C

b) zawartość akumulatora zostaje przesunięta

w lewo o 1 pozycję (o 1 bit) z uwzględnie−

niem znacznika C, to znaczy że: znacznik

C przyjmuje wartość bitu 7 (akumulatora

oczywiście)

bit 1 przyjmuje wartość bitu 0

bit 2 przyjmuje wartość bitu 1

itd......

bit 7 przyjmuje wartość bitu 6

bit 0 przyjmuje wartość znacznika C

c) znaczniki: C jest ustawiany zgodnie z wyni−

kiem operacji

d) A <− rotacja w lewo (A) z C

kod: 00110011

“SWAP A”

a) ang. „swap nibbles within accumulator” –

wymień półbajty w akumulatorze

b) w wyniku tej instrukcji wymieniona zostaje

zawartość bitów 3...0 (mniej znaczący pół−

bajt) i bitów 7...4 (bardziej znaczący półbajt)

akumulatora. Operacja ta jest równoważna

4−krotnemu przesunięciu zawartości aku−

mulatora.

c) znaczniki: bez zmian

d) A 3−0 <−> A 7−4

kod: 1 1000100 C4h

cykle: 1 bajty: 1

Przykład: sekwencja podana poniżej powo−

duje zamianę półbajtów akumulatora

MOV A , #52h ;wpisanie do akumulatora

liczby 52h

SWAP A

64h + dana)

przykład: XRL A , #23 (zsumowanie (mod

2) logiczne A i liczby 23)

– XRL adres , A

zsumowana (mod 2) logicznie zostaje za−

wartość akumulatora i komórki o

poda−

nym adresie „adres”, wynik zostaje

umieszczony w komórce pamięci o adresie

„adres”

(adres) <− (adres) ⊕ A

kod: 0 1 1 0 0 0 1 1 62h

cykle: 1

bajty: 2 (kod instrukcji

62h + adres)

przykład: XRL A , 20h (zsumowanie (mod

2) logicznie A i zawartości komórki pod ad−

resem 20h)

– XRL adres , #dana

zsumowana (mod 2) logicznie zostaje za−

wartość komórki o adresie „adres” oraz ar−

gument stały (8−bitowa liczba)

(adres) <− (adres)

33h

;wykonanie polecenia

zamiany

cykle: 1 bajty: 1

Przykład: jeżeli w A jest liczba 54h

(01010100 binarnie) to wykonanie instrukcji:

CLR C

.....

;w akumulatorze

znajduje się teraz

liczba 25h

;wyzeruje znacznik C

RLC A

;przesuń w lewo z C

;akumulator

dana

kod: 0 1 1 0 0 0 1 1 63h

cykle: 2 bajty: 3 (kod instrukcji

63h + adres + dana)

przykład: XRL 12h , #99 (dodanie logiczne

zawartości komórki 12h i liczby 99)

Uff! Na razie to tyle w następnym od−

cinku dokończenie listy instrukcji, a więc

pozostałe komendy dotyczące:

− operacji przemieszczania danych

− operacji na bitach (znacznikach)

− skoki i pozostałe

oraz krótki opis asemblera ASM51 przezna−

czony szczególnie dla komputerowców.

Sławomir Surowiński

....

spowoduje wymnożenie przez 2 liczby za−

pisanej w naturalnym kodzie binarnym

w akumulatorze.

“CLR A”

a) ang. „clear accumulator” – zeruj akumulator

b) do akumulatora zostaje wpisana wartość 0.

c) znaczniki: bez zmian

“RR A”

a) ang. „rotate right” – przesuń w prawo

b) zawartość akumulatora zostaje przesunięta

w prawo o 1 pozycję (o 1 bit), to znaczy że:

bit 0 przyjmuje wartość bitu 1

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/97

Też to potrafisz

W dzisiejszej lekcji sprawdzimy działa−

nie niektórych spośród omówionych

wcześniej instrukcji arytmetycznych i lo−

gicznych procesora na podstawie przykła−

dowego programu. Działanie programu

jest bardzo proste, otóż:

a) najpierw program prosi o wprowadze−

nie dwóch liczb 8−bitowych w postaci

heksadecymalnej,

czyli z zakresu 0...FFh (0...255 dziesięt−

nie). Pierwsza liczba wyświetlana jest

na wyświetlaczach DL1 i DL2, druga

na DL4 i DL5

b) następnie wykonywana jest wybrana

przez Ciebie operacja arytmetyczna lub

logiczna (o tym jak ją wybrać – za chwilę

c) w efekcie na wyświetlaczach DL7 i DL8

wypisywany jest wynik operacji, który mo−

żesz sprawdzić ręcznie (na papierze) lub

korzystając z kalkulatora wyposażonego

w konwerter liczb zapisanych dziesiętnie

i szesnastkowo (np. taki z MS−Windows).

Program w postaci listingu – czyli

w zapisie źródłowym z dodatkowymi in−

formacjami istotnymi szczególnie dla

tych którzy nie mają komputera jest na−

stępujący:

;Program do lekcji nr 2

;testowanie komend: ADD, SUBB, ANL, ORL, XRL, SWAP

;z wykorzystaniem instrukcji BIOS’a

;********************************

8000

org

8000h

;pocztek zewn. pamieci programu

;********************************

8000 120274

znowu:

lcall

CLS

;wyczyszczenie wyswietlacza

8003 75F001

mov

B,#1

;pozycja 1 na displeju

8006 757840

mov

DL1,#_minus

;znak “—” na pozycji wprowadzenia

8009 757940

mov

DL2,#_minus

;pierwszego skladnika

800C 1203A7

lcall

GETACC

;pobranie skladnika 1 dodawania

800F 128036

lcall

wait1

;odczekaj sekunde

8012 C0E0

push

Acc

;i przechowanie go na stosie

8014 75F004

mov

B,#4

;pozycja 4 na displeju

8017 757B40

mov

DL4,#_minus

;znak “—” na pozycji wprowadzeniaa

801A 757C40

mov

DL5,#_minus

;drugiego skladnika

801D 1203A7

lcall

GETACC

;pobranie skladnika 2 dodawania

8020 128036

lcall

wait1

;odczekaj sekunde

8023 D0F0

pop

;sciagniecie skladnika 1 ze stosu do rej.B

8025 C3

clr

;potrzebne do testowania instrukcji SUBB

8026 25F0

add

A,B

;komenda dodania skladnikow - tu wstaw inne komendy

8028 75F007

mov

B,#7

;pozycja 7 na displeju

802B 12024E

lcall

A2HEX

;wypisanie wyniku dodawania

802E 128036

lcall

wait1

;odczekaj sekunde

8031 128036

lcall

wait1

;odczekaj sekunde

8034 80CA

sjmp

znowu

;i nastepne skladniki

;********************************

8036 C0E0

wait1:

push

Acc

;przechowanie A na stosie

8038 74FF

mov

A,#255

803A 120295

lcall

DELAY

;odczekanie 0,5 sek

803D 74FF

mov

A,#255

803F 120295

lcall

DELAY

;odczekanie 0,5 sek (w sumie 1 sek.)

8042 D0E0

pop

Acc

;odtworzenie A (ze stosu)

8044 22

ret

;powrot do programu glownego

;********************************

8045

END

Szczegółowy opis listingu nie jest te−

matem niniejszej lekcji (a przyszłego

odcinka szkoły mikroprocesorowej), to−

też przedstawię tylko istotne informa−

cje potrzebne do wykonania zadania

z naszej dzisiejszej lekcji. Informacje

podzielę na te istotne dla komputerow−

ców oraz dla „ręczniaków” (o ile mogę

posłużyć się takim skrótem), tak więc,

patrzymy na listing powyżej i wyjaśnia−

my sobie:

a) w pierwszej kolumnie podany jest ad−

res początkowy danej linii programu

z zawartą w niej instrukcją. U nas adres

początkowy to 8000h – początek pa−

mięci SRAM w komputerku. Zauważ−

my że cały program zajmuje 45 bajtów,

bo ostatnim adresem jest 8045h –

ostatnia linia listingu.

b) w każdej zawierającej instrukcję lini−

i tuż za adresem znajduje się ciąg baj−

tów będący odpowiednikiem maszyno−

wym instrukcji zapisanej w dalszej

części linii w sposób jawny. Dzięki te−

mu „niekomputerowcy” będą mogli

po prostu wklepać te dane „ciurkiem”

od adresu 8000h bez mozolnego tłu−

maczenia z postaci źródłowej znajdują−

cej się w trzeciej kolumnie listingu).

Warto jednak przy tym chociaż chwilę

zastanowić się i przetłumaczyć już te−

raz (korzystając z tabeli we wkładce)

znane i nieznane instrukcje w kolej−

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/97

Lekcja 2

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: