содержание .. 4 5 6 7 ..

Микроконтроллеры для систем автоматики - часть 6

Косвенная адресация

Косвенным образом могут адресоваться ячейки памяти данных или памяти

программ.

Операнд содержится в ячейке памяти данных. Адрес операнда находится в одном

из регистров косвенной адресации X, Y или Z.

Например,

Rd, X

load indirect

Rd <- (X)

ld Rd,

Y load indirect

Rd <- (Y)

ld Rd,

Z load indirect

Rd <- (Z)

В 16-битном формате команды адрес ячейки памяти не фигурирует (рис. 3.14).

Data Memory (SRAM)

Регистр X, Y или Z

$0000

0 $0001

$0002

$045F

Рис.3.14. Косвенная адресация памяти данных

Операнд содержится в ячейке памяти данных. Адрес операнда находится в одном

из регистров косвенной адресации X, Y или Z. После выполнения операции регистр
косвенной адресации (X, Y или Z) инкрементируется (рис. 3.15).

Например:

ld Rd,

X+ load indirect and post-increment

Rd <- (X), X <- X + 1

ld Rd,

Y+ load indirect and post-increment

Rd <- (Y), Y <- Y + 1

Data Memory (SRAM)

Регистр X, Y или Z

$0000

0 $0001

$0002

$045F

Рис. 3.15. Косвенная адресация памяти данных с постинкрементом

Операнд содержится в ячейке памяти данных. Адрес операнда находится в одном

из регистров косвенной адресации X, Y или Z. Перед выполнением операции регистр
косвенной адресации (X, Y или Z) декрементируется (рис. 3.16).

Например:

ld Rd,

X load indirect and pre-decrement

X <- X - 1, Rd <- (X)

Data Memory (SRAM)

Регистр X, Y или Z

$0000

0 $0001

$0002

-1

$k-1

$045F

Рис.3.16. Косвенная адресация памяти данных с преддекрементом

Операнд содержится в ячейке памяти данных. Адрес операнда вычисляется

суммированием содержимого регистра Y или Z с 6 битами адреса, содержащимися в
инструкции (рис. 3.17).

Например,

ldd

Rd,Y+q

load indirect with displacement

Rd <- (Y + q)

ldd Rd,

Z+q load indirect with displacement

Rd <- (Z + q)

Data Memory (SRAM)

Регистр Y или Z

$0000

0 $0001

$0002

$(k+1+g)

15 11

10 6

ОР d q

$045F

Рис.3.17. Косвенная адресация памяти данных со смещением

Адрес константы в памяти программ определяется содержимым регистра Z или

выполнение программы продолжается с адреса, записанного в регистре Z (программный
счетчик загружается содержимым регистра Z).

Например, команды, обращающиеся за данными к памяти программ:

lpm

load program memory

R1:R0 <- (Z)

spm

store program memory

(Z) <- R1:R0

Инструкция SPM, модифицирующая программу может быть использована только в

разделе Boot Program Section памяти программ (рис.2.1).

Команды переходов

ijmp

indirect jump to (z)

PC <- Z

Program

Memory

Регистр Z

$0000

0 $0001

$0002

$1FFF

Рис. 3.18. Косвенная адресация памяти программ

Относительная адресация

Относительная адресация используется при обращении к памяти программ. В

инструкциях перехода с помощью относительной адресации модифицируется содержимое
программного счетчика.

Например,

rjmp k

relative jump

PC <- PC + k + 1

rcall k

relative subroutine call

PC <- PC + k + 1

При этом Выполнение программы продолжается с адреса PC + k + 1. Значение

относительного адреса может быть от -2048 до 2047 (рис. 3.19).

Program Memory (Flash)

Программный счетчик

$0000

0 $0001

$0002

$(PC+k+1)

15 12 11

ОР k

$1FFF

Рис.3.19. Относительная адресация памяти программ

Л А С С И Ф И К А Ц И Я К О М А Н Д

Множество инструкций микроконтроллера образует систему команд. Система

команд, как правило, не меняется для всех микроконтроллеров одного семейства. В полном
списке  инструкций  при  описании  системы  обычно  выделяются  отдельные  группы,
родственных  по  применению  инструкций,  например,  арифметические  и  логические
команды,  команды  пересылки  и  др.  Это  деление  довольно  условно  и  полностью
определяется политикой разработчика.

При описании системы команд приводится полная информация о каждой

инструкции: способах адресации, использовании флагов регистра состояния, времени
исполнения.

В качестве примера рассмотрим систему команд микроконтроллера ATmega 163.
Система команд микроконтроллера содержит 130 команд, условно разделенных на

четыре группы:

команды пересылки данных (data transfer instructions),

арифметические и логические команды (arithmetic and logic instructions

)

команды работы с битами (bit and bit-test instructions),

команды ветвления (branch instructions).

При описании системы команд использованы следующие обозначения:

º Rd

регистр-приемник результата (0

≤

31),

º Rd*

регистр-приемник результата с номером более 16 (16

≤

31),

º Rr

регистр-источник (0

≤

31),

º Rdl:

регистры R24, R26, R28, R30 (для инструкций ADIW и SBIW),

º P-

адрес регистра ввода/вывода,

º P*-

адрес побитно адресуемого регистра ввода/вывода ($00-$1F)

º K

символьная или численная константа (8 бит)

º k

адресная константа

º b

номер бита в регистре (3 бита)

º s

номер бита в регистре статуса (3 бита)

X, Y, Z - регистры косвенной адресации (X=R27:R26, Y=R29:R28; Z=R31:R30

Команды пересылки

Команды пересылки осуществляют перемещение данных между ячейками памяти

и регистрами процессорного ядра. Один из операндов, участвующих в инструкции, является
источником данных, второй – приемником. При пересылке из источника в приемник копия
данных всегда остается в источнике. Таким образом, все команды пересылки практически
осуществляют копирование данных.

Одним из операндов в любой команде пересылки обычно является регистр общего

назначения процессорного ядра. Вторым может быть любой регистр или ячейка памяти.

Инструкции, как правило, не влияют на флаги в регистре состояния процессорного

ядра.

В системе команд микроконтроллеров AVR предусмотрено 34 инструкции,

осуществляющие  пересылку  данных.  В  инструкциях  используются  все,  за  исключением
битовых,  способы  адресации  данных;  одним  из  операндов в любой инструкции является
регистр  общего  назначения.  Инструкция ldi (load immediate),  использующая
непосредственную  адресацию,  может  быть  использована  только  в  старшей  половине
файла регистров общего назначения (R16….R31), остальные команды работают с любым
из  регистров  файла.  Инструкцию spm (store program memory),  осуществляющую  запись

содержание .. 4 5 6 7 ..