Система команд

Система команд микроконтроллеров ATMEL семейства AVR очень большая и в то же время эффективная. Одной из отличительных особенностей микроконтроллеров AVR является то, что почти все команды выполняются за 1 тактовый цикл. Исключение составляют команды перехода. Это существенно увеличивает производительность микроконтроллера даже при относительно невысокой тактовой частоте. 

Все  команды можно  классифицировать на 5 типов:

1. арифметические команды;
2. логические команды;
3. команды перехода;
4. команды передачи данных;
5. побитовые команды и команды тестирования битов.

 

Директивы ассемблера

Ассемблер поддерживает множество директив. Директивы не транслируются непосредственно в коды операции. Напротив, они используются, чтобы корректировать местоположение программы в памяти, определять макрокоманды, инициализировать память и так далее.  То есть это указания самому ассемблеру, а не команды микроконтроллера.

Все директивы ассемблера приведены в табл. 1.

Таблица 1.  Директивы ассемблера

Директива	Описание
BYTE	Зарезервировать байт под переменную
CSEG	Сегмент кодов
DB	Задать постоянным(и) байт(ы)  в памяти
DEF	Задать символическое имя регистру
DEVICE	Задать для какого типа микроконтроллера компилировать
DSEG	Сегмент данных
DW	Задать постоянное(ые) слово(а) в памяти
EQU	Установите символ равный выражению
ESEG	Сегмент EEPROM
EXIT	Выход из файла
INCLUDE	Включить исходный код из другого файла
LIST	Включить генерацию .lst - файла
NOLIST	Выключить генерацию .lst - файла
ORG	Начальный адрес программы
SET	Установите символ равный выражению

Синтаксис всех директив следующий:

.[директива]

То есть перед директивой должна стоять точка. Иначе ассемблер воспринимает это как метку.

Дадим несколько пояснений наиболее  важным директивам ассемблера

CSEG - Code segment

Директива CSEG  указывает на начало сегмента кодов. Ассемблируемый файл может иметь несколько кодовых сегментов, которые будут объединены в один при ассемблировании.

Синтаксис:

.CSEG

Пример:

.DSEG                       ; Начало сегмента данных

vartab: .BYTE 4             ; Резервируется 4 байта в СОЗУ

.CSEG                       ; Начало сегмента кодов

const:  .DW 2               ; Записать 0x0002  в программной памяти

        mov r1,r0           ;  Что-то делать

DSEG - Data Segment

Директива DSEG указывает на начало сегмента данных.  Ассемблируемый файл может содержать несколько сегментов данных, которые потом будут собраны в один при ассемблировании. Обычно сегмент данных состоит лишь из директив BYTE  и меток.

Синтаксис:

.DSEG

Пример:

.DSEG                     ; Начало сегмента данных

var1:  .BYTE 1            ; Резервировать 1 байт под переменную var1

table:  .BYTE tab_size    ; Резервировать tab_size байтов.

.CSEG

        ldi r30,low(var1)  

        ldi r31,high(var1) 

        ld r1,Z

ESEG - EEPROM Segment

Директива ESEG указывает на начало сегмента EEPROM памяти. Ассемблируемый файл может содержать несколько EEPROM сегментов, которые будут собраны в один сегмент при ассемблировании. Обычно сегмент EEPROM состоит из DB и DW директив (и меток). Сегмент EEPROM  памяти имеет свой собственный счетчик. Директива ORG может использоваться для размещения переменных в нужной области EEPROM.

Синтаксис:

.ESEG

Пример:

.DSEG                   ; Начало сегмента данных

var1:   .BYTE 1         ; Резервировать 1 байт под переменную var1

table:  .BYTE tab_size  ; Зарезервировать  tab_size байт.

.ESEG

eevar1: .DW 0xffff      ; Записать 1 слово в EEPROM

ORG  - Установить адрес начала программы

Директива ORG присваивает значения локальным счетчикам. Используется  только совместно с директивами .CSEG, .DSEG, .ESEG.

Синтаксис: 

.ORG  адрес

Пример:

.DSEG                ; Начало сегмента данных

.ORG 0x37            ; Установить адрес СОЗУ  на 37h

variable: .BYTE 1    ; Зарезервировать байт СОЗУ по адресу 37h

.CSEG

.ORG 0x10            ; Установить счетчик команд на адрес   10h

          mov r0,r1  ; Чего-нибудь делать

DB -  определить байт(ы) в программной памяти или в EEPROM

Директива DB резервирует ресурсы памяти в программной памяти или           в EEPROM. Директиве должна предшествовать метка. DB задает список выражений, и должна содержать по крайней мере одно выражение. Размещать директиву следует в сегменте кодов или в EEPROM сегменте.

Список выражений представляет собой последовательность выражений, разделенных запятыми. Каждое выражение  должно быть величиной между –128 и 255.

Если директива указывается в сегменте кодов и список выражений содержит более двух величин, то выражения будут записаны так, что 2 байта будут размещаться в каждом слове   Flash-памяти.

Синтаксис:

LABEL:  .DB список выражений

Пример:

.CSEG

consts: .DB 0, 255, 0b01010101, -128, 0xaa

.ESEG

const2: .DB 1,2,3

 

DW – Определить слово(а) в программной памяти или в EEPROM

Директива DW резервирует ресурсы памяти в программной памяти или  в EEPROM.  Директиве  должна предшествовать метка. DW задает список выражений, и должна содержать по крайней мере одно выражение. Размещать директиву следует в сегменте кодов или в EEPROM сегменте.

Список выражений представляет собой последовательность выражений, разделенных запятыми. Каждое выражение  должно быть величиной между –32768 и 65535.

Синтаксис:

LABEL: .DW список выражений

Пример:

.CSEG

varlist:  .DW 0, 0xffff, 0b1001110001010101, -32768, 65535

.ESEG

eevarlst: .DW 0,0xffff,10

DEF – Присвоить имя регистру

Директива DEF позволяет присвоить символическое имя регистру. Регистр может иметь несколько символических имен.

Синтаксис:

.DEF Имя=Регистр

Пример:

.DEF temp=R16

.DEF ior=R0

.CSEG

 ldi temp,0xf0              ; Загрузить 0xf0 в регистр temp

 in ior,0x3f                ; Прочитать SREG в регистр ior

 eor temp,

EQU – Присвоить имя выражению

Директива EQU присваивает значение метке. Эта метка может быть использована в других выражениях. Значение этой метки нельзя изменить или переопределить.

Синтаксис:

.EQU метка=выражение

Пример:

.EQU io_offset = 0x23

.EQU porta     = io_offset + 2

.CSEG                           ; Начало сегмента кодов

clr r2                          ; Очистить регистр r2

out porta,r2                    ; Записать в порт А

INCLUDE –вставить другой файл

         Директива INCLUDE говорит Ассемблеру начать читать из другого файла. Ассемблер будет ассемблировать этот файл до конца файла или до директивы EXIT. Включаемый файл может сам включать директивы INCLUDE.

Синтаксис:

.INCLUDE "имя файла"

Пример:

; iodefs.asm:

.EQU sreg   = 0x3f       ; Регистр статуса

.EQU sphigh = 0x3e       ; Старший байт указателя стека.

.EQU splow  = 0x3d;      ; Младший байт указателя стека.

; incdemo.asm

.INCLUDE iodefs.asm      ; Включить файл «iodefs.asm»

        in r0,sreg       ; Прочитать регистр статуса

EXIT – выйти из файла

Директива EXIT позволяет ассемблеру остановить ассемблирование текущего файла. Обычно ассемблер работает до конца файла. Если он встретит директиву EXIT, то продолжит ассемблировать со строки, следующей                      за директивой INCLUDE.

Синтаксис:

.EXIT

Пример:

.EXIT  ; выйти из этого файла

DEVICE - Указать для какого микроконтроллера ассемблировать

Директива позволяет пользователю сообщить ассемблеру, для какого типа устройства пишется программа. Если ассемблер встретит команду, которая            не поддерживается указанным типом микроконтроллера, то будет выдано сообщение. Также сообщение появится в случае, если размер программы превысит объем имеющейся в этом устройстве памяти.

Синтаксис:

.DEVICE AT90S1200 |AT90S2313 | AT90S2323 | AT90S2333 | AT90S2343 | AT90S4414 | AT90S4433 | AT90S4434 | AT90S8515 | AT90S8534 | AT90S8535 | ATtiny11 | ATtiny12 | ATtiny22 | ATmega603 | ATmega103

Пример:

.DEVICE AT90S8535  ; использовать AT90S8535

.CSEG

.ORG 0000

jmp label1; При ассемблировании появиться сообщение, что ;AT90S8535 не поддерживает команду jmp