1. SINTAXE DA LINGUAGEM ASSEMBLY

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1 1. SINTAXE DA LINGUAGEM ASSEMBLY Antes de se escrever em assembly, é conveniente construir um fluxograma do programa. Um fluxograma não faz referência à linguagem a utilizar, pelo que pode ser utilizado para programar qualquer microprocessador em qualquer linguagem. Os fluxogramas ajudam a dividir um programa grande em subprogramas, permitindo também visualizar de uma forma mais clara a construção do software para um projeto específico, o que conduz a uma implementação mais fácil. A linguagem assembly é usualmente escrita numa forma standard para que possa ser transladada para a linguagem máquina especifica, utilizando um compilador, denominado assembler, esta forma standard tem 4 campos: O primeiro campo denominado label é um nome utilizado para representar um endereço, ou uma rotina, os assemblers impõem restrições à constituição dos nomes para os labels, muito devido ao fato de serem ainda programas que desenvolvidos para funcionarem sobre o sistema operativo MS-DOS e as restrições são mais relativas ao próprio sistema operativo que ao assembler em sim mesmo. O campo OP-Code (Operation Code) contêm os mnemônicos das instruções ou caso prefiram o op.code, cada família de processadores tem o seu conjunto especifico de instruções. Os campos dos operandos contêm os registros, dados, ou endereços sendo utilizado uma virgula para separar os operandos. O ultimo campo é o dos comentários, o comentário de linha é inicializado por um ponto e virgula. Os comentários não geram código executável, servem para auxiliar o programador na construção do programa. É impensável escrever um programa sem comentários, sob o risco de se este se tornar completamente indecifrável para o próprio programador. Os comentários devem explicar o que a instrução ou conjuntos de instruções fazem. As rotinas devem ser comentadas com nome de rotina, a sua função, as suas entradas e saídas bem como registros utilizados. 1.1 Sub-Rotinas Quando um conjunto de instruções se repete várias vezes são convenientes à utilização de sub-rotinas, em que o código só é escrito uma única vez. Uma rotina começa com um label e termina sempre com a instrução RET, para se chamar à rotina é utilizada a instrução call label. Quando da chamada da sub-rotina o processador guarda na pilha o endereço da próxima instrução a ser executada, ou seja, o conteúdo do registro PC (Program Counter), seqüencialmente PCL e PCH, e carrega o PC com o endereço representado pelo label, O que significa que o processador continua a execução a partir do endereço representado por label. Quando depois de executar a rotina encontra a instrução RET, o processador carrega o PC com os valores que estão no topo da pilha, a execução continua a partir da instrução imediatamente a seguir à chamada da sub-rotina.

2 1.2 Desenvolvimento de um programa Para construir um programa para ser executado por um processador é necessário em primeiro lugar utilizar um processador de texto, para escreve o código fonte (instruções). Depois de escrito é necessário, utilizar um assembler que gere o código máquina, este assembler gera um documento objeto com o código das instruções em binário, e um documento de documentação que indica a localização do código na memória de programa variável utilizados banco de registros utilizados... Como o programa para ser executado é necessário ser carregado pela CPU, dependendo agora da forma de efetuar este mecanismo, é comum ser necessário converter o código maquina para um documento de formato denominado intel-hex que é compreendido pelos programadores de eprom.s, para isso é utilizado um utilitário, que permite efetuar essa conversão. 1.3 Diretivas do assembler De modo a disponibilizar o programa completamente pronto para o assembler, este deve dar algumas indicações ao assembler, por exemplo, deverá indicar onde ficam colocadas as instruções na memória de programa, quando é termina o programa... A estes comandos são designadas por diretivas do assembler, as diretivas à semelhança dos comentários não geram código executável. A diretiva ORG é seguida de um endereço que indica ao assembler, qual o endereço onde deve ser colocado o código correspondente ás instruções a seguir à diretiva ORG, é comum no caso do 8051 colocar a diretiva ORG 0000h, pois o endereço de reset do 8051 é a posição 0000h, será neste endereço que o processador vai executar a primeira instrução. A diretiva END indica ao processador que o programa terminou, ou seja, a partir dessa diretiva não é gerado mais código. A diretiva EQU define um símbolo usado para definir uma constante atribuindo um nome a uma constante, ou para definir uma variável atribuindo um nome a uma posição de memória. segundos equ 030h A diretiva db define byte, permite guardar os dados contidos no operando na memória de programa exemplo: mem db 07fh, 32h,40h db micro Guarda os bytes 7fh,32h,40h consecutivamente na memória de programa a partir dos endereços mem, db.micro., guarda o código ASCII correspondente às letras.micro., dw define word guarda em vez dos 8 bits de db, 16 bits em 2 posições consecutivas de memória, sendo o byte menos significativo guardado sempre na posição de memória de endereço menos significativo. 1.4 Macros À semelhança das sub-rotinas os macros também permitem substituir grupos de instruções que necessitem de ser repetidas várias vezes, um macro é simplesmente um conjunto de instruções com uma sintaxe especifica. teste macro A1... endm Na escrita do programa sempre que se pretender chamar a macro é só escrever o seu nome, neste caso teste. Ao contrário do que sucede com as sub-rotinas aqui nos macros o assembler substitui a chamada do macro pelo código, comparando com a utilização das sub-rotinas, é mais eficiente, pois não existe a instrução de salto nem a de retorno que torna o programa mais eficiente, tem, contudo o

3 inconveniente de aumentar a memória de programa, pois cada chamada implica a colocação de todo o código que constitui a macro. 1.5 Detecção de erros depuração Depois de compilar o programa caso não existam erros de sintaxe o programa pode ser executado pelo processador. Antes ainda de o testar diretamente no processador e verificar a sua funcionalidade, podem utilizando um simulador executa o programa no PC e fazer a sua depuração da sua execução, como por exemplo, o DS51 da Keil Software. 2. CONJUNTO DE INSTRUÇÕES DO Modos de endereçamento Todos os membros da família 8051 executam o mesmo conjunto de instruções. Estas instruções estão otimizadas para aplicações de 8-bits. São disponibilizados vários modos de endereçamento para acesso à memória e registros. O conjunto de instruções disponibiliza também operações bit a bit, em que a flag de carry, faz o papel desempenhado pelo acumulador em outras instruções. Endereçamento direto No endereçamento direto o operando é especificado num registro de 8 bits. Só a RAM interna e os registros de funções especiais podem utilizar este modo de endereçamento. Endereçamento Indireto Neste modo o operando especifica um registro que contem o endereço. Ambas RAM.s internas e externa podem ser indiretamente endereçadas. Os registros de endereços para 8 bits podem ser R0 ou R1, do respectivo banco que estiver selecionado ou Stack Pointer SP. No caso do endereço ser de 16 bits só pode ser utilizado o data pointer DPTR. Instruções de registros Existem instruções que permitem o acesso aos registros de R0 a R7. Como são possíveis 8 registros significa que podemos indicar qual o registro pretendido nessas instruções em apenas três bits. Instruções que podem aceder aos registros

4 nessa forma são eficientes no código, pois fazem com que se elimine o byte normalmente necessário para representar o endereço. Instruções especificas a registros Há instruções que são especificas a certos registros, por exemplo, algumas apenas operam com o acumulador ou com o DPTR, o op-code da instrução por si só faz isso. Endereçamento Imediato Quando um valor constante é utilizado como operando. aritméticas, lógicas e de transferência de dados. É comum em operações Endereçamento Indexado Aqui só a memória de programa pode ser acedida com este modo de endereçamentos como é obvio só pode ser utilizado para leitura. Este modo é direcionado para utilização com look-up tables, em que se pode usar como referencia da tabela o PC program counter ou o DPTR data pointer. Apresenta-se seguidamente o conjunto de instruções completo em que há a referir: Rn - representa qualquer registro de R0 a R7, recorde-se que a seleção do Banco de registros de R0 a R7 é efetuado em PSW. Ri - representa o registro R0 ou R1 direto - qualquer posição da memória RAM (representa um endereço) #data -constante de 8 bits #data16 -constante de 16 bits rel - salto relativo possível para 128 ou +127 Addr11 - Endereço (posição de memória de programa) limitado a 11bits Addr16 - Identifica qualquer posição da memória de programa (16 bits)

5 2.2 Instruções aritméticas

6 2.3 Instruções lógicas

7 2.4 Instruções de Transferência de dados

8 2.5 Instruções booleanas 2.6 Instruções de salto

9 2.7 Instruções que afetam as flags São indicada na figura as instruções do 8051 que afetam as flags. Em que 0, significa que a flag correspondente è colocada a.0., 1 significa que é colocada a.1. e., significa que depende do resultado da operação. Referências Secure Microcontrollers- Dallas Semiconductor, 2000 Embedded Microcontrollers and Processors, Volume I Intel, 1996