Sistemas Microprocessados. sato<at>utfpr<dot>edu<dot>br

Transcrição

1 Sistemas Microprocessados sato<at>utfpr<dot>edu<dot>br

2 Assembly do 805 sato<at>utfpr<dot>edu<dot>br

3 Sobre o material Essas transparências foram baseadas em materiais elaborados pelos professores Hugo Vieira Neto, Eduardo Bertonha e Gabriel Kovalhuk

4 Assembly Opcode (Operation code) Instrução em linguagem de máquina Carga, aritmética, lógica, controle, etc Operandos: registradores, pilha, memória, interfaces E/S, etc Assembly Linguagem de baixo nível Mnemônicos

5 Assembly Mnemônicos Representam opcode Mais compreensível para humanos Significado exato para máquina Assembler (Montador) mnemônicos opcodes Labels (Referências) Nomes dados endereços, variáveis, etc

6 Assembly mnemônicos MOV A, #C ADD A, #F opcodes Memória Assembler ISP, gravador, etc

7 Assembly CLR C ;faz carry=0 SUBB A, R0 ;subtrai R0 de A JZ IGUAL ;se R0=A salta para IGUAL JC MAIOR ;se R0>A salta para MAIOR MENOR: MOV R, #0 ;sinaliza em R que R0<A SJMP FIM MAIOR: MOV R, #0 ;sinaliza em R que R0>A SJMP FIM IGUAL: MOV R, #00 ;sinaliza em R que R0=A FIM: ;segue em frente Labels Comentários

8 Assembly Códigos das instruções de 8 bits Extensão variável de a 3 bytes Tempo de execução variável de a 4 ciclos de máquina Mnemônicos seguem o padrão Intel

9 Conjunto de Instruções Transferência de dados MOV, MOVX, MOVC PUSH, POP XCH, XCHD Aritméticas ADD, ADDC, SUBB INC, DEC MUL, DIV DA

10 Conjunto de Instruções Lógicas ANL, ORL, XRL, CLR, CPL, RL, RLC, RR, RRC, SWAP Booleanas (bits) CLR, SETB, CPL, ANL, ORL MOV

11 Conjunto de Instruções Desvio ACALL, LCALL, RET, RETI AJMP, LJMP, SJMP, JMP JZ, JNZ, JC, JNC, JB, JNB, JBC CJNE, DJNZ NOP

12 Modos de Endereçamento Endereçamento Direto MOV A, 5h Move para A o conteúdo de da posição de memória 5h Endereçamento por Constante Imediata MOV A, #5h Move para A o dado imediato 5h (#)

13 Modos de Endereçamento Endereçamento Indireto MOV Move para A o conteúdo da posição de memória apontada por R (@) Endereçamento via Registrador MOV A, R Move para A o conteúdo de R

14 Modos de Endereçamento Endereçamento Indexado MOVX Move para A o conteúdo da posição de memória apontada por DPTR MOVC Move para A o conteúdo da posição de memória apontada por A+DPTR MOVC Move para A o conteúdo da posição de memória apontada por A+PC

15 Notação dos Mnemônicos Endereçamento de dados A - acumulador B - registro especial B Rn - R0 a R7 do banco em uso direto - endereço da RAM - R0 ou R como ponteiro da RAM - DPTR como ponteiro da ROM ou RAM externa

16 Notação dos Mnemônicos Endereçamento de dados (cont.) #dado - constante de 8 bits #dado6 - constante de 6 bits Bit - flag, bit de controle ou de port de E/S Endereçamento de programa end - endereço dentro de página de KB end6 - endereço dentro do espaço de 64KB rel - destino relativo à próxima instrução (8 a +7)

17 Diretivas do Assembler ORG exp END exp label: DB exp label: DW exp label: LONG exp label: ASCII exp label: EQU val

18 Programa em Assembly TESTE EQU 0000B ;CONSTANTE DE TESTE ORG 0000H ;ENDERECO DE RESET RESET: LJMP INICIO ;SALTA PARA O INICIO ORG 000H INICIO: MOV A, #040H MOV R0, #64 REPETE: #TESTE INC R0 DEC A CJNE A, #0, REPETE FINAL: JMP FINAL ;INICIO DO PROGRAMA ;INICIALIZA CONTADOR ;ENDERECO INICIAL ;ESCREVE CONSTANTE ;PRÓXIMO ENDEREÇO ;DECREMENTA CONTADOR ;SE NAO TERMINOU REPETE

19 Resultado do Montador LOC OBJ LINE SOURCE 0055 TESTE EQU 0000B ORG 0000H RESET: LJMP INICIO ORG 000H INICIO: MOV A, #040H MOV R0, # REPETE: R0, # INC R DEC A 008 B400F9 CJNE A, #0, REPETE 00B 80FE 3 FINAL: JMP FINAL

20 Pilha Pilha Estrutura de dados do tipo LIFO, cujo topo é apontado pelo registro SP Utilizada para armazenamento temporário de dados e endereços de retorno de subrotinas e interrupções O programa em Assembly deve manter o equilíbrio da pilha, evitando o estouro da sua capacidade

21 Exemplo - Pilha PUSH ACC ;salva acumulador na pilha PUSH PSW ;salva PSW na pilha PUSH DPL ;salva DPTR na pilha PUSH DPH... ;sequencia de instrucoes... POP DPH ;recupera DPTR da pilha POP DPL POP PSW ;recupera PSW da pilha POP ACC ;recupera acumulador da pilha

22 Estruturas de Programação Subrotinas São funções (rotinas) chamadas por software Úteis quando uma seqüência de operações em um programa é repetidamente utilizada

23 Exemplo - Subrotina INICIO: MOV R0, #H ;valor=h LCALL ENVIA ;chama subrotina ENVIA MOV R0, #H ;valor=h LCALL ENVIA ;chama subrotina ENVIA SJMP INICIO ;retorna ao INICIO ENVIA: ANL R0, #0FH ORL R0, #30H MOV SBUF, R0 RET ;zera nibble superior ;forma codigo ASCII ;envia pela serial ;retorna da subrotina

24 Estruturas de Programação Interrupções São funções (rotinas) chamadas por hardware Possuem endereços fixos (vetores de interrupção)

25 Exemplo - Interrupção TIMER0: PUSH ACC ;salva acumulador PUSH PSW ;salva PSW MOV PSW, #000000B ;banco 3 MOV A, P ;le port P ANL A, #000000B ;mascara MOV ESTADO, A ;guarda em ESTADO POP PSW POP ACC RETI ;recupera PSW ;recupera A ;retorno da int

26 Decisões Estruturas de Programação Desviam o fluxo de execução do programa conforme determinada condição for verdadeira ou falsa (IF - ELSE)

27 Exemplo - Estrutura de Decisão CLR C ;faz carry=0 SUBB A, R0 ;subtrai R0 de A JZ IGUAL ;se R0=A salta para IGUAL JC MAIOR ;se R0>A salta para MAIOR MENOR: MOV R, #0 ;sinaliza em R que R0<A SJMP FIM MAIOR: MOV R, #0 ;sinaliza em R que R0>A SJMP FIM IGUAL: MOV R, #00 ;sinaliza em R que R0=A FIM: ;segue em frente

28 Repetições Estruturas de Programação Permitem a repetição de um conjunto de ações (loop) enquanto determinada condição for verdadeira ou falsa (FOR, WHILE, DO - WHILE)

29 Exemplo - Estrutura de Repetição MOV R0, #6 ;repeticoes=6 LOOP:... ;sequencia de instrucoes... DJNZ R0, LOOP ;repete se R0!=0 MOV A, #0H ;repeticoes=3 LOOP:... ;sequencia de instrucoes... DEC A JNZ LOOP ;repete se A!=0

30 Programa em C void main(void) { unsigned char cont, soma=0; for(cont=; cont<0; cont++) soma+=cont; while(); } /* main*/

31 Resultado do Compilador ; FUNCTION main (BEGIN) R MOV soma,#000h ; R7 is assigned to cont F0 MOV R7,#00H 0005?FOR: 0005 E500 R MOV A,soma 0007 F ADD A,R F500 R MOV soma,a 000A 0F INC R7 000B BF0AF7 CJNE R7,#00AH,?FOR 000E?WHILE: 000E 80FE SJMP?WHILE ; FUNCTION main (END) ; SOURCE LINE # 3 ; SOURCE LINE # 5 ; SOURCE LINE # 6 ; SOURCE LINE # 5 ; SOURCE LINE # 8

32 Instruções Carga Instrução Descrição Exemplo B Clk MOV A,Rn Move registro p/ acumulador MOV A,R MOV A,direto Move byte direto p/ acumulador MOV A,7Fh MOV A,@Ri Move RAM indireto p/ acumulador MOV A,@R4 MOV A,#dado Move dado imediato p/ acumulador MOV A,#0 MOV Rn,A Move acumulador p/ registro MOV R7,A MOV Rn,direto Move byte direto p/ registro MOV R3,7Fh 4 MOV Rn,#dado Move dado imediato p/ registro MOV R6,#00 MOV direto,a Move acumulador p/ byte direto MOV 7Fh,A MOV direto,rn Move registro p/ byte direto MOV 7Fh,R 4 MOV direto,direto Move byte direto p/ byte direto MOV 7Fh,30h 3 4 MOV direto,@ri Move RAM indireto p/ byte direto MOV 7Fh,@R0 4 MOV direto,#dado Move dado imediato p/ byte direto MOV 40h,#00 4 Move acumulador p/ RAM indireto Move byte direto p/ RAM indireto 4 Move dado imediato p/ RAM indireto MOV DPTR,#dado6 Move bytes p/ data pointer MOV DPTR,#000h 3 4

33 Instruções Carga Instrução Descrição Exemplo B Clk MOVX A,@Ri Move RAM externa (end. 8 bits) p/ acumulador MOVX A,@R 4 MOVX A,@DPTR Move RAM externa (end. 6 bits) p/ acumulador MOVX A,DPTR 4 Move acumulador p/ RAM externa (end. 8 bits) 4 Move acumulador p/ RAM externa (end. 6 bits) 4 MOVC A,@A+DPTR Move código contido no endereço A+DPTR para o acumulador MOVC A,@A+DPTR 4 MOVC A,@A+PC Move código contido no endereço A+PC para o acumulador MOVC A,@A+PC 4 PUSH direto Move byte direto para pilha PUSH R0 4 POP direto Recupera byte direto da pilha POP DPH 4 XCH A,direto Troca byte direto com A XCH A,48h XCH A,@Ri Troca RAM indireto com A XCH A,@R0 XCHD A,@Ri Troca nibble inferior da RAM com acumulador XCHD A,@R0

34 Instruções Aritméticas Instrução Descrição Exemplo B Clk ADD A,Rn Soma registro ao acumulador ADD A,R ADD A,direto Soma byte direto ao acumulador ADD A,50h ADD A,@Ri Soma RAM indireto ao acumulador ADD A,@R4 ADD A,#dado Soma dado imediato ao acumulador ADD A,#5 ADDC A,Rn Soma registro ao acumulador e ao carry ADDC A,R ADDC A,direto Soma byte direto ao acumulador e ao carry ADDC A,50h ADDC A,@Ri Soma RAM indireto ao acumulador e ao carry ADDC A,@R4 ADDC A,#dado Soma dado imediato ao acumulador e ao carry ADDC A,#5 SUBB A,Rn Subtrai registro e borrow do acumulador ADD A,R SUBB A,direto Subtrai byte direto e borrow do acumulador ADD A,50h SUBB A,@Ri Subtrai RAM indireto e borrow do acumulador ADD A,@R4 SUBB A,#dado Subtrai dado imediato e borrow do acumulador ADD A,#5

35 Instruções Aritméticas Instrução Descrição Exemplo B Clk INC A Incrementa acumulador INC A INC Rn Incrementa registro INC R3 INC direto Incrementa byte direto INC 50h Incrementa RAM indireto DEC A Decrementa acumulador DEC A DEC Rn Decrementa registro DEC R3 DEC direto Decrementa byte direto DEC 50h Decrementa RAM indireto INC DPTR Incrementa data pointer INC DPTR 4 MUL AB Multiplica A e B MUL AB 48 DIV AB Divide A por B DIV AB 48 DA A Ajuste decimal do acumulador DA A

36 Instruções Aritméticas Afetam flag C e OV : ADD; ADDC; SUBB; MUL; DIV Afetam flag C : DA; RRC; RLC; SETB C; CLR C; CPL C; ANL e ORL (C,bit e C,/bit); MOV C,bit; CJNE

37 Instruções Lógicas Instrução Descrição Exemplo B Clk ANL A,Rn AND do acumulador com registro ANL A,R ANL A,direto AND do acumulador com byte direto ANL A,50h ANL A,@Ri AND do acumulador com RAM indireto ANL A,@R4 ANL A,#dado AND do acumulador com dado imediato ANL A,#5 ANL direto, A AND de byte direto com acumulador ANL 50h,A ANL direto,#dado AND de byte direto com dado imediato ANL 50h,#7Fh 3 4 ORL A,Rn OR do acumulador com registro ORL A,R ORL A,direto OR do acumulador com byte direto ORL A,50h ORL A,@Ri OR do acumulador com RAM indireto ORL A,@R4 ORL A,#dado OR do acumulador com dado imediato ORL A,#5 ORL direto, A OR de byte direto com acumulador ORL 50h,A ORL direto,#dado OR de byte direto com dado imediato ORL 50h,#7Fh 3 4 XRL A,Rn XOR do acumulador com registro XRL A,R XRL A,direto XOR do acumulador com byte direto XRL A,50h XRL A,@Ri XOR do acumulador com RAM indireto XRL A,@R4 XRL A,#dado XOR do acumulador com dado imediato XRL A,#5 XRL direto, A XOR de byte direto com acumulador XRL 50h,A XRL direto,#dado XOR de byte direto com dado imediato XRL 50h,#7Fh 3 4

38 Instruções Lógicas Instrução Descrição Exemplo B Clk CLR A Limpa acumulador CLR A CPL A Complementa acumulador CPL A RL A Rotaciona acumulador à esquerda RL A RLC A Rotaciona acumulador à esquerda com carry RLC A RR A Rotaciona acumulador à direita RR A RRC A Rotaciona acumulador à direita com carry RRC A SWAP A Troca nibbles inferior e superior SWAP A Afetam flag C : RRC; RLC

39 Instruções Booleanas Instrução Descrição Exemplo B Clk CLR C Limpa flag de carry CLR C CLR bit Limpa bit direto CLR P.7 SETB C Seta flag de carry SETB C SETB bit Seta bit direto SETB P.7 CPL C Complementa flag de carry CPL C CPL bit Complementa bit direto CPL P.7 ANL C,bit AND do carry com bit direto ANL C,P.5 4 ANL C,/bit AND do carry com bit direto complementado ANL C,P.5 4 ORL C,bit OR do carry com bit direto ORL C,P.5 4 ORL C,/bit OR do carry com bit direto complementado ORL C,P.5 4 MOV C,bit Move bit direto p/ carry MOV C,P.0 MOV bit,c Move carry p/ bit direto MOV P.0,C 4 Afetam flag C : SETB C; CLR C; CPL C; ANL e ORL (C,bit e C,/bit); MOV C,bit

40 Instruções Booleanas Instrução Descrição Exemplo B Clk CLR C Limpa flag de carry CLR C CLR bit Limpa bit direto CLR P.7 SETB C Seta flag de carry SETB C SETB bit Seta bit direto SETB P.7 CPL C Complementa flag de carry CPL C CPL bit Complementa bit direto CPL P.7 ANL C,bit AND do carry com bit direto ANL C,P.5 4 ANL C,/bit AND do carry com bit direto complementado ANL C,P.5 4 ORL C,bit OR do carry com bit direto ORL C,P.5 4 ORL C,/bit OR do carry com bit direto complementado ORL C,P.5 4 MOV C,bit Move bit direto p/ carry MOV C,P.0 MOV bit,c Move carry p/ bit direto MOV P.0,C 4 Afetam flag C : SETB C; CLR C; CPL C; ANL e ORL (C,bit e C,/bit); MOV C,bit

41 Instruções de Desvio Instrução Descrição Exemplo B Clk JC relativo Desvia se flag de carry setado JC LOOP 4 JNC relativo Desvia se flag de carry não setado JNC DESVIO 4 JB bit,relativo Desvia se bit direto setado JB P.0,LOOP 4 JNB bit,relativo Desvia se bit direto não setado JNB P.0,DESVIO 4 JBC bit,relativo Desvia se bit direto setado e reseta bit JBC TF0,L 3 4

42 Instruções de Desvio Instrução Descrição Exemplo B Clk ACALL endbits Desvio absoluto para subrotina ACALL DISP 4 LCALL end6bits Desvio longo para subrotina LCALL TECLAS 3 4 RET Retorno de subrotina RET 4 RETI Retorno de rotina de interrupção RETI 4 AJMP endbits Desvio absoluto AJMP LOOP 4 LJMP end6bits Desvio longo LJMP SAIDA 3 4 SJMP relativo Desvio curto (relativo) SJMP LOOP 4 Desvio indireto relativo a DPTR 4 JZ relativo Desvia se acumulador igual a zero JZ SAI 4 JNZ relativo Desvia se acumulador diferente de zero JNZ REPETE 4

43 Instruções de Desvio Instrução Descrição Exemplo B Clk CJNE A,direto,relativo Compara byte direto c/ acumulador, se diferente, desvia CJNE A,30h,L3 3 4 CJNE A,#dado,relativo Compara dado c/ acumulador, se diferente, desvia CJNE A,#0,L3 3 4 CJNE Rn,#dado,relativo Compara dado c/ registrador, se diferente, desvia CJNE R,#0,L3 3 4 Compara dado c/ dado apontado por registrador, se diferente, desvia 3 4 DJNZ Rn,relativo Decrementa registro e desvia se diferente de 0 DJNZ R0,LOOP 4 DJNZ direto,relativo Decrementa byte direto e desvia se diferente de 0 DJNZ 5Fh,LOOP 4 NOP Sem operação NOP Afetam flag C : CJNE

44 Sobre o material Essas transparências foram baseadas em materiais elaborados pelos professores Hugo Vieira Neto, Eduardo Bertonha e Gabriel Kovalhuk