Приклад встановлення біт регістру TCCR0

FOC0 = 0

WGM00 = 0

COM01 = 0

COM00 = 0

WGM01 = 1

CS02 = 1

CS01 = 1

CS00 = 0

 

ldi r16, ((1<<WGM01) | (1<<CS02) | (1<<CS01))

out TCCR0, r16

 

Опис деяких мнемонік інструкцій, які використовуються у цій лабораторній роботі і не були описані у описах до попередніх лабораторних робіт

AND – «Логічне І»

Здійснює логічне І між вмістимим регістру Rd і регістром Rr – результат поміщається у регістр призначення Rd.

 

Синтаксис	Операнди	Лічильник команд
AND Rd,Rr	0 ≤ d ≤ 31, 0 ≤ r ≤ 31	PC ← PC + 1

 

Вплив на регістри статусу:

I	T	H	S	V	N	Z	C
-	-	-	<>		<>	<>	-

 

Біт S:

. Використовується для тестування знаку результату.

Біт V:

Очищується.

Біт N:

Встановлюється, якщо MSB встановлений, у іншому випадку – скидається.

Біт Z:

Встановлюється, якщо результатом є число $00, у іншому випадку – скидається.

 

Наприклад:

and r2,r3;Побітне І між регістрами R2 і R3, результат у R2

 

OR – «Логічне АБО»

Здійснює логічне АБО між вмістимим регістру Rd і регістром Rr – результат поміщається у регістр призначення Rd.

 

Синтаксис	Операнди	Лічильник команд
OR Rd,Rr	0 ≤ d ≤ 31, 0 ≤ r ≤ 31	PC ← PC + 1

 

Вплив на регістри статусу:

I	T	H	S	V	N	Z	C
-	-	-	<>		<>	<>	-

 

Біт S:

. Використовується для тестування знаку результату.

Біт V:

Очищується.

Біт N:

Встановлюється, якщо MSB встановлений, у іншому випадку – скидається.

Біт Z:

Встановлюється, якщо результатом є число $00, у іншому випадку – скидається.

 

Наприклад:

or r2,r3;Побітне АБО між регістрами R2 і R3, результат у R2

 

XOR – «Логічне ВИКЛЮЧАЮЧЕ АБО»

Здійснює логічне ВИКЛЮЧАЮЧЕ АБО між вмістимим регістру Rd і регістром Rr – результат поміщається у регістр призначення Rd.

 

Синтаксис	Операнди	Лічильник команд
XOR Rd,Rr	0 ≤ d ≤ 31, 0 ≤ r ≤ 31	PC ← PC + 1

 

Вплив на регістри статусу:

I	T	H	S	V	N	Z	C
-	-	-	<>		<>	<>	-

 

Біт S:

. Використовується для тестування знаку результату.

Біт V:

Очищується.

Біт N:

Встановлюється, якщо MSB встановлений, у іншому випадку – скидається.

Біт Z:

Встановлюється, якщо результатом є число $00, у іншому випадку – скидається.

 

Наприклад:

xor r2,r3;Побітне ВИКЛЮЧАЮЧЕ АБО між регістрами R2 і R3, результат у R2

 

COM – «Виконання порозрядного доповнення до одиниці (зворотній код)»

Ця інструкція виконує порозрядне доповнення до одиниці (зворотній код числа) регістру Rd.

Ця операція еквівалентна побітному інвертуванню вмістимого регістра і результат записується у той самий регістр.

 

Синтаксис	Операнди	Лічильник команд
COM Rd	0 ≤ d ≤ 31	PC ← PC + 1

 

Вплив на регістри статусу:

I	T	H	S	V	N	Z	C
-	-	-	<>		<>	<>

 

Біт S:

. Використовується для тестування знаку результату.

Біт V:

Очищується.

Біт N:

Встановлюється, якщо MSB встановлений, у іншому випадку – скидається.

Біт Z:

Встановлюється, якщо результатом є число $00, у іншому випадку – скидається.

Біт C:

Встановлюється завжди.

 

Наприклад:

com r4; Виконання порозрядного доповнення до одиниці (зворотній код) регістра R4

 

NEG – «Виконання порозрядного доповнення до двох (додатковий код)»

Ця інструкція виконує порозрядне доповнення до двох (додатковий код числа) регістру Rd. У випадку виконання цієї інструкції над регістром значення якого рівне $80, то тоді значення регістру не змінюється після виконання цієї команди.

Ця операція еквівалентна зміни знаку вмістимого регістра із збереженням модуля числа (у випадку, коли число розглядається однобайтним знаковим з інтервалу ).

 

Синтаксис	Операнди	Лічильник команд
NEG Rd	0 ≤ d ≤ 31	PC ← PC + 1

 

Вплив на регістри статусу:

I	T	H	S	V	N	Z	C
-	-	<>	<>	<>	<>	<>	<>

 

Біт H:

Встановлюється, якщо відбулася «позика» з третього біту. У іншому випадку очищується

Біт S:

. Використовується для тестування знаку результату.

Біт V:

Встановлюється, якщо переповнення числа в додатковому коді від уявного віднімання від нуля. У іншому випадку віднімаються. Переповнення в додатковому коді відбудеться, тоді і тільки тоді, коли вмістиме регістру після виконання цієї операції (результат) буде $80

Біт N:

Встановлюється, якщо MSB встановлений, у іншому випадку – скидається.

Біт Z:

Встановлюється, якщо результатом є число $00, у іншому випадку – скидається.

Біт C:

Встановлюється, якщо відбулася «позика» в уявного віднімання від нуля. У іншому випадку віднімаються. Біт C встановиться у всіх випадках за винятком, коли вмістиме регістру після виконання цієї операції (результат) буде $00

 

Наприклад:

neg r4; Виконання порозрядного доповнення до двох (додатковий код) регістра R4

 

SBRC – «Пропустити наступну інструкцію, якщо біт регістру очищений»

Ця інструкція перевіряє вибраний біт у вказаному регістрі і пропускає наступну інструкцію, якщо біт очищений

якщо Rr(b) = 0 то інакше

Синтаксис	Операнди	Лічильник команд
SBRС Rd, b	0 ≤ Rd ≤ 31, 0 ≤ b ≤ 7	PC ← PC + 1 Умова не виконується – нема пропуску PC ← PC + 2 Умова не справджується – є пропуск інструкції довжиною у одне слово PC ← PC + 2 Умова не справджується – є пропуск інструкції довжиною у два слова

 

Вплив на регістри статусу:

I	T	H	S	V	N	Z	C
-	-	-	-	-	-	-	-

 

Наприклад:

sub r0, r1; Віднімання регістра R1 від R0

sbrс r0, 7; Пропустити наступну інструкцію, якщо біт 7 регістра R0 очищений

sub r0, r1; Виконується тільки тоді, коли 7 регістра R0 очищений

nop;продовження

 

SBRS – «Пропустити наступну інструкцію, якщо біт регістру встанвлений»

Ця інструкція перевіряє вибраний біт у вказаному регістрі і пропускає наступну інструкцію, якщо біт встановлений

якщо Rr(b) = 1 то інакше

Синтаксис	Операнди	Лічильник команд
SBRS Rd, b	0 ≤ Rd ≤ 31, 0 ≤ b ≤ 7	PC ← PC + 1 Умова не виконується – нема пропуску PC ← PC + 2 Умова не справджується – є пропуск інструкції довжиною у одне слово PC ← PC + 2 Умова не справджується – є пропуск інструкції довжиною у два слова

 

Вплив на регістри статусу:

I	T	H	S	V	N	Z	C
-	-	-	-	-	-	-	-

 

Наприклад:

sub r0, r1; Віднімання регістра R1 від R0

sbrs r0, 7; Пропустити наступну інструкцію, якщо біт 7 регістра R0 встановлений

sub r0, r1; Виконується тільки тоді, коли 7 регістра R0 встановлений

nop;продовження

 

SBIC – «Пропустити наступну інструкцію, якщо біт регістру вводу/виводу очищений»

Ця інструкція перевіряє вибраний біт у вказаному регістрі вводу/виводу і пропускає наступну інструкцію, якщо біт очищений. Ця інструкція працює тільки з першими 32 регістрами вводу/виводу – адреси 0÷31

 

якщо I/O(A,b) = 0 то інакше

Синтаксис	Операнди	Лічильник команд
SBIС A, b	0 ≤ A ≤ 31, 0 ≤ b ≤ 7	PC ← PC + 1 Умова не виконується – нема пропуску PC ← PC + 2 Умова не справджується – є пропуск інструкції довжиною у одне слово PC ← PC + 2 Умова не справджується – є пропуск інструкції довжиною у два слова

 

Вплив на регістри статусу:

I	T	H	S	V	N	Z	C
-	-	-	-	-	-	-	-

 

Наприклад:

sbiс $1C, 1; Пропустити наступну інструкцію, якщо біт 1 регістра EEWE очищений

sub r0, r1; Виконується тільки тоді, коли 1 регістра EEWE очищений

nop;продовження

 

SBIS – «Пропустити наступну інструкцію, якщо біт регістру вводу/виводу встановлений»

Ця інструкція перевіряє вибраний біт у вказаному регістрі вводу/виводу і пропускає наступну інструкцію, якщо біт встановлений. Ця інструкція працює тільки з першими 32 регістрами вводу/виводу – адреси 0÷31

 

якщо I/O(A,b) = 1 то інакше

Синтаксис	Операнди	Лічильник команд
SBIS A, b	0 ≤ A ≤ 31, 0 ≤ b ≤ 7	PC ← PC + 1 Умова не виконується – нема пропуску PC ← PC + 2 Умова не справджується – є пропуск інструкції довжиною у одне слово PC ← PC + 2 Умова не справджується – є пропуск інструкції довжиною у два слова

 

Вплив на регістри статусу:

I	T	H	S	V	N	Z	C
-	-	-	-	-	-	-	-

 

Наприклад:

sbis $1C, 1; Пропустити наступну інструкцію, якщо біт 1 регістра EEWE встановлений

sub r0, r1; Виконується тільки тоді, коли 1 регістра EEWE встановлений

nop;продовження

 

Завдання:

1. Проініціалізувати стек

2. Здійснити стартову настройку таймера лічильника 0

2.1 Регістр порогу порівняння OCR0 рівним 78 (десяткове число)

2.2 Регістр управління таймером-лічильником 0 TCCR0

2.2.1 Біт примусової установка результату порівняння FOC0 = 0b0

2.2.2 Режим Скидання при збігу (CTC): WGM01, WGM00 = 0b10

2.2.3 Вихід OC0 відключений: COM01, COM00 = 0b00

2.2.4 Тимчасово таймер відключений: CS02, CS01, CS00 = 0b000

2.3 Регістр маски переривань скидаємо TIMSK = 0

2.4 Запускаємо таймер лічильник 0 з встановленням подільника частоти 256[52]: CS02, CS01, CS00 = 0b110

3. Написати підпрограму очистки біту OCF0 у регістрі TIFR[53]

3.1 Регістри, які будуть використовуватися у підпрограмі попередньо зберегти у стеку, для того, щоб їх використання не вплинуло на виконання всієї програми

3.2 Підготувати маску регістра з встановленим бітом під номером OCF0, всі інші біти мають бути очищеними

3.3 Записати цю підготовлену маску у регістр вводу-виводу TIFR – ця процедура очистить біт OCF0 у регістрі вводу-виводу TIFR.

3.4 Відновити регістри збережені у стеку

3.5 Вийти з підпрограми

4. Реалізувати безперервний цикл, який перевіряє чи лічильник досяг пирогового значення

4.1 Завантажити у регістр загального призначення регістр вводу-виводу TIFR

4.2 У разі, якщо біт під номером OCF0 встановлений, то перейти на підпрограму очистки біту OCF0 у регістрі TIFR

4.3 Перейти на пункт 4.1

5. Хід виконання програми

5.1 Зайти у стимулятор

5.2. Відкрити настройки стимулятора Debug→AVR Simulator 2 Options

5.3 Найти поле Frequency MHz – тактова частота процесора

5.4 Встановити поле Frequency MHz 10.000000 МГц – нову тактову частота процесора

5.5 В такому разі у режимі CTC (поріг порівняння OCR0 рівне 78) і подільнику частоти 256 (CS02, CS01, CS00 = 0b110 регістра TCCR0) 10 МГц/256/78 ≈ 500 Гц (2 мс період встановлення біту OCF0)

5.6 Стати курсором на рядку, де запускається таймер-лічильник 0, (де виконується встановлення CS02, CS01, CS00 = 0b110) і у цьому місця поставити точку зупинки (breakpoint) Debug→Toggle Breakpoint або функціональною кнопкою F9

5.7 Переконатися, що точка зупинки встановлена – збоку рядка буде червоний кружечок

5.8 Аналогічно пунктам 5.6 і 5.7 встановити точку зупинки ум підпрограмі очищення біту OCF0 у регістрі вводу виводу TIFR

5.9 Запустити програму на виконання (не покроково) Debug→Run, або функціональною кнопкою F5

5.10 Програма має зупинитися у першій точці зупинки

5.11 Перейти у вікно Processor (якщо воно не відкрите, то його можна відкрити View→Toolbars→Processor)

5.11 Переконатися, що поле Frequency рівне 10.0000 МГц

5.12 Правою кнопкою мишки клікнути по полю Stop Watch вікна Processor – контекстне меню, яке зображено нижче

5.13 Якщо після числового значення у полі Stop Watch вікна Processor (яке відповідає за час, який пройшов або з моменту запуску програми, або обнулення часу операцією Reset Cycle Counter з контекстного меню, яке було описане вище) стоїть us, то час відображається у мікросекундах, якщо ms – у мілісекундах. Переключення відображення часу з мікросекунд у мілісекунди виконується операцією Show Stopwatch as milliseconds з контекстного меню, яке описане вище, а з мілісекунди у мікросекунди - Show Stopwatch as microseconds

5.14 Обнулити час у полі Stop Watch вікна Processor командою Reset Cycle Counter, описаною вище і переконатися, що час справді рівний 0. При цьому вибір відображення часу у мікросекундах чи мілісекундах можна вибрати на розсуд виконавця лабораторної роботи (студента)

5.15 Запустити програму на виконання (не покроково) Debug→Run, або функціональною кнопкою F5

5.16 Програма має зупинитися у підпрограмі очищення біту OCF0 у регістрі вводу виводу TIFR

5.17 Переконатися з допомогою поля Stop Watch вікна Processor, що час, за який встановився біт OCF0 у регістрі вводу виводу TIFR становить ≈2 мс

5.18 Декілька разів продовжувати виконання програми (не покроково) Debug→Run, або функціональною кнопкою F5 – переконатися, що програма заходить у підпрограму очистки OCF0 у регістрі вводу виводу TIFR через ≈2 мс.