Teoria Assembler

Programacion Assembler – Teoria Ingenieria en Sistemas de InformaciónArquitectura de Computadoras UNCAUS – Año 2010

PROGRAMACION EN ASSEMBLER

EL REPERTORIO DE INSTRUCCIONES

Un microprocesador interpreta y ejecuta un repertorio de instrucciones denominado instrucciones de maquina, estas instrucciones escritas sobre un editor en lenguaje nomónico deben ser traducidas (compiladas) a código binario ya que un microprocesador solo entiende el código binario.

El juego de instrucciones es diseñado por el fabricante de microprocesadores y debe cumplir unas características generales como las siguientes:

1. Las instrucciones realizan una función única y sencilla, por lo que su descodificación por la CPU es sencilla

2. Una misma instrucción utiliza siempre un numero fijo de operandos y diferentes instrucciones pueden tener un numero distinto de operandos

3. La codificación de la instrucción es sistemática, puesto que facilita su descodificación

4. Las instrucciones son autocontenidas e independientes, es decir que contienen toda la información necesaria para ejecutarse. Deben expresar: el tipo de operación a realizar, el valor o la posición de los operandos, el lugar donde se depositara el resultado y la ubicación de la siguiente instrucción

Los bits de una instrucción binaria se divide en grupos llamados campos

Un campo para el código de operación que especifica la operación que se realizara

Un campo de referencia a los operandos que designa el valor del operando o una dirección de la memoria o un código para elegir un registro del procesador que contiene al operando

Un campo de modo que especifica la forma en que se interpretara el campo de dirección


Las instrucciones se pueden agrupar en tres categorías según el tipo de acción que realizan. En la siguiente tabla se muestran estas categorías y se mencionan algunas instrucciones de cada grupo ( cabe recordar que estas instrucciones no son universales y su escritura y función dependen del microprocesador )

INSTRUCCIONES DE TRANSFERENCIA DE

DATOS

llevan datos de un lugar a otro de la computadora sin alterar su

contenido

Carga LDAlmacenamiento STMovimiento MOVEIntercambio XCHIntroduccion PUSHDescarga POPEntrada INSalida OUT

INSTRUCCIONES DE MANIPULACIÓN DE

DATOS

ARITMÉTICAS :las cuatro operaciones aritméticas

básicas

Incremento INCDecremento DECSuma ADDResta SUBMultiplicación MULDivision DIV

LÓGICAS Y DE MANIPULACIÓN DE BIT :

operaciones binarias con bits o cadena de bits

Poner en cero CLRInicializar SETComplemento COMAND ANDOR ORCorrimiendo a la derecha

SHR

Corrimiento a la izquierda

SHL

INSTRUCCIONES DE CONTROL DE PROGRAMA

Cambia el contenido del Contador de Programa, alterando el flujo de

control

Bifurcación BRSalto JMPLlamada a subrutina CALLRegreso de subrutina RETComparacion CMPBifurcar si es cero BZBifurcar si no es cero BNZBifurcar si hay acarreo BCBifurcar si es mayor BH

MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

La operación indicada en el código de operación de la instrucción se deberá realizar con datos almacenados en registros o en memoria, la forma en que se escogen los operandos depende del modo de direccionamiento de la instrucción.


A continuación se analizan los modos de direccionamiento que utilizan los microprocesadores

1. Modo Implícito: el operando aparece implícitamente en el código de operación COM A A (complementar el acumulador)

2. Modo Inmediato: el operando se especifica en la instrucción misma LDA #NBR A NBR (cargar el acumulador con un numero)

3. Modo de registro: el operando se encuentra en un registro, el nombre del registro se indica en la instrucción

LDA R1 A R1 (cargar el accumulador con el contenido de R1)

4. Modo Indirecto de registros: el operando se encuentra en la memoria, la dirección de memoria esta en el registro que se indica en la instrucción

LDA (R1) A M[R1] (cargar el accumulador con el contenido de la memoria en la dirección indicada por R1)

5. Modo directo: el campo de dirección de la instrucción señala la posición del operando en la memoria

LDA ADRS A M[ADRS] (cargar el acumulador con el contenido de la memoria en la posición ADRS)

6. Modo indirecto: el campo de direcciones de la instrucción señala la dirección donde esta la verdadera dirección del operando

LDA (ADRS) A M[M[ADRS]] (cargar el acumulador con el contenido de la memoria en la posición M[ADRS])

7. Modo relativo: el operando se encuentra en la memoria, la dirección de memoria efectiva se obtiene como resultado de sumar al contador de programa un dato numérico aportado por la instrucción

LDA $ADRS A M[PC + ADRS] (cargar el accumulador con el contenido de la memoria en la dirección resultante de sumar el contenido del PC con el dato ADRS)

8. Modo indexado: similar al anterior pero reemplazando el PC por un registro índice LDA $ADRS (R1) A M[R1 + ADRS]

Los programas utilizan normalmente varios modos de direccionamiento que facilitan:


a) El ahorro de espacio: Mientras mas cortas sean las instrucciones menos espacio de almacenamiento necesitaran los programas y menos bits se tendrán que leer de la memoria para ejecutarlas

b) La generación de código reubicable: es deseable que un programa pueda ser cargado en diferentes zonas de memoria

c) El manejo de estructura de datos: El manejo de estructuras de datos tales como tablas, colas, pilas, etc facilitan o simplifican el direccionamiento de datos

FORMATO DE LAS INSTRUCCIONES

Diferentes procesadores tienen diferentes formatos de instrucciones, ese es un aspecto que da a cada procesador su característica de hardware especial y define su riqueza y flexibilidad.

El formato de la instrucción indica los campos y el tamaño de los mismos para cada instrucción. En el diseño del formato de las instrucciones la primera decisión a considerar es el tamaño de las instrucciones. Para tomar esa decisión se consideran los siguientes aspectos:

El tamaño de la memoria La organización de la memoria La estructura de buses La complejidad de la CPU y su velocidad

Las características generales que deben reunir los formatos de instrucciones son:

1. Debe existir uno o pocos formatos de instrucciones, cuando menos formatos existan mas simple será la descodificación y por ende la unidad de control que se encarga de esta tarea

2. Los formatos son sistemáticos. Los campos del mismo tipo tienen la misma longitud y deben ocupar la misma posición dentro de la instrucción

3. Para acortar el tamaño se emplean las técnicas de direccionamiento implícito. Asi exceptuando las instrucciones de bifurcación no existe campo de instrucción siguiente.

4. Los tamaños de los formatos encajan fácilmente en la palabra del computador. Lo mas corriente es que el formato ocupe una palabra, pero también son


frecuentes los formatos de media ( ½ ), una y media ( 1 ½ ) y de dos ( 2) palabras.

5. Cuando se tienen varios formatos el código de operación diferencia entre ellos

6. Los tamaños de los campos que expresan direcciones, ya sean de registros o de memoria principal, deben corresponder a los mapas de memoria de direccionamiento del procesador.

Se ilustra un formato de instrucciones de un procesador de 16 bits dividido en cuatro campos generales

2Tipo

6Código de operación

4Reg./modo

4registro

El campo Código de Operación especifica la operación que se realiza. Hay tantos códigos de operación como instrucciones diferentes que posea el microprocesador. El numero de instrucciones que posea vendrá limitado por la longitud de este campo. El código de operación implica normalmente el tipo de operando, por ello se emplean normalmente distintos códigos de operación para diferenciar una misma instrucción con diferentes tipos de datos.

El campo de dirección (aquí formado por dos subcampos) puede contener varias divisiones para identificar las posiciones de memoria o los registros internos del microprocesador donde se encuentran los operandos.El campo tipo de dos bits determina la existencia de cuatro tipos diferentes de instrucciones

Tipo “0” : Registro – Registro

Aquí a los operandos se accede a traves de registros internos del microprocesador, estos registros pueden contener el operando (directo) o la dirección donde se encuentra el operando (indirecto)

15 14 13 8 7 6 4 3 2 00 0 Código de Operación SI SRC DI DST

Tipo 0: registro – registroTipo 1: Memoria – registroTipo 2: BifurcaciónTipo 3: Implícito

Dirección


Ejemplos:

Tipo “1” : Memoria – Registro

Este tipo de instrucciones permite una amplia forma de acceder a los operandos que podran ser dos o uno solo. En el caso de un solo operando este puede direccionarse a traves de W o a trvas de un registro interno del procesador

15 14 13 8 7 6 5 4 3 2 00 1 Código de Operación SD MOD I REG

Dirección de bifurcación (W)

Ejemplos:

CÓDIGOHEXAD.

SI DI CÓDIGOOPERACIÓN

OPERÁNDOS OPERACIÓN

0952 0 0 ADD R5, R2 R2 R2 + R5095A 0 1 ADD R5, (R2) M[R2] M[R2] + R509D2 1 0 ADD (R5), R2 R2 R2 + M[R5]

CÓDIGOHEXAD.

SD MOD MODO CÓDIGOOPERACIÓN


4902 00 00 Directo ADD W, R2 R2 R2 + M[W]53C2 11 XX Registro INR R2 R2 R2 + 1

0 = DIRECTO1 = INDIRECTO REGISTRO

FUENTE

Fuente / destino00 = 2 Oper. Fte: palabra de memoria Dest.: registro01 = 2 Oper. Fte: registro Dest: palab. de memoria10 = 1 Operand. Especificado por W y el campo MOD11 = 1 Operand especif. por REG e I (No se usa W)

MODO DE DIRECC. DE W00 = Modo de dirección directa01 = Modo inmediato10 = Relativo al modo de PC11 = Modo de índice

0 = DIRECTO1 = INDIRECTO

REGISTRODESTINO

0 = DIRECTO1 = INDIRECTO


Tipo “2” : Bifurcacion

El campo W contiene la direccion de salto del programa

15 14 13 8 7 01 0 Código de Operación 0 0 0 0 0 0 0 0

Dirección de bifurcación (W)Ejemplos :

Tipo “3” : Modo Implicito

En el modo implicito no se requiere de una direccion para el operando

15 14 13 8 7 01 1 Código de Operación 0 0 0 0 0 0 0 0

Ejemplos :

EJEMPLO NUMÉRICO DE UNA INSTRUCCIÓN: 0250 ADD ADRS, R1

CÓDIGOHEXAD.

CÓDIGOOPERACIÓN


A100 BR W BifurcacionA200 BRC W Bifurcación con acarreoA700 CALL W Llamada a subrutina

CÓDIGOHEXAD.

CÓDIGOOPERACIÓN


F100 RET Retorno de Subrutina


Aquí se ha graficado el flujo de datos en una instrucción de suma (ADD) con dos operandos, uno de ellos se encuentra en un registro interno “R1” y el otro operando se encuentra en la posición de memoria “0500” . Nótese que la ejecución de la instrucción se inicia con el contador de programa direccionando a la posición 0250h, lugar donde se encuentra la instrucción. El contador de programa se ha incrementado y al final del proceso y apunta a la dirección de la próxima instrucción que se debe ejecutar y el registro R1 contiene el resultado de la operación.


DIAGRAMA DE FLUJO DE UNA INSTRUCCIÓN TIPO 0

Se intenta mostrar en un diagrama la lógica seguida por el microprocesador para ejecutar una instrucción tipo “0”

El operando fuente se

almacena en un registro temporario

La dirección que contiene el registro se transfiere a la

memoria.El dato

contenido en la memoria se almacena en un registro temporario

El segundo operando se

suma al registro

temporario, el resultado se guarda

en el registro DST

La dirección que contiene el registro se transfiere a la

memoria.El dato contenido en la memoria se suma al registro

temporario.El resultado se guarda en la

memoria


PROGRAMADO SOBRE EL MICROCONTROLADOR “PIC”

Programa fuente: El programa fuente esta compuesto por una sucesión de líneas de programa. Cada línea de programa esta compuesta por 4 campos separados por uno o más espacios o tabulaciones. Estos campos son: [Etiqueta] Comando [Operando(s)] [;Comentario] La etiqueta es opcional. El comando puede ser un mnemónico del conjunto de instrucciones. El operando esta asociado al comando, si no hay comando no hay operando, e inclusive algunos comandos no llevan operando. El comentario es opcional para el compilador aunque es buena práctica considerarlo obligatorio para el programador. La etiqueta, es el campo que empieza en la primer posición de la línea. No se pueden insertar espacios o tabulaciones antes de la etiqueta sino será considerado comando. Identifica la línea de programa haciendo que el compilador le asigne un valor automáticamente. Si se trata de una línea cuyo comando es una instrucción de programa del microcontrolador, se le asigna el valor de la dirección de memoria correspondiente a dicha instrucción (location counter). En otros casos se le asigna un valor de una constante, o la dirección de una variable, o será el nombre de una macroinstrucción, etc. El comando puede ser un código mnemónico de instrucción del microcontrolador, o una directiva o pseudoinstrucción para el compilador. En el primer caso será directamente traducido a código de maquina, en el segundo caso será interpretado por el compilador y realizara alguna acción en tiempo de compilación como ser asignar un valor a una etiqueta, etc. El campo de parámetros puede contener uno o más parámetros separados por comas. Los parámetros dependen de la instrucción o directiva. Pueden ser números o literales que representen constantes o direcciones. El campo de comentario debe comenzar con un caracter punto y coma. No necesita tener espacios o tabulaciones separándolo del campo anterior, e incluso puede empezar en la primer posición de la línea. El compilador ignora todo el texto que contenga la línea después de un caracter punto y coma. De esta manera pueden incluirse líneas que contengan solo comentarios, y es muy buena práctica hacer uso y abuso de esta posibilidad para que los programas resulten autodocumentados.

Conjunto de instruccionesEl conjunto de instrucciones de los microprocesadores PIC 16C5X consiste en un pequeño repertorio de solo 33 instrucciones de 12 bits, que pueden ser agrupadas para su estudio en tres a cinco grupos. En este curso se ha optado por clasificarlas, desde el punto de vista del programador, en cinco categorías bien definidas de acuerdo con la función y el tipo de operandos involucrados. En primer lugar se agrupan las instrucciones que operan con bytes y que involucran algún registro de la memoria interna. En segundo lugar se analizaran las instrucciones que operan solo


sobre el registro W y que permiten cargarle una constante implícita o incluida literalmente en la instrucción (literales). En tercer lugar se agrupan las instrucciones que operan sobre bits individuales de los registros de la memoria interna. En cuarto lugar se clasifican las instrucciones de control de flujo del programa, es decir las que permiten alterar la secuencia lineal de ejecución de las instrucciones. Por último se agrupan unas pocas instrucciones que llamaremos especiales, cuyas funciones o tipos de operandos son muy específicos y no encajan en ninguna de las clasificaciones anteriores.

Instrucciones de Byte que operan con Registros

Estas instrucciones pueden ser de simple o doble operando de origen. El primer operando de origen será siempre el registro seleccionado en la instrucción, el segundo, en caso de existir, será el registro W. El destino, es decir donde se guardara el resultado, será el registro seleccionado o el W, según se seleccione con un bit de la instrucción. El formato genérico de estas instrucciones es el siguiente :

11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 bit 0

d f f f f f

Los bits 0 a 4 (5 bits), denominados “f” permiten seleccionar uno de 32 registros de la memoria interna. El bit 5, denominado “d”, permite especificar el destino del resultado. Si d = 1 el resultado se guardara en el registro seleccionado. Si d = 0 el resultado se guardara en W. Los bits 6 a 11 identifican la instrucción especifica a realizar.

Las instrucciones siguientes son las tres operaciones lógicas de doble operando :

ANDWF f,d ;operación AND lógica, destino = W f IORWF f,d ;operación OR lógica, destino = W f XORWF f,d ;operación XOR lógica, destino = W f

Los nombres mnemónicos de estas instrucciones provienen de : AND W con F, Inclusive OR W con F y XOR W con F. Las que siguen son las cuatro operaciones aritméticas y lógicas sencillas de simple operando :

MOVF f,d ;movimiento de datos, destino = f COMF f,d ;complemento lógico, destino = NOT f


INCF f,d ;incremento aritmético, destino = f + 1 DECF f,d ;decremento aritmético, destino = f - 1

Los mnemónicos de estas instrucciones provienen de : MOVe File, COMplement File, INCrement File y DECrement File. En las siete instrucciones anteriores el único bit afectado de la palabra de estado del procesador es el Z, que se pone en 1 si el resultado de la operación es 00000000, y se pone en 0 si el resultado tiene cualquier otro valor.

A continuación siguen las dos instrucciones de rotación de bits a través del CARRY :

RLF f,d ;rotación a la izquierda, destino = f ROT RRF f,d ;rotación a la derecha, destino = f ROT

En estas operaciones (Rotate Left File y Rotate Right File) los bits son desplazados de cada posición a la siguiente, en sentido derecho o izquierdo. El desplazamiento es cerrado, formando un anillo, con el bit C (CARRY) de la palabra de estado.

En estas dos instrucciones, el único bit afectado de la palabra de estado del procesador es el bit C, que tomará el valor que tenia el bit 7 o el bit 0, según sea el sentido del desplazamiento.

Estas instrucciones son muy útiles para la manipulación de bits, y además para realizar operaciones aritméticas, ya que en numeración binaria, desplazar un número a la izquierda es equivalente a multiplicarlo por 2, y hacia la derecha, a dividirlo por 2.

La instrucción siguiente realiza el intercambio de posiciones entre los cuatro bits menos significativos y los cuatro más significativos (nibble bajo y nibble alto).

SWAPF f,d ;intercambia nibbles, destino = SWAP f

Esta instrucción (SWAP File) no afecta ninguno de los bits de la palabra de estado del procesador.

Esta instrucción es muy útil para el manipuleo de números BCD empaquetados, en los que en un solo byte se guardan dos dígitos BCD (uno en cada nibble). Las dos operaciones que siguen son la suma y la resta aritméticas :

ADDWF f,d ;suma aritmética, destino = f + W SUBWF f,d ;resta aritmética, destino = f - W

Estas operaciones (ADD W a F y SUBstract W de F) afectan a los tres bits de estado C, DC y Z.


El bit Z se pone en 1 si el resultado de la operación es 00000000, y se pone en 0 si el resultado tiene cualquier otro valor.

La suma se realiza en aritmética binaria pura sin signo. Si hay un acarreo del bit 7, es decir que el resultado es mayor que 255, el bit C (carry) resulta 1, en caso contrario resulta 0. Si hay un acarreo del bit 3, es decir que la suma de las dos mitades (nibbles) menos significativas (bits 0 a 3) resulta mayor que 15, se pone en 1 el bit DC (digit carry), en caso contrario se pone en 0.

Ejemplos : 1010 0010 1101 0000 + 0100 1111 C DC Z + 0110 1111 C DC Z 1111 0001 0 1 0 0011 1111 1 0 0 La resta se realiza sumando, en binario puro sin signo, el registro f más el complemento a dos de W (el complemento a 1, o complemento lógico, más 1)

Ejemplos : f 0100 0100 0010 1000 W - 0010 1000 C DC Z - 0100 0100 C DC Z 0001 1100 1 0 0 1110 0100 0 1 0

equivalente a : f 0100 0100 0010 1000 cmp.2 W + 1101 1000 C DC Z + 1011 1100 C DC Z 0001 1100 1 0 0 1110 0100 0 1 0

Los bits de estado C y DC toman el valor normal correspondiente a la suma de f con el complemento a 2 de W. De esta manera el significado para la operación de resta resulta invertido, es decir que C (carry) es 1 si no hubo desborde en la resta, o dicho de otra manera, si el contenido de W es menor que el de f. El bit DC se comporta de manera similar, es decir que DC es 1 si no hubo desborde en la mitad menos significativa, lo que equivale a decir que el nibble bajo del contenido de W es menor que el del registro f.

Las instrucciones que siguen son de simple operando, pero son casos especiales ya que el destino es siempre el registro seleccionado :

CLRF f ;borrado de contenido, f = 0 MOVWF f ;copia contenido W f, f = W

La instrucción CLRF (CLeaR File) afecta solo al bit Z que resulta siempre 0. La instrucción MOVWF (MOVe W a F) no afecta ningún bit de la palabra de estado.


Instrucciones de Byte que operan sobre W y Literales

Estas instrucciones se refieren todas al registro W, es decir que uno de los operandos de origen y el operando de destino son siempre el registro W. En las instrucciones de este grupo que tienen un segundo operando de origen, este es siempre una constante de programa literalmente incluida en la instrucción, llamada constante literal o simplemente literal.

El formato genérico de estas instrucciones es el siguiente :

11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 bit 0

k k k k k k k k

Los bits 0 a 7 especifican la constante literal de 8 bits que se utilizara en la operación.

Las tres instrucciones que siguen son las operaciones lógicas tradicionales, similares a las que ya vimos anteriormente, pero realizadas entre una constante de programa y el registro W :

IORLW k ; operación OR lógica, W = W k ANDLW k ; operación AND lógica, W = W k XORLW k ; operación XOR lógica, W = W k

En estas tres instrucciones (Inclusive OR Literal W, AND Literal W y XOR Literal W) el único bit afectado de la palabra de estado del procesador es el Z, que se pone en 1 si el resultado de la operación es 00000000, y se pone en 0 si el resultado tiene cualquier otro valor.

La instrucción que sigue sirve para cargar una constante de programa en el registro W :

MOVLW k ;carga constante en W, W = K

Esta (MOVe Literal W) instrucción no afecta ninguno de los bits de estado del procesador.

La instrucción que sigue (CLeaR W) no correspondería incluirla en este grupo, y pertenece en realidad al primero, el de las instrucciones que operan sobre registros,


ya que se trata de un caso especial de la instrucción CLRF, con destino W, y f = 0. La incluimos aquí porque como se le ha asignado un mnemónico particular referido específicamente al registro W, creemos que, desde el punto de vista del programador, es más útil verla dentro del grupo de instrucciones referidas a W.

CLRW ;borra el contenido de W, W = 0

Al igual que en la instrucción CLRF, el único bit de estado afectado es el Z que resulta 1.

Instrucciones de Bit

El formato genérico de estas instrucciones es el siguiente :

11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 bit 0

b b b f f f f f

Los bits 0 a 4 (5 bits), denominados “f”, permiten seleccionar uno de 32 registros de la memoria interna. Los bits 5 a 7, denominados “b”, permiten especificar el numero de bit (0 a 7) sobre el que se operara. Estas instrucciones operan solamente sobre el bit especificado, el resto de los bits del registro no son alterados. Estas instrucciones no tienen especificación de destino, ya que el mismo es siempre el registro seleccionado.

BCF f,b ;borra el bit b de f ;bit f(b) = 0 BSF f,b ;coloca en uno el bit b de f ;bit f(b) = 1

Estas instrucciones (Bit Clear File y Bit Set File) no afectan ningún bit de la palabra de estado del procesador.

Instrucciones de Control

GOTO k ;salto a la posición k (9 bits) del programa

Esta es la típica instrucción de salto incondicional a cualquier posición de la memoria de programa (que en la mayoría de los microprocesadores convencionales se llama


JUMP). La constante literal k es la dirección de destino del salto, es decir la nueva dirección de memoria de programa a partir de la cual comenzarán a leerse las instrucciones después de ejecutar la instrucción GOTO. Esta instrucción simplemente carga la constante k en el registro PC (contador de programa). La única complicación de esta instrucción es que la constante k es de solo 9 bits, mientras que el registro PC es de 11 bits, ya que en el 16C57 debe permitir direccionar una memoria de programa de 2 K. Los dos bits faltantes, bit 9 y 10 del PC, son tomados respectivamente de los bits de selección de página PA0 y PA1 de la palabra de estado. Este comportamiento particular hace que la memoria de programa aparezca como dividida en paginas de 512 posiciones como se vera más adelante. El programador debe tener en cuenta que antes de ejecutar una instrucción GOTO es posible que haya que programar los bits PA0 y PA1.

La que sigue es la instrucción de llamado a subrutina:

CALL k ;salto a la subrutina en la posición k (8 bits)

Su comportamiento es muy similar al de la instrucción GOTO, salvo que además de saltar guarda en el stack la dirección de retorno de la subrutina (para la instrucción RETLW). Esto lo hace simplemente guardando en el stack una copia del PC incrementado, antes de que el mismo sea cargado con la nueva dirección k. La única diferencia con la instrucción GOTO respecto de la forma en la que se realiza el salto, es que en la instrucción CALL la constante k tiene solo 8 bits en vez de 9. En este caso también se utilizan PA0 y PA1 para cargar los bits 9 y 10 del PC, pero además el bit 8 del PC es cargado siempre con 0. Esto hace que los saltos a subrutina solo puedan realizarse a posiciones que estén en las primeras mitades de las paginas mencionadas. El programador debe tener en cuenta este comportamiento y asegurarse de ubicar las posiciones de inicio de las subrutinas en las primeras mitades de las paginas.

La instrucción que aparece a continuación es la de retorno de subrutina:

RETLW k ;retorno de subrutina con constante k, W = k

Esta (RETurn con Literal in W) instrucción produce el retorno de subrutina con una constante literal k en el registro W. La operación que realiza consiste simplemente en sacar del stack un valor y cargarlo en el PC. Ese valor es el PC incrementado antes de realizar el salto, de la ultima instrucción CALL ejecutada, por lo tanto es la dirección de la instrucción siguiente a dicho CALL.. Dado que el stack es de 11 bits, el valor cargado en el PC es una dirección completa, y por lo tanto se puede retornar a cualquier posición de la memoria de programa, sin importar como estén los bits de selección de pagina. Esta instrucción además carga siempre una constante literal en el registro W. Ya que esta es la única instrucción de retorno de subrutina de los PIC16C5X, no hay en estos microprocesadores forma de retornar de una subrutina


sin alterar el registro W. Por otro lado, y con una metodología especial de programación, un conjunto de sucesivas instrucciones RETLW puede ser usado como una tabla de valores constantes incluida en el programa (Ej. : tablas BCD/7 seg., hexa/ASCII, etc.).

A continuación se presentan las dos únicas instrucciones de “salteo” (skip) condicional. Estas instrucciones son los únicos medios para implementar bifurcaciones condicionales en un programa. Son muy generales y muy poderosas ya que permiten al programa tomar decisiones en función de cualquier bit de cualquier posición de la memoria interna de datos, y eso incluye a los registros de periféricos, los puertos de entrada/salida e incluso la palabra de estado del procesador. Estas dos instrucciones reemplazan y superan a todo el conjunto de instrucciones de salto condicional que poseen los microprocesadores sencillos convencionales (salto por cero, por no cero, por carry, etc.).

BTFSC f,b ;salteo si bit = 0, bit = f(0) saltea BTFSS f,b ;salteo si bit = 1, bit = f(1) saltea

BTFSC (Bit Test File and Skip if Clear) saltea la próxima instrucción si el bit b del registro f es cero. La instrucción BTFSS (Bit Test File and Skip if Set) saltea si el bit es 1. Estas instrucciones pueden usarse para realizar o no una acción según sea el estado de un bit, o, en combinación con GOTO, para realizar una bifurcación condicional.

Ejemplo 1 :

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - btfsc flags,run ;sí ha arrancado el reloj incf tiempo ;incremento contador de tiempo - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Ejemplo 2 :


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - movf tiempo,w ;testeo por tiempo = 60 xorlw 60 btfss STATUS,Z goto acc_2 ;salto si tiempo <> 60 - - - - - - - - - - - - - ;acción 1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - goto acc_fin acc_2 - - - - - - - - - - - - - ;acción 2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - acc_fin ;acá se unen los caminos

Las instrucciones que siguen son casos especiales de las de incremento y decremento vistas anteriormente. Estas instrucciones podrían categorizarse dentro del grupo de instrucciones orientadas a byte sobre registros (primer grupo), ya que efectivamente operan sobre los mismos, y el formato del código de la instrucción responde al de ese grupo, pero, a diferencia de las otras, pueden además alterar el flujo lineal del programa y por eso se les incluyó en este grupo.

DECFSZ f,d ;decrementa y saltea sí 0, destino= f - 1, = 0 saltea INCFSZ f,d ;incrementa y saltea sí 0, destino= f + 1, = 0 saltea

Estas dos instrucciones (DECrement File and Skip if Zero, e INCrement File and Skip if Zero) se comportan de manera similar a DECF e INCF, salvo que no afectan a ningún bit de la palabra de estado. Una vez realizado el incremento o decremento, si el resultado es 00000000, el microprocesador salteara la próxima instrucción del programa. Estas instrucciones se utilizan generalmente en combinación con una instrucción de salto (GOTO), para el diseño de ciclos o lazos (loops) de instrucciones que deben repetirse una cantidad determinada de veces.

Ejemplo: clrf 10 ;pongo cero en la posición 10 de la memoria interna loop ;lo que sigue se ejecutará 256 veces ..................................... ..................................... .....................................

incfsz 10,1 ;incremento la posición 10 hasta que llegue a 0 goto loop ;si no llego a cero voy a repetir la secuencia


;cuando llegue a cero salteo el goto ..................................... ;y sigue la continuación del programa ..................................... .....................................

Instrucciones Especiales

En este grupo se reunieron las instrucciones que controlan funciones específicas del microprocesador o que actúan sobre registros especiales no direccionados como memoria interna normal.

La instrucción que sigue es la típica NO OPERATION, existente en casi todos los microprocesadores.

NOP ;no hace nada, consume tiempo

Esta instrucción solo sirve para introducir una demora en el programa, equivalente al tiempo de ejecución de una instrucción. No afecta ningún bit de la palabra de estado.

La siguiente es una instrucción especifica de control de los puertos de entrada/salida.

TRIS f ;carga el tristate control, TRISf = W

Esta instrucción (TRIState) carga el registro de control de los buffers tristate de un puerto de entrada salida (data dirección register), con el valor contenido en W. El parámetro f debe ser la dirección de memoria interna del puerto, aunque el valor W no será cargado en el puerto sino en el registro de tristate del mismo. Los valores validos para f son 4 y 5 en los 16C54/56 y 4, 5 y 6 en los 16C55/57. Esta instrucción no afecta ningún bit de la palabra de estado.

La siguiente instrucción sirve para programar el registro OPTION que controla el RTCC y prescaler

OPTION ;carga el registro OPTION, OPTION = W

El registro OPTION no es accesible como memoria interna y solo se lo puede programar con esta instrucción. Esta instrucción no afecta ningún bit de la palabra de estado.

La instrucción que sigue borra el contador del watch dog timer. Este registro tampoco esta accesible como memoria, y esta es la única instrucción que lo modifica.

CLRWDT ;borra el watch dog timer, WDT = 0


Esta instrucción, además, coloca en uno los bits PD (power down) y TO (time-out) de la palabra de estado.

La siguiente es una instrucción especial de control del microcontrolador que lo pone en el modo power down. En este modo el microprocesador se detiene, el oscilador se apaga, los registros y puertos conservan su estado, y el consumo se reduce al mínimo. La única forma de salir de este estado es por medio de un reset o por time-out del watch dog timer.

SLEEP ;coloca el µC en modo sleep, WDT = 0

Esta instrucción, además, borra el bit PD (power down) y setea el bit TO (time-out) de la palabra de estado.


Resumen de instrucciones (clasificación según el fabricante en tres grupos):

Instrucciones orientadas a byte:

Instrucciones orientadas a bit:

Instrucciones orientadas a literal y control:

En esta tabla de resumen del conjunto de instrucciones se pueden observar los mnemónicos, la explicación, el número de ciclos, el código de máquina y los bits afectados del registro STATUS para cada una de las instrucciones.


Modos de direccionamiento

Direccionamiento de la memoria de datos (RAM)

La memoria interna se direcciona en forma directa por medio de los 5 bits “f” contenidos en las instrucciones que operan sobre registros. De esta manera se puede direccionar cualquier posición desde la 00 a la 1F. Como se vió en el capítulo correspondiente a los mapas de memoria, las direcciones 10 a 1F corresponden a los bancos de registros, por lo tanto, en los microcontroladores que tengan más de un banco, antes de acceder a alguna variable que se encuentre en esta zona, el programador deberá asegurarse de haber programado los bits de selección de banco en el registro FSR.

Los registros especiales y de uso general de la posición 00 a la 0f están presentes en todos los PIC16C5X, al igual que el banco 0 de registros. Los bancos 1, 2 y 3 de registros están presentes solo en el 16C57. El registro FSR, además de servir para seleccionar el banco activo, sirve como puntero para direccionamiento indirecto. La posición 00 del mapa de RAM es la llamada dirección indirecta. Sí en cualquier instrucción se opera con la dirección 00, en realidad se estará operando con la dirección a donde apunte el contenido del FSR. Por ejemplo si el FSR contiene el valor 14, una instrucción que opere sobre la dirección 0, operara en realidad sobre la dirección 14. Se puede decir en este ejemplo que la posición 14 de memoria fue direccionada en forma indirecta a través del puntero FSR.

Ejemplo :

; Esta porción de programa borra 5 posiciones de memoria a partir de la dirección 12

FSR equ 04 ;(definición al comienzo del programa) ..................................... ..................................... movlw 5 ;prepara para repetir 5 veces movwf 08 ;(el registro 08 es el contador del loop) movlw 12h ;apunta a la dirección 12h movwf FSR ; loop: clrf 0 ;borra una posición de memoria incf FSR ;apunta a la siguiente decfsz 08 ;si todavía no borra todas goto loop ;sige borrando ..................................... .....................................


El direccionamiento indirecto es muy útil para el procesamiento de posiciones consecutivas de memoria, como en el ejemplo, o para el direccionamiento de datos en subrutinas.

Direccionamiento de la memoria de programa (EPROM, OTP) La instrucción GOTO dispone solo de 9 bits en el código de operación para especificar la dirección de destino del salto. Al ejecutar una instrucción GOTO el microprocesador toma los dos bits que restan para completar la dirección de 11 bits, de los bits 5 y 6 de la palabra de estado. Estos últimos son llamados bits de selección de página (PA0 y PA1). El programador deberá asegurarse de que estos dos bits tengan el valor correcto antes de toda instrucción GOTO. Ver figura

Direccionamiento directo con instrucción GOTO

Deberá tenerse en cuenta además que es posible avanzar de una página a otra en forma automática cuando el PC se incrementa. Esto ocurre si el programa empieza en una página y sigue en la siguiente. Sin embargo, al incrementarse el PC desde la última posición de una página a la primera de la siguiente, los bits PA0 y PA1 no se modifican, y por lo tanto sí se ejecuta una instrucción GOTO, CALL o alguna que actúe sobre el PC, esta producirá un salto a la página anterior, a menos que el programador tenga la precaución de actualizar el valor de dichos bits. Por este motivo es conveniente dividir el programa en módulos o rutinas que estén confinados a una página.

En el caso de la instrucción CALL, el direccionamiento se complica un poco más, ya que la misma solo dispone de 8 bits para especificar la dirección de destino salto. En este caso también se utilizan los mismos bits de selección de página para completar los bits décimo y decimoprimero de la dirección, pero falta el noveno bit. En estas instrucciones este bit se carga siempre con 0, lo que implica que solo se pueden realizar saltos a subrutina a las mitades inferiores de cada página. En este caso también el programador deberá asegurarse que el estado de los bits PA0 y PA1 sea el correcto al momento de ejecutarse la instrucción. Ver figura

Direccionamiento directo con instrucción CALL


Las instrucciones que operan sobre el PC como registro y alteran su contenido provocando un salto, responden a un mecanismo muy similar al de las instrucciones CALL para la formación de la dirección de destino. En este caso los bits 0 a 7 son el resultado de la instrucción, el bit 8 es 0 y los bits restantes se toman de PA0 y PA1.

Este mecanismo se llama paginado, y a pesar de que representa una complicación bastante molesta para el programador, resulta muy útil ya que permite ampliar la capacidad de direccionamiento de memoria de programa para las instrucciones de salto.

HERRAMIENTAS DE DESARROLLO

Qué es el MPLAB ?

EL MPLAB es un “Entorno de Desarrollo Integrado “ (Integrated Development Environment, IDE) que corre en “Windows “, mediante el cual Usted puede desarrollar aplicaciones para los microcontroladores de las familias PIC 16/17. EL MPLAB le permite a Usted escribir, depurar y optimizar los programas (firmware) de sus diseños con PIC 16/17. EL MPLAB incluye un editor de texto, un simulador y un organizador de proyectos. Además, el MPLAB soporta el emulador PICMASTER y a otras herramientas de desarrollo de Microchip como el PICSTART - Plus.

De que forma le ayuda el MPLAB ?

Con el MPLAB Usted puede:

Depurar sus programas fuente. Detectar errores automáticamente en sus programas fuente para editarlos. Depurar los programas utilizando puntos de corte (breakpoints) mediante

valores de los registros internos. Observar el flujo del programa con el simulador MPLAB -SIM, ó seguirlo en

tiempo real utilizando el emulador PICMASTER. Realizar medidas de tiempo utilizando un cronómetro. Mirar variables en las ventanas de observación. Encontrar respuestas rápidas a sus preguntas, utilizando la Ayuda en línea del

MPLAB.

LAS HERRAMIENTAS DEL MPLAB

El Organizador de Proyectos (Proyect Manager). El organizador de proyectos (Proyect Manager) es parte fundamental de MPLAB. Sin crear un proyecto Usted no puede realizar depuración simbólica. Con el Organizador de Proyectos (Proyect manager) puede utilizar las siguientes operaciones:


Crear un proyecto. Agregar un archivo de programa fuente de proyecto. Ensamblar o compilar programas fuente. Editar programas fuente. Reconstruir todos los archivos fuente, o compilar un solo archivo. Depurar su programa fuente.

Software ensamblador: El software ensamblador que presenta Microchip viene en dos presentaciones, una, para entorno DOS llamado MPASM.EXE y la otra, para entorno Windows llamado MPASMWIN.EXE Las dos presentaciones soportan a TODOS los microcontroladores de la familia PIC de Microchip. El conjunto de instrucciones de los microcontroladores PIC es en esencia la base del lenguaje ensamblador soportado por este software.

Directivas de uso frecuente: Son instrucciones para el compilador.

#DEFINE ej. #define <nombre> [<valor a remplazar>] explicación: declara una cadena de texto como substituto de otra

END ej. end explicación: indica fin de programa

EQU ej. status equ 05 explicación: define una constante de ensamble

INCLUDE ej. include <PIC16F84.h> explicación: incluye en el programa un archivo con código fuente

ORG ej. org 0x100 explicación: ensambla a partir de la dirección especificada Para información más completa referirse a la guía rápida del MPASM.

Una vez instalado adecuadamente el MPLAB, para realizar la simulación de un programa deben seguirse los siguientes pasos: Edite en un archivo de texto el siguiente programa:


;ejemplo: status equ 0x03 ;hace equivalencia entre el símbolo status indicándolo como 3 en hexadecimal Cont equ 0x20 F equ 1 org 0 ;indica posición de memoria desde donde se ensambla Inicio movlw 0x0F ;carga de w con el valor constante 15 (literal) movwf Cont ;el contenido de w se pasa al reg. CONT Loop decfsz Cont,F ;decremento de Cont y elude siguiente si=0 goto Loop ;salto incondicional a Loop goto $ ;Salto incondicional aqui mismo end ;Fin del código Lista de pasos:

1. Haga doble click en el ícono correspondiente a MPLAB.

2. Crear el archivo fuente correspondiente (menú File...New Source).

3. Salve el archivo (con extensión .ASM) una vez terminada su edición (menú FILE...Save).

4. Debe a continuación crearse un nuevo proyecto (menú Project...New Project).

5. Cuando aparezca la ventana de New Project editar las cajas de texto: Project path and Name y Development Mode, hacer click en <OK>.

6. En la siguiente ventana Edit Project, hacer click en la sección Non-project files sobre el nombre del archivo fuente realizado en los pasos 2 y 3.

7. Haga click en el botón <=add y luego de que éste aparezca en la sección Project Files haga click sobre el botón <OK>.

8. Salvar el proyecto (en el menú Project...Save project).

9. Realizar la "construcción de todo el proyecto" (menú Project...Build All).

10.En esta etapa se realiza en forma automática el ensamble de nuestro programa fuente y el vaciado de éste en memoria de simulación. El proceso de ensamble generará un archivo de errores en caso de que estos existan, sí es así deben corregirse directamente sobre el archivo fuente, salvar las correcciones y reconstruir el proyecto (menú Project...Build All).

<<<En esta etapa del proceso ya se tiene el entorno listo para la simulación>>>


Vista típica del entorno MPLAB

Como en la mayoría de las aplicaciones Windows la pantalla se divide en varias secciones: 1. Barra de título: Se observa el nombre del proyecto 2. Barra de menus: Acceso a las diferentes opciones del entorno 3. Barra de herramientas: Cada ícono ejecuta las acciones correspondientes 4. Barra de estados: Indica el estado del entorno y sus ventanas

Simulación:

1. Resetear el procesador (menú Debug...Run...Reset) ó con F6 ó con el ícono correspondiente en la barra de herramientas.

2. Crear una nueva ventana donde se incluyan las variables que queremos tener en cuenta (Window...New Watch Window)

3. Empezar a correr paso a paso el programa haciendo el seguimiento detallado de todos y cada uno de los pasos (menú Debug...Run...Step) ó con la tecla F7 ó con el ícono correspondiente en la barra de herramientas.

El proceso de simulación nos permite detectar y corregir problemas de lógica, problemas de situaciones que no hayamos tenido en cuenta que son errores que no pueden ser detectados en el momento del ensamble del programa.


Subrutinas y llamados

IMPORTANCIA DE LAS RUTINAS (*)

La mayoría de los microcontroladores incluyen en su repertorio de instrucciones algunas que permiten saltar a una rutina y, cuando se complementa su ejecución, retornar al programa principal

El empleo de subrutinas aporta muchas ventajas entre las que se destacan las siguientes: 1. Se pueden escribir como subrutinas secciones de código y ser empleadas en muchos programas ( por ejemplo, la subrutina de exploración de un teclado ).

2. Dan a los programas un carácter modular, es decir, se pueden codificar diferentes módulos para usarlos en cualquier programa.

3. Se reduce notablemente el tiempo de programación, la detección de errores, usando repetidamente una subrutina.

4. El código es más fácil de interpretar, dado que las instrucciones de las subrutinas no aparecen en el programa principal. Solo figuran las llamadas CALLs.

LAS INSTRUCCIONES CALL Y RETURN (*)

La instrucción CALL ( llamada la subrutina) consigue que la ejecución del programa continúe en la dirección donde se encuentra la subrutina a la que hace referencia. Es similar a GOTO pero coloca en la pila la dirección de la siguiente instrucción que se debe ejecutar después de la CALL.

La subrutina finaliza con la instrucción RETURN (Retorno de la subrutina) que retoma la dirección guardada en le pila y la coloca en el contador del programa PC continuando el flujo de control con la instrucción que sigue a la CALL.

En la familia PIC de gama media la pila tiene ocho niveles de memoria del tipo FIFO (primero en entrar, último en salir). Si se produce la llamada a una subrutina durante la ejecución de otra subrutina, la dirección de retorno de esta segunda es colocada en la cima de la pila sobre la dirección anterior. Esta segunda dirección es la primera en salir de la pila mediante la instrucción RETURN.

Con la pila de ocho niveles, una subrutina puede llamar a otra y ésta, a su vez, llamar a otra hasta un máximo de ocho. La gama baja sólo puede realizar dos llamadas de este tipo al poseer una pila de sólo dos niveles.


Las subrutinas deben colocarse al comienzo de las páginas debido a que el bit 8 del contador del programa es puesto a 0 por la instrucción CALL (o por cualquier instrucción que modifica el PC). Las subrutinas deben colocarse en la mitad inicial de las páginas (las 256 palabras).

Consulta a tablasEn muchas ocasiones es necesario para un programador efectuar una coincidencia entre alguna cantidad de valores conocidos y un número desconocido que se tiene como índice, por ejemplo, basados en el contenido de una posición de memoria RAM (índice) se puede obtener de una serie consecutiva de datos almacenados en memoria de programa (a estos datos "conocidos" almacenados se le denomina tabla), el dato desplazado n posiciones adelante del comienzo de esta tabla, este número n corresponde al contenido de la posición de memoria RAM ó índice.

Programa ejemplo:

offset equ 0Ch ;posición de memoria RAM w equ 0 ;destino W f equ 1 ;destino F ................ ................ ................ movf offset,w ;tomamos a W el número n utilizado como índice call tabla ;posición en donde se encuentra la serie de datos ;en este sitio luego del retorno de la subrutina se tiene en W el dato leído ; de la tabla ................ ................ tabla addwf PCL,f ;se suma al PC el contenido de W obteniendo como resultado un salto indexado retlw 30h ;sí el contenido de W sumado al PCL es 0 se retorna en esta posición, W=30h retlw 31h ;sí el contenido de W sumado al PCL es 1 se retorna en esta posición, W=31h retlw 32h ;sí el contenido de W sumado al PCL es 2 se retorna en esta posición, W=32h retlw 33h ;sí el contenido de W sumado al PCL es 3 se retorna en esta posición, W=33h retlw 34h ;sí el contenido de W sumado al PCL es 4 se retorna en esta posición, W=34h retlw 35h ;sí el contenido de W sumado al PCL es 5 se retorna en esta posición, W=35h . ;... .

Finalmente y luego de observar el ejemplo anterior, podemos anotar que antes de hacer el llamado a la subrutina tabla, se debe cargar en el registro de trabajo W el valor del índice y una vez se retorne de dicha subrutina, es en este mismo registro de trabajo en donde se obtiene el resultado de la consulta a la tabla (vemos que la sucesión de instrucciones retlw k se encuentra en memoria de programa).


Conversión a ASCII El conjunto de carácteres ASCII (American Standard Code for Information Interchange) es el código de representación en hexadecimal del alfabeto, los números del 0 al 9 y los principales símbolos de puntuación y algunos carácteres de control. Ver Tabla 3.3.1

Conjunto de carácteres ASCII

Como se observa en la tabla 3.3.1, podemos dividir a cada caracter representado en hexadecimal como una parte alta de 3 bits (Most significant character) y una parte baja de 4 bits (Least significant character), o sea, la representación total se hace con solo 7 bits.

De los problemas usuales en la programación está el convertir un número hexadecimal representado en 8 bits a dos carácteres ASCII los cuales sean la representación de dicho número para permitir la visualización en terminales de datos tales como Monitores de video o Impresoras entre otras.

Ejemplo:

Se quiere representar el número hexadecimal 70h cuya representación en binario es 01110000b como los dos carácteres ASCII "7" y "0", gráficamente:


7 0 en hexadecimal (8 bits)

"7" "0" en ascii (16 bits)

37h 30h ascii en hexadecimal (16 bits)

Transportándolo a un programa:

NumHex equ 0Ch ; posición donde se almacena el número a convertir AsciiH equ 0Dh ; posición donde se almacena el resultado parte alta AsciiL equ 0Eh ; posición donde se almacena el resultado parte baja ....................... ....................... movlw 0Fh ; dato para enmascarar parte alta andwf NumHex,0 ; se enmascara la parte alta del número hexa y pasa a W iorlw 30h ; convierte el número en ascii movwf AsciiL ; el número queda salvado en la variable de salida movlw 0F0h ; dato para enmascarar parte baja andwf NumHex,1 ; se enmascara la parte baja del número hexa y queda allí swapf NumHex,0 ; se invierten parte alta y baja iorlw 30h ; convierte el número en ascii movwf AsciiL ; el número queda salvado en la variable de salida. ..................... .....................

Se debe tener en cuenta que el ejemplo anterior funciona en forma correcta siempre y cuando lo nibbles del número hxadecimal a convertir, estén en el rango de 0 a 9, debe realizarse un tratamiento adicional a estos si se encuentran en el rango de Ah a Fh. Realice en un programa esta condición.

Ramificación múltiple Cuando se tiene que solucionar un diagrama de flujo como el de la figura 3.4.1 en el cual tenemos tres posibles respuestas a una pregunta, se plantean las soluciones aquí presentadas.


Tres posibilidades para una pregunta.Solución #1 Una de las formas de solucionar en un programa este problema es:

Determinando para la opción 1, la opción 2 y la opción 3 un valor consecutivo como: opción1 equ 0 opción2 equ 1 opción3 equ 2 Uno de estos posibles valores llevarlos a W y en una parte del programa tratarlos así: Decisión: ;sitio en donde la pregunta "?" tendría solución addwf PCL,1 goto Acción1 goto Acción2 goto Acción3 Acción1: ............................... ;instrucciones correspondientes a la Acción 1 ............................... ............................... goto encuentro Acción2: ............................... ;instrucciones correspondientes a la Acción 2 ............................... ............................... goto encuentro Acción3: ............................... ;instrucciones correspondientes a la Acción 3 ............................... ............................... encuentro: ;sitio de encuentro luego de una de las acciones ............................... ;continuación del programa ...............................


Solución #2 Otra forma posible es comparando una por una los valores de las diferentes opciones almacenadas en memoria RAM en una variable llamada OPCION

movlw Opción1 xorwf OPCION,0 ;se realiza la verificación del contenido de OPCION con respecto a W btfsc STATUS,Z ;Verificando la bandera Z goto Acción1 movlw Opción2 xorwf OPCION,0 ;se realiza la verificación del contenido de OPCION con respecto a W btfsc STATUS,Z ;Verificando la bandera Z goto Acción2 movlw Opción3 xorwf OPCION,0 ;se realiza la verificación del contenido de OPCION con respecto a W btfsc STATUS,Z ;Verificando la bandera Z goto Acción3 Acción1: ............................... ;instrucciones correspondientes a la Acción 1 ............................... ............................... goto encuentro Acción2: ............................... ;instrucciones correspondientes a la Acción 2 ............................... ............................... goto encuentro Acción3: ............................... ;instrucciones correspondientes a la Acción 3 ............................... ............................... encuentro: ;sitio de encuentro luego de una de las acciones ............................... ;continuación del programa ...............................

Aunque este último método es más largo que el anterior, permite que los valores de las diferentes opciones no sean consecutivos entre si.

Aritmética

Dentro de los microcontroladores PIC se cuenta con instrucciones aritméticas tales como ADDWF y ADDLW, SUBWF y SUBWF, para efectuar operaciones de suma y resta respectivamente e instrucciones tales como RLF y RRF para realizar operaciones de rotación a traves del carry con las cuales se pueden realizar divisiones entre 2 y multiplicaciones por 2 respectivamente, hasta este punto podríamos ver el conjunto de instrucciones un poco limitado, sin embargo, utilizando técnicas avanzadas de programación podemos obtener operaciones más complejas. Una buena cantidad de ellas la obtenemos de dos notas de aplicación de Microchip


en formato PDF.

Temporización

Existen momentos dentro de la programación en los que se necesita realizar un retardo de tiempo. Los retardos de tiempo se pueden obtener mediante hardware o por medio de ciclos repetitivos basados en software. La precisión de los retardos generados por software depende en esencia del tipo de oscilador que se utilice como base de tiempo en el microcontrolador, la mayor precisión se obtiene de los cristales de cuarzo.

La velocidad a la que se ejecuta el código (instrucciones) depende de la velocidad del oscilador y del número de ciclos de máquina ejecutados. Las instrucciones necesitan 1 ó 2 ciclos de máquina para ser ejecutadas. Un ciclo de máquina es un tiempo utilizado por el microcontrolador para realizar sus operaciones internas y equivale a cuatro ciclos del oscilador. Por tanto:

Tciclo máq.= 4 * Tosc Tciclo máq = 4 / fosc

El número de ciclos de máquina utilizados por una instrucción para ser ejecutada depende de la misma. Las instrucciones que modifican el contador de programa necesitan dos (2) ciclos de máquina, mientras que todas las demás necesitan tan solo uno (1).

El hecho de generar ciclos repetitivos por medio del programa y calcular el tiempo total de ejecución nos puede ayudar a generar tiempos precisos.


Ciclo repetitivo de retardo El ciclo repetitivo de retardo de la figura 3.6.1 se tomará un número de ciclos así:

Operación # de ciclosla carga de k en W 1la carga de W en el contador 1el decremento del contador mientras no llegue a cero k-1el decremento del contador cuando llegue a cero 2el salto a Loop 2 * (k-1)

Total: 3*k+1 Por cada instrucción agregada debe incluirse en la cuenta total el número de ciclos correspondiente a dicha instrucción. Trabajando a 4 Mhz y asumiendo que k se remplaza por el valor 15d en el ejemplo tendríamos un tiempo igual a: Número de ciclos = (3*15) +1 = 46 ciclos de máquina, Tciclo máq.= 4 / 4 Mhz = 1 µ segundo, el tiempo total del ejemplo entonces será 46 µsegundos.

Bibliografia


Introducción a los microcontroladores, José Adolfo González V., McGraw Hill Sistemas Digitales, Ruiz, Espinoza, Roure, McGraw HillEstructura de computadores y Periféricos, Martinez Dura, Grau, Solano, AlfaomeraMicroprocesadores Fundamentos, diseño y aplicaciones, Angulo, ParaninfoMicrocontroladores PIC, Tavernier, Editorial Paraninfo Microcontroladores PIC, La solución en un solo chip, Angulo, Editorial Paraninfo Microcontroladores PIC, Diseño de aplicaciones, Angulo y otros, McGraw Hill Cursos sobre Microcontroladores PIC, Niveles Básico y Avanzado, Tekcien Ltda. PIC 16/17 microcontroller data Book, Microchip MPASM assembler. User’s Guide, Microchip MPLAB IDE User’s Guide, Microchip. www.microchip.com Cátedra Aplicación Industrial de Micros, Universidad Antonio Nariño

http://www.microchip.com/

http://www.tekcien.com/

Teoria Assembler

Documents

Transcript of Teoria Assembler