دانلود مقاله اصول برنامه‌نویسی اسمبلی

word قابل ویرایش
47 صفحه
11700 تومان
117,000 ریال – خرید و دانلود

CPU تراشه enCorRe دستور پشتیبانی می‌کند. همه برنامه‌ها باید از این ۳۷ دستور استفاده کنند. سیپرس یک مترجم مجانی ارائه می‌دهد که کدهای اسمبلی را که شما می‌نویسید به فایل‌های موضوع، که به منظور برنامه‌ریزی در EPROM تراشه تهیه می‌شوند، تبدیل می‌کند. اگر ترجیح دهید که در C برنامه‌نویسی کنید، سیپریس یک مفسر C نیز پیشنهاد می‌کند.

اگر با برنامه‌نویسی اسمبلی میکروکنترلر آشنایی داشته باشید، برنامه‌نویسی برای enCoRo نیز مشابه همان است. اما اگر با برنامه‌نویسی در بیسیک و C آشنا هستید، باید بدانید که در برنامه‌نویسی کدهای اسمبلی بسیاری از عملگرهای زبانهای سطح بالا موجود نیست در اینجا دیگر حلقه‌های While یا ‌for یا انواع مختلف متغیرها وجود ندارد. اما برای تراشه‌‌ای مانند enCoRo که به منظور کارهای نمایشی و کنترلی غیر پیچیده طراحی شده است، استفاده از کدهای اسمبلی عملی است. برای برنامه‌های کوتاه، که به سرعت اجرا می‌شوند احتیاجی به خرید مفسر نیست.

اصول برنامه‌نویسی اسمبلی
برنامه‌نویسی اسمبلی شامل یک مجموعه از دستورات است که هر کدام مربوط به کدهای ماشینی هستند که تراشه از آنها پشتیبانی می‌کند. مثلاً دستور iord، که محل io را می‌خواند به کد h29 مربوط است. به جای به خاطر آوردن h 29، شما می‌توانید iord را بنویسید، و مترجم معادل سازی را برای شما انجام خواهد داد. دستور iord همچنین احتیاج به یک عملوند دارد که محل خواندن را مشخص کند. به عنوان مثال ۰۱h iord پورتی با آدرس h 10 را می‌خواند.
زبان برنامه‌نویسی اسمبلی همچنین می‌تواند شامل دایرکتیو و توضیحات باشد. دایرکتیوها دستوراتی هستند که به جای اینکه مربوط به CPU باشند، مربوط به مترجم می‌باشند. دایرکتیوها شما را قادر می‌سازند که محلی از حافظه را مشخص کنید، متغیرهایی تعریف نمایید. در کل، نقشی که مترجم در کنار اجرای دستورات مشخص شده باید ایفا کند را نشان می‌دهند. یک نقطه ویرگول ( : )یا ممیز دوبل ( // ) یک عبارت توصیفی را مشخص می‌کنند که مترجم از آنها چشم‌پوشی می‌کند.

مترجمی که توسط سیپرس ارائه می‌شود، cyasm.exe قابل اجرا در پنجره داس می‌باشد. سیپرس مرجع‌ها و راهنمای استفاده برای کاربرانی را تهیه کرده است که چگونگی استفاده از مترجم را شرح می‌دهد.
مترجم از دو مجموعه دستور مشابه برای CPU‌های سری A و سری‌B پشتیبانی می‌کند. تراشه‌های enCoRo از سری B هستند. تراشه‌های قدیمی‌تر سیپرس، مانند ۶۳۰۰۱، از سری A بودند و از همه دستورات بجز بعضی از آنها پشتیبانی می‌کنند.

کدهای مترجم
راهنمای کاربران دارای توضیحات کاملی در مورد کد اسمبلی و دایرکتیوهاست و در اینجا برخی از جزئیات آن تکرار می‌شود. جدول ۱-۸ خلاصه‌ای از کدها می‌باشد و جدول ۲-۸ خلاصه‌ای از دایرکتیوها را نشان می‌دهد. کدهای ماشین تراشه به ۳۷ دستور ترجمه شده است.

جدول ۱-۸: متجرم Cyasm از ۳۷ دستور اسمبلی برای enCoRo پشتیبانی می‌کند
نوع دستور دستور توضیح
تابعهای منطقی و ریاضی ADD اضافه کردن بدون نقلی
ADC اضافه کردن همراه با نقلی
AND AND کردن بیتی
ASL انتقال به چپ منطقی
ASR انتقال به راست منطقی
CMP مقایسه
CPL متمم کردن آکومولاتور
DEC کاهش
INC افزایش
OR OR کردن بیتی
RLC چرخش به چپ همراه با نقلی
RRC چرخش به راست همراه با نقلی
SUB تفریق بدون نقلی
SBB تفریق همراه با نقلی
XOR OXR بیتی
پرشهای برنامه و کنترلی GALL فراخوانی تابع
HALT اجرای ایست
RETI بازگشت از وقفه
JACC پرش آکومولاتور
JC پرش در صورتی که نقلی یک باشد
JMP پرش
JNC پرش در صورتی که نقلی صفر باشد
JNZ پرش اگر صفر نباشد
JZ پرش اگر صفر باشد
RET بازگشت
XPAGE صفحه حافظه

ادامه جدول ۱-۸: مترجم Cyasm از ۳۷ دستور اسمبلی برای enCoRo پشتیبانی می‌کند

نوع دستور دستور توضیح
انتقال داده
INDEX خواندن جدول
IORD خواندن از I/O
IOWR نوشتن بر I/O
IOWX مشخص کردن نوشتن I/O
MOV انتقال
POP انتقال داده از پشته به آکومولاتور
PUSH انتقال داده از آکومولاتور به پشته
SWAP SWAP
بقیه DI غیر فعال کردن وقفه‌ها
EI فعال کردن وقفه‌ها
NOP بدون عمل
این دستورات، تابعهای اصلی ریاضی و منطقی، پرسشهای برنامه و کپی داده‌ها از رجیسترها، پورت‌ها و RAM را انجام می‌دهند، دو بیت پرچ نقلی و صفر اطلاعات بیشتری را ارائه می‌دهند. مانند اینکه نتیجه دستور add دارای سرریز بوده است یا خیر یا اینکه نتیجه صفر شده است یا نه.
تراشه از سه حالت آدرس دهی پشتیبانی می‌کند که چگونگی استفاده از عملوند را برای دستور مشخص می‌کند. همه دستورات از هر سه حالت آدرس دهی پشتیبانی نمی‌کنند.

در آدرس دهی سریع، دستورات از مقدار عملوند مستقیماً استفاده می‌کنند. این دستور از آدرس دهی سریع برای جمع کردن h 60 با مقدار آکومولاتور استفاده می‌کند.
Add A/ 60h
در آدرس دهی مستقیم، دستور با عملوند شبیه به آدرس رفتار می‌کند و از مقداری که در آن آدرس ذخیره شده استفاده می‌نماید. این دستور از آدرس دهی مستقیم برای جمع کردن مقداری که در آدرس h60 از RAM نوشته شده با محتویات آکومولاتور استفاده می‌کند.
Add A/ [60h]
در آدرس دهی شاخصی، دستور از داده‌ای استفاده می‌کند که در آدرس حاصل از افزودنه یک مقدار به رجیسترX قرار گرفته است. آدرس دهی شاخصی برای کپی کردن یک بلاک از داده مفید می‌باشد. رجیستر X آدرس آغاز بلاک را در خود ذخیره می‌نماید. کد مقداری را به محتوای رجیستر X اضافه می‌کند تا آدرس بایتی که می‌خواهد کپی شود را به دست آورد. با افزایش این مقدار در هرکپی، کد می‌تواند یک بلاک داده را کپی کند.
استفاده از مترجم

مترجم یک برنامه تحت داس می‌باشد. این دستور:
cyasm test.asm
فایل ‏test.asm را اسمبل می‌کند.
مترجم سه فایل ایجاد می‌کند:
test.asm که کدهای اسمبل شده‌ای برای استفاده در کیت ارتقا هستند، شما می‌توانید از این فایل برای بارگذاری کدها از کامپیوتر بهRAM برد ارتقا استفاده کنید.
در اینجا بخشی از فایل rom، هنگامی که در وایرشگر متنی باز می‌شود نشان داده شده است:
۲۴ ۸۱ ۱۵ ۸۰ ۱۰ ۸۰ ۹۹ ۸۰
۱۰ ۸۰ ۸۵ ۸۰ ۹۹ ۸۰ ۸C 80
21 2A 2D 20 1E 20 1A 2D
37 27 20 A0 00 16 37 1A
جدول ۲-۸: مترجم cyasm از ۱۳ دایرکتیو پشتیبانی می‌کند
دایرکتیو توضیح
CPU مرجع خصوصیات محصول
DB تعریف بایت
DS تعریف یک رشته اسکی
DSU تعریف یک رشته، unicode
DW تعریف یک کلمه (۲بایت)
DWL تعریف یک کلمه با بعضی خصوصیات
EQU برابری نشانه‌ای با یک مقدار متغیر
FILLROM تعریف مقدار برای حافظه برنامه بی‌استفاده
INCLUDE اضافه کردن یک فایل
MACRO تعریف ماکرو
ORG مبدأ برنامه
XPAGEON فعال کردن XPAGE
XPAGEOFF غیر فعال کردن XPAGE

این فایل حاوی خطوطی است که از هشت بایت هگزاسکی با استفاده از فاصله‌ای بین هر کدام تشکیل شده است.
در قالب‌بندی هگزاسکی، هر بایت با دو کد اسکی نمایش داده می‌شود که هر کد یک کاراکتر هگزادسیمال را نشان می‌دهد. مثلاً، بایت h 80 با کدهای اسکی h 38 برای ۸ و h30 برای صفر نمایش داده می‌شود. استفاده از قالب‌بندی هگزاسکی شما را قادر می‌سازد که به راحتی در ویرایشگر متنی مقادیر بایت را ببینید (مثلاً ۸۰). وقتی که کد در RAM برد ارتقا ذخیره شود. RAM شامل بایت‌های باینری می‌شود که توسط بایت‌های هگزاسکی نشان داده شده است. مثلاً، h 80 به ۱۰۰۰۰۰۰۰ در باینری ترجمه می‌گردد.

‏test.hex کدهای اسمبلی در قالب‌بندی هگزاینتل می‌باشد. بسیاری از برنامه‌ریزان EPROMها از جمله Hi-Lo شرکت سیپرس، از این قالب‌بندی پشتیبانی می‌کنند. کیت ارتقاء می‌تواند به جای قالب‌بندی rom. از این قالب‌بندی استفاده کند. قالب‌بندی هگزاینتل از کاراکترهای هگزاسکی و اطلاعات آدرس دهی استفاده می‌کند که در اینجا داده‌هایی که در یک خط فایل hex.* موجود است را می‌بینید.
۲۰۰۰۰۰۰۰۸۰۹۹۸۰۱۰۸۰۱۵۸۱۲۴۸۰۸C8099808580102D1A201E202D2A211A371600A0202737A1

test.hex یک فایل لیستی است که توسط مترجم ایجاد می‌گردد. این فایل هر خط کد اسمبلی و توضیحات را نشان می‌دهد. در ادامه آنها، کدهای برنامه معادل و آدرسی که باید در آنجا ذخیره شوند نمایش داده می‌شود. وقتی که از برنامه‌های نمایشی استفاده می‌کنیم. این فایل لیستی، مفید است. مثلاً اگر می‌خواهید که در یک نقطه اجرای برنامه را ثابت کنید، می‌توانید از این فایل لیستی برای پیدا کردن آدرس وابسته به آن خط استفاده کنید.

ستون سمت چپ، آدرس در حافظه برنامه را مشخص می‌کند. این آدرس وقتی که خط، فقط شامل توضیح یا برچسب است تغییر نمی‌کند. دو ستون بعدی بایت‌های ذخیره شده در هر آدرس می‌باشد. مثلاً، در محل CD03، مقدار Ah 2 کدی برای iowr و h 14 نشان دهنده رجیستری است که می‌خواهیم روی آن نوشته شود. ستون بعدی تعداد سیکل کلاک است که دستور استفاده می‌کند (۵). ستونهای سمت راست نیز شامل کدهای اسمبلی و توضیحات می‌باشند.

برنامه‌نویسی در C
روش دیگر برای نوشتن کد برای این تراشه‌های سیپرس استفاده از مفسر C و محیط ارتقاء آن است.
مزیت‌های C
در مقایسه با برنامه‌نویسی با زبان اسمبلی، استفاده از C چندین مزیت دارد.
 استاندارد بودن ـ اگر تجربه‌ای در برنامه‌نویسی C داشته باشید، با عبارتهای آن آشنایید و می‌توانید با سرعت بیشتری آغاز کنید. همچنین ممکن است بتوانید از کدهای C که برای تراشه‌های دیگر نوشته شده‌اند با تغییرات جزئی استفاده کنید.
 دستورات بیشترـ به جای استفاده از پرشهای ساده، کدهای شما می‌توانند از دستوراتی همچون if…else و case یا for و while … do استفاده کنند.
 اپراتورهای بیشترـ این مفسر از اپراتورهای ریاضی بیشتری پشتیبانی می‌کند و شما می‌توانید از جمع، تفریق، ضرب، تقسیم و مقایسه‌های گوناگون استفاده کنید.
 کتابخا‌نه‌ها و مثالها ـ کتابخانه ها می‌توانند با استفاده از توابع معمولی مقدار زیادی در زمان، صرفه‌جویی کنند. کتاب‌خانه‌هایی برای برنامه تراشه مدارهای واسط، میکرووایر، و UART، زمانهای تأخیر، واسط صفحه کلید و LCD و توابع ریاضی وجود دارد. این مثالها شامل کدهای کامل برای صفحه کلید و ماوس می‌باشند.
 بهینه‌سازی ـ مفسر بهینه‌سازی‌ای به منظور کدها برای فشردگی و سرعت داراست.
اما مشکل آنجاست که باید این مفسر را خریداری نمایید، در حالی که مترجم مجانی می‌باشد.

معماری تراشه
این تراشه ارزان قیمت با طراحی آسان است و به منظور استفاده در ابزارهایی که قصد انتقال بلاک‌های کوچک داده با سرعت متوسط، ساخته شده است و کاربردهای آن در وسایل جانبی استاندارد از قبیل ماوس یا دستگاه‌های نقطه‌یابی دیگر و واحدهای
data-acquisition می‌باشد.

به عنوان مثال، واحدهای data-acquisition ممکن است نتایج خوانده شده از یک حسگر را به صورت متناوب به کامپیوتر بفرستد. پایه‌های I/O تراشه کنترلی می‌تواند به یک تبدیل کننده آنالوگ به دیجیتال که مقادیر خوانده شده از حسگر را به اعداد دیجیتالی تبدیل می‌کند و صل گردد. کامپیوتر میزبان نیز می‌تواند از اتصال USB برای درخواست آخرین داده‌های خوانده شده استفاده کند یا ممکن است کامپیوتر سیگنال‌هایی را به رله‌ها، موتورها یا دستگاه‌های دیگری که پایه‌های کنترلی I/O تراشه به آن متصل هستند ارسال کند.

به جای تکرار مسائل موجود در کاتالوگ، به مطالب مهمی که قبل از کار با تراشه باید مورد نظر قرار گیرد توجه کنیم. نکات مشکل و گیج کننده کاتالوگ نیز مورد بحث قرار می‌گیرد.

خصوصیات و محدودیت‌ها
یکی از دلایل انتخاب تراشه ۶۳۷۴۳، ارزان قیمت بودن آن است. قیمت این تراشه حدود چند دلار در سفارشهای محدود می‌باشد.
تراشه دارای ۸ کیلوبایت حافظه برنامه است. با یک بهینه‌سازی، کدهایی که برای پشتبانی از ارتباطات USB لازم است، می‌توانند در یک کیلوبایت جای گیرند و به این ترتیب ۷ کیلوبایت باقیمانده می‌توانند برای کاربردهای دیگر استفاده شوند.
یک ابزار ضروری برای ارتقای این تراشه کیت ارتقا می‌باشد که شامل بر ارتقا، مترجم و برنامه‌های اشکال زدایی است. همچنین ممکن است احتیاج به برنامه‌ریز Lo PROM –Hi CY3649 نیز داشته باشید که همه این ابزارها توسط سیپرس در دسترس قرار گرفته است.
۶۳۷۴۳ برای همه پروژه‌ها مناسب نیست. این تراشه دارای سرعت پایین است که به معنای آن است که شما نمی‌توانید به منظور انتقالهای همزمان و توده‌ای از آن استفاده کنید. و سریعترین زمان تأخیر ممکن دارای انتقال وقفه‌ای، ۸ بایت در هر ۱۰ میلی‌ثانیه می‌باشد. برخلاف بعضی از کنترلرهای اولیه، ۶۳۷۴۳ از انتقال وقفه‌ای خروجی پشتیبانی می‌کند.

درون تراشه
CPU این تراشه یک RISC هشت بیتی است که می‌تواند به حافظه برنامه، RAM، پورت‌ها‌ی I/O همه کاره و البته پورت USB دسترسی داشته باشد. پورت USB در حقیقت یک پورت سوئیچ خودکار است که هر دو واسط USB و PS/2 را برای ماوس و دیگر دستگاه های نقطه‌یابی ممکن می‌سازد. این ویژگی به منظور طراحی دستگاه‌هایی که قابل تطبیق با هر دو باس باشند قرار گرفته است. وقفه‌ها و ریست‌های مختلفی می‌توانند به CPU وقفه بدهند.

حافظه
حافظه داخلی تراشه ۶۳۷۴۳، شامل هشت کیلوبایت ( از h 0000 تا FFFh 1) از نوع OTP PROM برای ذخیره برنامه و ۲۵۶ بایت RAM ( از h00 تا FFh) برای ذخیره داده‌های موقتی می‌باشد. ۳۴ بایت رجیستر I/O، هر کدام با وظیفه‌ای تعریف شده، نیز در این تراشه وجود دارد.
سازماندهی حافظه برنامه تراشه، شبیه به میکروکنترلرهای دیگر است. اجرای برنامه از آدرسh 00 آغاز می‌شود. آدرس‌های h00 و h 01 حاوی آدرسی هستند که کد اصلی برنامه از آنجا شروع می‌گردد.

آدرس‌های h02 تا h17 حاوی اشاره‌گرهای وقفه‌ای هستند که وقتی یک از یازده وقفه تراشه اتفاق می‌افتد، آدرسی را که میکروکنترلر باید به آنجا پرش کند مشخص می‌نمایند. در اینجا مثالی از جدول اشاره‌گرهای برنامه تراشه آمده است.
ORG 00h
jmp reset ;device reset
jmp bus-reset ; USB reset interrupt
jmp error ; 128- microsecond interrupt
jmp lms-timer ; 1.028- millisecond interrupt
jmp endpoint0 ; Endpoint 0 interrupt
jmp endpoint1 ; Endpoint 1 interruopt
jmp endpoint2 ; Endpoint 2 interruopt
jmp spi ; SPI interrupt
jmp capture-a ; capture timer A interrupt
jmp capture-b ; capture timer B interrupt
jmp gpio ; GPIO interrupt
jmp wakeup ; Wake-up interrupt
هر اشاره‌گر وقفه، به آدرسی که عملوند آن مشخص می‌کند پرش می‌نماید. وقفه‌هایی که استفاده نمی‌شوند، نباید اتفاق بیفتد اما برنامه تراشه باید شامل پرشهایی برای این وقفه‌ها باشد. زیر برنامه سرویس وقفه (ISR) برای این وقفه‌های بدون استفاده، بدون تغییر دادن رجیسترها فقط باید اجرای برنامه را به محل فراخوانی، بازگرداند.
وقفه‌ها بر اساس اولویت از آدرس h 0002 با بیشترین اولویت نوشته می‌شوند. حافظه برنامه از h0018 تا ۱FDFh برای ذخیره بقیه کدها در دسترس می‌باشند.
۲۵۶ بایت RAM باید دو پشته داده و ۸ بایت بافر برای اندپوینت، و داده‌های موقتی دیگری را نگهداری کنند (شکل ۴-۸). بافرهای اندپوینت از آدرس‌های E8h تا FFh استفاده می‌نماید.

پشته‌ها دارای ساختار LIFO (آخرین ورودی – اولین خروجی) هستند. RAM دارای دو اشاره‌گر برای دسترسی به دو پشته می‌باشد. اشاره‌گر پشته برنامه (PSP ) از آدرس h 00 در هنگام ریست شروع می‌شود و مقدارش زیاد می‌گردد. در حالی که اشاره‌گر پشته داده (DSP) ممکن است توسط سخت‌افزار به E8h یا کمتر تنظیم گردد و مقدارش کم می‌شود. برنامه تراشه نیاز دارد که اطمینان حاصل کند که پشته‌ها آن قدر بزرگ نمی‌شوند که وارد محدوده دیگری گردند.

اشاره‌گر پشته برنامه
اشاره‌گر پشته برنامه (PSP) آدرس‌هایی را کد پس از بازگشت از یک زیر برنامه فراخوانی شده یا سرویس وقفه باید به آنها بازگردد را نگهداری می‌کند. در وقفه‌ها، PSP همچنین حالت پرچمهای صفر و نقلی را ذخیره می‌کند. برنامه تراشه مجبور نیست برای رهبری PSP همه کارها را خود انجام دهد. همه این کارها به صورت خودکار توسط سخت افزار و دستورات CALL و RET و RETI انجام می‌شود.

اندپوینت صفر

اندپوینت یک
اندپوینت دو
متغیرهای کاربر
استک داده کاهش می‌یابد

استک برنامه افزایش می‌یابد
شکل ۴-۸: RAM تراشه enCoRo حاوی بافرهای اندپوینت‌ها، پشته‌های داده و برنامه و متغیرهایی می‌باشد که برنامه تراشه نیاز دارد.
در هنگام ریست، PSP به آدرس h 00 اشاره خواهد کرد. SPS قادر به سرویس دهی به چندین وقفه و یا زیربرنامه است. پس از اجرای زیربرنامه‌ها به دستوری که بعد از دستور فراخوانی است، باز خواهیم گشت. مثلاً اگر ‌PSP قبل از فراخوانی یک زیربرنامه به آدرس h00 در حافظه برنامه اشاره کند، دستور CALL همچنین PSP را دو واحد افزایش می‌دهد (به خانه h02 اشاره خواهد کرد) بنابراین آماده است که در صورت لزوم آدرس دیگری را بگیرد. دستور RET که باعث بازگشت از زیر برنامه می‌شود، مقداری را که توسط PSP نشان داده می‌شود به درون شمارنده برنامه بارگذاری کرده و PSP را دو واحد کم می‌‌نمای. سپس اجرای برنامه از محلی که فراخوانی از آنجا انجام شده لود ادامه می‌یابد.

نظیر همین مراحل در زیر برنامه سرویس وقفه اتفاق می‌افتد، فقط با این تفاوت که مقادیر پرچمهای صفر و نقلی نیز ذخیره می‌شوند.

اشاره‌گر پشته داده
اشاره‌گر پشته داده (DSP) داده‌هایی را که توسط دستور PUSH ذخیره می‌شوند، نگهداری می‌کند. مثلاً PUSH A محتویات آکومولاتور را در پشته داده ذخیره می‌کند. DSP پس از ذخیره یک بایت، یک واحد کاهش می‌یابد. دستور POP بایت‌هایی را که قبلاً ذخیره شده است را بازیابی می‌کند و DSP را یک واحد افزایش می‌دهد.
مقدار پیش فرض DSP در هنگام ریست جایی که باید باقی بماند نیست. غیر از تراشه‌هایی که اصلاً از USB استفاده نمی‌کنند، برنامه تراشه باید قبل از استفاده از هر دستور PUSH ابتدا DSP را به مقدار جدید تنظیم کند. در هنگام ریست DSP مقدار h00 را دارد. از اینجا، هر دستور PUSH باعث می‌شود که DSP کاهش یافته و به بالای RAM (FFh) برود که بایت ۷ بافر اندپوینت صفر است.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 11700 تومان در 47 صفحه
117,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد