Юрий Ревич - Занимательная микроэлектроника

После задания стека желательно поставить следующие строки:

ldi temp,1<

out ACSR,temp ;выкл. аналог, компаратор

Почему желательно, а не обязательно? Потому что по умолчанию аналоговый компаратор всегда включен и, соответственно, расходует питание. Если вы его не используете, то зачем лишнее потребление? Правда, это практически не скажется на потреблении в нормальном режиме работы, т. к. доля компаратора здесь очень мала. Вставка этих строк становится критичной только в том случае, если применяются режимы энергосбережения. С другой стороны, если компаратор нужен (см. главу 14 ), то, конечно, эти строки следует исключить.

После всего этого в процедуре reset обычно идет секция инициализации, где разрешаются прерывания, устанавливаются состояния выводов портов, инициализируются начальные значения переменных и т. п. Примеры мы еще встретим в тексте этой книги неоднократно. Эта секция обязательно должна заканчиваться командой sei — общим разрешением прерываний, т. к. по умолчанию они запрещены.

Теперь вроде бы все готово к работе, но что будет делать контроллер в ожидании прерываний? Ведь основная функциональность большинства микропрограмм сосредоточена именно в их обработчиках, и в простейшем случае контроллер попросту ничего не должен делать, пока не придет сигнал очередного прерывания. Поэтому простейшая программа должна заканчиваться пустым циклом:

…

sei ;разрешаем прерывания

STOP:

rjmp STOP

На самом деле в этом цикле можно делать и что-то полезное, например, войти в один из режимов энергосбережения, или отслеживать изменение состояния какого-то вывода, или момент прихода байта через UART и т. п. — в дальнейшем мы увидим примеры подобных действий. Именно внутри такого цикла работают немногочисленные программы, вообще не использующие прерываний.

Определения переменных, констант и подключение внешних файлов

Определения играют в процессе написания ассемблерной программы важную роль, не менее важную, чем секция объявления переменных в программе на языке высокого уровня. Сравните две записи:

….

mov r16,r11

cpi r1l6,$11

…

и

…

mov temp,counter

cpi temp,max_value

…

И та, и другая запись верна, но вторая значительно более «читабельна», правда? Одно дело иметь программу, в которой фигурируют регистры (еще слава богу, что не их абсолютные адреса) и числа, совсем другое — работать с «говорящими» именами переменных и констант. Идентификатором temp(от слова «temporary» — временный) обычно обозначают рабочую переменную, которая не предназначена для долговременного хранения данных, counter— в переводе «счетчик», max_vaiue— «максимальное значение». Но если команды компилятор «знает» (мнемоника команд фиксирована и их смысл мы расшифруем немного далее), то как ему узнать, что мы имели имели в виду под этими самыми tempи counter?

Для этого служит секция определений имен переменных и констант, которую чаще всего располагают в самом начале текста программы, еще до векторов прерываний, или в отдельном внешнем файле, если определений много, и они очень загромождают текст. Именно такие макроопределения и содержат те самые файлы с расширением inc, которые мы копировали из AVR Studio, — для каждого контроллера свои. В результате чего мы можем писать mov GIMSK, tempвместо mov $3F,r16.

Для того чтобы компилятор нашел эти определения, inc-файл нужно подключить к нашей программе. Это делается с помощью директивы include, как в языке С, например (обратите внимание на точку перед include):

.include «2313def.inc»

В данном случае подключается файл с макроопределениями для контроллера AT90S2313. Подобной строкой должен начинаться текст любой программы. Причем файл должен соответствовать выбранному контроллеру, иначе программа может и не заработать: иногда на ошибку вам укажут при компиляции, иногда это выявится только во время исполнения.

Отметим, что имя файла здесь может быть абсолютно произвольным, — по директиве includeкомпилятор, «не думая», разыщет файл с указанным именем (разумеется, он должен находиться в текущем каталоге, или для него должен быть указан полный путь), скопирует из него текст и вставит этот текст в том месте вашей программы, где расположена директива. И только потом начнет «разбираться». С директивами includeнадо быть аккуратным, если файл содержит команды, а не только определения, то вставлять его нужно уже не в начале текста, а после всех векторов прерываний, иначе выполнение программы начнется с него.

Но имени temp(не говоря уж о counter) вы в inc-файлах не найдете — это нестандартное определение и относится уже к нашей «епархии». Создать свои определения можно с помощью директив def(definitions) для переменных и equ(equvalent) для констант вот так:

.equ max_value= $11 ;максимальное значение = 17

.def temp = r16 ;регистр r16 есть переменная temp

.def counter = r05;регистр r05 есть переменная counter

Эти определения также обычно располагают в начале текста программы. Теперь компилятор разберется, что к чему в нашем примере ранее. Только учтите, что никаких проверок, кроме синтаксических, тут не выполняется, потому можно объявить два разных имени для одного регистра, и они будут восприниматься как синонимы:

.def temp = r16 ;регистр r16 есть переменная temp

.def counter = r16 ;регистр r16 есть переменная counter

Изменение tempбудет автоматически означать изменение counterи наоборот. Иногда этим пользуются, если в разных частях программы один регистр применяется для разных по смыслу вещей (и вы можете встретить такие примеры в фирменных «аппнотах»). В общем случае к такой возможности следует прибегать лишь в исключительных случаях — слишком много ошибок можно наделать.

С помощью директивы equ, вообще говоря, можно определять довольно сложные выражения, но этим пользуются редко, гораздо чаще ее применяют для определения переменных, которые располагаются не в регистрах, а в области SRAM. Например, следующая последовательность директив и команд запишет содержимое регистра counter в SRAM по адресу $60(для большинства моделей, кроме старших Mega, это первый свободный адрес после занятых адресами регистров):

.equ memory_address = $60

…

clr ZH

ldi ZL,memory_address

st Z,counter

В заключение темы еще раз напомним, что имена переменных (как и команд, и меток) нечувствительны к регистру букв, что еще один плюс для AVR-ассемблера по отношению к языку С, где они по умолчанию различаются, и у начинающих это приводит к множеству ошибок.