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Chaper 7 Assembly Language Programming for PIC18F: Part 2

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PIC18F Jump/Branch instructions

GOTO k ( e.g. GOTO start )

  • 會跳到一個 21-bit address。
  • 會從 20-bit 的 k 讀進 PC 的前 20-bit 裡面，而最後一位放 0 ，這樣保證 PC 裡面一定會是偶數。

Bcc d ( e.g. Bcc start )(這是通式)

  • 如果 cc 是 true 的話，會 branch 到 d (8-bit signed number )這個位置。
  • 計算： PC = PC + 2 + 2 * d
  • 這個 instruction 是一個 two-cycle instruction 。
  • 共有：
    1. BC
    2. BNC
    3. BZ
    4. BNZ
    5. BN
    6. BNN
    7. BOV
    8. BNOV

去看一下第 8 頁 ppt 的例子，計算看看會比較了解。

BRA d ( e.g. BRA start )

  • 會直接 branch 到 ( PC + 2 + 2 * d )的位置。
  • d is a signed 11-bit number.

Test, Compare, and Skip instructions

Test Bit and Skip

BTFSC F, b, a ( e.g. BTFSC 0x40, 5 )

  • 會先檢查 F register 的第 b 個 bit ，如果是 0 就跳過下一個指令。
  • 常被用在 GOTO 和 BRA 前面。

BTFSS F, b, a ( e.g. BTFSS 0x70, 0 )

  • 會先檢查 F register 的第 b 個 bit ，如果是 1 就跳過下一個指令。

Compare and Skip

  • ⭐不會影響任何 STATUS register 的 flag 。

CPFSEQ F, a ( e.g. CPFSEQ 0x20 )

  • 會比較 F register 和 WREG register 有沒有相等。（會透過 unsigned subtraction ）
  • 如果 F = WREG 就會跳過下一個指令。

CPFSGT F, a ( e.g. CPFSGT 0x10 )

  • 會讓 F register 和 WREG register 比大小。(透過 unsigned subtraction )
  • 如果 F > WREG 會跳過下一個指令。

CPFSLT F, a ( e.g. CPFSLT 0x70 )

  • 會讓 F register 和 WREG register 比大小。(透過 unsigned subtraction )
  • 如果 F < WREG 會跳過下一個指令。

Decrease and Skip

DECFSNZ F, d, a ( e.g. DECFSNZ 0x30, W or DECFSNZ 0x30, F )

  • 會先把 F register 中的值先減 1 ，如果結果不為 0 就會跳過下一個指令。

DECFSZ F, d, a ( e.g. DECFSZ 0x30, W or DECFSNZ 0x30, F )

  • 會先把 F register 中的值先減 1 ，如果結果為 0 就會跳過下一個指令。

Increase and Skip

INCFSNZ F, d, a ( e.g. INCFSNZ 0x40, W or INCFSNZ 0x40, F )

  • 會把 F register 中的值加 1 ，如果結果不為 0 就會跳過下一個指令。

INCFSZ F, d, a ( e.g. INCFSZ 0x40, W or INCFSZ 0x40, F )

  • 會把 F register 中的值加 1 ，如果結果為 0 就會跳過下一個指令。

這 4 個 Increase/Decrease and Skip instruction 可以用來當作一個跑 n 次的 loop 。

Test and Skip

TSTFSZ F, a ( e.g. TSTFSZ 0x60 )

  • 會去檢查 F register ，如果其值為 0 ，就會跳過下一個指令。

注意沒有 TSTFNZ 這個指令！！！

PIC18F Table Read/Write Instruction

  • 分別有四種 Table Read/Write instructions ，靠 8-bit TABLAT register 和 21-bit TBLPTR 做轉換。 ( TBALAT 就是底下的 table latch )

  • TBLPTR 包含三個 register ，由 high to low 分別為： TBLPTRU TBLPTRH TBLPTRL 。

  • 有兩種 instruction 去轉換 program meory and data memory ：

    1. Table Read ( TBLRD )
      • 讓 program memory ( 16-bit ) 轉成 data memory ( 8-bit )。
      • 由四種 addressing mode 實做而成( register indirect, postincrement, postdecrement, and predecrement )。
    2. Table Write ( TBLWT )
      • 讓 data memory ( 8-bit )轉成 program memory ( 16-bit )。

  • Table operation work with data bytes.又因為 table block 只有 data 沒有 program instruction 所以他可以 start and end at any byte address.

TBLRD*

  • 把 Table pointer 指到地址裡面的值，存到 Table latch 裡面。

TBLRD*+

  • 把 Table pointer 指到地址裡面的值，存到 Table latch 裡面，然後把 Table pointer 裡面的值加 1 。

TBLRD*-

  • 把 Table pointer 指到地址裡面的值，存到 Table latch 裡面，然後把 Table pointer 裡面的值減 1 。

TBLRD+*

  • 把 Table pointer 裡面的值先加 1 ，然後把 Table pointer 指到地址裡面的值，存到 Table latch 裡面。

TBLWT*

  • 把 Table latch 裡面的值，存到現在 Table pointer 指到的地址裡面。

TBLWT*+

  • 把 Table latch 裡面的值，存到現在 Table pointer 指到的地址裡面，然後把 Table pointer 裡面的地址加 1 。

TBLWT*-

  • 把 Table latch 裡面的值，存到現在 Table pointer 指到的地址裡面，然後把 Table pointer 裡面的地址加 1 。

TBLWT+*

  • 把 Table pointer 裡面的地址先加 1 ，然後把 Table latch 裡面的值，存到 Table pointer 加完 1 後指到的地址裡面。

注意！！！似乎沒有 TBLRD-* and TBLWT-*

我看不太懂 ppt 裡面的 example ，懂的話記得跟我講一下 QQ

PIC18F Subroutine Instructions

  • 包含 PUSH/POP and subroutine CALL/RETURN instructions 。
  • subroutine instructions 自動使用 hardware stack 去實做； programmer 可以自己寫 software stack 去存 local variables 。
  • CALL and RETURN 要 two instruction cycles 。
  • POP and PUSH 要 one instruction cycle 。
  • CALL is two words.

PIC18F Hardware vs. Software stack

Hardware stack

  • Hardware stack 是由 31 個 21-bit registers 所組成。
  • ⭐ Hardware stack 不屬於 data memory 或 program memory 。
  • the stack size 和 the size of PC 一樣(同為 21-bit )。
  • 而 SP ( Stack Pointer )是 5-bit wide ( 00001 to 11111 )。
  • " 在程式 call subroutine 時會用到 "，但是如果還要儲存 local variable 的話空間可能會不夠，所以可以使用 software stack 。

Software stack

  • 使用 File Select Register ( FSRs ) 來當作 SP 。
  • 任何 bank 的 data registers 都可以拿來當作 software stack 的儲存位置。
  • 可以由 HIGH 存到 LOW memory ( Top of stack )或 LOW 存到 HIGH memory ( Buttom of the stack )。

過程

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  1. PC 在 0x000100 時遇到 subroutine call ，所以把下一個 0x000102 存到 STKPTR 中並把 STKPTR + 1 。
  2. 再來就直接改掉 PC 中要到的位置就好了(圖中為 0x000200 )。

Multiplication and Division algorthms

  • PIC18F 只提供 unsigned multiplication instruction 其他的乘除法都不提供。

Signed Multiplication algorithm

設兩數字 M 和 Q

  1. 如果
    MMSB=1     ，計算
    M     的 two's complement 。
  2. 如果
    QMSB=1     ，計算
    Q     的 two's complement 。
  3. 將兩數的 n-1 bits 以 unsigned multiplication 相乘。
  4. 計算
    S=MMSB⊕QMSB     。
  5. 如果
    S=1     ，計算步驟 3 的 two's complement 及為答案。

Unsigned Division algorithm

  1. 將除數和被除數做比較。
  2. 如果相等，將 counter 加 1 ，然後做 (被除數 - 除數) ，將結果存於被除數的 register 中。
  3. 如果 被除數 > 除數，將 counter 加 1 ，然後做 (被除數 - 除數)，將結果存於被除數的 register 中。
  4. 回到步驟 1 ，直到 被除數 < 餘數。
  5. 當結束時， counter 裡面存的就是 quotient ，而 data register 裡面的是 remainder 。

Signed Division algorithm

就跟 signed multiplication 一樣只是過程變成除法而已。

這邊要注意餘數的符號一定會和被除數相同！！！

Delay Routine

  • 一般的 Delay Routine 是使用作減法的 machine cycles 來實現。
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