Лабораторная работа №2. Изучение работы с портами ввода/вывода МК AVR

Изучение работы с портами ввода/вывода МК AVR

Цель работы: знакомство со структурой и принципами функционирования портовввода/вывода МК AVR.

Задание 1.

Необходимо для рассмотренной в практической работе задачи написать программу на ассемблере, провести проверку, выставить флаги

Методические рекомендации по выполнению примера.

Создать проект в AVR Studio 4, написать и отладить программу, продемонстрировать преподавателю функционирование МК для данной задачи.

Пример выполнения задания на рис. 34.

Рис. 34. Рабочее окно AVR Studio 4 с результатами проверки задачи

Проверим правильность выставления флагов по выполнению команды сложения (результат на рис. 35) – все арифметические флаги =0, что подтверждает правильность теоретических расчетов в задании 1.

Рис. 35. Рабочее окно AVR Studio 4 с результатами проверки арифметических флагов

Задание 3. Получить у преподавателя задачу для реализации, выполнить задания № 1, 2 в соответствии с указанной методикой.

Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Методика выставления арифметических флагов МК.

2. Методика работы в AVR Studio 4.

Литература

1. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega фирмы ATMEL. Евстифеев А.В., 2-е изд., стер. – М.: Издательский дом «Додека – XXI», 2005. – 560с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 25. Система команд МК ATmega8515

Мнемоника	Операнды	Описание	Операция	Флаги	Кол-во тактов
АРИФМЕТИЧЕСКИЕ И ЛОГИЧЕСКИЕ КОМАНДЫ
ADD	Rd, Rr	Сложение двух регистров общего назначения без учета переноса	Rd Rd + Rr	Z,C,N,V,H
ADC	Rd, Rr	Сложение двух регистров с учетом переноса	Rd Rd+Rr+C	Z,C,N,V,H
ADIW	Rdl, K	Сложение регистровой пары с константой	Rdh:Rdl Rdh:Rdl+K	Z,C,N,V,S
SUB	Rd, Rr	Разность двух регистров без учета переноса	Rd Rd - Rr	Z,C,N,V,H
SUBI	Rd*, K	Разность регистра и константы	Rd Rd - K	Z,C,N,V,H
SBC	Rd, Rr	Разность двух регистров с учетом переноса	RdRd-Rr - C	Z,C,N,V,H
SBCI	Rd*, K	Разность регистра и константы с учетом переноса	RdRd- K - C	Z,C,N,V,H
SBIW	Rdl, K	Вычитание константы из регистровой пары	Rdh:Rdl  Rdh:Rdl - K	Z,C,N,V,S
MUL	Rd, Rr	Умножение беззнаковых чисел	R1:R0  Rd´Rr	Z,C
MULS	Rd, Rr	Умножение чисел со знаком	R1:R0  Rd´Rr	Z,C
AND	Rd, Rr	Логическое И двух регистров	Rd Rd Rr	Z,N,V
ANDI	Rd*, K	Логическое И регистра и константы	RdRd K	Z,N,V
OR	Rd, Rr	Логическое ИЛИ двух регистров	Rd Rd v Rr	Z,N,V
ORI	Rd*, K	Логическое ИЛИ регистра и константы	Rd Rd v K	Z,N,V
EOR	Rd, Rr	Исключающее ИЛИ двух регистров	Rd Rd vRr	Z,N,V
COM	Rd	Инверсия регистра	Rd $FF Rd	Z,C,N,V
NEG	Rd	Отрицание регистра	Rd $00 Rd	Z,C,N,V,H
INC	Rd	Инкремент	Rd Rd + 1	Z,N,V
DEC	Rd	Декремент	Rd Rd 1	Z,N,V
TST	Rd	Тестирование на ноль и минус	Rd Rd Rd	Z,N,V
CLR	Rd	Очистка регистра	Rd Rd Rd	Z,N,V
SER	Rd	Установка регистра в FF	Rd $FF	None
CP	Rd, Rr	Сравнение двух регистров	Rd -Rr	Z, N,V,C,H
CPC	Rd, Rr	Сравнение двух регистров с учетом переноса	Rd -Rr -C	Z, N,V,C,H
CPI	Rd*, K	Сравнение с константой	Rd -K	Z, N,V,C,H
КОМАНДЫ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ
RJMP	k	Безусловный переход на метку k+1	PC PC + k + 1	None
IJMP		Переход на указатель (Z)	PC Z	None
JMP	k	Переход на метку k	PC k	None
RCALL	k	Относительный вызов подпрограммы	PCPC + k + 1	None
CALL	k	Абсолютный вызов подпрограммы	PC k	None
ICALL		Косвенный вызов подпрограммы	PC Z	None
RET		Возврат из подпрограммы	PC STACK	None
RETI		Возврат из подпрограммы обработки прерывания	PC STACK	I
CPSE	Rd,Rr	Пропуск команды при равенстве двух РОН	if (Rd = Rr)PC PC + 2 or 3	None	1 / 2 / 3
SBRC	Rr, b	Пропустить команду, если разряд РОН сброшен	if (Rr(b)=0)PC PC + 2 or 3	None	1 / 2
SBRS	Rr, b	Пропустить команду, если разряд РОН установлен	if (Rr(b)=1)PC PC + 2 or 3	None	1 / 2
SBIC	P*, b	Пропустить команду, если разряд РВВ сброшен	if (P(b)=0)PC PC + 2 or 3	None	1 / 2
SBIS	P*, b	Пропустить команду, если разряд РВВ установлен	if (P(b)=1)PC PC + 2 or 3	None	1 / 2
BRBS	s, k	Переход, если разряд регистра SREG установлен	if (SREG(s)=1) then РCPC+k+1	None	1 / 2
BRBC	s, k	Переход, если разряд регистра SREG сброшен	if(SREG(s) = 0) then PCPC+k + 1	None	1 / 2
BREQ	k	Переход по «равно»	if (Z = 1) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRCS	k	Переход по переносу	if (C = 1) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRNE	k	Переход по «не равно»	if (Z = 0) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRCC	k	Переход, если не было переноса	if (C = 0) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRSH	k	Переход по «выше или равно» (для беззнаковых данных)	if (C = 0) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRLO	k	Переход по «меньше» (для беззнаковых данных)	if (C = 1) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRMI	k	Переход по «отрицательное значение»	if (N = 1) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRPL	k	Переход по «положительное значение»	if (N = 0) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRGE	k	Переход по «больше или равно»	if (N ÅV= 0) then PCPC+k + 1	None	1 / 2
BRLT	k	Переход по «меньше»	if (N ÅV= 1) then PCPC+k + 1	None	1 / 2
BRHS	k	Переход по половинному переносу	if (H = 1) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRHC	k	Переход, если не было половинного переноса	if (H = 0) then PC PC + k + 1	None
BRTS	k	Переход, если флаг Т установлен	if (T = 1) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRTC	k	Переход, если флаг Т сброшен	if (T = 0) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRVS	k	Переход по переполнению дополнительного кода	if (V = 1) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRVC	k	Переход, если нет переполнения дополнительного кода	if (V = 0) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRIE	k	Переход, если прерывания разрешены	if (I = 1) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
BRID	k	Переход, если прерывания запрещены	if (I = 0) then PC PC + k + 1	None	1 / 2
КОМАНДЫ ПЕРЕСЫЛКИ ДАННЫХ
MOV	Rd, Rr	Пересылка между регистрами	Rd Rr	None
LDI	Rd*, K	Загрузка константы	Rd K	None
LD	Rd, X	Косвенное чтение памяти данных	Rd (X)	None
LD	Rd, X+	Косвенное чтение памяти данных с постинкрементом	Rd (X), X X + 1	None
LD	Rd, - X	Косвенное чтение памяти данных с преддекрементом	X X – 1, Rd (X)	None
LD	Rd, Y	Косвенное чтение памяти данных	Rd (Y)	None
LD	Rd, Y+	Косвенное чтение памяти данных с постинкрементом	Rd (Y), Y Y + 1	None
LD	Rd, - Y	Косвенное чтение памяти данных с преддекрементом	Y Y – 1, Rd (Y)	None
LDD	Rd,Y+q	Косвенное относительное чтение памяти данных	Rd (Y + q)	None
LD	Rd, Z	Косвенное чтение памяти данных	Rd (Z)	None
LD	Rd, Z+	Косвенное чтение памяти данных с постинкрементом	Rd (Z), Z Z+1	None
LD	Rd, -Z	Косвенное чтение памяти данных с преддекрементом	Z Z – 1, Rd (Z)	None
LDD	Rd, Z+q	Косвенное относительное чтение памяти данных	Rd (Z + q)	None
LDS	Rd, k	Непосредственная загрузка из памяти данных	Rd (k)	None
ST	X, Rr	Косвенная запись в память данных	(X) Rr	None
ST	X+, Rr	Косвенная запись в память данных с постинкрементом	ST (X) Rr, X X + 1	None
ST	- X, Rr	Косвенная запись в память данных с преддекрементом	XX – 1, (X) Rr	None
ST	Y, Rr	Косвенная запись в память данных	(Y) Rr	None
ST	Y+, Rr	Косвенная запись в память данных с постинкрементом	(Y) Rr, YY + 1	None
ST	- Y, Rr	Косвенная запись в память данных с преддекрементом	Y Y – 1, (Y) Rr	None
STD	Y+q,Rr	Косвенная относительная запись в память данных	(Y + q) Rr	None
ST	Z, Rr	Косвенная запись в память данных	(Z) Rr	None
ST	Z+, Rr	Косвенная запись в память данных с постинкрементом	(Z) Rr, ZZ + 1	None
ST	-Z, Rr	Косвенная запись в память данных с преддекрементом	Z Z – 1, (Z) Rr	None
STD	Z+q,Rr	Косвенная относительная запись в память данных	(Z + q) Rr	None
STS	k, Rr	Непосредственная запись в память данных	(k) Rr	None
LPM		Загрузка данных из памяти программ	R0 (Z)	None
ELPM		Расширенная загрузка данных из памяти программ	R0 (RAMPZ: Z)	None
IN	Rd, P	Ввод из порта	Rd P	None
OUT	P, Rr	Вывод в порт	P Rr	None
PUSH	Rr	Сохранение байта в стеке	STACK Rr; SPSP-1	None
POP	Rd	Извлечение байта из стека	SPSP+1, Rd STACK	None
КОМАНДЫ РАБОТЫ С БИТАМИ
SBR	Rd*, K	Установка бита(тов) в регистре	Rd Rd v K	Z,N,V
CBR	Rd*, K	Очистка бита(тов) в регистре	Rd Rd ($FF - K)	Z,N,V
SBI	P*,b	Установка бита в регистре I/O	I/O(P,b) 1	None
CBI	P*,b	Очистка бита в регистре I/O	I/O(P,b) 0	None
LSL	Rd	Логический сдвиг влево	Rd(n+1) Rd(n), Rd(0) 0	Z,C,N,V
LSR	Rd	Логический сдвиг вправо	Rd(n) Rd(n+1), Rd(7) 0	Z,C,N,V
ROL	Rd	Циклический сдвиг влево через перенос	Rd(0) C, Rd(n+1) Rd(n), CRd(7)	Z,C,N,V
ROR	Rd	Циклический сдвиг вправо через перенос	Rd(7) C, Rd(n) Rd(n+1), C Rd(0)	Z,C,N,V
ASR	Rd	Арифметический сдвиг вправо	Rd(n) Rd(n+1), n=0..6	Z,C,N,V
SWAP	Rd	Обмен тетрадами	Rd(3..0)Rd(7..4), Rd(7..4)Rd(3..0)	None
BSET	s	Установка разряда регистра SREG	SREG(s) 1 SREG(s)
BCLR	s	Сброс разряда регистра SREG	SREG(s) 0 SREG(s)
BLD	Rd, b	Пересылка флага Т в РОН	Rd(b) T	None
BST	Rr, b	Запись разряда РОН в флаг Т	T Rr(b)	T
SEC		Установка флага С	C 1	C
CLC		Очистка флага C	C 0	C
SEN		Установка флага N	N 1	N
CLN		Очистка флага N	N 0	N
SEZ		Установка флага Z	Z 1	Z
CLZ		Очистка флага Z	Z 0	Z
SEI		Разрешение глобальных прерываний	I 1	I
CLI		Запрет глобальных прерываний.	I 0	I
SES		Установка флага S	S 1	S
CLS		Очистка флага S	S 0	S
SEV		Установка флага V	V 1	V
CLV		Очистка флага V	V 0	V
SET		Установка флага T	T 1	T
CLT		Очистка флага T	T 0	T
SEH		Установка флага H	H 1	H
CLH		Очистка флага H	H 0	H
КОМАНДЫ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ
NOP		Нет операции	None
SLEEP		Спящий режим	None
WDR		Сброс по сторожевому таймеру	None

Обозначения, используемые в системе команд:

Rd - регистр-приемник результата, 0 £ d £ 31,

Rd* - регистр-приемник результата, 16 £ d £ 31,

Rdl: R24, R26, R28, R30. Для ADIW и SBIW команд,

Rr - регистр-источник,

P- адрес регистра ввода/вывода,

P*- адрес побитно адресуемого регистра ввода/вывода (адреса $00-$1F),

K - символьная или численная константа (8 бит),

k - адресная константа,

b - номер бита в регистре (3 бита),

s - номер бита в регистре статуса (3 бита),

X,Y,Z - регистры косвенной адресации (X=R27:R26, Y=R29:R28; Z=R31:R30).