Elettronica dei Sistemi Programmabili A.A Microcontrollori. Architettura degli ARM CORTEX TM -M0 (1a parte / ii)

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1 Elettronica dei Sistemi Programmabili A.A Microcontrollori Architettura degli ARM CORTEX TM -M0 (1a parte / ii)

2 Sommario Uso delle flag nei salti Registri speciali IPSR EPSR PRIMASK CONTROL Eccezioni e interruzioni Tipi di dati CMSIS 2/25

3 Premessa Abbiamo cominciato a verdere il modello per il programmatore del Cortex-M0 Modi di funzionamento & stato Registri del processore d'uso generale speciali SP: MSP e PSP ; LR PC xpsr FLAG uso delle flag in alcune operazioni aritmetiche 3/25

4 Registro speciale APSR: flag della ALU Flag della ALU N (b31) : copia di b31 del risultato. '1' se negativo, '0' se posivo o zero Z (b30) : '1' se il risultato è pari a zero. '1' anche nel caso di confronto tra due numeri uguali C (b29) : riporto per il risultato. Per una addizione senza segno '1' se c'è stato overflow. Per una sottrazione senza segno, è l'inverso del prestito d'uscita. V (b28) : overflow per il risultato. '1' se c'è stato un overflow dopo una addizione o una sottrazione con segno. lo stato della CPU (ottenuto con una elaborazione) determina il flusso con cui procederà l'algoritmo 4/25

5 Le flag nel controllo di flusso di un algoritmo 5/25

6 Uso delle flag della ALU Ci riferiamo a queste strutture: cond cond cond 6/25

7 Condizioni EQ: uguale uguale a zero... Z: 1 NE: non uguale... Z: 0 CS/HS: carry set (senza segno) maggiore o uguale... C: 1 CC/LO: carry clear (senza segno) minore... C: 0 MI: segno meno negativo... N: 1 PL: segno più positivo o zero... N: 0 VS: overflow... V: 1 VC: no overflow... V: 0 HI: (senza segno) maggiore... C: 1 && Z: 0 LS: (senza segno) minore o uguale... C: 0 Z: 1 GE: (con segno) maggiore o uguale... N = V LT: (con segno) minore di... N V GT: (con segno) maggiore di... Z: 0 && N = V LE: (con segno) minore o uguale a... Z: 1 N V 7/25

8 Condizioni normali prestito EQ: uguale uguale a zero... Z: 1 NE: non uguale... Z: 0 CS/HS: carry set (senza segno) maggiore o uguale... C: 1 CC/LO: carry clear (senza segno) minore... C: 0 MI: segno meno negativo... N: 1 PL: segno più positivo o zero... N: 0 VS: overflow... V: 1 VC: no overflow... V: 0 HI: (senza segno) maggiore... C: 1 && Z: 0 LS: (senza segno) minore o uguale... C: 0 Z: 1 GE: (con segno) maggiore o uguale... N = V LT: (con segno) minore di... N V GT: (con segno) maggiore di... Z: 0 && N = V LE: (con segno) minore o uguale a... Z: 1 N V 8/25

9 Condizioni da approfondire GE: (con segno) maggiore o uguale... N = V LT: (con segno) minore di... N V GT: (con segno) maggiore di... Z: 0 && N = V LE: (con segno) minore o uguale a... Z: 1 N V 9/25

10 Maggiore o uguale a... GE: (con segno) maggiore o uguale... N = V = = N = 1, V = = = N = 0, V = = = N = 0, V = = = N = 1, V = 1 10/25

11 Maggiore o uguale a... GE: (con segno) maggiore o uguale... N = V in generale: - se N = 0 e non ho errore vuol dire maggiore; - se N = 1 (sarebbe minore) ma è falso se ho errore 11/25

12 Minore di... LT: (con segno) minore di... N V = = N = 1, V = = = N = 1, V = = = N = 1, V = = = N = 0, V = 1 12/25

13 Minore di... LT: (con segno) minore di... N V in generale: - se N = 1 e non ho errore vuol dire minore; - se N = 0 (sarebbe maggiore) ma è falso se ho errore 13/25

14 anche l'uguaglianza GT: (con segno) maggiore di... Z: 0 && N = V LE: (con segno) minore o uguale a... Z: 1 N V aggiungendo lo stato di Z (risultato zero) vedo anche la condizione di uguale a 14/25

15 Gli altri registri speciali di stato 15/25

16 Registro speciale IPSR Tipi di eccezioni 16/25

17 Registro speciale EPSR Execution Program Status Register Contiene il bit che segnala lo stato Thumb 17/25

18 Registro speciale PRIMASK PRIMASK: Interrupt Mask Register previene l'attivazione di tutte le eccezioni 1 solo bit set: blocco interruzioni (anche NMI) Istruzioni MSR, MRS 18/25

19 Registro speciale CONTROL CONTROL: Special Register controllo dello stack in Thread mode Stack definition '0': MSP '1': PSP 19/25

20 Registro speciale CONTROL Dopo il reset: si è in Thread Mode ed è selezionato MSP In Thread Mode è possibile selezionare MSP o PSP In Handler Mode è possibile usare solo MSP 20/25

21 Eccezioni e interruzioni up & NVIC priorità e trattamento 21/25

22 Tipi di dati word (32 bit) halfword (16 bit) byte (8 bit) little- o big-endian big-endian little-endian 22/25

23 Cortex Microcontroller Software Interface Standard CMSIS librearia integrata per il dispositivo; semplifica lo sviluppo del software accesso a registri di periferica definire i vettori per le eccezioni nomi di registri delle periferiche vettori eccezioni interfaccia per kernel RTOS 23/25

24 Riferimenti Joseph Yiu The definitive Guide to the ARM CORTEXTM-M0 pp Newnes, 2011 DUI 0497A Cortex-M0 Devices: Generic User Guide 24/25

25 Grazie per l'attenzione domande? All text and image content in this document is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 License (unless otherwise specified). 25/25