Esempio di moltiplicazione come somma e spostamento

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1 Esempio di moltiplicazione come somma e spostamento Implementare una moltiplicazione coinvolge algoritmi di shift e somma Istruzioni di Shift:movimento di bit: ROL Rd ROR Rd LSL Rd LSR ASR Rd Rd 22 x 35 = Rotate On Left Through Carry Rotate On Right Through Carry Logical Shift Left Rd Logical Shift Right Arithmetic Shift Right Rd Rd 101 x 110 = Tutte queste istruzioni coinvolgono un registro ed usano il bit di carry Rd Rd

2 Istruzioni di Shift:movimento di bit ROL: esegue una rotazione di bit comprendendo il registro di carry: Esempio: R7 C= ROL C= b7 C ROR: Istruzione complementare di ROL, fa la stessa operazione ma a destra

3 Istruzioni di Shift:movimento di bit LSL: Logical Shift Left - b7 va in C e in b0 viene messo 0 C b7 LSR: Logical Shift Right - b0 va in C e in b7 viene messo 0 0 b0 b7 b0 C 0

4 Istruzioni di Shift:movimento di bit ASR: Arithmetic Shift Register con LSR con ASR b7 b0 C /2 Traslando (Shift) a destra si divide per due, a sinistra si moltiplica 69 Errore -118 /2 Errore -59

5 Definizione degli indirizzi.cseg (Inizia il segmento di codice. Tutto ciò che segue riguarda la memoria programma).dseg riguarda la memoria dati.eseg riguarda la memoria E 2 PROM.ORG 0x0000 (Origin seguito da un indirizzo, setta il contatore delle locazioni a quel determinato valore che sarà inteso come origine 0 ) In tal modo gli indirizzi sono univocamente definiti

6 .CSEG.ORG 0x34 LDI R1,15 LDI R3,12 MOLTIPLIC: CLR R20 CLR Esempio: Moltiplicazione R21 CLR R4 CICLO: TST R3 BREQ FINE_MOLT ADD R20, R1 ADC R21, R4 DEC R3 RJMP CICLO FINE_MOLT: NOP Vediamo come si scrive l esempio della moltiplicazione della lezione precedente con l ausilio delle etichette. Le etichette permettono una maggiore leggibilità del programma, ed evitano di effettuare calcoli sulle locazioni di memoria da saltare nell implementazione dei salti. Ad ogni etichetta corrisponde l indirizzo dell istruzione successiva

7 Etichette e Memoria RAM Le etichette possono essere utilizzate anche nel caso in cui si debbano specificare indirizzi della memoria RAM. E possibile farlo con una scrittura fittizia di dati in RAM con la direttiva.byte.dseg.org 0x60 VAR 1:.BYTE 1; alloca un byte a VAR 1 (60 in esadecimale) VAR 2:.BYTE 1; alloca un byte a VAR 2 (61 in esadecimale) VETT:.BYTE 16; alloca 16 byte a VETT (62 in esadecimale) VETT 1:.BYTE 1; alloca un byte a VETT 1 (72 in esadecimale) Tutte le parole nella riga che seguono il simbolo ; non verranno lette dall assemblatore. E possibile quindi aggiungere dei commenti che favoriscano la leggibilità del codice

8 Memoria RAM LDS R16, VAR 1 STS VETT+3, R16 LDS R16, VETT+ 3 LDS R16, VETT+ R1 NON SI PUO FARE!!!! VETT corrisponde ad un indirizzo

9 Program Memory e E 2 PROM Supponiamo che nella program memory abbiamo il programma e che vogliamo mettere i dati da 0x300 con la direttiva DW= Define Word.CSEG.ORG 0x300 ETI:.DW 3, 17, 482, A Ciascuno di questi oggetti viene trattato come una word Supponiamo di usare.db= Define Byte.DB 32.DB Codice ASCII corrispondente Risultati differenti,.db 32,34 Ad ogni.db si allinea a sinistra PROG x300 Sistemi Elettronici #5

10 BOH:.DB 32 BOH_1:.DB 34 Direttiva.DB LDI R31, HIGH(BOH*2); mette in R31 la parte alta di BOH moltiplicata per 2 LDI R30, LOW(BOH*2+1); mette in R30 la parte bassa di (BOH moltiplicata per 2)+1 I calcoli corrispondenti vengono effettuati dall assemblatore

11 Direttiva.EQU.EQU permette di definire un nome per un numero od una espressione numerica.equ ITERAZ=17 LDI R17, ITERAZ L assemblatore così capisce che deve sostituire ad ITERAZ il numero 17 L assemblatore deve comunque leggere il programma: uno per leggere tutto ciò che corrisponde alle etichette ed un altra volta per sostituire. La direttiva EQU è utile anche perché nella RAM sono mappati i registri e dopo lo spazio di I/O. Per i registri di I/O può essere comodo ricordare i nomi e non gli indirizzi

12 Direttiva.DEF E una direttiva per assegnare nomi alternativi ad i registri:.def PAPERINO=R1 Bisogna essere molto attenti a non abusare nell uso di questa direttiva perché dando nomi alternativi ad i registri si rischia di perdere di vista il fatto che ad i nomi assegnati rispondono proprio dei registri!!.def ZL=R30.DEF ZH=R31

13 Stack Pointer Sistemi Elettronici #5 8 Bit R0 R1 R30 R31 Stack Pointer SPH SPL ALU 16 Bit PC SREG 8 Bit Lo Stack Pointer va inizializzato esplicitamente PUSH R16 POP R16 Mediante lo SP possiamo gestire le subroutine necessarie nelle interrupt LDI R16, LOW(RAMEND) OUT SPL, R16 LDI R16, HIGH(RAMEND) OUT SPH, R16 RAMEND è un nome per indicare l indirizzo 0x25F, quindi:.equ RAMEND=0x25F

14 PUSH e POP Quando la CPU esegue una operazione di PUSH il contenuto di R16 viene copiato in una locazione il cui indirizzo è contenuto nello Stack Pointer. Poi SP viene decrementato di uno. LDI R16, 17 PUSH R16 L operazione di POP fa l inverso:prima lo stack pointer viene incrementato di uno poi il contenuto della locazione il cui indirizzo è contenuto nello SP viene messo nel registro

15 PUSH e POP PUSH R16; metto il contenuto di R16 nella locazione di memoria il cui indirizzo è in SP e decremento SP PUSH R17; metto il contenuto di R17 nella locazione di memoria il cui indirizzo è in SP e decremento SP POP R16; metto in R16 il contenuto della locazione di memoria puntata da SP ed incremento POP R17; metto in R17 il contenuto della locazione di memoria puntata da SP ed incremento SP Di fatto ho quindi scambiato i valori dei registri MOV R18, R16 MOV R16, R17 MOV R17, R18 Ho raggiunto lo stesso risultato con solo 3 istruzioni ma con un registro ausiliario

16 PUSH e POP Per evitare che il contenuto di un registro venga modificato possiamo usare la seguente procedura: PUSH R16 PUSH R18 PUSH R17 MOV R18, R16 PUSH R18 MOV R16, R17 PUSH R19 MOV R17, R18. POP R18 POP R19 POP R18 POP R17 POP R16 Per evitare errori l ordine dei POP deve essere inverso a quello dei PUSH

17 Non c è alcun controllo di errore, quindi se mettiamo un numero diverso di PUSH rispetto ai POP non viene segnalato Per questo motivo lo Stack Pointer viene indirizzato più in fondo possibile in modo da evitare di cancellare erroneamente delle variabili utili al codice