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Version vom 25. März 2007, 20:58 Uhr von PICture (Diskussion | Beiträge) (Programmablaufdiagramm)

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Einführung

Die Maschinensprache, auch Assembler oder kurz ASM genannt, ist eine Sprache die nur bestimmter Prozessor versteht. Für einen Menschen ist sie unverständlich, da sie nur aus hexadezimalen (kurz: hex) Zahlen besteht.

Um sich die Sprache verständlicher zu machen wurden den hex Zahlen s.g. Mnemonics aus Buchstaben zugewiesen. Jeden Befehl für ein Prozessor hat somit einen "Namen", der meistens aus Abkürzungen der Namen in englischer Sprache stammt.

Obwohl sie 200 bis 1000 mal schneller als die meisten Hochsprachen ist, wird sie wegen dem grossen Aufwand bei Erstellung umfangreichen Programmen, oft nicht benutzt. Man findet sie aber in fast allen Hochsprachen, in eigebundenen Funktionen, überall dort wo die Hochsprachen zu langsam sind.

ASM eignet sich aber sehr gut für kleine Anwendungen (meistens Steuerungen) mit Mikrokontrollern (kurz: µC).

Die Aufgabe eines ASM-Programmierers ist, ein Programm zu schreiben, das der bestimmte Prozessor versteht und nach den Wünschen des Programmierers realisiert.

Programmablaufdiagramm

Beispiel für ein PAD

Weil ASM Programme nicht besonders durschaubar sind, wurde als Hilfsmittel ein Programmablaufdiagramm (kurz: PAD) erfunden. Beim Programmerstellung fängt man damit an ein PAD zu erstellen, das die wichtigsten Programmschritte enthält.

Weiter werden alle Befehle nach dem PAD in eine Textdatei mit Erweiterung .asm (Quellcode) geschrieben, durch ein Assemblerprogramm (für PICs: MPASM oder GPASM) von der für Menschen noch verständlichen Code in die Maschinensprache "übersetzt" und als Texdatei mit Erweiterung .hex gespeichert. Diese Datei wird danach in den Programmspeicher des µC übertragen ("gebrannt"). Das Assemblerprogramm MPASM kann kostenlos von der Haupseite des Herstellers von PICs [htpp://www.microchip.com] runtergeladen werden.

Das PDA ist sehr behilflich um sogar nach langer Zeit im Programm ewentuelle Fehler zu finden oder Änderungen vorzunehmen.

Nach dem Eischalten der Betriebspannung des µC, fängt der Prozessor an, das sich im Programmspeicher befindliches Programm von der Adresse 0 auszuführen.

Midrange

Kurzübersicht Assembler Befehle

ADDLW Add literal and W
ADDWF Add W and f
ANDLW AND literal with W
ANDWF AND W with f
BCF Bit Clear f
BSF Bit Set f
BTFSC Bit Test f, Skip if Clear
BTFSS Bit Test f, Skip if Set
CALL Call subroutine
CLRF Clear f
CLRW Clear W
CLRWDT Clear Watchdog Timer
COMF Complement f
DECF Decrement f
DECFSZ Decrement f, Skip if 0
GOTO Go to address
INCF Increment f
INCFSZ Increment f, Skip if 0
IORLW Inclusive OR literal with W
IORWF Inclusive OR W with f
MOVF Move f
MOVLW Move literal to W
MOVWF Move W to f
NOP No Operation
RETFIE Return from interrupt
RETLW Return with literal in W
RETURN Return from Subroutine
RLF Rotate Left f through Carry
RRF Rotate Right f through Carry
SLEEP Go into standby mode
SUBLW Subtract W from literal
SUBWF Subtract W from f
SWAPF Swap nibbles in f
XORLW Exclusive OR literal with W
XORWF Exclusive OR W with f

Kurzübersicht zum Ausdrucken

Ausführliche Beschreibung zu den Befehlen

Erklärungen zu den Verwendeten Platzhaltern:

  • k stellt einen fest definierten Wert da. z.B. 0x20, d'42' oder b'00101010'
  • W steht für das W-Register.
  • d steht für destination. Im code wird d durch ein w (der Wert wird in das W-Register gespeichert ) oder f (der Wert wird in das davor definierte Register gespeichert)
  • R steht für ein Register
  • fett geschrieben Bedeutet, dass es ein Platzhalter ist und im Quellcode ersetzt werden muss
  • Schreibmaschinenstil bedeutet, dass es so im Quellcode geschrieben werden kann.
RRF R,d
Die Bits im Register R werden nach rechts verschoben und entweder in das W-Register (d=W=0) oder in R gespeichert (d=F=1).
SLEEP
Der µC wird in den Sleep-Mode versetzt, in dem er weniger Strom verbraucht. Er kann durch einen Reset, einem Watchdog-Timer-Reset oder durch einen Interrupt wieder aufgeweckt werden.
SUBLW k
Es wird die Rechenoperation [math]k-W[/math] ausgeführt und in das W-Register gespeichert. Dieser Befehl beeinflusst das STATUS-Register. Siehe hierzu Überprüfung von Rechenergebnissen mit Hilfe des STATUS-Register
SUBWF R,d
Es wird die Rechenoperation [math]R-W[/math] ausgeführt und entweder in das W-Register (d=W=0) oder in R gespeichert (d=F=1). Dieser Befehl beeinflusst das STATUS-Register. Siehe hierzu Überprüfung von Rechenergebnissen mit Hilfe des STATUS-Register
Beispiel:
movlw d'20'  ;schreibe 20 in das W-Register movwf Register1  ;bewegt das W-Register in das Register1 movlw d'10'  ;schreibt 10 in das W-Register SUBWF Register1,F ;schreibt Register1(20)-W(10) in Register1
SWAPF R,d
Es es werden die ersten 4 bit mit den letzten 4 bit vertauscht und entweder in das W-Register (d=W=0) oder in R gespeichert (d=F=1).
Beispiel:
movlw b'00001111' ;schreibe b'00001111' in das W-Register movwf Register1  ;bewegt das W-Register in das Register1 SWAPF Register1,W ;vertauscht die ersten 4 bit mit den letzen  ;4 bit in Register 1 und schreibt es in das W-Register  ;im W-Register steht nun b'11110000'
XORLW k
Es wird die Rechenoperation [math]W\ xor\ k[/math] ausgeführt und in das W-Register gespeichert. Dieser Befehl setzt das Z bit des STATUS-Register, falls das Ergebnis 0 ist.
Zur Verdeutlichung der Rechenoperation:
0011 1010 ---- xor 1001
XORWF R,d
Es wird die Rechenoperation [math]W\ xor\ R[/math] ausgeführt und entweder in das W-Register (d=W=0) oder in R gespeichert (d=F=1). Vergleiche XORLW

Überprüfung von Rechenergebnissen mit Hilfe des STATUS-Register

Auswirkungen auf das STATUS-Register bei Subtraktionen
Ergebnis STATUS,C STATUS,Z
positiv 1 0
negativ 0 0
Null 1 1
Auswirkungen auf das STATUS-Register bei Addition
Ergebnis STATUS,C STATUS,Z
positiv 0 0
Überlauf 1 0
Null 1 1