Licznik BCD, AVR Asembler

Licznik BCD, AVR Asembler

Poniżej kod programu pisanego w środowisku AVR Asembler, był to projekt na zaliczenie laboratorium architektury komputerów.

1.Temat

„Program w assemblerze zliczający ilość zapalonych bitów na portach A,B i przedstawiający tą ilość w systemie BCD na porcie C ”

2.Analiza, projektowanie

Program powinien zliczać ilość zapalonych bitów na portach A i B, następnie przedstawić ilość tych bitów w systemie BCD. Dane z portów wejściowych powinny być pobrane do rejestrów, następnie w każdym rejestrze wejściowym trzeba zliczyć ilość zapalonych bitów (1), można to zrobić za pomocą AND i przesuwania bitu w lewo lub w prawo. W wypadku gdy AND będzie prawdziwe – zwiększany jest licznik. W programie użyłem do tego dwóch pętli gdzie jest najpierw liczona ilość 1 na pierwszym porcie (PORTA) a następnie, jest porównywana rzeczywista ilość rejestrów z ilością rejestrów sprawdzonych. W zależności od wyniku wykonywane są instrukcje zliczania bitów następnego rejestru lub konwersja ilości zliczonych bitów na system BCD. Takie rozwiązanie pozwala na dodanie większej ilości portów po małych zmianach w kodzie programu. Konwersja ilości zliczonych bitów polega na sprawdzeniu w pierwszej kolejności czy licznik bitów jest mniejszy czy większy bądź równy 10. Jeżeli jest mniejszy niż 10 – wyprowadzany jest na PORT C. W przeciwnym wypadku – odejmowane jest 10 i dodawane jest do pomocniczego rejestru 16 za każdą odjętą 10 i tak aż do uzyskania liczby mniejszej niż 10. W przypadku tego programu – takie rozwiązanie jest może i niepotrzebne – ale dzięki temu można ten program bardziej rozbudować. Następnie dodawane są wartości – rejestru pomocniczego i liczby która została po odejmowaniu 10, wynik wyprowadzany jest na PORTC.

3. Krótki opis używanych rejestrów

Rejestr	Nazwa	Opis
r20	we_a	Wejście PORTA, później przechowuje stałą 10
r21	we_b	Wejście PORTB
r22	licznik	Licznik zapalonych bitów, pod koniec programu przechowuje liczbę zapalonych bitów w BCD (dodawane są jedności + ilosc_rej_we)
r23	i	rejestr w którym bit na najmłodszej pozycji będzie przesuwany w lewo, rejestr ten będzie porównywany z rejestrem rej_we
r24	temp	Rejestr pomocniczy
r25	rej_we	Tu są przechowywane aktualne dane rejestru wejściowego w którym są obecnie zliczane zapalone bity
r26	ilosc_rej_we	Ilość zadeklarowanych rejestrów wejściowych, później do niego dodawane jest 16 za każdą odjętą 10 z licznika. (domyślnie ustawiany na 16)
r27	licznik_rej_we	Licznik pokazujący w ilu rejestrach zostały zliczone zapalone bity, później przechowuje stałą 16

4. Kod programu

 

#include "8515def.inc"

.def we_a = r20 //wejscie PORTA, a potem wykorzystywane do przechowywania stałej 10

.def we_b = r21 //wejscie PORTB

.def licznik = r22 //licznik zapalonych bitów

.def i = r23 //rejestr w którym bit na najmłodszej pozycji będzie przesuwany w lewo

.def temp = r24 //pomocnicza

.def rej_we = r25 //obecny rejestr w którym są zliczane zapalone bity

.def ilosc_rej_we = r26 //początkowa ilosc rejestrów wejsciowych

.def licznik_rej_we = r27 //licznik rejestrów wejsciowych

rjmp start

start:

in we_a,PORTA

in we_b,PORTB

ldi ilosc_rej_we,2 //deklaruje ilosc rejestrów wejsciowych

ldi licznik,0

ldi licznik_rej_we,0

mov rej_we,we_a

petla:

ldi i,1

mov temp,rej_we

and temp, i

brne zwieksz //jesli zapalony bit

licz:

mov temp, rej_we

lsl i

brcs kolejny //jesli bedzie flaga C - czyli gdy nie da się przesunąć dalej bitu

and temp, i

brne zwieksz //jesli bedzie zapalony bit

rjmp licz //jesli nie będzie zapalonego bitu

zwieksz:

inc licznik

rjmp licz

kolejny:

inc licznik_rej_we

cp licznik_rej_we,ilosc_rej_we

brsh wynik //jeżeli na wszystkich rejestrach wejsciowych zostały zliczone zapalone bity

mov rej_we,we_b

rjmp petla

wynik:

ldi we_a,10 //wykorzystuje jeden z nieużywanych już rejestrów zeby nie tworzyć kolejnego

ldi ilosc_rej_we,16 //wykrzystuje kolejny z nieużywanych rejestrów

ldi licznik_rej_we,16

sprawdz:

cp licznik,we_a //sprawdzam czy licznik jest >= 10

brsh konwersja //jeżeli jest >= 10

rjmp koniec // jeżeli jest < 10

konwersja:

sub licznik,we_a //odejmij 10

cp licznik,we_a //porównaj czy jest ilosc zapalonych bitów jest wieksza bądz równa 10

brlo dodaj //jeśli ilosc zapalonych bitów jest mniejsza od 10

add ilosc_rej_we,licznik_rej_we //dodaje 16 jeżeli wykryta została 10

rjmp sprawdz

dodaj:

add licznik,ilosc_rej_we //dla każdej 10 dodaje 16 + wartosc licznika z jednosciami

koniec:

out PORTC,licznik