Sel de Instructiuni microprocesoare

coal universitar de formare iniial i continu a personalului didactic i a trainerilor din domeniul specializrilor tehnice i inginereti - DidaTec

SISTEME CU MICROPROCESOARE

Curs 2 Setul de instruciuni

ef. Lucr. Dr. Ing. Duka Adrian-Vasile


Cuprins

Obiective

2.1 FORMATUL INSTRUCIUNILOR

2.2 CLASIFICAREA INSTRUCIUNILOR

Concluzii


La finalul acestui capitol cursantul trebuie: s cunoasc instruciunile disponibile s cunoasc modul n care sunt codificate

instruciunile n memoria program

s cunoasc rolul parametrilor instruciunilor s utilizeze instruciunile pentru implementarea

operaiilor necesare n diferite programe

Obiective


Cuprins

Obiective



Concluzii


Formatul instruciunilor

Setul de instruciuni cuprinde: 75 de instruciuni 71 de instruciuni pe 16 bii 4 instruciuni pe 32 bii

RISC = Set Redus de Instruciuni



Instruciunile realizeaz operaii asupra unor date din memorie

O instruciune trebuie s informeze UCP despre: tipul operaiei realizate locul unde se gsesc datele cu care instruciunea opereaz.

O instruciune va codifica binar urmtoarele informaii: codul operaiei unul sau mai multi operanzi



Sunt definite 4 formate de instruciuni: instruciuni pe octet instruciuni pe bit instruciuni cu constante (literali) instruciuni de control



Au 3 operanzi: Registrul (f) Destinaia rezultatului (d) Zona de memorie accesat (a)

Instruciuni pe octet:





Operandul f: reprezint adresa de 8 bii a unui registru din memorie





Operandul d: 1 bit indic destinaia rezultatului operaiei realizate de instruciune d = 0 rezultatul WREG d = 1 rezultatul f





Operandul a: 1 bit indic modul de acces la registrul f a = 0 registrul f se gsete n Access Bank a = 1 registrul f se gsete ntr-un Bank specificat prin BSR





Formatul:15 10 9 8 7 0

Cod operaie d a f (adresa registrului)

Utilizare: cod_operatie f, d, acod_operatie f, a





Exemplu: ADDWF REG1, W, BANKEDCLRF 0x01, ACCESS





Excepia:

Utilizare: MOVFF fs,fd

15 12 11 0

Cod operaie fs (adresa registrului surs)15 12 11 0

1 1 1 1 fd (adresa registrului destinaie)



Au 3 operanzi: Registrul (f) Bitul din registru (b) Zona de memorie accesat (a)

Instruciuni pe bit:




Instruciuni pe bit:

Operandul f: reprezint adresa de 8 bii a unui registru din memorie




Instruciuni pe bit:

Operandul b: 3 bii poziia bitului afectat de instruciune n registrul f




Instruciuni pe bit:

Operandul a: 1 bit indic modul de acces la registrul f a = 0 registrul f se gsete n Access Bank a = 1 registrul f se gsete ntr-un Bank specificat prin BSR




Instruciuni pe bit:

Formatul:

Utilizare: cod_operatie f, b, a

15 12 11 9 8 7 0

Cod operaie b (poziie bit) a f (adresa registrului)

Exemplu: BSF REG, 4, ACCESS



Au un operand: valoarea constantei (k)

Instruciuni cu constante (literali):

15 8 7 0

Cod operaie k (constant)Formatul:

Utilizare: cod_operatie k

Exemplu: MOVLW d23



Pot utiliza urmtorii operanzi: O adres de salt din memoria program (n) Utilizarea stivei rapide (s) fr operand

Instruciuni de control:

15 8 7 0

Cod operaie n (adres din memoria program)15 12 11 0

1 1 1 1 n (adres din memoria program)

Formatul instruciunii GOTO:





Utilizare: cod_operatie ncod_operatie n,{s}cod_operatie scod_operatie





Exemplu: GOTO main_loopCALL rutinaRETURN FASTNOP


Cuprins

Obiective



Concluzii


Clasificarea instruciunilor

Instruciuni matematice pe octet:

Exemplu: ADDWF f, d, a



Instruciuni matematice pe octet:

Instruciuni DescriereADDWF f,d,a Adun WREG cu fADDWFC f,d,a Adun WREG cu f i cu bitul de transportSUBWF f,d,a Scade WREG din fSUBWFB f,d,a Scade f din WREG cu bitul de mprunutSUBFWB f,d,a Scade WREG din f cu bitul de mprumutINCF f,d,a Incrementeaz fDECF f,d,a Decrementeaz fMULWF f,a nmulete f cu WREGNEGF f,a Negare f



Instruciuni logice pe octet:

Exemplu: RLCF f, d, a

RLCF REG, W, 0

naintea instruciunii:REG=11100110C=0

Dup instruciune:REG=11100110WREG=11001100C=1




Exemplu: RLNCF f, d, a

RLNCF REG, W, 0

naintea instruciunii:REG=11100110C=0

Dup instruciune:REG=11100110WREG=11001101C=1




Instruciuni DescriereANDWF f,d,a I logic ntre WREG i fIORWF f,d,a SAU logic ntre WREG i fXORWF f,d,a SAU-EXCLUSIV ntre WREG i fCOMF f,d,a Complement fCLRF f,a Resetare bii din registrul fSETF f,a Setare bii din registrul fSWAPF f,d,a Interschimbare semioctei din registrul fRLCF f,d,a Rotire f la stnga cu bit de transportRLNCF f,d,a Rotire f la stnga fr bit de transportRRCF f,d,a Rotire f la dreapta cu bit de transportRRNCF f,d,a Rotire f la dreapta fr bit de transport



Instruciuni matematice i logice cu constante:

Exemplu: ANDLW k

ANDLW 0x0F

naintea instruciunii:WREG=11100110

Dup instruciune:WREG=00000110



Instruciuni matematice i logice cu constante:

Instruciuni DescriereADDLW k Adun WREG cu literalSUBLW k Scade WREG din literalMULLW k nmulete WREG cu literalANDLW k I logic ntre WREG i literalIORLW k SAU logic ntre WREG i literalXORLW k SAU-EXCLUSIV ntre WREG i literal



Instruciuni logice pe bit:

Exemplu: BCF f,b,a

BCF REG, 2, 0

naintea instruciunii:REG=11100110

Dup instruciune:REG=00001000



Instruciuni logice pe bit:

Instruciuni DescriereBCF f,b,a Reseteaz bitul b din registrul fBSF f,b,a Seteaz bitul b din registrul fBTG f,b,a Schimb starea bitului b din registrul f



Instruciuni de comparaie pe bit:

Exemplu: BTFSC f,b,a



Instruciuni de comparaie pe bit:

Instruciuni DescriereBTFSC f,b,a Testeaz bitul b din reg. f, salt dac este 0BTFSS f,b,a Testeaz bitul b din reg. f, salt dac este 1



Instruciuni de comparaie pe octet:

Exemplu: CPFSEQ f,a




Exemplu: DECFSZ f,d,a




Exemplu: implementarea unei bucle for:

REG EQU 0x01MOVLW d100MOVWF REG

Bucla_forCLRF 0x00, 0DECFSZ REG, F, 0GOTO Bucla_for




Instruciuni DescriereCPFSEQ f,a Compar f cu WREG, salt dac f=WREGCPFSGT f,a Compar f cu WREG, salt dac f>WREGCPFSLT f,a Compar f cu WREG, salt dac f



Instruciuni de mutare:

Exemplu: iniializarea unei locaii de memorie

MOVLW 0x55 ; 0x55 WREGMOVWF 0x2A, 0 ; WREG[F02A]



Instruciuni de mutare:

Instruciuni DescriereMOVWF f,a Mut WREG n fMOVF f,d,a Mut fMOVFF fs,fd Mut fs(sursa) n fd(destinaie)MOVLW k Mut literal n WREGMOVLB k Mut literal (4 bii) n BSRLFSR f,k Mut literal (12 bii) n FSR(f)




Exemplu: Salt necondiionat (relativ / absolut)



Instruciuni de control:Instruciuni Descriere

BC n Salt dac bitul de transport (carry) este 1BN n Salt dac bitul negativ este 1BOV n Salt dac bitul de depire (overflow) este 1BZ n Salt dac bitul zero este 1BNC n Salt dac bitul de transport (carry) este 0BNN n Salt dac bitul negativ este 0BNOV n Salt dac bitul de depire (overflow) este 0BNZ n Salt dac bitul zero este 0BRA n Salt necondiionatGOTO n Salt la adresa / etichet



Instruciuni de control:Instruciuni Descriere

PUSH Pune n stiv (Salveaz PC n stiv)POP Scoate din stiv (Reface PC)CALL n,s Apel de subrutinRETURN s Revenire din subrutinRETLW k Revenire din subrutin cu literal n WREGRETFIE s Revenire din rutina de tratare a ntreruperiiNOP Nici o operaie


Cuprins

Obiective



Concluzii


Concluzii

Exemplu:

s se iniializeze registrul de la adresa 0x37 cu valoarea 71s se incrementeze aceast valoare de 50 de oris se seteze bitul 4 al rezultatuluidac rezultatul obinut este > 200 s tearg coninutul registrului

de la adresa 0x37dac rezultatul obinut este < 200 s se seteze toi biii registrului

de la adresa 0x37


Concluzii

Exemplu:

REG EQU 0X37CONTOR EQU 0X00MOVLW D71MOVWF REG, 0MOVLW D50MOVWF CONTOR, 0

Bucla_for:INCF REG, F, 0DECFSZ CONTOR, F, 0GOTO Bucla_forBSF REG, 4, 0MOVLW D200CPFSGT REG, 0SETF REG, 0CLRF REG, 0


Concluzii

n acest curs s-au studiat urmtoarele: Modul de reprezentare al instruciunilor n memoria program Rolul parametrilor instruciunilor Clasificarea instruciunilor n funcie de operaiile realizate Descrierea modului de execuie al instruciunilor Exemple


V mulumesc pentru atenie!

Documents

Sel de Instructiuni microprocesoare