Wouter van Ooijen Mail: [email protected] Sheets en verdere info:

Hogeschool Utrecht / Institute for Information & Communication Technology

1 - 12TPRJ5 – PIC assembler

Wouter van Ooijen

Mail: [email protected]

Sheets en verdere info:

www.voti.nl/hvu/2TPRJ5

(deze link staat ook op sharepoint)

Onderwerp: PIC assembler programmeren

Materiaal: - PIC USB target board (€ 60 )

- handouts etc (worden uitgedeeld)

- (thuis) PC met XP of Vista (met USB)

- Memory stick



Wat er van u verwacht wordt

• U bent (op tijd!) aanwezig

• Theorie in D05.18 (vanaf 10;50), praktijk in C01.14• De eerste weken iedere week een of meer opgave(n)

• De opgaven moeten voor de volgende les klaar zijn

• U maak de opgave(n) zelf

• De opgaven worden beoordeeld op werking, code en begrip

• De laatste weken een individueel projectje

• Het resultaat van het projectje is uw cijfer, mits alle voorgaande opgaven voldoende, en op tijd (anders minpunten!)

• Er is dus geen tentamen, geen projectverslag, etc.



Wat er van u verwacht wordt

• De opgaven zijn individueel• Code schrijft u zelf• Overleg mag, maar zorg dat je het uiteindelijk zelf

ook begrijpt• Copy-and-paste is dus niet toegestaan



Onderwerpen voor vandaag

• wat is een microcontroller

(embedded, real-time)

• wat is assembler

• hoe werk je met een microcontroller

• wat is een PIC

• de PIC16F887



Wat is een microcontroller?

meestal: ‘computer-achtig’ ding (computertje) combinatie van processor, ROM, RAM, I/O, ... compact goedkoop zuinig geschikt voor real-time geschikt voor embedded gebruik



ultra-goedkoop

chinees, inclusief de documentatie lastig verkrijgbaar (in kleinere aantallen,

zeg < 10^5)

general-purpose

PIC, Atmel, 8051, 68HC, ...

high-end

ARM, PowerPC

special purpose:

DSP, ethernet, USB, analoog, LCD, ...



ergens in,

deel van een geheel,

(diep) verstopt,

dienstbaar aan waar ‘t in zit vaste functie,

dus niet vrij programmeerbaar

Deeply embedded : zo diep dat je de computer zelf niet meer ziet



Wat is assembler?

• De meeste directe manier om een CPU te programmeren

• Veel werk voor de programmeur

• Een stuk beter dan binair, hex of met schakelaars programmeren ...

• Regel-georienteerd

• (meestal) 1 regel 1 CPU instructie

• maar ook: het programma dat een in assembler geschreven programma vertaalt (de ‘compiler’)



; delay

movlw H'00'

delay_loop:

addlw H'01'

skpz

goto delay_loop

een assembler fragment



bijna altijd cross-development:bijna altijd cross-development: jij werkt op een PCjij werkt op een PC daar draait je editor, compiler, daar draait je editor, compiler,

assembler, linkerassembler, linker loader of programmer om te ladenloader of programmer om te laden burn and crash burn and crash luuxer: cross-debugger, ICEluuxer: cross-debugger, ICE



Wat is een PIC?

• ooit: Peripheral Interface Controller

voor de CP1600 minicomputer• nu: merknaam voor een zeer brede reeks 8-bit

microcontrollers van fabrikant Microchip• Harvard-architectuur• concurrenten: AVR (Atmel), 68HC, MSP430

(Motorola), 8051, ARM (diverse fabrikanten),



Soorten PICsProcessor (core)

– 12-bit (max 2k code, 2-level stack, geen interrupts)

– 14-bit (max 8k code, 8-level stack)

– 16-bit– 24-bit– 32-bit

Behuizing– 6 .. 80 pinnen 40– DIP, SMD, PLCC DIP

volkomen andere processors



Soorten PICs

Soort geheugen– Mask ROM– OTP EPROM– Window EPROM– Flash – Reduced Flash

Prijzen (@ 1)

– $0.50 .. $30



Hoe schrijf je een PIC programma

• HEX

• Assembler • C

• C++ (beperkt)

• Jal

• Pascal

• Ladder

• Basic

• …



Hoe krijg je het programma in de PIC

• In de fabriek, eenmalig (mask ROM)

• Eraser / ex-circuit programmer (EPROM)

• Ex-circuit programmer (FLASH)

• In-circuit programmer • (In-circuit debugger)



PIC16F887• 40-pins chip, max. 35 beschikbaar als I/O

• met kristal maximaal 20 MHz (interne osc 8 MHz)

• 8k code (14-bit instructies)

• 368 general purpose registers (RAM)

• 256 bytes EEPROM

• Diverse peripherals (bv A/D, timers, UART, PWM)



PIC programming model

• W (accumulator) – het enige echte ‘register’

• Geheugen, adressen 0 .. 0x1FF (512), waarin oa:

– File registers (memory, RAM)

– Flags – die zitten dus in het ‘geheugen’!



File Registers (SFR, GPR)



a represents an address, [ a ] the (byte) content of that address

Literal to W, W to file, file to W



MOVF H’20’, W

MOVWF H’21’

MOVLW H’30’

MOVWF H’31’

Wat doet dit code fragment?



W



a represents an address, [ a ] the (byte) content of that address, n a (byte) literal

Arithmetic instructions - diadic



Arithmeticinstructions

- diadic



MOVF H’20’, w

ADDWF H’21’, w

MOVWF H’21’


Hoe kan dit korter?




Arithmetic instructions - monadic



Arithmeticinstructions- monadic



RLF H’30’, w

MOVFW H’31’

RRF H’32’, f


Het maakt niet uit of je hoofdletters of kleine letters gebruikt, maar CaMelCaSe werkt niet.



a represents an address, [ a ] the (byte) content of that address, n a (byte) literal,

b a 3-bit literal (a bit number, 0..7), X : b represents bit b of X

Bit set and clear



Bit set and clear



BSF H’03’, 0

RRF H’32’, f


Zoek in de INSTRUCTION SET SUMMARY op hoe de RRF instructie precies werkt.

Wat gebeurt er als je de BSF instructie weg laat?



gotocall

return



Start:CALL MainHALT

Spagetti:MOVLW 1CALL spinazieGOTO spinazieMOVLW 2

Spinazie:MOVLW 3RETURNMOVLW 4

Main:MOVLW 5CALL spagettiMOVLW 6

In welke volgorde worden de MOVLW instructies uitgevoerd?




Conditional skips



Conditionalskips



diversen



Assembler build-in macro’s

SKPZ = btfss 3, 2

SKPNZ

SKPC

SKPNC



movlw 5movwf h’30’btfsc h’30’, 0

movlw 12btfss h’30’, 1

movlw 13addlw 252skpz

movlw 14skpnc

movlw 15

In welke MOVLW instructies worden uitgevoerd?



wat doet dit stukje assembler code?

; delay

movlw H'00'

delay_loop

addlw H'01'

skpz

goto delay_loop

nb: skpz == btfss 3, 2



oefening 1

Op geheugenplaatsen H’20’ en H’21’ staan 2 getallen. Schrijf een programma dat deze getallen optelt en het resultaat in H’22’ plaatst

(3 instructies)



oefening 2

Op geheugenplaatsen H’20’ en H’21’ staan 2 getallen. Zet het grootste van deze twee getallen in geheugenplaats H’22’.

(diverse oplossingen mogelijk, bv 8 instructies)



Oefening 3

Op geheugenplaatsen H’20’ en H’21’ staan 2 getallen. Vermenigvuldig deze getallen en plaats het resultaat in H’22’. Na afloop mogen de getallen in H’20’ en H’21’ veranderd zijn.

(diverse oplossingen mogelijk, bv 10 instructies. Tip: vermenigvuldigen is herhaald optellen, evt eerst uitschrijven in C of Java)



Doen

neem de slides nog eens door noteer wat je niet duidelijk is ! neem € 60 mee voor het bordje (gepast!) schrijf de programma’s voor de oefeningen(mag op papier, of in notepad, etc )dit moet voor volgende week af zijn!!

let goed op het verschil tussen MOVLW en MOVWF/MOVF/MOVFW.

Wouter van Ooijen Mail: [email protected] Sheets en verdere info:

Documents

Transcript of Wouter van Ooijen Mail: [email protected] Sheets en verdere info: