eda 451 - digital och datorteknik 2009-2010 mc68hc12, arbetsbok för mc12 cpu12 reference guide

MC68HC12

Digital och Datorteknik – EDA451 2009/2010

1

EDA 451 - Digital och Datorteknik2009-2010

MC68HC12, Arbetsbok för MC12CPU12 Reference Guide

Ur innehållet:HistorikÖversikt, ”single-chip-computer” DG256Programmerarens bild(Exempel)

MC68HC12


Vilka operationer kan utföras ? – Instruktionsgrupper

Hur lagras operanderna förutom i minnet ?– Korttidslagring

Hur nås operander i minnet?– Adresseringssätt

Vilka typer/storlekar av operander kan hanteras ?– Generella/speciella register, registerstorlek

Instruktionsuppsättning

2

”ISA” – Instruction Set Architecture

MC68HC12


Instruktionsgrupper

3

EXEMPEL:

Motorola (Freescale)MC68X00/ColdfireData movementProgram (Flow) controlInteger arithmeticFloating-point arithmeticLogical operationsBit manipulationSystem controlCache maintenance

PowerPC

Load/StoreProgram (Flow) controlInteger arithmeticFloating-point arithmeticProcessor controlSynchronizationMiscellanous

Motorola (Freescale)MC68HC12Load/StoreData movementProgram (Flow) controlInteger arithmeticLogical operationsBit manipulationSystem control

FLEXLoad/StoreData movementProgram (Flow) controlInteger arithmetic/testLogical operationsShift/rotateStack operations

MC68HC12


Korttidslagring, Stack/Ackumulator/Register

4

Stack

PUSH BPUSH CADDPOP A

Exempel:Kodning av operationen A = B + C

Ackumulator

LOAD BADD CSTORE

A

Register

LOAD R1,BLOAD R2,CADD R3,R1,R2STORE A,R3

Dessutom existerar ”mellanting” av dessa.

Exempel:B5500,HP3000/70...

Exempel:PDP8,R6502MC68HC12FLEX...

Exempel (CISC):IBM360,DEC PDP11/VAXMC68x00Intel Pentium...

Mest namnkunnigt exempel: Intel 8086 (-186/-286/-386/-486)

Exempel (RISC):PowerPC,MIPS,SPARC...

MC68HC12


Register – programmerarens bild

5

Stackmaskiner: Har som regel inga ”synliga”register

Ackumulatormaskiner:Har oftast flera register men med dedikerad användning:Exempel: ”Ackumulator”, ”Indexregister”

Registermaskiner: Generellt användbara register.Exempel: ”Dataregister”, ”Adressregister”, ”Flyttalsregister”

MC68HC12


EXEMPEL - Registermaskiner

6

Motorola (Freescale)MC68X00/Coldfire

PowerPC

Zilog Z80

MC68HC12


EXEMPEL Ackumulator – Intel 80xx

7

80386

EAX

EBX

ECX

EDX

ESI

EIP

EFLAGS

CODE

STACK

DATA

AH ALA X

BH BL

CH CL

DH DL

SI

IP

FLAGS

CS

SS

DS

ES

B X

C X

D X

31 16 15 8 7 0

EDIDI

EBPBP

ESPSP

0151631

FS

GS

015

B C

ACCUMULATOR

STACK POINTER

8080/808507

015

07815

D E

H L

B C

PROGRAM COUNTER

INCREMENTER/DECREMENTER

8086

ACCUMULATOR

BASE

ACCUMULATOR

ACCUMULATOR

STACK POINTER

BASE POINTER

SOURCE INDEX

DESTINATION INDEX

INSTRUCTION POINTER

STATUS FLAGS

CODE SEGMENT

DATA SEGMENT

STACK SEGMENT

EXTRA SEGMENT

AH ALA X

BH BL

CH CL

DH DL

SP

BP

SI

DI

IP

FLAGSH FLAGSL

CS

DS

SS

ES

B X

C X

D X

07815

015

0

0

15

15

MC68HC12


EXEMPEL - Ackumulator

8

ACCA ACCUMULATOR A

7 0

ACCB ACCUMULATOR B

7 0

IX INDEX REGISTER

15 0

PC PROGRAM COUNTER

15 0

SP STACK POINTER

15 0

I N Z V C

05

H CONDITION CODES REGISTER

Motorola 6800

A ACCUMULATOR A

7 0

Y

7 0

PCL PROGRAM COUNTER

15 0

S STACK POINTER

15 0

B D I Z C

07

1 PROCESSOR STATUS REG ’P’

Rockwell 6502

INDEX REGISTER Y

1

VN

X

7 0

INDEX REGISTER X

PCH

78

B 8-BIT ACCUMULATORS A AND B OR16-BIT DOUBLE ACCUMULATOR D

7 0

D

X INDEX REGISTER X

15 0

PC PROGRAM COUNTER

15 0

SP STACK POINTER

15 0

C

0

CONDITION CODES REGISTER

Motorola 68HC12

VZNIHXS

7

A

815

Y INDEX REGISTER Y

15 0

A ACCUMULATOR A

7 0

B ACCUMULATOR B

7 0

X INDEX REGISTER

7 0

PC PROGRAM COUNTER

7 0

SP STACK POINTER

7 0

N Z V C

03

CONDITION CODES REGISTER

FLEX

MC68HC12


Programmerarens bild – datatyper/storlek

9

char(8)

shortint

(16)

longint

(32)

longint

(64)

floatingpoint(IEEE)

pointers

Coldfire V1 X X X 32 bit

PowerPC X X X X X

8086 X X 16/20 bit

80386 X X X 32 bit

68HC12 X X 16/20 bit

FLEX X 8 bit

MC68HC12


Historik

10

1974

6800

68016809

68HC11

68HC12

68HC12S

68HC12SX

1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

MC68HC12


11

Freescale 68HCS12

HCS12 adressrum, IO och minne CPU12, klockor och räknare ”Random Access”- Minne

– RWM, FLASH, EEPROM Periferienheter

– Parallell Input/Output: – Seriell kommunikation– AD– PWM

MC68HC12


12

HCS12DG256,blockdiagram

MC68HC12


13

HCS12DG256, ”core”

MC68HC12


14

HCS12DG256, ”core”

Spänningsregulatorer (flera olika spänningar används internt)

”Background Debug Mode” för test/avlusning

En kristall utgör bas för alla klockfrekvenser i systemet

Realtidsklocka och andra klockfunktioner

Programmerbara funktioner

Vi återkommer till detta i ”Maskinorienterad Programmering”

MC68HC12


15

Primärminne

Icke flyktigt minneUpp till 256 Kbyte i ”minnesbankar”48 kB utan användning av ”bankar”4 kB EEPROM

Flyktigt minne12 kB RAM

MC68HC12


16

FFFF

40003FFF

1000FFF4003FF

0

FLASH

RWM (”RAM”)

Synlig del av EEPROM

MCHCS12 Interna register

EXEMPEL, linjärt adressrum

MC68HC12


17

FFFF

C000BFFF

80007FFF

40003FFF

1000FFF4003FF

0

30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3D

FLASH

FLASH

”Bankat” FLASHDx256

RWM (”RAM”)

Synlig del EEPROM


EXEMPEL, ”bankat” adressrum

MC68HC12


18

FFFF

C000BFFF

80007FFF

40003C80

1000FFF4003FF

0

30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3D

FLASH (monitor/debugger)

”Bankat” FLASHDx256

RWM (”RAM”)

Externt IO-gränssnitt


EXEMPEL, i laborationsdator MC12

FLASH (monitor/debugger)

Minne tillgängligt för ”användarprogram”

MC68HC12


19

Periferikretsar i HCS12DG256

AD – Analog till Digital omvandling

ECT- Räknarkretsar för noggrann tidmätning

SCI – Asynkron seriekommunikation

Parallell In-Utmatning

PWM – Pulsbreddsmodulering

Etc…

MC68HC12


20

HCS12DG256, ”core” Centralenhet CPU12

MC68HC12


Registeruppsättning CPU12

21

B 8-BIT ACCUMULATORS A AND B OR16-BIT DOUBLE ACCUMULATOR D

7 0

D

X INDEX REGISTER X

15 0

PC PROGRAM COUNTER

15 0

SP STACK POINTER

15 0

C

0

CONDITION CODES REGISTERVZNIHXS

7

A

815

Y INDEX REGISTER Y

15 0

MC68HC12


Adresseringssätt

22

Vi känner igen de flesta adresseringssätten i från FLEX.

Indexerade adresseringssätt kan även användas med register X,Y och SP ibland också med PC (PC-relativt)

Nytt här är också”Indirekt adressering”

MC68HC12


23

Inherent

Maskinkod för instruktionen

Cykel för cykel beskrivning

Flaggpåverkan

MC68HC12


24

Omedelbar (Immediate) 8-bit/16-bit

opr8i, 8-bitars konstant om 8-bitars register

Opr16i, 16-bitars konstant om 16-bitars register

MC68HC12


25

Direkt (Direct Page)Absolut (Extented)

opr8a, kan enbart adressera intervallet 0000-00FF, anger minst signifikant byte av adressen

opr16a, kan adressera hela adressintervallet 0000-FFFF

MC68HC12


26

PC-relativ (”BRANCH”-instruktioner) 8-bitars offset (-128..127) 9-bitars offset (-256..255) 16-bitars offset (-32768..32767)

MC68HC12


27

Indexerade adresseringssätt: Register relativ, konstant

offset

Specialfall: n,PCRLDAA sym,PCRAntag PC pekar på nästa instruktion.Operanden är här PC-sym, jfr offsetberäkning för ”BRA”-instruktioner

Observera, ingen syntaktisk skillnad. Assemblator väljer effektivast kodning

Basregister kan vara något av: X,Y,SP,PCEXEMPEL:

LDAA 5,XSTAA 20,YLDAA sym,PCSTA off,SP...

MC68HC12


28

Indexerade adresseringssätt: Auto pre- increment/decrement Auto post- increment/decrement

Basregister kan vara något av: X,Y,SPEXEMPEL:

LDAA 1,-XSTAA 4,Y-STAB 8,+SPLDAB 7,SP+...

MC68HC12


29

Indexerade adresseringssätt: Register relativ, offset i ackumulator

Basregister kan vara något av: X,Y,SP,PCEXEMPEL:

LDAA A,XSTAA B,YSTAB D,SPLDAB D,PC...

MC68HC12


30

Indexerade adresseringssätt: Indirekt

EXEMPEL:LDAA [D,X]STAA [sym,PCR]STAB [2,SP]LDAB [D,Y]...

MC68HC12


Mnemonic Funktion OperationLDAA Load A (M)→ALDAB Load B (M)→BLDD Load D (M:M+1)1→A:BLDS Load SP (M:M+1)1→SPH:SPL

LDX Load index register X (M:M+1)1→XH:XL

LDY Load index register Y (M:M+1)1→YH:YL

LEAS Load effective address into SP Effective address→SPLEAX Load effective address into X Effective address→XLEAY Load effective address into Y Effective address→Y

Instruktionsgrupper

31

LOAD-instruktioner

STORE-instruktionerMnemonic Funktion OperationSTAA Store A (A)→MSTAB Store B (B)→MSTD Store D (A)→M, (B)→M+1STS Store SP SPH:SPL →M:M+1STX Store X XH:XL →M:M+1STY Store Y YH:YL →M:M+1

Mnemonic Funktion OperationMOVB Move byte (8 bitar) (M1)→M2

MOVW Move word (8 bitar) (M:M+1) 1→M:M+12

MOVE-instruktioner

MC68HC12


32

Instruktioner för kopiering av registerinnehållMnemonic Funktion Operation

TAB Transfer A to Banm: Ekv. Med TFR A,B

(A)→B

TAP Transfer A to CCRanm: Ekv. Med TFR A,CCR

(A)→CCR

TBA Transfer B to A (B)→ATFR Transfer register to register (A,B,CCR,D,X,Y eller SP) →

(A,B,CCR,D,X,Y eller SP)TPA Transfer CCR to A

anm: Ekv. Med TFR CCR,A (CCR)→A

TSX Transfer SP to Xanm: Ekv. Med TFR SP,X

(SP)→X

TSY Transfer SP to Yanm: Ekv. Med TFR SP,Y

(SP)→Y

TXS Transfer X to SPanm: Ekv. Med TFR X,SP

(X)→SP

TYS Transfer Y to SPanm: Ekv. Med TFR Y,SP

(Y)→SP

Använd denna

Övriga finns här av ”kompatibilitetsskäl”

Mnemonic Funktion OperationEXG Exchange register to register (A,B,CCR,D,X,Y eller SP) ↔

(A,B,CCR,D,X,Y eller SP)XGDX Exchange D with X

anm: Ekv. Med EXG D,X - EXG X,D

(D) ↔ (X)

XGDY Exchange D with Yanm: Ekv. Med

EXG D,Y - EXG Y,D

(D) ↔ (Y)

Instruktioner för växling av registerinnehåll

Använd denna

Övriga finns här av ”kompatibilitetsskäl”

Mnemonic Funktion Operation

SEX Teckenutvidga 8 bitars operand (A,B,CCR) →(D,X,Y eller SP)

Instruktion för teckenutvidgning

MC68HC12


Mnemonic Funktion OperationBSR Anrop av subrutin.

PC-relativ operandSP-2 SP

RetAdrL:RetAdrH M(SP):M(SP+1)

Adress PCBRA “Hopp” till adress.

PC-relativ operandAdress PC

CALL Anrop av subrutinAbsolut operand (20 bitar)

Anm: Användes vid programflödesändring mellan olika minnesbankar ($8000-

$BFFF)

SP-2 SPRetAdrL:RetAdrH

M(SP):M(SP+1)

Subrutinadress PCSP-1 SP

(PPAGE) M(SP)

PAGE PPAGESubrutinadress PC

JMP “Hopp” till address.Absolut operand

Subrutinadress PC

JSR Anrop av subrutinAbsolut operand

SP-2 SPRetAdrL:RetAdrH

M(SP):M(SP+1)

Subrutinadress PCRTC Återvänd från subrutin.

Returadress från STACK och PPAGE

M(SP) (PPAGE)SP+1 SP

M(SP):M(SP+1) PCH:PCL

SP+2 SPRTS Återvänd från subrutin.

Returadress från STACKM(SP):M(SP+1) PCH:PCL

SP+2 SP

33

Ovillkorlig programflödeskontroll

MC68HC12


EXEMPEL - Modularisering

34

ORG $1000main: JSR initmain_loop: JSR read

JSR ...---BRA main_loop

init: ---RTS

read: ---RTS

MC68HC12


35

Mnemonic Funktion OperationABA Addera B till A (A)+(B) → AABX Addera B till X

anm: Ekv. med LEAX B,X(X)+(B) → X

ABY Addera B till Y anm: Ekv. med LEAY B,Y

(Y)+(B) → Y

ADCA Addition med carry till A (A)+(M)+C → AADCB Addition med carry till B (B)+(M)+C → BADDA Addition till A (A)+(M) → AADDB Addition till B (B)+(M) → BADDD Addition till D (A:B) (D)+(M:M+1) →D

Instruktioner för addition

Instruktioner för subtraktionMnemonic Funktion Operation

SBA Subtrahera B från A (A)-(B) → ASBCA Subtrahera med borrow från A (A)-(M)-C → ASBCB Subtrahera med borrow från B (B)-(M)-C → BSUBA Subtrahera från A (A)-(M) → ASUBB Subtrahera från B (B)-(M) → BSUBD Subtrahera från D (A:B) (D)-(M:M+1) →D

Mnemonic Funktion OperationINC Incrementera i minnet (M)+$01 → MINCA Inkrementera A (A)+ $01 → AINCB Inkrementera B (B)+ $01 → BINS Inkrementera SP

anm: Ekv. med LEAS 1,SP(SP)+ $0001 → SP

INX Inkrementera X anm: Ekv. med LEAX 1,X

(X)+ $0001 → X

INY Inkrementera Yanm: Ekv. med LEAY 1,Y

(Y)+ $0001 → Y

Mnemonic Funktion OperationDEC Dekrementera i minnet (M)-$01 → MDECA Dekrementera A (A)- $01 → ADECB Dekrementera B (B)- $01 → BDES Dekrementera SP

anm: Ekv. med LEAS -1,SP(SP)- $0001 → SP

DEX Dekrementera X anm: Ekv. med LEAX -1,X

(X)- $0001 → X

DEY Dekrementera Yanm: Ekv. med LEAY -1,Y

(Y)- $0001 → Y

MC68HC12


36

Instruktioner för logiska operationerMnemonic Funktion OperationANDA Bitvis “och” A med minnesinnehåll (A)(M) AANDB Bitvis “och” A med minnesinnehåll (B)(M) BANDCC Bitvis “och” CC med minnesinnehåll (CCR)(M) CCREORA Bitvis “exklusivt eller” A med

minnesinnehåll(A)(M) A

EORB Bitvis “exklusivt eller” B med minnesinnehåll

(B)(M) B

ORAA Bitvis “eller” A med minnesinnehåll (A)+(M) AORAB Bitvis “eller” B med minnesinnehåll (B)+(M) BORCC Bitvis “eller” CCR med minnesinnehåll (CCR)+(M) CCR

Mnemonic Funktion OperationCLC Nollställ carryflaggan i CCR 0 CCLI Nollställ avbrottsmask i CCR 0 ICLR Nollställ minnesinnehåll $00 MCLRA Nollställ A $00 ACLRB Nollställ B $00 BCLV Nollställ overflowflaggan I CCR 0 VCOM Ettkomplementera minnesinnehåll $FF-(M) MCOMA Ettkomplementera A $FF-(A) ACOMB Ettkomplementera B $FF-(B) ANEG Tvåkomplementera minnesinnehåll $00-(M) MNEGA Tvåkomplementera A $00-(A) ANEGB Tvåkomplementera B $00-(B) B

Unära operationer

EXEMPEL: Nollställ bit 7-bit 4 på adress $3000

LDAB $3000ANDB #%00001111STAB $3000

EXEMPEL: Ettställ bit 7 och bit 0 på adress $3000

LDAB $3000ORAB #%10000001STAB $3000

EXEMPEL: Invertera bit 2 och bit1 på adress $3000

LDAB $3000EORB #%00000110STAB $3000

MC68HC12


37

Mnemonic Funktion OperationLSL Logiskt vänsterskift i

minnetLSLA Logiskt vänsterskift ALSLB Logiskt vänsterskift BLSLD Logiskt vänsterskift D

LSR Logiskt högerskift i minnetLSRA Logiskt högerskift ALSRB Logiskt högerskift B

LSRD Logiskt högerskift D

b0 b7 C 0

b0 b7 C 0

b0 b7 C

b0 b7 0

A B

b0 b7 C

b0 b7 0

A B

Logiska skiftoperationer

Exempel på användning:Multiplikation med 2, tal utan tecken.Division med 2, tal utan tecken.

MC68HC12


38

Aritmetiska skiftoperationerMnemonic Funktion Operation

ASL Aritmetiskt vänsterskift i minnet

(ekv. med LSL)ASLA Aritmetiskt vänsterskift A

(ekv. med LSLA)ASLB Aritmetiskt vänsterskift B

(ekv. med LSLB)ASLD Aritmetiskt vänsterskift D

(ekv. med LSLD)

ASR Aritmetiskt högerskift i minnet

ASRA Aritmetiskt högerskift AASRB Aritmetiskt högerskift B

b0 b7 C 0

b0 b7 C

b0 b7 0

A B

b0 b7 C

Exempel på användning, högerskift:Division med 2, tal med tecken.

MC68HC12


39

Instruktioner för rotation (carry-skift)

Mnemonic Funktion OperationROL Rotation vänster via carry i

minnetROLA Rotation vänster via carry

AROLB Rotation vänster via carry

BROR Rotation höger via carry i

minnetRORA Rotation höger via carry ARORB Rotation höger via carry B

b0 b7 C

b0 b7 C

Exempel på användning:Skiftoperationer på tal större än 8 bitar.

EXEMPEL: Skifta ett 32-bitars tal på adress $3000, 1 steg åt höger

LSR $3000ROR $3001ROR $3002ROR $3003

MC68HC12


40

Instruktioner för jämförelser och testMnemonic Funktion Operation

CBA Jämför B med A (A)-(B)CMPA Jämför A med minne (A)-(M)CMPB Jämför B med minne (B)-(M)CPD Jämför D med minne (A:B)-(M:M+1)CPS Jämför SP med minne (SP)-(M:M+1)CPX Jämför X med minne (X)-(M:M+1)CPY Jämför Y med minne (Y)-(M:M+1)

Mnemonic Funktion OperationTST Testa minnesinnehåll (M)-$00TSTA Testa register A (A)-$00TSTB Testa register B (B)-$00

MC68HC12


41

Mnemonic Funktion VillkorEnkla flaggtest

BCS “Hopp” om carry C=1BCC “Hopp” om ICKE carry C=0BEQ “Hopp” om zero Z=1BNE “Hopp” om ICKE zero Z=0BMI “Hopp” om negative N=1BPL “Hopp” om ICKE negative N=0BVS “Hopp” om overflow V=1BVC “Hopp” om ICKE overflow V=0

Test av tal utan teckenBHI Villkor: R>M C + Z = 0BHS Villkor: RM C=0BLO Villkor: R<M C=1BLS Villkor: RM C + Z = 1

Test av tal med teckenBGT Villkor: R>M Z + ( N V ) = 0BGE Villkor: RM N V = 0BLT Villkor: R<M N V = 1BLE Villkor: RM Z + ( N V ) = 1

Villkorlig programflödeskontroll

MC68HC12


42

Mnemonic Funktion VillkorDBEQ Dekrementera innehåll i register.

“Hoppa” om resultatet = 0.(register: A,B,D,X,Y,SP)

(register) – 1 registerom(register)=0; “hoppa”;annars: nästa instruktion

DBNE Dekrementera innehåll i register. “Hoppa” om resultatet 0.

(register: A,B,D,X,Y,SP)

(register) – 1 registerom(register)0; “hoppa”;annars: nästa instruktion

IBEQ Inkrementera innehåll i register. “Hoppa” om resultatet = 0.(register: A,B,D,X,Y,SP)

(register) + 1 registerom(register)=0; “hoppa”;annars: nästa instruktion

IBNE Inkrementera innehåll i register. “Hoppa” om resultatet 0.


(register) + 1 registerom(register)0; “hoppa”;annars: nästa instruktion

TBEQ Testa innehåll i register. “Hoppa” om resultatet = 0.


om(register)=0; “hoppa”;annars: nästa instruktion

TBNE Testa innehåll i register. “Hoppa” om resultatet 0.


om(register)0; “hoppa”;annars: nästa instruktion

Instruktioner för räknande programslingor

MC68HC12


Kontrollstrukturer

43

Villkor

Satser

NEJ

End

Then

JA

If

Sista ?

Satser

NEJ

JA

LOOP

UNTIL

NEJ

JA

Villkor

Satser 1

Satser 2

End

Then

Else

If

If( Villkor ) then ... if( Villkor ) then ...else ...end

loop...until( Villkor )

Villkor

Satser

End

Then

While

NEJ

JA

while( Villkor )loop

if(Villkor) { Satser;}

if(Villkor) { Satser1;}else{ Satser2;}

while(Villkor) { Satser;}

do{ Satser;} while(Villkor);

MC68HC12


44

If (...) {...}”Rättfram” kodning...DipSwitch EQU $600HexDisp EQU $400

...TST DipSwitchBNE assignBRA end

assign LDAB DipSwitchSTAB HexDisp

end:

if (DipSwitch != 0) HexDisp = Dipswitch;

BEQ “Hopp” om zero Z=1

Villkor

Satser

NEJ

End

Then

JA

If

BNE “Hopp” om ICKE zero Z=0

MC68HC12


45

If (...) {...}

if (DipSwitch != 0) HexDisp = Dipswitch;


Villkor

Satser

NEJ

End

Then

JA

If


Bättre kodning...DipSwitch EQU $600HexDisp EQU $400

...TST DipSwitchBEQ end

LDAB DipSwitchSTAB HexDisp

end:

MC68HC12


If (...) {...} else { ...}

46

DipSwitch EQU $600HexDisp EQU $400

...LDAB DipSwitch...TSTBBEQ not_elseLDAB #0STAB HexDispBRA end

not_else: LDAB #1STAB HexDisp

end:

if (DipSwitch == 0)HexDisp = 1;

elseHexDisp = 0;

NEJ

JA

Villkor

Satser 1

Satser 2

End

Then

Else

If


MC68HC12


47

If (...) {...} else { ...} DipSwitch EQU $600HexDisp EQU $400

...LDAB DipSwitch...TSTBBNE elseLDAB #1STAB HexDispBRA end

else: LDAB #0STAB HexDisp

end:

if (DipSwitch == 0)HexDisp = 1;

elseHexDisp = 0;

NEJ

JA

Villkor

Satser 1

Satser 2

End

Then

Else

If


MC68HC12


48


...LDAB DipSwitch...CMPB #5BHS thenLDAB #0STAB HexDispBRA end

then: LDAB #1STAB HexDisp

end:

if (DipSwitch >= 5)HexDisp = 1;

elseHexDisp = 0;

NEJ

JA

Villkor

Satser 1

Satser 2

End

Then

Else

If

If (...) {...} else { ...}

Test av tal utan teckenBHS Villkor: RM C=0

Test av tal med teckenBGE Villkor: RM N V = 0

MC68HC12


49

while (...) {...}

while (DipSwitch != 0)HexDisp = 1;

HexDisp = 0;

Villkor

Satser 1

End

Then

While

NEJ

JA


...

while:LDAB DipSwitch...TSTBBEQ end_whileLDAB #1STAB HexDispBRA while

end_while:LDAB #0STAB HexDisp


MC68HC12


50

while (...) {...}

Delay( unsigned int count ){ while (count > 0) count = count - 1;}

Villkor

Satser 1

End

Then

While

NEJ

JA

Delay: LDD ”count”Delay_loop:

NOP...NOP

SUBD #1 BHI Delay_loop

Delay_end: RTS

Test av tal utan teckenBHI Villkor: R>M C + Z = 0

Test av tal med teckenBGT Villkor: R>M Z + ( N V ) = 0

MC68HC12


51

FördröjningDelay( unsigned int count ){ while (count > 0) count = count - 1;}

; Subrutin 'Delay'Delay: NOPDelay_loop: NOP

NOPSUBD #1 BHI Delay_loopRTS

Parameter ’count’ finns i register D vidanrop. Anm. count=0 är EJ TILLÅTET.

instruktion antal ggr.

NOP 1

NOP count

NOP count

SUBD #1 count

BHI count (”taken”)

BHI 1(not taken)

RTS 1

= NOP ( 1 + 2 count) + SUBD#1 ( count )+ BHIT ( count-1 ) + BHINT ( 1 ) + RTS ( 1 )= ?

MC68HC12


52

(exekveringstider, dvs antal cykler, fås ur handboken...)

instruktion # cykler

NOP 1

SUBD #1 2

BHI 3/1

RTS 5

= NOP ( 1 + 2 count) + SUBD#1 ( count )+ BHIT ( count ) + BHINT ( 1 ) + RTS ( 1 )= ?

= 1 ( 1 + 2 count) + 2 ( count )+ 3 ( count-1 ) + 1 ( 1 ) + 5 ( 1 )= 7 count + 4

MC68HC12


53

Minimal/maximal fördröjning vid olika klockfrekvenser

Frekvens/cykeltid

Min.(’count’ = 1)

11 cykler

Max.(’count’ = $FFFF)

458749 cykler

4 MHz/250 ns.

2,75 s 115 ms

8 MHz/125 ns.

1,375 s 57,34 ms

16 MHz/62,5 ns.

687,5 ns 28,67 ms

25 MHz/40 ns.

440 ns 18,35 ms

MC12MC12

MC68HC12


54

Exempel: Bestäm ’count’ för 10 ms fördröjning i ett MC12-system

Frekvens/cykeltid

Min.(’count’ = 1)

11 cykler

Max.(’count’ = $FFFF)

458749 cykler

8 MHz/125 ns.

1,375 s 57,34 msMC12MC12

Lösning:

114287

4125

10000000

10000000125)47(

10125)47(

count

nsnscount

msnscount

Uppskatta motsvarande fördröjning i simulatorn

... Tar c:a 14 sekunder

MC68HC12


55

Om längre fördröjningar krävs måste ’Delay’-funktionen utföra fler instruktioner i varje slinga, exempelvis genom anrop av följande rutin:

; ; subrutin ’ADelay'ADelay: BSR ADelay1ADelay1: BSR ADelay2ADelay2: RTS

Hur många bytes kod motsvarar rutinen?Hur många klockcyklers fördröjning ger den?

MC68HC12


56

do {...} while (...)

do{

HexDisp = 0;}while (DipSwitch >= 10);


...do:

MOVB #0,HexDisp

LDAB DipSwitchCMPB #10BHS do...

Sista ?

Satser

NEJ

JA

LOOP

UNTIL

Test av tal utan teckenBHS Villkor: RM C=0

MC68HC12


EXEMPEL – ”memcopy0( from , to, size )”

57

Kan (informellt) kodas...memcopy0: LDAB ”size”

LDX ”from”LDY ”to”

memcopy0_loop: TSTBBEQ memcopy0_endLDAA 1,X+STAA 1,Y+DECBBRA memcopy0_loop

memcopy0_end: RTS

MC68HC12


58




memcopy1_loop: TSTBBEQ memcopy1_endMOVB 1,X+,1,Y+DECBBRA memcopy1_loop

memcopy1_end: RTS

MC68HC12


59




memcopy2_loop: SUBB #1BMI memcopy2_endMOVB B,X,B,YBRA memcopy2_loop

memcopy2_end: RTS

MC68HC12


60




memcopy3_loop: MOVB 1,X+,1,Y+DBNE B,memcopy3_loop

memcopy3_end: RTS

vad händer om ”size” är 0, vid anrop???

MC68HC12


61

EXEMPEL – ”memcopy( from , to, size )”

memcopy: LDAB ”size”BEQ memcopy_endLDX ”from”LDY ”to”

memcopy_loop: MOVB 1,X+,1,Y+DBNE B,memcopy_loop

memcopy_end: RTS

En effektiv implementering....

eda 451 - digital och datorteknik 2009-2010 mc68hc12, arbetsbok för mc12 cpu12 reference guide

Documents