AVR Assembler handledning 3 (5 / 9 steg)

Steg 5: Timer/Counter 0

Ta en titt på bilden ovan. Detta är beslutet att göra processen för "PC" när någon påverkan utifrån "vattenflödet" vårt program. Första den gör när det blir en signal från utanför att ett avbrott har inträffat är det kontroller för att se om vi har satt "avbrott aktivera" lite för den typen av avbrott. Om vi inte har, sedan fortsätter det bara att köra vår nästa kodrad. Om vi har satt som särskilt avbrott aktivera lite (så att det finns en 1 i bit dit i stället för en 0) kommer det så kolla om huruvida vi har aktiverat "globala avbrott", om inte det kommer återigen gå till nästa rad i koden och fortsätta. Om vi har aktiverat globala avbryter också, kommer att då gå till programminne platsen av den typen av avbrott (som visas i tabell 12-6) och utföra oavsett kommando vi har placerats där. Så låt oss se hur vi har genomfört detta i vår kod.

Återställ märkt avsnitt i vår kod börjar med följande två rader:

Reset:
LDI temp, 0b00000101
ut TCCR0B, temp

Som vi redan vet, detta läser in i temp (dvs R16) numret direkt efter, som är 0b00000101. Sedan skriver det här numret till registret kallas TCCR0B med kommandot "ut". Vad är detta register? Nåväl, låt oss chef över till sidan 614 i databladet. Detta är mitt i en tabell som sammanfattar alla registren. På adress 0x25 hittar du TCCR0B. (Nu vet du var line "out 0x25, r16" kom från i min un-Kommenterad version av koden). Vi ser av kodsegmentet ovan att vi har satt det 0: e och 2: a bitars och rensat alla resten. Genom att titta på tabellen kan du se att detta innebär att vi har satt CS00 och CS02. Kan nu chef över till kapitel i databladet kallas "8-bitars Timer/Counter0 med PWM". I synnerhet, gå till sidan 107 i det kapitlet. Du kommer att se samma beskrivning av registret "Timer/Counter kontroll registrera B" (TCCR0B) som vi såg i registret Sammanfattning tabell (så vi kunde komma direkt här, men jag ville se hur man använder sammanfattande tabeller för framtida referens). Databladet fortsätter att ge en beskrivning av varje bitar i detta register och vad de gör. Vi kommer att hoppa över allt som för nu och vända blad till tabell 15-9. Den här tabellen visar "Klockan Välj Bit beskrivningen". Nu titta ner tabellen tills du hittar den rad som motsvarar de bitar som vi just satt i registret. Linjen säger "clk/1024 från prescaler)". Vad detta betyder är att vi vill ha Timer/Counter0 (TCNT0) kryssa längs med en hastighet som är CPU frekvens dividerat med 1024. Eftersom vi har våra microcontroller matas av en 16MHz kristalloscillator innebär det att andelen som vår CPU körs instruktionerna är 16million instruktioner per sekund. Så som vår TCNT0 counter kommer att kryssa är sedan 16million/1024 = 15625 gånger per sekund (prova med olika klockan Välj bitar och se vad som händer - kom ihåg vår filosofi?). Låt oss hålla antalet 15625 på baksidan av vårt sinne för senare och gå vidare till de följande två kodrader:

LDI temp, 0b00000001
STS TIMSK0, temp

Detta anger 0. biten av ett register som kallas TIMSK0 och rensar alla resten. Om du tar en titt på sidan 109 i databladet ser du att TIMSK0 står för "Timer/Counter avbryta Mask Register 0" och vår kod har anges 0. som heter TOIE0 som står för "Timer/Counter0 Overflow avbryta aktivera"... Det finns! Nu kan du se vad detta handlar om. Nu har vi "avbryta aktivera bitars som" som vi ville från det första beslutet i vår bild överst. Så nu allt vi behöver göra är att aktivera "globala avbrott" och vårt program kommer att kunna svara på dessa typ av avbrott. Inom kort kommer vi att ge global avbryter, men innan vi gör det du kan ha varit förvirrad av något... Varför i helsike jag använde kommandot "sts" Kopiera till TIMSK0 registret i stället för den vanliga "ut"?

När du ser mig använda en instruktion som du inte har sett förut är det första du bör göra vända till sida 616 i databladet. Detta är "Anvisning ställa Summary". Nu hitta instruktionen "STS" som är den jag använt. Det står att det tar ett nummer från ett R register (vi använde R16) och "Store direkt till SRAM" plats k (i vårt fall ges av TIMSK0). Så varför har vi att använda "sts" som tar 2 klockcykler (se sista kolumnen i tabellen) för att lagra i TIMSK0 och vi bara behövde "out", som äger endast en klockcykel, lagra i TCCR0B innan? För att besvara denna fråga måste vi gå tillbaka till våra register sammanfattande tabell på sidan 614. Du ser att TCCR0B registret finns på adressen 0x25 men också på (0x45) rätt? Detta innebär att det är ett register i SRAM, men det är också en viss typ av register kallas en "port" (eller i/o-registret). Om man tittar på tabellen instruktion Sammanfattning bredvid kommandot "ut" kommer du att se att det tar värden från "arbetande registren" gillar R16 och skickar dem till en PORT. Så kan vi använda "out" när du skriver att TCCR0B och rädda oss en klockcykel. Men nu ser upp TIMSK0 i tabellen register. Du ser att den har adressen 0x6e. Detta är utanför intervallet för portar (som är endast den första 0x3F av SRAM) och så du måste falla tillbaka till med kommandot sts och med två CPU klockcykler det. Läs anmärkning 4 slutet av instruktion översiktstabellen på sidan 615 just nu. Också märka att alla våra input och output portar, som PORTD är belägna längst ned i tabellen. Till exempel PD4 är lite 4 på adress 0x0b (nu ser du varifrån alla 0x0b grejer kom i min un-kommenterade kod!)... Okej, snabb fråga: har du ändrat "sts" för att "ut" och se vad som händer? Kom ihåg vår filosofi! bryta det! bara ta inte mitt ord för saker.

Okej, innan vi går vidare, vända sig till sidan 19 i databladet för en minut. Du ser en bild av dataminne (SRAM). De första 32 register i SRAM (från 0x0000 till 0x001F) är "general purpose arbetande registren" R0 genom R31 som vi använder hela tiden som variabler i vår kod. Nästa 64 registren är I/O portar upp till 0x005f (dvs. de som vi talade om med de FN-varierade adresserna bredvid dem i registret bord som vi kan använda kommandot "ut" istället för "sts") slutligen i nästa avsnitt av SRAM innehåller alla andra register i tabellen Sammanfattning upp till adress 0x00FF, och slutligen resten är inre SRAM. Snabbt, låt oss nu till sidan 12 för en sekund. Där ser du en tabell av "general purpose arbetande register" som vi använder alltid som vår variabler. Du ser den tjocka linjen mellan nummer R0 till R15 och sedan R16 till R31? Den linjen är därför använder vi alltid R16 som den minsta och jag kommer att komma in i det lite mer i nästa handledning där vi måste också de tre 16-bitars indirekt adress register, X, Y och Z. Jag kommer inte få in det ännu men eftersom vi inte behöver det nu och vi är att få köra fast nog här.

Vänd tillbaka en sida till sida 11 i databladet. Du kommer att se ett diagram över SREG registret längst upp till höger? Du ser det lite 7 registrets kallas "Jag". Nu gå ner på sidan och läsa beskrivningen av lite 7... Yay! Det är den globala avbryta aktiverar lite. Det är vad vi behöver att passera genom det andra beslutet i våra diagrammet ovan och tillåta timer/counter overflow avbrott i vårt program. Nästa rad i vårt program bör därför läsa:

SBI SREG, jag

som anger biten kallas "Jag" i SREG registret. Men i stället för detta har vi använt instruktionen

SEI

i stället. Denna bit är som så ofta i program att de bara gjorde ett enklare sätt att göra det.

Okej! Nu har vi fått overflow avbrotten redo att gå så att våra "jmp overflow_handler" kommer att genomföras så fort något inträffar.

Innan vi går vidare, ta en snabb titt på SREG registret (Status Register) eftersom det är mycket viktigt. Läs vad varje flaggor representerar. Särskilt kommer att många av de instruktioner som vi använder ställa och kontrollera dessa flaggor hela tiden. Till exempel kommer vi senare att använda kommandot "KPI" vilket betyder "jämför omedelbart". Ta en titt på tabellen instruktion Sammanfattning för denna instruktion och märker hur många flaggor den sätter i kolumnen "flaggor". Dessa är alla flaggor i SREG och vår kod kommer att ställa dem och kontrollera dem hela tiden. Du kommer snart se exempel. Slutligen är den sista biten av denna del av koden:

Färgtemp
ut TCNT0, temp
SBI DDRD, 4

Den sista raden här är ganska uppenbart. Det anger bara den 4: e lite Data riktning registrera för PortD orsakar PD4 som ska ut.

Den första anger variabeln temp till noll och sedan kopieras som till TCNT0 registret. TCNT0 är vår Timer/Counter0. Detta ställer det till noll. Så snart som datorn utför denna linje i timer0 börjar på noll och räkna med en hastighet av 15625 gånger i sekunden. Problemet är detta: TCNT0 är en "8-bit" register rätt? Så vad är det största talet som en 8-bitars register kan hålla? Det är väl 0b11111111. Detta är nummer 0xFF. Som är 255. Så ser du vad som händer? Timern zippa längs öka 15625 gånger per sekund och varje gång det når 255 det "svämmar över" och går tillbaka till 0 igen. Samtidigt som det går tillbaka till noll det signal en Timer Overflow avbryta. Datorn får detta och vet du vad den gör vid nu rätt? Japp. Det går till programminne plats 0x0020 och utför den instruktion som det finner där.

Stor! Om du fortfarande med mig då är du en outtröttlig superhjälte! Låt oss hålla igång...