Домашняя страница библиотеки_c AVR

Синтаксис языка C

Библиотека языка C GNU glibc

 Страницы развития библиотеки_с AVR

Главная страница

Инструкция пользователя

Содержание библиотеки_c

Часто задаваемые вопросы

Содержание по алфавиту

Демонстрационные проекты


avr-libc и программы ассемблера

Введение

Можно найти несколько причин написания исходного кода, используя ассемблер. Среди них:

Обычно все пункты, кроме первого, могут быть сделаны, используя встроенный ассемблер.

Поскольку avr-libc прежде всего преследуется поддержка программирования микроконтроллеров AVR на языках C и C++, в них ограничена поддержка прямого использования ассемблера. Выгоды от этого:

Вызов компилятора

Для цели, описанной в этом документе, ассемблер и компоновщик обычно не вызываются вручную, а скорее использование внешнего интерфейса C компилятора (avr-gcc) это в свою очередь вызовет ассемблер и компоновщик, как требуется.

Этот подход имеет следующие преимущества:

Обратите внимание, что invokation препроцессора C будет автоматический, когда имя файла предусмотрело концы файла ассемблера в .S (заглавная буква "s"). Это даже обратилось бы к операционным системам, что использование filesystems без учета регистра, так как фактическое решение сделано основанным на регистре имени файла, данного на командной строки, не основанным на фактическом имени файла от файловой системы.

Альтернативно, язык может явно быть определен, используя опциюx, assembler-with-cpp.

Пример программы

Следующий пример показывает простой генератор прямоугольных импульсов на 100 кГц, используя AT90S1200, синхронизированный кварцем на 10.7 МГЦ . Вывод PD6 – выход прямоугольных импульсов.

#include <avr/io.h>             ; Note [1]
 
work    =       16              ; Note [2]
tmp     =       17
 
inttmp  =       19
 
intsav  =       0
 
SQUARE  =       PD6             ; Note [3]
 
                                ; Note [4]:
tmconst= 10700000 / 200000      ; 100 kHz => 200000 edges/s
fuzz=   8                       ; # clocks in ISR until TCNT0 is set
 
        .section .text
 
        .global main                            ; Note [5]
main:
        rcall   ioinit
1:
        rjmp    1b                              ; Note [6]
 
        .global TIMER0_OVF_vect                 ; Note [7]
TIMER0_OVF_vect:
        ldi     inttmp, 256 - tmconst + fuzz
        out     _SFR_IO_ADDR(TCNT0), inttmp     ; Note [8]
 
        in      intsav, _SFR_IO_ADDR(SREG)      ; Note [9]
 
        sbic    _SFR_IO_ADDR(PORTD), SQUARE
        rjmp    1f
        sbi     _SFR_IO_ADDR(PORTD), SQUARE
        rjmp    2f
1:      cbi     _SFR_IO_ADDR(PORTD), SQUARE
2:
 
        out     _SFR_IO_ADDR(SREG), intsav
        reti
 
ioinit:
        sbi     _SFR_IO_ADDR(DDRD), SQUARE
 
        ldi     work, _BV(TOIE0)
        out     _SFR_IO_ADDR(TIMSK), work
 
        ldi     work, _BV(CS00)         ; tmr0:  CK/1
        out     _SFR_IO_ADDR(TCCR0), work
 
        ldi     work, 256 - tmconst
        out     _SFR_IO_ADDR(TCNT0), work
 
        sei
 
        ret
 
        .global __vector_default                ; Note [10]
__vector_default:
        reti
 
        .end

Примечание [1]

Как в программах C, это включает центральный определенный процессором файл, содержащий определения порта IO для устройства. Обратите внимание, что не все файлы для включения могут быть включены в источники ассемблера.

Примечание [2]

Назначение регистраторов к символическим именам, используемым в местном масштабе. Другая опция должна была бы использовать макрокоманду C препроцессора вместо этого:

 #define work 16 

Примечание [3]

Наш разрядный номер для выхода прямоугольных импульсов. Обратите внимание, что правая сторона состоит из макрокоманды CPP, которой будет заменять ее значение (6 в этом случае) перед тем, чтобы фактически быть переданным к ассемблеру.

Примечание [4]

The assembler uses integer operations in the host-defined integer size (32 bits or longer) when evaluating expressions. This is in contrast to the C compiler that uses the C type int by default in order to calculate constant integer expressions.
In order to get a 100 kHz output, we need to toggle the PD6 line 200000 times per second. Since we use timer 0 without any prescaling options in order to get the desired frequency and accuracy, we already run into serious timing considerations: while accepting and processing the timer overflow interrupt, the timer already continues to count. When pre-loading the
TCCNT0 register, we therefore have to account for the number of clock cycles required for interrupt acknowledge and for the instructions to reload TCCNT0 (4 clock cycles for interrupt acknowledge, 2 cycles for the jump from the interrupt vector, 2 cycles for the 2 instructions that reload TCCNT0). This is what the constant fuzz is for.

Примечание [5]

External functions need to be declared to be .global. main is the application entry point that will be jumped to from the ininitalization routine in crts1200.o.

Примечание [6]

The main loop is just a single jump back to itself. Square wave generation itself is completely handled by the timer 0 overflow interrupt service. A sleep instruction (using idle mode) could be used as well, but probably would not conserve much energy anyway since the interrupt service is executed quite frequently.

Примечание [7]

Interrupt functions can get the usual names that are also available to C programs. The linker will then put them into the appropriate interrupt vector slots. Note that they must be declared .global in order to be acceptable for this purpose. This will only work if <avr/io.h> has been included. Note that the assembler or linker have no chance to check the correct spelling of an interrupt function, so it should be double-checked. (When analyzing the resulting object file using avr-objdump or avr-nm, a name like __vector_N should appear, with N being a small integer number.)

Примечание [8]

As explained in the section about special function registers, the actual IO port address should be obtained using the macro _SFR_IO_ADDR. (The AT90S1200 does not have RAM thus the memory-mapped approach to access the IO registers is not available. It would be slower than using in / out instructions anyway.)
Since the operation to reload
TCCNT0 is time-critical, it is even performed before saving SREG. Obviously, this requires that the instructions involved would not change any of the flag bits in SREG.

Примечание [9]

Interrupt routines must not clobber the global CPU state. Thus, it is usually necessary to save at least the state of the flag bits in SREG. (Note that this serves as an example here only since actually, all the following instructions would not modify SREG either, but that's not commonly the case.)
Also, it must be made sure that registers used inside the interrupt routine do not conflict with those used outside. In the case of a RAM-less device like the AT90S1200, this can only be done by agreeing on a set of registers to be used exclusively inside the interrupt routine; there would not be any other chance to "save" a register anywhere.
If the interrupt routine is to be linked together with C modules, care must be taken to follow the
register usage guidelines imposed by the C compiler. Also, any register modified inside the interrupt sevice needs to be saved, usually on the stack.

Примечание [10]

As explained in Interrupts, a global "catch-all" interrupt handler that gets all unassigned interrupt vectors can be installed using the name __vector_default. This must be .global, and obviously, should end in a reti instruction. (By default, a jump to location 0 would be implied instead.)

Псевдооперации и операторы

The available pseudo-ops in the assembler are described in the GNU assembler (gas) manual. The manual can be found online as part of the current binutils release under http://sources.redhat.com/binutils/.

As gas comes from a Unix origin, its pseudo-op and overall assembler syntax is slightly different than the one being used by other assemblers. Numeric constants follow the C notation (prefix 0x for hexadecimal constants), expressions use a C-like syntax.

Some common pseudo-ops include:

Note that .org is available in gas as well, but is a fairly pointless pseudo-op in an assembler environment that uses relocatable object files, as it is the linker that determines the final position of some object in ROM or RAM.

Along with the architecture-independent standard operators, there are some AVR-specific operators available which are unfortunately not yet described in the official documentation. The most notable operators are:

Пример:

 
       ldi     r24, lo8(pm(somefunc))
       ldi     r25, hi8(pm(somefunc))
       call    something

Это передает адрес функции somefunc как первый параметр в функцию something.

 

Hosted by uCoz