PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

Младшие 128 адресов 0-го банка, отведенные под пользовательские регистры общего назначения (РОН), и старшие 128 регистров 15-го банка, хранящие РСН, названы на Рис. 16.3 банком быстрого доступа (Access bank). К ячейкам банка быстрого доступа можно обращаться напрямую, игнорируя установки регистра BSR. Чтобы указать на то, каким образом будет произведено обращение к памяти данных, используется 8-й бит 16-битного слова команды, как показано на Рис. 16.4. Если сравнить этот рисунок с форматом слова команды среднего семейства, показанного на стр. 98, то можно заметить, что разрядность поля адреса регистра увеличилась с 7 до 8 бит, что обусловлено увеличением размера банка памяти с 2⁷ = 128 байт до 2⁸ = 256 байт. При сброшенном бите «а», обращение производится к банку быстрого доступа, в противном случае команда обратится к банку, заданному регистром BSR. Если после включения микроконтроллера оставить содержимое регистра BSR без изменений (h’00’), то команды смогут обращаться ко всем 256 регистрам 0-го банка и всем 128 РСН 15-го банка. Например, для копирования содержимого регистра h’026’ в рабочий регистр мы должны будем выполнить команду movf h’026’,w,0, а для копирования регистра h’096’ — команду movf h’096’,w,1. Схема доступа определяется последним числом (0 или 1). На практике такое явное указание способа обращения применяется достаточно редко, поскольку ассемблер автоматически использует банк быстрого доступа (т. е. команду формата, 0) для адресации регистров из диапазона h’000’…h’07F’ и h’F80’…h’FFF’.

Рис. 16.4.Формат слова типичной команды, обращающейся к памяти данных

В моделях PIC18FX52 для хранения регистров общего назначения предназначена область памяти вплоть до верхней границы 5-го банка, т. е. по адрес h’5FF’ включительно. В микроконтроллере PIC18FX42, оделенном памятью не так щедро, для этой цели используются банки 0…2, т. е. ячейки с адресами до h’2FF’ включительно.

Любые микропроцессоры и микроконтроллеры могут использовать косвенную или индексную адресацию для эффективной работы с массивами данных и таблицами, размещенными в ОЗУ. В младшем и среднем семействах косвенная адресация осуществляется с использованием регистра FSR, выступающего в качестве указателя на память данных, и специального механизма, включающего обращение к виртуальному регистру INDF. Точно такой же подход используется и в старшем семействе, но на более глубоком уровне. В этом семействе имеется три отдельных регистра косвенной адресации — FSR0, FSR1 и FSR2. Каждый из этих регистров-указателей реализован в виде двух РСН, как показано на Рис. 16.5, а. То есть в регистре косвенной адресации может храниться 12-битное число, что позволяет ему указывать на любой регистр в адресном пространстве памяти данных, не обращая внимания на ее сегментированную структуру. Команда загрузки регистра косвенной адресации lfsr позволяет за одно действие скопировать 12-битную константу в любой из трех регистров FSR. Так, чтобы регистр FSR2 указывал на регистр h’500’, достаточно выполнить одну команду lfsr 2, h’500’.

Каждый из регистров косвенной адресации имеет несколько различных режимов работы, показанных на Рис. 16.5, а. Конкретный режим определяется по тому, к какому из пяти виртуальных регистров производится обращение. Вот эти регистры (i = 0, 1 или 2):

∙ INDFi (простая косвенная адресация)

Команда clrf INDF2 обнулит регистр, адрес которого находится в регистре FSR2.

∙ POSTDECi (косвенная адресация с постдекрементом)

Команда clrf POSTDEC2 обнулит регистр, адресованный 12-битным регистром FSR2, а затем декрементирует содержимое регистра косвенной адресации.

∙ POSTINCi (косвенная адресация с постинкрементом)

Команда clrf POSTINC2 обнулит регистр, адресованный 12-битным регистром FSR2, а затем инкрементирует содержимое регистра косвенной адресации.

∙ PREINCi (косвенная адресация с прединкрементом)

Команда clrf PREINC2 сначала инкрементирует содержимое регистра FSR2, а затем обнулит регистр, адресованный регистром FSR.

∙ PLUSWi (относительная косвенная адресация)

Если в рабочем регистре находится число h’06’, то команда clrf PLUSW2 обнулит регистр, адрес которого получается сложением содержимого FSR2 и константы h’06’. Ни содержимое регистра FSR2, ни содержимое рабочего регистра при этом не изменяется. Содержимое рабочего регистра интерпретируется как число со знаком, представленное в дополнительном коде (—128…+127).