Самоучитель по программированию PIC контроллеров для начинающих (Е.А. Корабельников,2008). Самоучитель по программированию PIC контроллеров для начинающих. Система команд pic16F84A 26 Что такое программа иправила ее составленияПример создания программы автоколебательного мультивибратораДирективы.
 Скачать 3.49 Mb.
|
|
00000110 11010010 ; результат го суммирования. В младшем байте – число 16+194=210. Инкремента содержимого старшего байта нет. 1940 00000111 10010100 ; результат го суммирования. В младшем байте – число 210+194=404-256=148. Инкремент содержимого старшего байта (увеличение числа .06 на 1). Итог 194 х 8+194+194=194 х 10=.1940, что и требовалось получить Вместо .194, можете использовать любое другое значение множимого (из числового диапазона байта. Вы получите произведение, враз большее, чем множимое Вопрос : "Можно ли реализовать ПП умножения без использования циклических сдвигов влево, а только на основе последовательных суммирований множимого, количество раз, равное множителю "? Ответ : конечно же можно, нов этом случае, объем подпрограммы увеличится, и при прочих, равных условиях, она будет отрабатываться медленнее Каков может быть диапазон используемых множителей В рассматриваемом случае ( двухбайтный регистр, он такой же, как и диапазон используемых множимых (.00 ... .255), с учетом того, что редко когда возникает практическая необходимость умножать на 0 или 1. Если нужно умножить на .10, например, число .10000 (результат умножения больше чем, то необходимо "ввести в эксплуатацию " еще один (третий) регистр, причем число предварительно будет записываться в два регистра (и, а байт регистра H и биты 6 и 7 регистра M предварительно нужно сбросить в 0. В этом случаев связи с необходимостью обслуживания работы дополнительного регистра, в группе команд умножения на 2, количество команд увеличится Из сказанного можно сделать следующий практический вывод : если есть готовая подпрограмма, то ее можно "выпотрошить " в симуляторе , но если речь идет о создании подпрограммы, тов ходе ее составления, особо надеяться на помощь симулятора не стОит Такого рода работа делается, в основном , "в мозгах и на бумаге ". Только после того, как "родится " подпрограмма или какая- то функционально завершенная ее часть (пусть даже и "корявая "), для оценки ее "жизнеспособности ", можно (и нужно) задействовать симулятор Вывод : "на симулятор надейся, асам не плошай ". Примерно тоже самое можно сказать и о "бесплатном сыре " в виде "готовых к употреблению " программ и подпрограмм На практике часто возникает потребность в их "модернизациях " под свои задумки, и если перед этим, как следует не "погонять " нули с единицами в стандартных (классических) подпрограммах (в первую очередь, в голове и на бумаге, а затем ив симуляторе ), то можно банально "попасть в мышеловку " своей некомпетентности В принципе , программирование это такая же работа, как и любая другая, только связанная с переработкой большого массива информации, изначально "сваленной " в большую и привлекательную "кучу ". Кто сумеет "расчленить " этот массивна функционально законченные части, разобраться с каждой из них и "разложить их по полочкам " так, чтобы они не "наезжали " друг на друга и чтобы было понятно "что где лежит ", тот в этой "битве " и будет победителем Отследить процесс циклических сдвигов, с задействованием бита C регистра STATUS , водно, двух, трех и четырехбайтном регистрах, можно в программе , разработанной Николаем Маровым Она называется shift_c.exe и находится в папке " Программы " . 218 Дополнительно Пример поиска и устранения ошибки в программе . Пришло время объяснить / показать , что такое "бесплатный сыри каковы последствия его "употребления ". Речь пойдет об ошибках Они допускаются при составлении программ Даже самые многоопытные программисты, хотя и не часто, но все- таки их допускают Ошибки могут быть ив "чужих " программах Часть ошибок можно устранить с помощью симулятора , но самыми сложными ошибками являются ошибки функционального характера ассемблирование прошло успешно, но программа или не работает вообще, или работает не так, как нужно Это встречается сплошь и рядом , и составление редко какой, более или менее сложной программы, обходится без ошибок Начинающие программисты, по определению, будут "плодить " их в больших количествах Если относиться к ним трагически, тона своем занятии программированием можно смело ставить большой и жирный крест Таким образом, для психологической защиты от этой неизбежной "беды ", нужно присвоить ей статус "полезности ". И это сделать достаточно просто, так как любая ошибка учит Такой довод настолько " железобетонен ", что с ним трудно спорить Если ошибка обнаружена и исправлена своими силами, то положительный эффект от этого, колоссальный Эффективная работа над ошибками, как это не странно звучит, - одна из главных составляющих успеха Этому тоже нужно учиться Исходя из "вышележащих " соображений, при работе над этим разделом, я сознательно "заложил " в текст программы Rlf.asm ошибку функционального характера и как рыбак, стал ждать, когда же кто- нибудь "клюнет " (прошу не считать меня "садистом ". Примерно по той же причине, по которой нельзя считать "садистом " хирурга. Эту ошибку не только обнаружил, но и исправил Марсель Валеев из г Глазов Думаю , что Марсель не будет наменяв обиде, если я опубликую выдержки из его писем Как человек упертый и настойчивый , я тщательно изучаю каждую главу Вашего учебника и, как правило, разрабатываю уже свои программы под свои разработки, опираясь на знания, полученные от вас В главе 14 вы привели пример использования команды сдвига в программе rlf.asm : умножение на 10 числа от 0 до 255. Я встроил ее в, вставил передней пару команд закладки множимого и начал обкатывать, так, любопытства ради При умножении выборочных чисел от 2 до 127 проблем не возникло Результаты сходились она также умножает без ошибок Получается 2550. Приумножении на 8, получилось 784. Далее я попробовал умножить на 8 число 200 и получил 832. В результате я выяснил , что сбой происходит при третьем умножении на 2. Число 800 на 2 умножается неправильно Сдвиг влево, в старшем байте, не происходит Вот Вам и практический пример эффективности использования методики "врезки " подпрограммы в другую "полноценную " программу, о которой говорилось ранее Ошибка обнаружена и "локализована ". Далее, как это и положено , идет "раскрутка ": нужно позаботиться о сдвиге в регистре RegH В начале я стал вставлять различные подпрограммки ветвления, но это, в конечном итоге, привело к громоздкости 219 В конце концов меня "осенило ", и я выкинул изначального текста все команды ветвления, которые опрашивают флаг С в трех последовательных умножениях на 2, и получилась красивая подпрограмма, которая великолепно умножает все числа в промежутке от 0 до Нет вопросов Оценка "отлично ". А теперь давайте детально разберемся, почему, приумножении числа .194 или .200 на 8, ошибка происходит именно при третьем умножении на 2, и почему наличие команд ветвления в операциях умножения на 2, является функциональной ошибкой В соответствии с описанным выше алгоритмом операции умножения на 10, в пределах одной операции умножения на 2, должны последовательно происходить два циклических сдвига влево, в порядке : - сдвиг содержимого регистра младшего разряда, - сдвиг содержимого регистра старшего разряда, вне зависимости от величины содержимого этих регистров Сдвиг содержимого регистра RegL происходит всегда, а наличие сдвига содержимого регистра RegH поставлено в зависимость от состояния флага переноса С ( btfsc Status,C ). Это означает то, что в зависимости от значения старшего бита регистра младшего разряда RegL на момент начала сдвига содержимого регистра (после отработки команды Status,C ), сдвиг содержимого регистра RegH может происходить, а может и не происходить (два сценария. Детализируем Если после исполнения циклического сдвига содержимого регистра, в бит С "уходит " единица (из старшего бита байта регистра, тов дальнейшем, произойдет сдвиг содержимого регистра (см логику работы команды, а если в бит С "уйдет " ноль, то сдвига содержимого регистра RegH произведено не будет, так как в соответствии с логикой работы команды, команда будет проигнорирована (вместо нее, будет исполнен "виртуальный " NOP ). Это полностью объясняет все то, что наблюдал Марсель при "прогонке ", в симуляторе , подпрограммы умножения на 10. Почему ошибка возникла только на третьем умножении на 2, а два предшествующих умножения были выполнены верно Переводим число .194 и .200 в бинарный вид 11000010 и 11001000 соответственно Смотрим набиты и 7. Ив одном, ив другом, по единице, которые, при первых двух умножениях , будут "переходить " в бит С , состояние которого анализируется командой Status,C В этих случаях, последующий сдвиг содержимого регистра RegH производиться будет А вот бит 5 (третий слева) имеет значение 0 и именно он (ноль) "перейдет " в бит С на третьей операции умножения на 2, и заблокирует сдвиг содержимого регистра RegH ( содержимое регистра RegL сдвинется , а сдвига содержимого регистра RegH не произойдет, что и имеет место быть Для числа .194. Биты 6 и 7 числа .194 равны 1, следовательно, первые две операции умножения на 2 пройдут без ошибок получается 194 х 2 х 2=776. Бит 5 числа .194 равен 0, следовательно, произойдет сдвиг только содержимого регистра, а сдвиг содержимого регистра RegH будет заблокирован Вот как это выглядит - результат 2- й операции х 00000011 00001000 - число .776. - результат 3- й операции х 00000011 00010000 - число .784 вместо х см выдержку из письма Марселя ). Тоже самое можно "проделать " и с числом .200. Получится .832 вместо х. В случаях умножения, на 8, этих чисел (.194 или .200), еще "повезло ", так как ошибка происходит только на третьем умножении на 2, а если умножить на 8, например, число .131 ( 10000011 ), то ошибочным будет уже второе (а также и третье ) умножение на 2. Таким образом, наличие в программе описанной выше функциональной ошибки, приводит к тому , что числовой диапазон байта (.0 … .255) как бы "разбивается на зоны ", в пределах которых, умножение на 8 может происходить безошибочно или с ошибками 220 Зоны" безошибочной работы До .31 включительно биты 7,6,5 равны 000 В течение всех 3- х операций умножения на 2, для получения верного результата умножения на 8, достаточно сдвигов в пределах младшего байта ( RegL ), которые гарантированно происходят, и переносов в старший байт ( RegH ) не требуется 2. От .32 до .63 включительно биты 7,6,5 равны 001 Первые 2 сдвига происходят в пределах младшего байта ( RegL ). То есть, для получения верного результата, переносов в старший байт ( RegH ) не требуется После этого, на 3- м сдвиге , происходит безошибочный перенос из старшего бита байта регистра RegL в младший бит байта регистра (через бит С регистра Status ). От .96 до .127 включительно биты 7,6,5 равны 011 Первый сдвиг происходит в пределах RegL , а при 2- ми 3- м сдвигах , происходят безошибочные переносы 4. От .224 до .255 включительно биты 7,6,5 равны 111 При всех трех сдвигах, происходят безошибочные переносы " Зоны " работы с ошибками : От .64 до .95 включительно биты 7,6,5 равны 010 При 1- м сдвиге , ошибки не будет, так как переноса вне требуется, при 2- м сдвиге , произойдет безошибочный перенос, так как бит 6 равен 1, а при 3- м сдвиге произойдет ошибка, так как бит 6, равный нулю, заблокирует сдвиг содержимого регистра RegH 2. От .128 до .159 включительно биты 7,6,5 равны 100 При 1- м сдвиге , произойдет безошибочный перенос, прими- м сдвигах , произойдут ошибки, так как биты 6 и 5, равные нулю, заблокируют оба сдвига содержимого регистра RegH 3. От .160 до .191 включительно биты 7,6,5 равны 101 Здесь ошибочной будет 2- я операция х. От .192 до .223 включительно биты 7,6,5 равны 110 Здесь ошибочной будет 3- я операция х. Таким образом, программа Rlf.asm является как бы "частично рабочей ". Для того чтобы сделать ее полностью рабочей, нужно изъять из ее текста все три команды Status,C В этом случае, будет происходить гарантированный сдвиг содержимого регистра, независящий от состояния флага С Это вовсе не означает то, что при создании других алгоритмов умножения, команды ветвления вообще можно "выкинуть на помойку ". Они могут быть необходимы в тех случаях, когда числа из различных "числовых зон ", необходимо умножить на различные множители, но это уже более сложная задача, которой лучше заняться только после приобретения достаточных знаний и опыта Итак , после детального разбирательства, выяснилось, что приумножении на 8, - в "зоне " чисел до .127 могут происходить ошибки (от .64 до .95), - в "зоне " чисел от .128 до .255 может происходить безошибочная работа (от .224 до .255). Что дает такое "копание "? Кроме очень эффективного усвоения информации и приобретения практических навыков, оно дает, подкрепленную реальными делами, уверенность в своих силах, причем эта уверенность относится к самой высокой, "бойцовской " категории Если попытаться, в общем виде, сформулировать методику поиска и устранения функциональных ошибок в программах , то это будет выглядеть примерно так При отладке программы в симуляторе выясняется, что она работает не так как нужно В нем же (в симуляторе ) необходимо "локализовать " участок программы, на котором эта ошибка проявляется (максимально сузить "сектор поиска "). Далее, фиксируется несоответствие между тем, что должно быть и реальным результатом ( например , как в нашем случае ха получилось .784). Всё Симулятор в сторону "Принимаем позу мыслителя ", готовим литр кофе и пачку сигарет, "включаем мозги " и пытаемся понять, почему получен именно такой результат Если походу разбирательств, возникает необходимость в дополнительной информации, то опять задействуется симулятор , который, таким образом, является всего- лишь 221 поставщиком " необходимой для анализа, исходной информации, ноне "панацеей от всех бед ". Все основные "дела " должны "делаться " в мозгах Лентяи сразу же "выпадают в осадок ", а "выживают " только упертые и въедливые , к которым , вне всякого сомнения, относятся такие люди как Марсель В идеале , программист вообще должен обходиться без помощи симулятора , работая только с текстом программы Примечание : никаких исправлений в текст программы Rlf.asm и в ее описание я вносить не буду, а иначе уничтожается предмет разбирательств " Самоучитель по программированию PIC контроллеров для начинающих" http://ikarab.narod.ru E-mail: karabea@lipetsk.ru 222 15. Введение в принцип построения подпрограммы динамической индикации Косвенная адресация А теперь , имея некоторый опыт и навыки , давайте разберемся, как осуществить вывод данных на индикацию, используя принцип динамической индикации Совершенно понятно, что устройство, в котором реализовано только это, практической ценности не представляет Оно представляет ценность только тогда, когда "вмонтировано " в более сложное устройство Функция – визуальное отображение результата / результатов работы всего устройства Динамическая индикация организуется тогда, когда линейка состоит из нескольких- сегментных индикаторов (знакомест. Почему, когда речь идет о м / контроллерах , к которым нужно "пристегнуть " несколько- сегментных индикаторов, выбирается именно динамический способ индикации, а не "статический ", который применялся "на заре " цифровой техники (вспомните про индикаторы, с "кучей " подключенных к ним проводов и "кучей " микросхем, обслуживающих их работу У меня такая "каракатица " есть В кладовке лежит Выбрасывать жалко Объяснение простое на эту "старушку ", не хватит выводов портов даже достаточно "крутого " м / контроллера А если и хватит , то "овчинка выделки не стоит ", ведь перейдя на динамическую индикацию, можно получить тот же результат, но гораздо более дешевым способом- выводной порт (порты, которым "укомплектована " значительная часть ПИКов (ноне все типы, вполне подходит для управления 7- сегментными индикаторами |