Микроконтроллеры AVR: от простого к сложному

Данные, над которыми осуществляется операция, находятся в регистрах r(Rr) и d(Rd). Результат операции сохраняется в регистре d (Rd).

Рис. 2.6.Прямая регистровая адресация с одним регистром

Рис. 2.7.Прямая регистровая адресация с двумя регистрами

Прямая адресация к области ввода/вывода

Рис. 2.8.Прямая адресация к области ввода/вывода

n — адрес регистра, используемого в операции, находится непосредственно в коде команды, в битах 0…5.

Прямая адресация к памяти данных

Рис. 2.9.Прямая адресация к памяти данных

16-разрядный адрес ячейки памяти данных находится в коде команды, состоящей из двух слов. Rr/Rd определяет регистр, используемый при работе с памятью данных (т. е. регистр, куда записываются результаты операции либо откуда они берутся для выполнения операции).

Косвенная адресация к памяти данных со смещением

Рис. 2.10.Косвенная адресация к памяти данных со смещением

Адрес операнда определяется как сумма содержимого Z или Y регистра и бит 0…5 кода команды.

Косвенная адресация к памяти данных

Рис. 2.11.Косвенная адресация к памяти данных Адрес операнда находится в Х-, Y- или Z-регистре.

Косвенная адресация к памяти данных с предварительным декрементом

Рис. 2.12.Косвенная адресация к памяти данных с предварительным декрементом

Адрес операнда находится в Х-, Y- или Z-регистре. Однако перед выполнением операции соответствующий индексный регистр Х-, Y- или Z уменьшается на единицу.

Косвенная адресация к памяти данных с постинкрементом

Рис. 2.13.Косвенная адресация к памяти данных с постинкрементом

Адрес операнда находится в Х-, Y- или Z-регистре. После выполнения операции соответствующий индексный регистр Х-, Y- или Z увеличивается на единицу.

Адресация к константам в памяти программ

Рис. 2.14.Адресация к константам в памяти программ

Адрес константы — байта содержится в регистре Z. 15 старших битов определяют адрес слова, а младший (0) бит — младший или старший байт константы в памяти программ. Если в младшем бите

Косвенная адресация памяти программ

Рис. 2.15. Косвенная адресация памяти программ

После операций IJMP или ICALL выполнение программы продолжается с адреса, записанного в Z-регистре (т. е. в PC счетчик команд микроконтроллера записывается содержимое Z-регистра).

Относительная адресация памяти программ

Рис. 2.16.Относительная адресация памяти программ

После операций RJMP или RCALL выполнение программы продолжается с адреса РС+k+1. Относительный адрес к может составлять от -2048 до 2047.

Арифметико-логическое устройство

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) микроконтроллера непосредственно подключено к 32 регистрам общего назначения. За один машинный цикл АЛУ производит операции между регистрами регистрового файла. АЛУ может выполнять арифметические, логические и битовые операции.

Память программ

AT90S2313 содержит 2 Кб флэш-памяти для хранения программ. Флэш-память организована как 1Кх16. В фирменном описании микроконтроллера утверждается, что флэш-память можно перепрограммировать до 1000 раз.

Программный счетчик имеет ширину 10 битов и позволяет адресовать 1024 слов памяти программ.

Способы занесения информации (т. е. программ) во флэш-память микроконтроллера будут рассмотрены дальше.

EEPROM память данных

AT90S2313 содержит 128 байтов электрически стираемой энергонезависимой памяти (EEPROM). EEPROM организована как отдельная область данных, каждый байт которой может быть прочитан и при необходимости перезаписан. EEPROM выдерживает не менее 100 000 циклов записи/стирания. К этой памяти может обращаться программа, считывая или записывая какие-либо данные. Кроме того, данные в эту память можно занести с помощью специального устройства — программатора, на этапе изготовления и программирования конструкции. Ее удобно использовать для хранения каких-либо констант.

Оперативная память данных

На рис. 2.17 показана организация памяти данных в AT90S2313.

224 ячейки памяти включают в себя регистровый файл, память ввода/вывода и оперативную память данных.