Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel

В зависимости от значения этих битов сигнал на выходе будет либо установлен в единицу, либо сброшен в ноль, либо изменит своё значение на противоположное.

5.8 Блокировка режима совпадения в момент записи регистра TCNT0

При записи значения в регистр TCNT0 операция сравнения блокируется в течение одного такта входного сигнала таймера. Это происходит даже в том случае, если таймер остановлен. Эта особенность позволяет записывать в регистр OCR0x то же самое значение, что и в регистр TCNT0, не вызывая прерывания при поступлении на вход таймера/счётчика тактового сигнала.

5.9 Использование модуля прерывания

Как уже говорилось, в любом режиме работы таймера в момент записи регистра TCNT0 работа модуля сравнения приостанавливается на один период тактового сигнала. Это может привести к ошибкам при изменении содержимого регистра TCNT0 независимо от того, запущен таймер/счётчик или нет.

Если значение, записанное в TCNT0, равно значению, записанному в OCR0x, операция сравнения будет пропущена, что приведёт к неправильной работе таймера в режиме генератора частоты.

По той же причине нельзя записывать в TCNT0 значение равное BOTTOM, когда счётчик работает в режиме обратного счёта.

Настройка режимов работы выхода OC0xдолжна быть произведена перед тем, как соответствующая линия порта будет сконфигурирована как выход. Самый простой способ установить нужное значение на выходе OC0x – использовать принудительную установку (бит FOC0x) в режиме Normal. Регистры OC0x сохраняю своё значение при переключении режимов генерации сигналов.

5.10 Модуль вывода сигнала совпадения

Разряды COM0x1:0 выполняют две функции. Генератор частот использует биты COM0x1:0 для того, чтобы определить, как изменится сигнал на выходе модуля совпадения (OC0x) в момент обнаружения факта совпадения. В то же время биты COM0x1:0 управляют источником сигнала на выходе OC0x.

На рис. 12 показана упрощённая схема, демонстрирующая логику работы разрядов COM0x1:0.

Рис. 12 - Схема вывода сигнала совпадения

Как видно из рисунка, значение COM0x1:0 влияет на состояние порта ввода вывода микросхемы, не зависимо от главных регистров управления этим портом (DDR и PORT). Причём когда мы говорим о статусе OC0x, нужно понимать, что внутренний регистр OC0x не то же самое, что контакт микросхемы OC0x. Сразу после системного сброса в регистр OC0x записывается ноль.

Если любой из битов COM0x1:0установлен, то основная функция порта ввода-вывода отменяется, и на выход проходит сигнал совпадения (OC0x) с генератора частот. При этом, направление передачи информации контакта OC0x (вход он или выход) всё ещё зависит от соответствующего бита регистра DDR.

Значение бита, определяющего направление передачи информации для вывода OC0x в случае, если он должен работать как выход, должно быть установлено до того, как значение регистра OC0x поступит на этот выход. Альтернативные функции порта не зависят от режима работы генератора сигналов.

5.11 Режимы работы

Режим работы, то есть поведение таймера/счётчика и выхода сигнала совпадения, определяется как режимом работы генератора сигналов (WGM02:0), так и режимом вывода сигнала совпадения (COM0x1:0). Состояние битов, определяющих режим вывода сигнала совпадения, не влияет на последовательность подсчёта, которая определяется только состоянием битов конфигурации генератора сигналов.

Биты COM0x1:0 определяют, должен ли выходной сигнал ШИМ быть инвертирован или нет (инвертированный или не инвертированный ШИМ). Для не-ШИМ-режимов содержимое битов COM0x1:0 определяет, должен ли сигнал на выходе быть установлен в единицу, сброшен в ноль либо переключён в противоположное состояние в момент совпадения.

5.12 Режим «Normal»

Режим «Normal» (WGM02:0 = 0) – это самый простой из режимов работы таймера. В этом режиме направление счёта всегда вперёд (содержимое увеличивается), и принудительный сброс счётчика не выполняется. Счётчик просто переполняется, когда достигает максимально для восьми разрядов значения (TOP = 0xFF), а затем перезапускается сначала (0x00).

При нормальной работе флаг переполнения таймера/счётчика (TOV0) будет установлен в тот момент, когда TCNT0 станет равно нулю. Флаг TOV0 в этом случае ведёт себя как девятый бит, а затем исключением, что он только устанавливается, но не сбрасывается.

Используя прерывание по переполнению таймера, которое автоматически очищает флаг TOV0, можно увеличить коэффициент пересчёта программы путём. Режим Normal не имеет никаких особенностей, на которых стоило бы заострять внимание. Новое значение счётного регистра может быть записано в любой момент времени.

Модуль совпадения иногда может использоваться для вызова прерываний. Использование сигнала совпадения для генерации сигналов в режиме Normal не рекомендуется, так как это будет сильно тормозить работу процессора.

5.13 Режим сброса при совпадении (СТС)

В режиме сброса при совпадении или, по-другому, в режиме СТС (при WGM02:0 = 2) регистр OCR0A используется для того, чтобы управлять коэффициентом пересчёта счётчика. В режиме СТС счётчик сбрасывается в ноль при совпадении содержимого счётчика регистра (TCNT0) и регистра OCR0A.

Регистр OCR0A, таким образом, определяет максимальное значение для счётчика, а, следовательно, и его коэффициент пересчёта.

Этот режим позволяет максимально контролировать частоту сигнала на выходе модуля. Упрощается также и подсчёт внешних событий. Значение счётчика регистра (TCNT0) увеличивается до момента, пока не происходит совпадение между TCNT0 и OCR0A, и затем содержимое счётчика (TCNT0) очищается.

Прерывание может вызываться каждый раз, когда счётчик достигает значения TOP. При этом используется флагOCF0A. Если прерывание разрешено, вызывается процедура обработки прерывания, которая может использоваться для того, чтобы обновить значение TOP.

Установка TOP чересчур близко к значению BOTTOM в тот момент, когда счётчик не работает или при низком коэффициенте предварительного деления, должна выполняться осторожно, так как режим СТС не имеет двойной буферизации.

Если новое значение, записанное в OCR0A, будет ниже, чем текущее значение TCNT0, то источник пропустит момент совпадения. В результате счётчик продолжит счёт до своего максимального значения (0xFF), затем перейдёт через ноль и лишь затем произойдёт момент совпадения.

Для генерации выходного сигнала в режиме СТС выход OC0Aможет быть установлен в режим переключения выходного уровня каждый раз в момент совпадения. Для этого нужно установить в соответствующее положение биты режима вывода сигнала совпадения (COM0A1:0 = 1). Значение регистра OC0A не поступит на соответствующий внешний контакт порта, если он не сконфигурирован как выход. Сгенерированный сигнал будет иметь максимальную частоту fOC0 = fclk_I/O/2, когда в регистр OCR0A записан ноль (0x00). Частота сигнала может быть рассчитана при помощи следующего уравнения:

где переменная N – это коэффициент предварительного деления (1, 8, 64, 256 или 1024).

Как и в режиме Normal, флаг TOV0 устанавливается каждый раз, когда счётчик досчитывает до MAX и переходит в ноль.

5.14 Режим FastPWM (быстрый ШИМ)

Микроконтроллер имеет несколько режимов широтно-импульсной модуляции (ШИМ). По-английски это звучит как Pulse Width Modulation (PWM).Быстрый ШИМ (fastPWM) выбирается при WGM02:0 = 3 или 7. В этом режиме формируется самый высокочастотный сигнал ШИМ. Быстрый ШИМ отличается от других режимов ШИМ тем, что для формирования сигнала счётчик формирует только возрастную последовательность. То есть изменение значение счётчика имеет вид пилообразного сигнала с односторонним наклоном.

Счёт начинается со значения BOTTOM и заканчивается значением TOP. После этого счётчик перезапускается (снова устанавливается значение BOTTOM). Значение TOP равно 0xFF при WGM2:0 = 3.

Если же WGM2:0 = 7, значение TOP определяется содержимым регистра OCR0A. В режиме неинвертирующего выхода сигнал совпадения (OC0x) сбрасывается в момент совпадения значений TCNT0 иOCR0xи перехода к BOTTOM.

В инвертирующем режиме сигнал на выходе устанавливается в момент совпадения и перехода в BOTTOM. Благодаря тому, что счётчик работает всегда только в одном направлении, частота сигнала в режиме fast PWM может быть в два раза выше, чем в режиме phasecorrect PWM, который использует пилообразный сигнал с двумя наклонами.

Благодаря высокой частоте выходного сигнала режим fast PWM хорошо подходит для создания систем регулировки мощности, для построения выпрямителей и цифро-аналоговых преобразователей. Высокая частота позволяет применять внешние компоненты (катушки, конденсаторы) небольших размеров, и тем самым, уменьшать общую стоимость системы.

В режиме fast PWM значение счётчика увеличивается до тех пор, пока не достигнет значения TOP. В следующем цикле тактового сигнала таймера счётчик очищается.

Флаг переполнения таймера/счётчика (TOV0) устанавливается каждый раз, когда счётчик достигает значения TOP. Если прерывание разрешено, то вызывается процедура обработки прерывания, которая может быть использована для обновления уровня совпадения.

В режиме fast PWM модуль совпадения используется для генерации сигнала ШИМ на выходах OC0x. Установка битов COM0x1:0 = 2 произведёт к генерации на выходе неинвертированного сигнала ШИМ. Для генерации инвертированного сигнала ШИМ необходимо установить COM0x1:0 = 3. При установке битов COM0A1:0 = 1сигнал на выходе AC0A в момент совпадения переключается в противоположное состояние при условии, что бит WGM02 = 1.

Эта опция не доступна для выхода OC0B. Фактическое значение OC0x поступит на внешний контакт микросхемы только в том случае, если он будет сконфигурирован как выход.

Сигнал ШИМ формируется путём установки (сброса) регистра OC0x в момент совпадения значений OCR0xи TCNT0, и сброса (установки) этого регистра в первом тактовом цикле, после перезагрузки счётчика (изменении его значения с TOP на BOTTOM). Частота сигнала ШИМ на выходе может быть рассчитана при помощи следующего выражения:

.

Переменная N представляет собой коэффициент предварительного деления (1, 8, 64, 256 или 1024). Отдельно нужно рассмотреть несколько случаев при генерации сигнала ШИМ, когда в регистр OCR0Aзаписывается значение, близкое к предельному.

Если в регистре OCR0Aбудет установлено значение, равное BOTTOM, то выходной сигнал будет представлять собой короткий выброс для каждого MAX + 1тактового импульса таймера.

Если в регистр OCR0Aзаписать значение MAX, то это приведёт к тому, что на выходе будет постоянно присутствовать либо высокий, либо низкий логический уровень (в зависимости от значения битов COM0A1:0).

Частота выходного сигнала в режиме fast PWM (при уровне регулирования 50%) может быть достигнута, если заставить регистр OC0x переключать свой логический уровень при каждом совпадении (COM0x1:0 = 1).

Сформированный таким образом сигнал будет иметь максимальную частоту fOC0 = fclk_I/O/2 в том случае, когда в регистре OCR0A записан ноль. Эта особенность позволяет переключать регистр OCR0A таким же образом, как в режиме СТС, но при этом использовать все преимущества двойной буферизации, которая применяется в режиме fast PWM.

5.15 ШИМ, корректный по фазе (PhaseCorrectPWM)

Режим phase correct PWM (WGM02:0 = 1или 5). Формирование сигнала ШИМ происходит с большим коэффициентом пересчёта и корректного по фазе. Корректность по фазе обеспечивается благодаря работе счётчика в режиме пилообразного сигнала с двухсторонним наклоном.

Счётчик периодически изменяет направление своего счёта. Сначала он считает от BOTTOM до TOP, затем направление счёта меняется, и счётчик считает TOP до BOTTOM. Затем направление пересчёта снова меняется, и всё повторяется сначала.

Значение TOP равно 0xFF при WGM2:0 = 1 и определяется регистром OCR0Aпри WGM2:0 = 5.

В режиме неинвертирующего вывода сигнал на выходе OCR0x сбрасывается в ноль в момент совпадения содержимого регистров TCNT0 и OCR0x, если счётчик работает в прямом направлении (на увеличение). Значение устанавливается в единицу в момент совпадения, если счётчик работает на уменьшение.

В режиме инвертированного вывода картина меняется на противоположную. Режим двухстороннего наклона характеризуется более низкой максимальной частотой выходного сигнала по сравнению с предыдущим случаем, где применяется пила с односторонним наклоном. Благодаря симметричности по фазе при двустороннем наклоне такие режимы предпочитаются при создании систем управления электродвигателями.

В режиме phase correct PWM значение счётчика увеличивается, пока не достигнет значения TOP. Когда значение счётчика достигает TOP, направление счёта изменяется. Содержимое TCNT0 будет равно TOP в течение одного периода тактового сигнала таймера. Флаг переполнения таймера/счётчика (TOV0) устанавливается каждый раз, когда счётчик достигает значения BOTTOM. Флаг прерывания может использоваться для генерации запроса на прерывание. Такое прерывание будет вызвано каждый раз, когда содержимое счётчика достигнет значения BOTTOM.

В режиме phasecorrect PWM модуль совпадения используется для генерации сигнала ШИМ на выходе OC0x. При установке битов COM0x1:0 = 3. Установка битов COM0A0 = 1заставляет сигнал на выходе OC0A инвертироваться каждый раз в момент совпадения, если бит WGM02 установлен. Эта опция не доступна для вывода OC0B. Фактическое значение OC0x поступает на внешний вывод порта только в том случае, если он сконфигурирован как выход.

Сигнал ШИМ сгенерируется путём сброса (установки) OC0xв момент совпадения содержимого регистров OCR0xи TCNT0, когда счётчик работает на увеличение, и устанавливается (сбрасывается) в момент совпадения, если счётчик работает на уменьшение. Частота выходного сигнала ШИМ в режиме phase correct PWM может быть вычислена по следующей формуле:

,

Где переменная N представляет собой коэффициент предварительного деления (1, 8, 64, 256, 1024).

Крайние значения содержимого регистра OCR0A при генерации сигналов ШИМ в режиме phase correct PWM представляют собой специальные случаи. Для неинвертирующего режима при записи в регистр OCR0Aзначения BOTTOM на выходе установиться низкий логический уровень. При записи в OCR0Aзначения MAX на выходе установится логическая единица. Для инвертирующего режима сигнал на выходе будет иметь противоположные значения.

6. Описание системы команды

6.1 Система команд. Общие сведения о системе команд

В семействе AVR система команд у микроконтроллеров разных типов содержат от 89 до 130 команд. У микроконтроллеров типа 2323, 2343, 2313, 4433, 8515 и 8535 в систему команд входят 118 команд. Эту систему команд будем называть базой.

В табл. 2.1 – 2.13 описаны операции, выполняемые по командам базовой системы, и приведены мнемокоды команд, используемые при разработке программы на языке AVR Ассемблера. В таблицах дана сквозная нумерация команд, используемая далее в тексте.

Базовая система команд содержит:

▪ 33 команды регистровых операций, при выполнении которых используются только регистры общего назначения (команды №№ 1-33);

▪ 26 команд с обращением по адресу в адресном пространстве SRAM (команды №№ 34-59);

▪ 2 команды с обращением к регистрам ввода-вывода (команды №№ 60 и 61);

▪ 1 команда с обращением к FlashROM (команда № 62);

▪ 22 команды операций с битами в разрядах регистров общего назначения и регистров ввода-вывода (команды №№ 63-84);

▪ 34 команды управления ходом программы (команды №№ 85-118).

В систему команд микроконтроллеров типа t11, t12, t15, 1200, и t28, у которых нет SRAM, не входят команды с обращением по адресу в адресном пространстве SRAM за исключением команд с мнемокодами LDRd, Z (№ 40) и STZ, Rr (№ 41), по которым производится обращение к регистрам общего назначения и регистрам ввода-вывода с использованием косвенной адресации. В систему команд у этих микроконтроллеров не входят также 2 команды регистровых операций (№№ 32 и 33) и две команды управления ходом программы (№№ 86 и 88). У микроконтроллеров типа 1200 в систему команд не входит также команда с обращением к FlashROM, а у микроконтроллера типа m163, кроме того, с наличием аппаратного умножителя.

Таблица 2

№	Операция	Мнемокод команды	Признаки результата
			H	S	V	N	Z	C
1	$00→Rd ((Rd) (Rd) →Rd)	CKR Rd		0	0	0	1
2	(Rd) → Rd((Rd)^( Rd) → Rd)	TST Rd		+	0	+	+
3	(Rd) → Rd($FF-( Rd) → Rd)	COM Rd		+	0	+	+	1
4	- (Rd) → Rd($00-( Rd) → Rd)	NEG Rd	+	+	+	+	+	+
5	(Rd)+1→ Rd	INC Rd		+	+	+	+
6	(Rd)-1→ Rd	DEC Rd		+	+	+	+
7	0→( Rd) →C	LSR Rd		+	+	0	+	+
8	C←( Rd) ←0	LSL Rd	+	+	+	+	+	+
9	C→( Rd) →C	ROR Rd		+	+	+	+	+
10	C←( Rd) ←C	ROL Rd	+	+	+	+	+	+
11	Rd.7→( Rd.6- Rd.0) →C	ASR Rd		+	+	+	+	+
12	Rd.4-7↔ Rd.0-3	SWAP Rd
13	(Rr) → Rd	MOV Rd, Rr
14	(Rd)+(Rr) → Rd	ADD Rd, Rr	+	+	+	+	+	+
15	(Rd)+(Rr)+C→ Rd	ADC Rd, Rr	+	+	+	+	+	+
16	(Rd)-(Rr) → Rd	SUB Rd, Rr	+	+	+	+	+	+
17	(Rd)-(Rr)-C→ Rd	SBC Rd, Rr	+	+	+	+	+	+
18	(Rd)-(Rr)	CP Rd, Rr	+	+	+	+	+	+
19	(Rd)-(Rr)-C	CPC Rd, Rr	+	+	+	+	+	+
20	(Rd) ^(Rr) → Rd	AND Rd, Rr		+	0	+	+	+
21	(Rd)˅(Rr) → Rd	OR Rd, Rr		+	0	+	+

22

(Rd) (Rr) → Rd

EOR Rd, Rr

+

0

+

+

d=0-31; r=0-31

Таблица 3

№	Операция	Мнемокод команды	Признаки результата
			H	S	V	N	Z	C
23	$FF→ Rd	SER Rd
24	K→ Rd	LDI Rd, K
25	(Rd)-K→ Rd	SUBI Rd, K	+	+	+	+	+	+
26	(Rd)-K-C→ Rd	SBCI Rd, K	+	+	+	+	+	+
27	(Rd)-K	CPI Rd, K	+	+	+	+	+	+
28	(Rd) ^K→ Rd	ANDI Rd, K		+	0	+	+
29	(Rd) ^K→ Rd	CBR Rd, K		+	0	+	+
30	(Rd) ˅K→ Rd	ORI Rd, K		+	0	+	+
31	(Rd) ˅K→ Rd	SBR Rd, K		+	0	+	+
d=16-31(!); K=0-255

Таблица 4

№	Операция	Мнемокод команды	Признаки результата
			H	S	V	N	Z	C
32	(Rd+1, Rd)+K→ Rd+1,Rd	ADIWRd, K		+	+	+	+	+
33	(Rd+1,Rd)-K→ Rd+1,Rd	SBIW Rd, K		+	+	+	+	+
d=24, 26, 28,30; K=0-63

6.2 Система команд

Таблица 5

№	Операция	Мнемокод команды	№	Операция	Мнемокод команды
34	(Ячk) → Rd	LDS Rd, K	35	(Rr) →Ячk	STS k, Rr

d, r=0-31; k – адрес из адресного пространства SRAM

Таблица 6

№	Операция	Мнемокод команды	№	Операция	Мнемокод команды
36	(Яч(X)) → Rd	LD Rd, X	37	(Rr) →Яч(X)	ST X, Rr
38	(Яч(Y)) → Rd	LD Rd, Y	39	(Rr) →Яч(Y)	ST Y, Rr
40	(Яч(Z)) → Rd	LD Rd, Z	41	(Rr) →Яч(Z)	ST Z, Rr
42	1.(Яч(X)) → Rd2. (X)+1→X	LD Rd, X+	43	1.(Rr)→Яч(X) 2.(X)+1→X	ST X+, Rr
44	1.(Яч(Y)) → Rd2. (Y)+1→Y	LD Rd, Y+	45	1.(Rr)→Яч(Y) 2.(Y)+1→Y	ST Y+, Rr
46	1.(Яч(Z)) → Rd2. (Z)+1→Z	LD Rd, Z+	47	1.(Rr)→Яч(Z) 2.(Z)+1→Z	ST Z+, Rr
48	1.(X)-1→X 2. (Яч(X))→ Rd	LD Rd, -X	49	1.(X)-1 →X 2.(Rr)→Яч(X)	ST -X, Rr
50	1.(Y)-1→Y 2. (Яч(Y))→ Rd	LD Rd, -Y	51	1.(Y)-1 →Y 2.(Rr)→Яч(Y)	ST -Y, Rr
52	1.(Z)-1→Z 2. (Яч(Z))→ Rd	LD Rd, -Z	53	1.(Z)-1 →Z 2.(Rr)→Яч(Z)	ST -Z, Rr
54	(Яч(Y)+q) → Rd	LDD Rd, Y+q	55	(Rr)→Яч(Y)+q	STDY+q, Rr
56	(Яч(Z)+q) → Rd	LDD Rd, Z+q	57	(Rr)→Яч(Z)+q	STDZ+q, Rr
58	1.(SP)+1→SP 2. (СТЕК)→ Rd	POP Rd	59	1.(Rr)-1→СТЕК 2.(SP)-1→SP	PUSH Rr
d, r = 0-31; q=0-63

Таблица 7

№	Операция	Мнемокод команды	№	Операция	Мнемокод команды
60	(PrP) → Rd	IN Rd, P	61	(Pr) →PrP	OUT P,Pr

d, r = 0-31; P=0-63=S00-$3F

Таблица 8

№	Операция	Мнемокод команды	(Z.15-1) – адрес в FlashROM Z.0 = 0 – мл. байт; Z.0 =1 –ст. байт
62	(Яч(Z))→ R0	LPM

Таблица 9

№	Операция	Мнемокод команды	№	Операция	Мнемокод команды
63	T→ Rd.b	BLD Rd, b	64	Rr.b →T	BSTRr, b
65	0→ PrP.b	CBI P, b	66	1→PrP.b	SBI P, b
67	0→ SREG.b	BLSR b	68	1→SREG.b	SSET b

d, r = 0-31; P=0-31 (!); b= 0-7

Таблица 10

№	Операция	Мнемокод команды	№	Операция	Мнемокод команды
69	0→I	CLI Rd, X	70	1 →I	SEI
71	0 →T	CLT	72	1 →T	SET
73	0→H	CLH	74	1 →H	SEH
75	0→S	CLS	76	1→S	SES
77	0→V	CLV	78	1→V	SEV
79	0→N	CLN	80	1→N	SEN
81	0→Z	CLZ	82	1→Z	SEZ
83	0→C	CLC	84	1→C	SEC

Таблица 11

№	Операция	Мнемокод команды	№	Операция	Мнемокод команды
85	(PC)+1+k→PC	RJMP k	86	(Z) →PC	IJMP
87	(PC)+→СТЕК (SP)-2→SP (PC)+1+k→PC	RCALL k	88	(PC)+1→СТЕК (SP)-2→SP (Z) →PC	ICALL
89	(SP)+2→ SP (СТЕК) →PC	RET	90	(SP)+2→SP (СТЕК) →PC 1→I	RETI

k= -2048 - +2047

Таблица 12

№	Условие	Мнемокод команды	№	Условие	Мнемокод команды
91	I = 0	BRID k	92	I = 1	BRIE k
93	T = 0	BRTC k	94	T = 1	BRTS k
95	H = 0	BRHC k	96	H = 1	BRHS k
97	S = 02. (X)+1→X	BRGE k	98	S = 1	BRLT k
99	V = 0	BRVC	100	V = 1	BRVS k
101	N = 0	BRPL k	102	N = 1	BRMI k
103	Z = 0	BRNE k	104	Z = 1	BREQ k
105	C = 0	BRCC k	106	C = 1	BRCS k
107	C = 0	BRSH k	108	C = 1	BRLO k
109	SREG.b = 0	BRBC b, k	110	SREG.b = 1	BRBS b, k
k= -64 - +63; b = 0 - 7

Таблица 13

№	Условие	Мнемокод команды	№	Условие	Мнемокод команды
111	Rr.b = 0	SBRC Rr, b	112	Rrb = 1	SBRS Rr, b
113	PrP.b = 0	SBIC P, b	114	PrP.b = 1	SPIS P, b
115	(Rd) = (Rr)	CPSE Rd, Rr
d, r= 0 – 31; P = 0 – 31 (!); b = 0 - 7

Таблица 14

№	Операция	Мнемокод команды
116	MK → режим энергосбережения	SLEEP
117	Перезапуск WDT	WDR
118	Нет	NOP

6.3 Команды регистровых операций

В группу регистровых операций входят пересылочные, арифметические и логические операции. Команды регистровых операций описаны в табл. 2, 3 и 4 Машинные коды всех команд регистровых операций имеют формат «слово», команды №№ 1 – 31 выполняются за один такт, а команды №№ 32 и 33 – за два такта.

При описании операций в табл. 2 – 4 используются следующие обозначения:

▪ Rd, Rr – регистры общего назначения с номерами d и r соответственно;

▪ (Rd), (Rr) – байты в регистрах Rd и Rr соответственно;

▪ Rd.b – разряд b (b = 0 – 7) регистра Rd, бит в разряде Rd.b;

▪ $ - указатель шестнадцатеричного кода;

▪ ^, ˅, - знаки логических операций И, ИЛИ, исключающее ИЛИ соответственно;

▪ ( ), ( ), ( ) – знаки операций НЕ, сдвиг кода вправо, сдвиг кода влево соответственно.

Арифметические операции – сложение и вычитание – могут выполняться с числами без знака в двоичном коде и с числами со знаком в дополнительном двоичном коде. В отличие от микроконтроллеров многих других семейств, в которых вычитание сводится к сложению с числом с изменённым знаком (X–Y = X + (-Y)), в микроконтроллерах семейства AVR вычитание выполняется с помощью аппаратного двоичного вычитателя.

При выполнении арифметических и логических операций кроме кода результата формируются значения признаков результата. При выполнении операций сравнения (команды №№ 18, 19 и 27) формируются только значения признаков результата.

Значения признаков результата представлены состоянием разрядов регистра состояния SREG (№$33F). Используются шесть признаков результата, которым присвоены имена C (SREG.0), Z(SREG.1) N (SREG.2), V (SREG.3, S (SREG.4) и H (SREG.5). В табл. 2.1 – 2.3 признаки, значения которых формируются при выполнении команд, отмечены знаком «+» или указано их название.

При выполнении разных операций значение признаков формируется по разным правилам.

Признак C принимает единичное значение:

▪ при появлении единицы переноса из старшего разряда при выполнении операции сложения (команды №№ 14, 15 и 32);

▪ при появлении единицы займа в старший разряд при выполнении операции сложения (команды №№ 4, 16, 17, 18, 19, 25, 26, 27 и 33);

▪ при выходе единицы за пределы разрядной сетки при выполнении операции сдвига (команды №№ 7, 8, 9, 10 и 11).

Единичное значение признака C при выполнении операций сложения и вычитания с числами без знака свидетельствует о получении неправильного результата операции вследствие переполнения разрядной сетки.

Признак Z принимает единичное значение при получении нулевого результата операции. При выполнении операции вычитания с учётом займа (команды №№ 17, 19 и 26) Z = 1, если нулевой результат получен при выполнении данной и предшествующей операций.

Признак N имеет значение, равное значению старшего разряда кода результата. При выполнении арифметических операций с числами со знаком и отсутствии переполнения разрядной сетки он представляет знак результата.

Признак V принимает единичное значение, если при выполнении арифметической операции с числами со знаком возникло переполнение разрядной сетки.

Признак S = NV представляет знак результата при выполнении арифметических операций с числами со знаком вне зависимости от переполнения разрядной сетки. При переполнении разрядной сетки (V = 1) знак результата противоположен значению в старшем разряде кода результата.

Признак H принимает единичное значение при наличии единицы переноса из разряда D3 в разряд D4 при выполнении операции вычитания и при передаче единицы из разряда D3 в разряд D4 при выполнении операции кода влево.

6.4 Команды с обращением по адресу SRAM

По командам с обращением по