Программирование в машинных кодах и на языке ассемблера. LIST – Включить генерацию листинга. Директивы определения сегментов и процедур
Ассемблеры MASM, TASM и WASM отличаются между собой. Однако создание простых программ для них практически не имеет отличий, за исключением самого ассемблирования и компоновки.
Итак, наша первая программа для MASM, TASM и WASM, которая выводит английскую букву «A» в текущей позиции курсора, то есть в левом верхнем углу экрана:
Model tiny .code ORG 100h start: MOV AH,2 MOV DL,41h INT 21h INT 20h END start Этот текст можно набрать в любом простом текстовом редакторе – например в БЛОКНОТЕ (NotePad) от WINDOWS (но не в Word и не в другом «навороченном»). Однако я рекомендую «продвинутый» текстовый редактор с подсветкой синтаксиса, например, PSPad (см. раздел ). Затем сохраняем этот файл с расширением.asm, например, в папке MYPROG. Назовем файл atest. Итак, мы получили: C:\MYPROG\atest.asm.
ПРИМЕЧАНИЕ
Обратите внимание, что в первой команде мы записали 2 вместо 02h. MASM, TASM и WASM,
как и Emu8086, допускают такие «вольности». Хотя можно написать 02h – ошибки не будет.
Пояснения к программе :
.model tiny – 1-ая строка. Директива.model определяет модель памяти для конкретного типа файлов. В нашем случае это файл с расширением COM, поэтому выбираем модель tiny, в которой объединены сегменты кода, данных, и стека. Модель tiny предназначена для создания файлов типа СОМ.
.code – 2-ая строка. Эта директива начинает сегмент кода.
ORG 100h – 3-ая строка. Эта команда устанавливает значение программного счетчика в 100h, потому что при загрузке СОМ-файла в память, DOS выделяет под блок данных PSP первые 256 байт (десятичное число 256 равно шестнадцатеричному 100h). Код программы располагается только после этого блока. Все программы, которые компилируются в файлы типа СОМ, должны начинаться с этой директивы.
start: MOV AH, 02h – 4-я строка. Метка start располагается перед первой командой в программе и будет использоваться в директиве END, чтобы указать, с какой команды начинается программа. Инструкция MOV помещает значение второго операнда в первый операнд. То есть значение 02h помещается в регистр АН. Для чего это делается? 02h - это ДОСовская функция, которая выводит символ на экран. Мы пишем программу для DOS, поэтому используем команды этой операционной системы (ОС). А записываем мы эту функцию (а точнее ее номер) именно в регистр АН, потому что прерывание 21h использует именно этот регистр.
MOV DL, 41h – 5-я строка. Код символа «A» заносится в регистр DL. Код символа «A» по стандарту ASCII – это число 41h.
INT 21h – 6-я строка. Это и есть то самое прерывание 21h – команда, которая вызывает системную функцию DOS, заданную в регистре АН (в нашем примере это функция 02h). Команда INT 21h – основное средство взаимодействия программ с ОС.
INT 20h – 7-я строка. Это прерывание, которое сообщает операционной системе о выходе из программы, и о передаче управления консольному приложению. В том случае, если программа уже откомпилирована и запущена из ОС, команда INT 20h вернет нас в ОС (например, в DOS).
END start – 8-я строка. Директива END завершает программу, одновременно указывая, с какой метки должно начинаться ее выполнение.
Определить устройство для которого компилируетсяПараметры передаваемые директиве – это последовательность выражений разделённых запятыми. Каждое выражение должно быть или числом в диапазоне (-128..255), или в
результате вычисления должно давать результат в этом же диапазоне, в противном случае число усекается до байта, причём БЕЗ выдачи предупреждений.
Если директива получает более одного параметра и текущим является программный сегмент, то параметры упаковываются в слова (первый параметр – младший байт), и если
число параметров нечётно, то последнее выражение будет усечено до байта и записано как слово со старшим байтом равным нулю, даже если далее идет ещё одна
директива DB.
Синтаксис:
МЕТКА: .DB список_выражений
Пример:
.CSEG
consts: .DB 0, 255, 0b01010101, -128, 0xaa
Параметры передаваемые директиве – это последовательность выражений разделённых запятыми. Каждое выражение должно быть или числом в диапазоне (-32768..65535), или
в результате вычисления должно давать результат в этом же диапазоне, в противном случае число усекается до слова, причем БЕЗ выдачи предупреждений.
Синтаксис:
МЕТКА: .DW expressionlist
Пример:
.CSEG
varlist: .DW 0, 0xffff, 0b1001110001010101, -32768, 65535
Синтаксис:
.ENDMACRO
Пример:
.MACRO SUBI16 ; Начало определения макроса
subi r16,low(@0) ; Вычесть младший байт первого параметра
sbci r17,high(@0) ; Вычесть старший байт первого параметра
.ENDMACRO
EQU – Установить постоянное выражение
Директива EQU присваивает метке значение. Эта метка может позднее использоваться в выражениях. Метка которой присвоено значение данной директивой не может быть
переназначена и её значение не может быть изменено.
Синтаксис:
.EQU метка = выражение
Пример:
.EQU io_offset = 0x23
.EQU porta = io_offset + 2
CSEG ; Начало сегмента данных
clr r2 ; Очистить регистр r2
out porta,r2 ; Записать в порт A
ESEG – Сегмент EEPROM
Директива ESEG определяет начало сегмента EEPROM. Исходный файл может состоять из нескольких сегментов EEPROM, которые объединяются в один сегмент при компиляции.
Сегмент EEPROM обычно состоит только из директив ,
href="#DW - Define constant word(s) in program memory and EEPROM">DW
побайтные счётчики положения. Директива может быть использована для размещения
переменных в необходимом месте EEPROM. Директива не имеет параметров.
Синтаксис:
.ESEG
Пример:
var1: .BYTE 1 ; зарезервировать 1 байт для var1
table: .BYTE tab_size ; зарезервировать tab_size байт.
ESEG
eevar1: .DW 0xffff ; проинициализировать 1 слово в EEPROM
EXIT – Выйти из файла
Встретив директиву EXIT компилятор прекращает компиляцию данного файла. Если директива использована во вложенном файле (см. директиву
href="#INCLUDE - Include another file">INCLUDE
Если же файл не является вложенным, то компиляция прекращается.
Синтаксис:
.EXIT
Пример:
.EXIT ; Выйти из данного файла
INCLUDE – Вложить другой файл
Встретив директиву INCLUDE компилятор открывает указанный в ней файл, компилирует его пока файл не закончится или не встретится директива
href="#EXIT - Exit this file">EXIT
INCLUDE. Вложенный файл может также содержать директивы INCLUDE.
Синтаксис:
.INCLUDE "имя_файла"
Пример:
; файл iodefs.asm:
.EQU sreg = 0x3f ; Регистр статуса
.EQU sphigh = 0x3e ; Старший байт указателя стека
.EQU splow = 0x3d ; Младший байт указателя стека
; файл incdemo.asm
.INCLUDE iodefs.asm ; Вложить определения портов
in r0,sreg ; Прочитать регистр статуса
LIST – Включить генерацию листинга
Директива LIST указывает компилятору на необходимость создания листинга. Листинг представляет из себя комбинацию ассемблерного кода, адресов и кодов операций. По
умолчанию генерация листинга включена, однако данная директива используется совместно с директивой для получения листингов отдельных частей исходных файлов.
Синтаксис:
.LIST
Пример:
LISTMAC – Включить разворачивание макросов в листинге
После директивы LISTMAC компилятор будет показывать в листинге содержимое макроса. По умолчанию в листинге показывается только вызов макроса и передаваемые
параметры.
Синтаксис:
.LISTMAC
Пример:
.MACRO MACX ; Определение макроса
add r0,@0 ; Тело макроса
eor r1,@1
LISTMAC ; Включить разворачивание макросов
MACX r2,r1 ; Вызов макроса (в листинге будет показано теломакроса)
MACRO – Начало макроса
С директивы MACRO начинается определение макроса. В качестве параметра директиве передаётся имя макроса. При встрече имени макроса позднее в тексте программы,
компилятор заменяет это имя на тело макроса. Макрос может иметь до 10 параметров, к которым в его теле обращаются через @0-@9. При вызове параметры перечисляются
через запятые. Определение макроса заканчивается директивой .
По умолчанию в листинг включается только вызов макроса, для разворачивания макроса необходимо использовать директиву . Макрос в листинге показывается знаком +.
Синтаксис:
.MACRO макроимя
Пример:
.MACRO SUBI16 ; Начало макроопределения
subi @1,low(@0) ; Вычесть младший байт параметра 0 из параметра 1
sbci @2,high(@0) ; Вычесть старший байт параметра 0 из параметра 2
.ENDMACRO ; Конец макроопределения
CSEG ; Начало программного сегмента
SUBI16 0x1234,r16,r17 ; Вычесть 0x1234 из r17:r16
NOLIST – Выключить генерацию листинга
Директива NOLIST указывает компилятору на необходимость прекращения генерации листинга. Листинг представляет из себя комбинацию ассемблерного кода, адресов и
кодов операций. По умолчанию генерация листинга включена, однако может быть отключена данной директивой. Кроме того данная директива может быть использована
совместно с директивой для получения листингов отдельных частей
исходных файлов
Синтаксис:
.NOLIST
Пример:
.NOLIST ; Отключить генерацию листинга
.INCLUDE "macro.inc" ; Вложенные файлы не будут
.INCLUDE "const.def" ; отображены в листинге
.LIST ; Включить генерацию листинга
ORG – Установить положение в сегменте
Директива ORG устанавливает счётчик положения равным заданной величине, которая передаётся как параметр. Для сегмента данных она устанавливает счётчик положения в
SRAM (ОЗУ), для сегмента программ это программный счётчик, а для сегмента EEPROM это положение в EEPROM. Если директиве предшествует метка (в той же строке) то
метка размещается по адресу указанному в параметре директивы. Перед началом компиляции программный счётчик и счётчик EEPROM равны нулю, а счётчик ОЗУ равен 32
(поскольку адреса 0-31 заняты регистрами). Обратите внимание что для ОЗУ и EEPROM используются побайтные счётчики а для программного сегмента – пословный.
Синтаксис:
.ORG выражение
Пример:
.DSEG ; Начало сегмента данных
ORG 0x37 ; Установить адрес SRAM равным 0x37
variable: .BYTE 1 ; Зарезервировать байт по адресу 0x37H
CSEG
.ORG 0x10 ; Установить программный счётчик равным 0x10
mov r0,r1 ; Данная команда будет размещена по адресу 0x10
SET – Установить переменный символический эквивалент выражения
Директива SET присваивает имени некоторое значение. Это имя позднее может быть использовано в выражениях. Причем в отличии от директивы
href="#EQU - Set a symbol equal to an expression">EQU
Синтаксис:
.SET имя = выражение
Пример:
.SET io_offset = 0x23
.SET porta = io_offset + 2
CSEG ; Начало кодового сегмента
clr r2 ; Очистить регистр 2
Директивы представляют собой команды управления компилятором. Объявление каждой из них должно начинается с точки. Практика показывает, что в любом ассемблере наиболее интенсивно используется только порядка 10…20 директив. Все остальные либо не являются обязательными, либо отвечают за управление, лишь незначительными свойствами компилятора. К “основным”, характерным и для ассемблеров других процессоров, относятся директивы.equ, .org, .def, .сseg, .dseg и т.д. Ну, а такие директивы, как.dq, .exit, .listmac в реальных программах встречаются действительно очень редко. Ниже приведен перечень, описание и примеры использования директив фирменного ассемблера микроконтроллеров AVR.
Директива.include подставляет текстовый файл в то место программы, где происходит ее употребление. В дополнении к этому сам файл подстановки также может содержать директиву.include. Если файл расположен в директории проекта или в одной из служебных папок, то вместо полного пути, допускается указывать, лишь ссылку на его имя.
Директива.include
Синтаксис написания:
.include "{путь к файлу}"
Пример использования:
Include "m8def.inc" ;вставка стандартного заголовочного файла
Директива.exit указывает ассемблеру место окончания файла исходного текста. Все операторы, находящиеся после директивы, становятся невидимыми для компилятора. Если.exit встречается в подключаемом файле, то сборка проекта заканчивается строкой, где расположена директива.include. В случае отсутствия директивы.exit, конечной точкой сборки считается последняя строка исходного текста.
Директива.exit
Синтаксис написания:
.exit
Пример использования:
Exit ;конец файла
Директивы.nolist и.list служат для управления файлом листинга, который обычно генерируется после сборки проекта. Первая из них запрещает, а другая, соответственно, разрешает вывод информации в файл. Директива.list отменяет действие.nolist и наоборот.
Директивы.nolist, .list
Синтаксис написания:
.nolist, .list
Пример использования:
Nolist ;запретить вывод текста файла “m8def.inc” .include "m8def.inc" ;в файл листинга программы.list ;продолжить вывод информации
Директива.equ присваивает символьному имени некоторое числовое значение. Символьное имя должно быть уникальным и не может быть изменено в процессе написания программы. Директива не может применяться для назначения символьных имен регистрам общего назначения.
Директива.equ
Синтаксис написания:
.equ {символьное имя} = {выражение}
Пример использования:
Equ DDRB = 0x17 ;присвоение имени DDRB значения 0x17 .equ PORTB = DDRB + 1 ;присвоение имени PORTB значения 0x18
Директива.set производит то же самое действие, что и.equ. Но в отличии от последней, символьное имя может быть переопределено в любом месте программы.
Директива.set
Синтаксис написания:
.set {символьное имя} = {выражение}
Пример использования:
Set OFFSET = 0x100 ;присвоение имени OFFSET значения 0x100 . .set OFFSET = OFFSET + 1 ;переопределение значения OFFSET
Директива.def присваивает символьное имя одному из регистров общего назначения. В дальнейшем ходе программы данное имя может быть отменено директивой.undef.
Директивы.def, .undef
Синтаксис написания:
.def {символьное имя} = {регистр}
.undef {символьное имя}
Пример использования:
Def temp = R16 ;присвоение регистру R16 имя temp .undef temp ;отмена дальнейшего использования имени temp
Директивы.db, .dw, .dd, .dq предназначены для резервирования памяти микроконтроллера под инициализированные данные. Все они могут применяться только в сегментах кода и EEPROM-памяти. Разница между этими директивами заключается в разрядности, представляемых данных. Директива.db резервирует байты, .dw – слова, .dd – двойные слова. В редких случаях может так же оказаться удобным использование директивы.dq, резервирующей 64-разрядные данные.
Директивы.db, .dw, .dd, .dq
Синтаксис написания:
{метка}: .db {8-разрядные данные}
{метка}: .dw {16-разрядные данные}
{метка}: .dd {32-разрядные данные}
{метка}: .dq {64-разрядные данные}
Пример использования:
Label: .db 0xFA, 250, -6, 0b11111010 .dw 0xFADE, 64222, -1314, 0b1111101011011110 .dd 0xFADEEFCA, 4208914378, -86052918 .dq 0xFADEEFCAEFBACDEF, 18077149609196178927, -521103510453211
Директива.byte резервирует память под неинициализированные данные в сегментах SRAM и EEPROM.
Директива.byte
Синтаксис написания:
{метка}: .byte {количество резервируемых данных}
Пример использования:
Equ PAGESIZE = 0x20 buffer: . byte 2*PAGESIZE ;резервирование 64 байт в SRAM
Директивы.dseg, .eseg, .cseg определяют начало сегментов данных, EEPROM-памяти и кода соответственно. В исходном файле каждый из сегментов может быть представлен только в одном экземпляре. В случае если все эти директивы отсутствуют в программе, компилятор по умолчанию считает, что все операторы расположены в секции кода.
Директивы.dseg, .eseg, .cseg
Синтаксис написания:
.dseg
.eseg
.cseg
Пример использования:
Dseg ;начало сегмента данных buffer: . byte 32 ;резервирование 32 байт под буфер в SRAM .cseg ;начало сегмента кода rjmp initial . string: .db "ATmega8",0 ;строка, хранящаяся во FLASH-памяти.eseg ;начало сегмента EEPROM-памяти _var: .byte 2 ;резервирование 2-ух байт под переменную _var _cnst: .db 0xAA ;резервирование байта под переменную _cnst = 0xAA
Директива.org позволяет задать компилятору начальный адрес в пределах сегментов кода, данных и EEPROM-памяти. В случае применения в сегменте кода, директива определяет адрес размещения 16-разрядного слова программ.
Директива.org
Синтаксис написания:
.org {начальный адрес}
Пример использования:
Equ SRAM_START = 0x60 .equ RAMEND = 0x045F .dseg ;начало сегмента данных.org SRAM_START ;резервирование 32 байт в SRAM под буфер, buffer: . byte 32 ;начиная с адреса 0x60 .cseg ;начало сегмента кода.org 0 ;вектор сброса по адресу 0 rjmp initial . .org 0x50 ;начало основной программы с адреса 0x50 initial: ldi temp,high(RAMEND) ;инициализация стека out SPH,temp ldi temp,low(RAMEND) out SPL,temp .
Директивы.macro, .endmacro (.endm), определяющие начало и конец макроса соответственно.
Директивы.macro, .endmacro (.endm)
Синтаксис написания:
.macro {имя макроса}
Пример использования:
Macro set_bit ;объявление макроса установки бита порта sbi @0,@1 ;установить бит @1 регистра порта @0 sbi @0-1,@1 ;настроить на вывод линию @1 регистра DDRx .endm . set_bit PORTB,0 ;установить на линии 0 порта B лог.1
Директива.listmac разрешает расширенный вывод текста макросов в файле листинга. В этом случае содержимое каждого макроопределения, встретившегося в программе, отображается целиком. Если директива не используется, то код в нутрии макроса не приводится.
Директива.listmac
Синтаксис написания:
.listmac
Пример использования:
Listmac ;разрешить разворачивать текст макросов в файле листинга
Директивы.message, .warning, .error предназначены для вывода в окно сборки проекта дополнительной информации о ходе компиляции программы. Директива.message генерирует сообщение для строки, в которой был встречен ее вызов. Применение.warning приводит к выдачи предупреждения, а.error – к сообщению об ошибки. В последнем случае сборка проекта прекращается.
Директивы.message, .warning, .error
Синтаксис написания:
.message "{текст сообщение}"
.warning "{текст предупреждения}"
.error "{текст соодщения об ошибки}"
Пример использования:
Message "Macros has been called here." .warning "Too high frequency!" .error "Wrong macro argument!"
Группа директив условной компиляции.ifdef, .ifndef, .if, .else, elif, .endif используются для вставок программного кода в зависимости от различных условий. Директива.ifdef проверяют наличие объявления некоторого символьного имени. За директивой может следовать набор команд, которые будут подставлены в текст, если условие проверки “истина” (имя было объявлено). Директива.ifndef противоположна.ifdef проверяет отсутствие объявления символьного имени. Директива.if производит подстановку кода, когда выполняется условие сравнения, указанное в качестве ее параметра. Команды, которые должны выполняться, в случае если условие директивы.if “ложно” – располагаются после директивы.else. Ветвление типа “если” - “то” может иметь несколько уровней вложения благодаря директиве.elif. Каждый блок проверки, начинающийся с.ifdef, .ifndef, .if, должен быть закрыт директивой.endif.
Директивы if, .ifdef, .ifndef, .else, elif, .endif
Синтаксис написания:
.ifdef {символ} (или.ifndef {символ})
.if {условие}
.else {выражение} (или.elif { условие})
.endif
Пример использования:
Macro del_ms ;макрос, формирующий задержку времени в мс.ifndef FREQ ;если не объявлена константа FREQ (частота в Гц), .warning "Undefined FREQ constan!" ;выдаем предупреждение и.equ FREQ = 1000000 ;присваиваем по умолчание значение 1 МГц.endif .equ DELAY = (@0*FREQ)/4000 ;величина задания задержки времени.if DELAY > 65535 ;если DELAY размером больше 2 байт, то.error “Integer overflow in DELAY!” ;реализация макроса не возможна.else push XL ;сохраняем в стеке рабочие регистры XL, XH push XH ldi XH,high(DELAY) ;цикл задержки времени ldi XL,low(DELAY) sbiw XH:XL,1 brne PC-1 pop XH pop XL ;восстанавливаем из стека рабочие регистры XH, XL .endif .endm . .equ FREQ = 2000000 ;объявление тактовой частоты 2 МГц. del_ms 25 ;формирование задержки времени в 25 мс
