Приложение 4 Базовые команды Atmel AVR

Система команд микроконтроллеров Atmel AVR довольно обширна и включает в себя от 90 до 133 команд, в зависимости от разновидности микроконтроллера. Далее приводится выборочный перечень наиболее часто употребляемых команд по группам. Приведенных команд в принципе достаточно для того, чтобы составить большинство законченных программ для МК AVR, хотя многие полезные, но редко употребляемые команды (такие как eor, сом, neg и др.), здесь отсутствуют. Поэтому для полноценной работы следует иметь полный справочник по командам. Краткие таблицы команд прилагаются ко всем описаниям МК, полный перечень команд на русском имеется в пособиях [1] и [2] (берегитесь неточностей, которые встречаются в первых изданиях этих пособий!). Официальный перечень команд на английском (AVR Instruction Set) можно скачать с сайта atmel.com в виде PDF-документа.

Будьте внимательны при работе с командами: следует обращать внимание на то, что некоторые команды могут быть применены только к определенным регистрам (к примеру, операции с константами работают только со старшими 16 регистрами, начиная с R16), а сами константы не всегда могут иметь полный диапазон значений. Поэтому следует внимательно смотреть характеристики команд, прежде чем использовать их в программе. Команды, помеченные серым цветом, действительны не для всех моделей AVR (для семейства Mega, как правило, действительны все, но стоит уточнить по описанию конкретного контроллера).

В табл. П4.1—П4.6 приняты следующие сокращения: РОН (регистр общего назначения), РВВ — регистр ввода/вывода, PC — счетчик команд (программный счетчик, Program Counter). Буквой с в регистре флагов SREG обозначается флаг переноса (устанавливается при возникновении переноса при арифметических операциях), буквой z — флаг нуля (устанавливается по равенству операндов при сравнении). Последний не путать с парой регистров R31:R30, которые задействованы в командах переноса данных, и также обозначаются буквой z. В этих командах используются также обозначения X (пара регистров R27:R26) и Y (пара регистров R29:R28).

Арифметические и логические команды

Арифметические и логические команды приведены в табл. П4.1.

Команды операций с битами

Команды операций с битами приведены в табл. П4.2.

_{¹ Команды SBI и CBI действительны для PBB по первым 32 адресам (0…31)}

Команды сравнения

В операциях сравнения с регистрами производятся те же действия, что и в соответствующих арифметических и логических операциях, однако результат никуда не помещается (и, соответственно, операнды не портятся), лишь устанавливаются соответствующие флаги (C и Z) в регистре флагов SREG. Значением этих флагов в дальнейшем определяется работа тех команд условного перехода, которые употребляются в паре с командами сравнения (исключение составляет опущенная здесь и редко употребляемая команда CPSE, которая содержит сравнение и переход «в одном флаконе»). Описание команд сравнения приведено в табл. П4.3.

Команды передачи управления

Команды передачи управления делятся, с одной стороны, на команды безусловного перехода и похожие на них команды вызова подпрограмм (последние от первых отличаются тем, что явно размещают в стеке содержимое счетчика команд для последующего возврата из подпрограммы), с другой стороны, — на команды условного перехода, т. е. нарушения последовательности выполнения операторов по какому-то условию. Большинство таких команд оперируют с адресом в памяти (К) оператора, на который производится переход. В тексте ассемблерных программ абсолютные или относительные числа, обозначающие адрес, в команды передачи управления не подставляются, вместо них указывают метки, которые затем компилятор интерпретирует, как абсолютный адрес. Команды, начинающиеся с буквы «В» (от Branch— «ветка») предполагают предварительный вызов одной из команд сравнения. Описание команд передачи управления приведено в табл. П4.4—П4.5.

Команды безусловного перехода и вызова подпрограмм

¹ _{Для устройств с максимально возможным объемом памяти программ до 64 К слов (128 кбайт).}

Команды условного перехода

¹ _{Значение 2 — если следующая команда занимает одно слово (два байта) и 3 — если следующая команда занимает два слова (четыре байта).}

² _{Команды SBIC и SBIS действительны только для РВВ по первым 32 адресам (0..31).}

Команды переноса данных

В табл. П4.6 приведено описание команд переноса данных.

Команды управления системой

В табл. П4.7 приведены команды управления системой.