Цель работы

1. Изучить по [1] правила программирования МК dsPIC33F на языке Ассемблер ASM30 и особенности использования языка при разработке программ.

2. Создать проект, составить алгоритм и исходный код программы обработки для заданного выражения на языке программирования Ассемблер ASM30. Откомпилировать ее в среде MPLAB IDE и исследовать ход выполнения в симуляторе MPLAB SIM.

Подготовка к выполнению работы

1. Повторить по [1] систему команд и способы адресации МК dsPIC33F.

2. Изучить по [1] основные положения и конструкции языка программирования Ассемблер ASM30.

3. Создать проект, разработать алгоритм и исходный код программы в соответствии с вариантом индивидуального задания (см. пункт 6 данных методических указаний).

4. Изучить порядок работы в среде MPLAB IDE, используя руководство пользователя MPLAB IDE 8 (см. [3]) и методические указания к данной лабораторной работе.

5. Подготовить ответы на вопросы для самоконтроля.

6. Подготовить заготовку отчета (см. содержание отчета).

Вопросы для самоконтроля

1. Какие способы адресации применяются в МК dsPIC33F? Поясните их сущность.

2. Укажите выполняемую операцию и способ адресации для следующих команд МК dsPIC33F: mov #20, W0; mov W0, W1; mov #0x4301, W5; mov W0, [W1]; add W2, #6, [W1]; and W0, W1, W2.

3. Укажите какими директивами языка Ассемблер ASM30 указываются:

- модель используемого МК;

- начало и конец исходного файла кода программы.

4. Какой символ языка Ассемблер ASM30 обозначает числовое значение?

5. Укажите синтаксические правила записи числовых значений в двоичной, десятичной и шестнадцатеричной системах счисления.

6. Что понимают под вершиной стека?

7. Как можно выделить какую-нибудь тетраду результата?

Приборы, оборудование и документация

1. Персональный компьютер.

2. Методические указания к лабораторной работе.

3. MPLAB IDE. Руководство пользователя.

4. Система команд МК dsPIC33F.

Порядок выполнения работы

1. Проверка подготовки учащихся к занятию по вопросам для самоконтроля в виде фронтального или программированного опроса.

2. Проверка выполнения индивидуального домашнего задания.

3. Произвести внешний осмотр персонального компьютера (ПК) и убедиться визуально в отсутствии каких-либо повреждений и дефектов.

4. Включить ПК.

5. Выполнить тренировочное задание на примере программы вычисления значения выражения (25 + 13) × (18 – 9). Результаты промежуточных вычислений хранить в рабочих регистрах. Выделить младшую тетраду результата и поместить ее в старшую. Проверить корректность выполнения алгоритма в симуляторе MPLAB IDE, а также проверить содержимое рабочих регистров МК.

5. 1 Запустите MPLAB IDE. Выберите пункт меню «Project → Project Wizard…» (рисунок 18.1).

5. 2 В приветственном окне мастера создания проекта нажмите кнопку «Далее» (рисунок 18.2).

Рисунок 18.1 – Запуск мастера создания проекта

Рисунок 18.2 – Окно приветствия мастера создания проекта

5.3 В окне выбора микроконтроллера установите dsPIC33fj32mc204 (рисунок 18.3) и нажмите кнопку «Далее».

Рисунок 18.3 – Выбор микроконтроллера

5. 4 В окне выбора языка программирования в качестве инструмента программирования (Active Toolsuite) установите «Microchip C30 Toolsuite», и выберите язык программирования Assembler ASM30 (рисунок 18.4) и нажмите кнопку «Далее».

Рисунок 18.4 – Выбор средства и языка программирования

5. 5 В окне выбора пути к каталогу сохранения файлов проекта выберите «Browse…» (рисунок 18.5).

5. 6 В открывшемся окне выберите путь: «Мой компьютер\Локальный дискD\Lan\DSPIC33\TE111\Ivanov\LR18\».

Примечание – Фамилию учащегося, набранную буквами английского алфавита, выбрать из списка своей учебной группы и создать папку для лабораторной работы №18.

В поле «Имя файла» задайте имя файла: LR18. Нажмите «Сохранить». В открывшемся окне (рисунок 18.5) в поле «Create New Project File» конечный пункт должен выглядеть так: «D:\Lan\DSPIC33\TE111\Ivanov\LR18\LR18». Нажмите кнопку «Далее».

Рисунок 18.5 – Выбор каталога для сохранения проекта

5. 7 В открывшемся окне (рисунок 18.6) добавим существующие файлы в проект: «+C\+Program Files (x86)\+Microchip\+MPLAB ASM30 Suite\+bin». В открытой папке выбрать файл «pic30-as.exe» и добавить его, нажав «Add». Нажать кнопку «Далее».

Рисунок 18.6 – Добавление существующих файлов в проект

5. 8 В открывшемся окне суммарной информации по проекту убедитесь, что МК и средство программирования выбраны правильно и нажмите кнопку «Готово» (рисунок 18.7).

Рисунок 18.7 – Суммарная информация по проекту

5. 9 После создания проекта в него необходимо добавить файлы с исходным кодом программы МК. Для этого необходимо воспользоваться пунктом меню «File → New». В открывшемся окне (рисунок 18.8) наберите листинг программы вычисления значения выражения (25 + 13) × (18 – 9), которая приведена в методических указаниях к данной лабораторной работе.

Примечания

1 Метки (например, «__reset:») начинаются с первой колонки с двойного символа подчеркивания «__» и набираются строчными буквами, а мнемоники инструкций (команд) МК должны начинаться со второй (и далее) колонки.

2 Операнды должны быть отделены от мнемоники не менее чем одним символом пробела. Список операндов разделяется запятыми.

Рисунок 18.8 – Исходный код тренировочной программы

5. 10 После написания исходного кода тренировочной программы с помощью пункта меню «File → Save As…» откройте окно «Сохранить как» и в строке «Имя файла» задайте название исходного кода программы, как: «main.s», где «.s» – формат файла (рисунок 18.9) и нажмите «Сохранить».

Рисунок 18.9 – Сохранение исходного кода тренировочной программы

5. 11 В открывшемся окне «LR18.mсw» кликнуть правой кнопкой мыши по кнопке «Source Files» и выбрать пункт «Add Files…» (рисунок 18.10).

Рисунок 18.10 – Инспектор проекта

5. 12 В открывшемся окне «Add Files to Project» выбрать сохраненный файл «main.s» и нажать «Открыть» (рисунок 18.11). Результат открытия показан на рисунке 18.12.

Рисунок 18.11 – Открытие исходного кода тренировочной программы

Рисунок 18.12 – Инспектор результата открытия исходного файла проекта

5. 13 После написания исходного кода тренировочной программы для получения файла прошивки МК требуется скомпилировать проект. Для этого необходимо воспользоваться пунктом меню «Project → Build All» (рисунок 18.13).

Рисунок 18.13 – Компилирование проекта

В случае обнаружения ошибок в исходном коде соответствующие сообщения будут выведены в область уведомлений. В таком случае необходимо исправить ошибки и запустить заново компилирование проекта. В успешном случае в область уведомлений будет выведено сообщение «BUILD SUCCEEDED» (рисунок 18.14).

Рисунок 18.14 – Результат компилирования проекта

5. 14 Интегрированная среда MPLAB IDE имеет в своем составе встроенный симулятор, который позволяет отлаживать программу еще до программирования МК. Во время симуляции существует возможность просматривать состояние всех регистров МК, локальных переменных программы, а так же имитировать входные сигналы.

Для того чтобы воспользоваться симулятором, необходимо после компиляции проекта с помощью пункта меню «Debugger → Select Tool» выбрать симулятор MPLAB SIM (рисунок 18.15).

Для запуска программы используется пункт меню «Debugger  Run». Во время выполнения программы симулятор MPLAB SIM позволяет отображать значения регистров и объявленных переменных. Для вывода окна регистров следует воспользоваться пунктом меню «View → Special Function Registers» (рисунок 18.16).

Рисунок 18.15 – Выбор симулятора MPLAB SIM

Рисунок 18.16 – Окно регистров микроконтроллера

Просмотреть содержимое рабочих регистров, используемых в тренировочной программе, и записать их значения в отчет.

В случае, когда необходимо отображать значение не только специальных регистров, но и любых пользовательских переменных, следует воспользоваться инструментом «Watch». Запуск инструмента осуществляется с помощью пункта меню «View → Watch». Инструмент подразумевает задание списка необходимых для мониторинга регистров и переменных. Для этого необходимо либо выбрать регистр из предлагаемого списка и нажать кнопку «Add SFR», либо ввести название переменной или регистра в столбце «Symbol Name» (рисунок 18.17).

Рисунок 18.17 – Окно инструмента «Watch»

6 Выполнить индивидуальное задание согласно заданному варианту (таблица 18.1).

Таблица 18.1 – Исходные данные к индивидуальному заданию

Номер варианта	Номер задания	Номер варианта	Номер задания
1, 2	1	9, 10	5
3, 4	2	11, 12	6
5, 6	3	13, 14	7
7,8	4	—	—

6. 1 Составить алгоритм и исходный код программы на языке программирования Ассемблер ASM30, скомпилировать ее и проверить корректность выполнения алгоритма в симуляторе MPLAB SIM, а также проверить содержимое использованных рабочих регистров МК.

Задание 18.1. Загрузить в регистр число 15. Сложить его с 25 и результат поместить на вершину стека. Поместить по адресу 20 h внутренней памяти данных младшую десятичную цифру результата, а по адресу 21 h – старшую.

Задание 18.2. Найти разницу чисел 4836 и 2454. Младший байт результата поделить на 2. Поместить по адресу 30 h внутренней памяти данных младшую десятичную цифру результата, а по адресу 32 h – старшую.

Задание 18.3. Найти адрес ячейки памяти данных путем перемножения двух чисел 0С h и 0E h. В эту ячейку записать результат логической операции «Исключающее ИЛИ» между текущим содержимым регистра W0 и числа 09 h.

Задание 18.4. Найти частное чисел 236 и 59. Результат умножить на 8 используя операции сдвига. По вычисленному таким образом адресу ячейки внутренней памяти данных размесить результат двойного декремента полученного числа.

Задание 18.5. Загрузить регистр W7 числом 023 h. Найти сумму W7 + 32. В ячейку внутренней памяти данных, расположенную по вычисленному таким образом адресу, загрузить число десятичных единиц результата сложения.

Задание 18.6. Вычислить значение выражения (81 + 64) × (112 - 25) OR 10011010 b, сохраняя промежуточные результаты в стеке.

Задание 18.7. Найти разницу чисел 4801 и 209. Число десятичных единиц старшего байта результата поместить в старшую тетраду порта RA. Младшую тетраду оставить без изменений.

6. 2 Создать проект LR18_X, где «Х» – номер варианта. Для этого выполнить указания пунктов 5. 1 …5. 14.

7 После проверки преподавателем результатов работы закрыть MPLAB IDE и выключить ПК.

8 Оформить отчет и сдать зачет.