最近在弄AVR的汇编,遇到了些问题,麻烦热心的网友帮忙看看是怎么回事。
手上的开发板是atmega128a,编译环境是IAR FOR AVR 5.40,仿真器是jtagice。用C编写的代码可以正常编译通过、下载、调试。
用io驱动led,使用定时器中断等都是没有问题的。
阅读了atmega128a的datasheet和8位avr汇编指令的手册,都是atmel官方的。
但是在学习汇编指令时遇到了问题,以下是具体描述:
首先是call指令的问题。
在调试窗口下记录了以下信息:
PC = 0x000FE;//不知道为什么不是16位的,多1个零,很奇怪。先不管,接着往下看。
SP = 0x013D;
当前栈中的数据如下:
(0x013F) = 0x92;(0x013E) = 0x02;(0x013D) = 0xE0;(0x013C) = 0x02;(0x013B) = 0xAE;(0x013A) = 0x02;
CALL function后:
跳转到对应的function中,没问题。然后栈中,(0x013D) = 0x81;(0x013C) = 0x00;
PC = 0x00138;
SP = 0x013B;
在官方手册中看了CALL的描述,操作流程是:
1).把PC + 2 这个值保存到STACK中
2) .SP = SP -2
3). 目标地址写入PC中,程序跳转
因为AVR的栈是空递减的栈,所以,应该是(0x013D,0x013C) = 0x000FE + 2 = 0x00100;
不知道是(0x013D) = 0x00,(0x013C) = 0x01;还是(0x013D) = 0x01,(0x013C) = 0x00;//其实最开始就是为了研究这个问题的,结果却发现了一堆子问题。
手册真不给力,找了半天没找到,干脆就直接在调试环境下自己验证了,没想到卡在这些问题上了。
而现在的实际情况是SP = 0x013B,这个是没问题的,之前的0x013D - 2 = 0x013B。
但是这个栈里面的0x00 ,0x81就不知道是怎么出来的,根本就没见到0x0100的影子,0x00,0x81到底是怎么冒出来的。
可恨的是,后面插入RETI指令,它居然还能正常返回到之前那个函数的下一句。
这说明0x00,0x81是没问题的,另外,CALL和RETI对栈中PC的存取是对应的,不然就不会正常返回。所以我只需要研究其中一种就知道另一种的顺序了。
RETI的就不列举了。
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小平头技术问答
你是知道的AVR能够实现一级流水-指令预取。也就是执行当前指令的时候预先读取下一条指令,那么PC中保存的是预取的指令。当你执行call的时候,是不会立即跳转的,它是先执行完PC指针中的指令,然后入栈,入栈完毕,进行跳转。入栈也就是取下一条指令。当他执行完PC指向的指令的时候PC就自动+2了。然后取下条指令入栈再+2也就是这样了。你为什么要执行完PC指向的指令才能入栈呢?很明显那条指令是预取的如果直接跳转,那么就相当于只是预取了并没有执行。这是我的理解
再说为什么SP中保存的数据时PC的1/2。这个也很好理解。你是知道的AVR指令双字节对齐。有四字节指令多数是长跳转指令-高字是跳转指令,低字是跳转到的地址。无论怎样都是双字节对齐。根据手册的解释。PC的6-0位表示页内地址。每页128字,256字节。对于AVR64有256个页,那么14-7表示页地址。虽然是6个位地址空间,但是累加起来正好满足。128的Flash扩展使用到了rampz。屏蔽掉rampz之后和64一样。再说为什么是双倍的关系。,PC中始终保存的是字地址,所以入栈之后你看到的就是字地址。但是你仿真读取出来的是字节地址。是编译环境显示的字节地址。。
OK,我觉得我的解释还算合理。看了手册之后也没什么纰漏。
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