找回密碼
 立即注冊(cè)

QQ登錄

只需一步,快速開(kāi)始

搜索
查看: 6974|回復(fù): 0
打印 上一主題 下一主題
收起左側(cè)

為何AVR使用寫1作為清0中斷標(biāo)志位的手段

[復(fù)制鏈接]
跳轉(zhuǎn)到指定樓層
樓主
關(guān)于“為何AVR使用寫1作為清0中斷標(biāo)志位的手段”這個(gè)問(wèn)題我看過(guò)很多的相關(guān)資料。在AVR的手冊(cè)中并沒(méi)有給出為什么的解釋,只是強(qiáng)調(diào)了“寫1清0中斷標(biāo)志位”。同時(shí)我也看到很多新的芯片,如DSP等,也是采用寫1清零標(biāo)志位的。但沒(méi)有找到更專業(yè)的,或從根源上的說(shuō)明,如果那位有這方面的知識(shí)或資料,歡迎深入的討論學(xué)習(xí)。


下面是我個(gè)人的分析和解釋,供參考。

1。首先從硬件上的考慮,通常的讀寫處理單元是以8BIT字節(jié)為單位的,因?yàn)閿?shù)據(jù)總線一般是8位的倍數(shù)。這樣對(duì)位的操作就不方便,不能直接寫1位(會(huì)改變其它的位),需要先讀到寄存器,然后改動(dòng)1位,最后回寫,需要更多的時(shí)間。

2。對(duì)于RAM操作一般采用直接寫的方式,所以對(duì)RAM基本上沒(méi)有直接的位操作指令。而對(duì)于寄存器是可以直接位操作的,但如果對(duì)所有的寄存器都能實(shí)現(xiàn)位操作,那么硬件結(jié)構(gòu)上就非常復(fù)雜和龐大了,所以必須采用一種折中的處理方法。

3,F(xiàn)在的趨勢(shì)是采用C語(yǔ)言編寫系統(tǒng)程序,而標(biāo)準(zhǔn)的C中,沒(méi)有位變量的概念,最小的單位也是字節(jié)。因此硬件的設(shè)計(jì)上面也要考慮能發(fā)揮C語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。

以上是我分析的原因。因?yàn)橐呀?jīng)超出了我研究的方向(我側(cè)重于應(yīng)用),可能不全面或有偏差。下面回到AVR本身。

我們可以注意到:
1。AVR沒(méi)有“位”空間,也就是說(shuō)沒(méi)有單獨(dú)的“位”地址,所有的位尋址是基于8位的寄存器的,所以基本尋址方式是以寄存器為主的。

2。因此AVR沒(méi)有專門的位尋址指令,它本身的位操作指令很少,都是在寄存器尋址的基礎(chǔ)上,對(duì)寄存器的某位進(jìn)行操作。

3。除了對(duì)狀態(tài)寄存器SREG中的位有直接的操作指令外(SREG太特殊了,必須要有專用的位操作指令),能夠?qū)ζ渌拇嫫鞯奈徊僮鞯闹噶钪挥?個(gè)。
a)BST、BLD。這個(gè)指令的周期是1CK,他是將SREG中的T標(biāo)志位與32個(gè)通用寄存器的位之間交換數(shù)據(jù)的指令。如果要對(duì)32個(gè)寄存器的1位進(jìn)行設(shè)置的話(比如置1),必須先使用指令將SREG中的T置1,然后使用BLD指令將T的值寫到寄存器的某位。需要2個(gè)CK時(shí)間。
b)SBI、CBI。這2條指令是對(duì)前32個(gè)(注意:僅對(duì)前32個(gè)I/O空間。㊣/O空間的寄存器的位進(jìn)行設(shè)置的指令。這2個(gè)指令的執(zhí)行時(shí)間是2個(gè)CK。AVR對(duì)寄存器操作的指令大多數(shù)都是1個(gè)CK,而這2個(gè)指令為何需要2個(gè)CK?原因在與寫的時(shí)候還是8位一起寫,因此改變1位需要先讀,修改1位,再回寫。這樣保證了其它位不變,但時(shí)間需要2個(gè)CK了。

4。正是由于第3點(diǎn)(b),所以PA、PB、PC、PD等I/O口的寄存器均在前32個(gè)I/O空間,這樣就實(shí)現(xiàn)了方便的單獨(dú)的按位控制I/O口了。

5。不同C編譯器,位處理是不同的。ICC、IAR基本沒(méi)有擴(kuò)展位處理,按標(biāo)準(zhǔn)C來(lái)處理,因?yàn)樗麄兛紤]的可移植性更加多些。而CVAVR擴(kuò)展了位變量(放在32個(gè)工作寄存器中)和位操作(僅能對(duì)I/O空間前32個(gè)寄存器),因此用戶使用起來(lái)更方便些。但要注意,對(duì)I/O空間后32個(gè)寄存器,CVAVR也不能實(shí)現(xiàn)位操作的。

====================================================
最后看一下中斷標(biāo)志位的處理。在AVR中對(duì)中斷標(biāo)志位的處理是根據(jù)不同情況采用不同的處理方法的,在上面的英文說(shuō)明中已經(jīng)給出了解釋。有的是進(jìn)入執(zhí)行中斷由硬件清除,有的是讀某個(gè)寄存器后由硬件清除。而軟件清除通常是寫“1”,為什么?

看一下M16的手冊(cè),發(fā)現(xiàn)外部中斷標(biāo)志寄存器GIFR(0X3A)、和T/C的中斷標(biāo)志寄存器TIFR(0X38),都在I/O空間的后32個(gè)地址中,而且全部是中斷標(biāo)志寄存器。因此不管是ICC、IAR、還是CVAVR,肯定不能使用SBI、CBI指令對(duì)位操作了,只能是對(duì)1個(gè)寄存器8位同時(shí)寫操作了。

那么,通常在C中如何改變1位置1呢?通常大家認(rèn)為正確的語(yǔ)句是:XXXX |= 0B00000001;其功能是將XXXX先讀出,然后同0B00000001或,使最低位為1,其它位保持不變。實(shí)際需要3條匯編指令的。改變1位置0:XXXX &= 0B11111110;同樣需要3條匯編指令的。

AVR采用寫“1”清“0”中斷標(biāo)志位(寫“0”不影響標(biāo)志位),那么語(yǔ)句就可以直接使用TIFR = 0B00000001了,只需要2條匯編。將最低位的標(biāo)志位清“0”,同時(shí)保證了其它標(biāo)志位的不變。(。!注意,反而使用TIFR |= 0B00000001是錯(cuò)誤的。!因?yàn),如果其它的位本身?的話,這樣反而也被清掉了)

另外,寫“0”清“0”中斷標(biāo)志位的話,那么寫“1”到中斷標(biāo)志位的話應(yīng)該如何定義呢?中斷標(biāo)志位應(yīng)該是硬件置1的,如果軟件可以置1,會(huì)帶來(lái)更多的麻煩。

實(shí)際上,上面的英文解釋還是不全面的,容易引起一些誤解。
a)只能對(duì)于TIFR、GIFR使用TIFR = 0B00000001這樣的語(yǔ)句,因?yàn)橹挥羞@兩個(gè)寄存器中,全部都是中斷標(biāo)志位。
b)而對(duì)于一些其它的中斷標(biāo)志位,如果它所在的寄存器中還有一些是非中斷標(biāo)志位的,就必須使用XXXX |= 0B00000001的寫法了。
c)對(duì)于非中斷標(biāo)志位的設(shè)置,還是必須使用XXXX |= 0B00000001這樣的形式的。

========================================================
以上的回答,我自己感覺(jué)并沒(méi)有從根本上給出“為什么”的答案,只是從表象中的分析。只是AVR本身采用了這樣的方法,我們要能在使用中能正確的應(yīng)用是我的目的。

至于更專業(yè)的解答,需要微電子專業(yè)的專門設(shè)計(jì)芯片的人士給出回答了。

分享到:  QQ好友和群QQ好友和群 QQ空間QQ空間 騰訊微博騰訊微博 騰訊朋友騰訊朋友
收藏收藏 分享淘帖 頂1 踩
回復(fù)

使用道具 舉報(bào)

本版積分規(guī)則

手機(jī)版|小黑屋|51黑電子論壇 |51黑電子論壇6群 QQ 管理員QQ:125739409;技術(shù)交流QQ群281945664

Powered by 單片機(jī)教程網(wǎng)

快速回復(fù) 返回頂部 返回列表