电工常识之（2）：用AVR位操作指令编写一个8位加法器

只看该作者 · 2010-8-12 09:22

上次看网友们在争论，能不能用最基本的与或非位指令组成加法器，答案是肯定的，大家知道，组成任何复杂的大型计算机，其基本原理离不开最基本的原子操作，即每一位的与或非操作，一般将能同时进行N位的与或非操作的计算机芯片，称作N位MPU，在由于现在有部分童鞋普遍注重结果，喜欢玩**技术，如DSP,ARM,FPGA,CPLD等，以至很多基础都没学好，本想以51单片机的布尔（位）操作指令，写一个8位加法器，同理，童鞋们也可举一反三，写一个减法器，乘法器，除法器，等任何扩展软指令，在很早以前，工业控制上的一位机，就是用此法完成数据的加减法的。

只看该作者 · 2010-8-12 09:32

下面是用AVR布尔操作指令编写的8位加法器源码，为了方便网友们对比验证运行结果，特插入了一个普通的8位加法器，便于读者分段运行，验证对比运行结果。

;-------------------------------------------------------------
;
;                8位加法器
;
;          R16+R17--->R17,R18(低在先)
;
;          输入两个8位常数 var1 和 var2，
;          输出一个16位数 R17,R18(低在先)
;
;-------------------------------------------------------------

.INCLUDE "ADDC__8_8.inc"

   .EQU var1 = 143
   .EQU var2 = 102

.CSEG

.org 0
      RJMP  START

ADD8_8:  ADD R17,R16 ; R16+R17--->R17,R18(低在先)
      LDI R18,0
      ADC R18,R18
      RET

START:
;-------------------------------------------------------------
;       常规8位加法器
;-------------------------------------------------------------

      LDI R16,var1       ; 读入加数、被加数
   LDI R17,var2
      RCALL ADD8_8          ; 8位数相加

;---------------------END-------------------------------------

      NOP
      NOP

;-------------------------------------------------------------
;       布尔指令模拟8位加法器
;-------------------------------------------------------------

      LDI__Rn R16,var1    ; 布尔指令模拟读入加数、被加数
   LDI__Rn R17,var2
      ADDC__8_8             ; 布尔指令模拟8位数相加

;---------------------END-------------------------------------
      NOP
      NOP
STARTEND:
      RJMP  STARTEND

.EXIT

只看该作者 · 2010-8-12 09:39

ADDC__8_8.inc 文件：

;-------------------------------------------------------------
;
;                8位加法器
;
;          R16+R17--->R17,R18(低在先)
;
;
;          输入两个8位常数 var1 和 var2，
;          输出一个16位数 R17,R18(低在先)
;
;
;-------------------------------------------------------------

.macro  LDI__Rn
.if  ((@1 >> 7) & 0x01)
SET
.else
CLT
.endif
BLD  @0,7
.if  ((@1 >> 6) & 0x01)
SET
.else
CLT
.endif
BLD  @0,6
.if  ((@1 >> 5) & 0x01)
SET
.else
CLT
.endif
BLD  @0,5
.if  ((@1 >> 4) & 0x01)
SET
.else
CLT
.endif
BLD  @0,4
.if  ((@1 >> 3) & 0x01)
SET
.else
CLT
.endif
BLD  @0,3
.if  ((@1 >> 2) & 0x01)
SET
.else
CLT
.endif
BLD  @0,2
.if  ((@1 >> 1) & 0x01)
SET
.else
CLT
.endif
BLD  @0,1
.if  (@1 & 0x01)
SET
.else
CLT
.endif
BLD  @0,0
.endmacro

.macro  CLR__Rn
      CLT
      BLD  @0,7
      BLD  @0,6
      BLD  @0,5
      BLD  @0,4
      BLD  @0,3
      BLD  @0,2
      BLD  @0,1
      BLD  @0,0
.endmacro

.macro BMOV ; Rn,b <--- Ri,b
      BST  @2, @3
      BLD  @0, @1
.endmacro

.macro ADDC__1_1 ;(An,n),(Bn,n),(Cy,n)
; (An,n)+(Bn,n)+(Cy,n)==(Cy,n),(An,n)
      SBRS @4,@5    ; Cy,n
      RJMP CyC
CyS: SBRC @2,@3    ; Bn,n
      RJMP SBnS
SBnC: SBRS @0,@1    ; An,n
      RJMP SAnC
SAnS: CLT
      BLD @0,@1    ; An,n
      RJMP ADDC__1_1_END
SAnC: CLT
      BLD @4,@5    ; Cy,n
      SET
      BLD @0,@1    ; An,n
SBnS: RJMP ADDC__1_1_END
CyC: SBRS @0,@1    ; An,n
      RJMP CAnC
CAnS: SBRS @2,@3    ; Bn,n
      RJMP CBnC
CBnS: SET
      BLD @4,@5    ; Cy,n
      CLT
      BLD @0,@1    ; An,n
CBnC: RJMP ADDC__1_1_END
CAnC: BMOV @0,@1,@2,@3 ; An,n,Bn,n
ADDC__1_1_END:
.endmacro

.macro ADDC__8_8 ; R16+R17--->R17,R18(低在先)
      CLR__Rn R18
      ADDC__1_1  R17,0,R16,0,R18,0
      ADDC__1_1  R17,1,R16,1,R18,0
      ADDC__1_1  R17,2,R16,2,R18,0
      ADDC__1_1  R17,3,R16,3,R18,0
      ADDC__1_1  R17,4,R16,4,R18,0
      ADDC__1_1  R17,5,R16,5,R18,0
      ADDC__1_1  R17,6,R16,6,R18,0
      ADDC__1_1  R17,7,R16,7,R18,0
.endmacro

只看该作者 · 2010-8-12 09:22

后来，飞船提议，本栏是AVR版块，一定要用AVR的布尔（位）操作指令写，俺只能听版主的，改用AVR位汇编指令，写一个8位加法器！

大家知道，AVR的布尔操作指令比51单片机要弱，指令中不但没有异或布尔操作指令，连最基本的与、或布尔操作指令都没有。

看来用常规的方法编写，确实有点困难，只能另开途径。

1万 · 2010-8-12 09:32

上程序，哈

只看该作者 · 2010-8-12 09:40

------如何用AVR位操作指令组建一个8位加法器------

------连载完，谢谢关注------

1万 · 2010-8-12 09:44

人家要乘法哦

只看该作者 · 2010-8-12 09:53

饭一口一口吃，慢慢来，俺写个加法算给个提示，离一个星期时限还有好几天，那两位PK者，如有兴趣，写个乘法也不难，大家一起动手写，一起乐，谁先写出算谁赢，何乐而不为？

匠人言：“独乐乐不如众乐乐”，哈哈！

2万 · 2010-8-13 07:24

俺从来都认为汇编的最高境界是如何使用宏，宏的最高境界是将其做成类C的“高级语言”。
裤子2条发放，若飞船有意见，就让他拿出原创来

1万 · 2010-8-13 07:55

用宏不是不好，但若起的名字没有意义，嵌套过多，同看机器码没有啥分别。
BLD @0,@1 ; An,n
BLD @4,@5 ; Cy,n
看了这两句有啥感觉？给俺的感觉是让人摸不着头脑。

1万 · 2010-8-13 08:11

用宏的可以做成C风格，但起名字好坏，决定了程序的可读性。

DELAY（100ms ) //例如象这样起
DELAY（20us )

只看该作者 · 2010-8-13 08:12

谢谢飞船大师指点，俺从没用过AVR汇编，也不懂AVR汇编的精髓，这次是应您的要求，学用AVR汇编写的处女作。

关于宏定义，俺是抄ATMEL公司AVR汇编宏定义的实例，事实上俺也不会用宏，请飞船大师多多指教，怎样写才能让人摸得着头脑，让菜鸟一看就会，一点就通。

请飞船大师在百忙当中，抽点宝贵的时间，写个示范样本出来，让俺等菜鸟学习学习，谢谢。