Fejlesztés Development | CPU | Számítógép Computer | Assembler | Monitor | Függvények Library

Parancsok: Commands: help | ver | mem | dump | load | go | reg | rX,sp,lr,pc,f

Melléklet Appendix

Lang: Nyelv: HU EN

PMon monitor program

A monitor program egy egyszerű firmware, amely lehetővé teszi az alkalmazói programnak a betöltését a számítógép memóriájába. Mivel a PMon a p2223 CPU utasításait felhasználva íródott, és a felhasználóval az UART periférián keresztül tartja a kapcsolatot, ezért csak a p2223 típusú CPU-t tartalmazó, v2 típusú számítógépen használható.

Felhasználói felület

A számítógép UART perifériájához az FPGA kártyán egy USB-UART átalakító van kapcsolva, amelynek az USB portját összeköthetjük egy PC-vel. Az átalakító a PC operációs rendszere számára egy VCP (Virtual COM Port) eszközként látszik, amely aszinkron soros perifériaként használható. A PC-n indítsunk el egy terminál emulátor programot (pl. TeraTerm, putty, stb.) és nyissuk meg az FPGA kártya csatlakoztatásakor létrejövő COM portot. Állítsuk be a 115200,N,8,1 paramétereket.

A PMon egy parancssoros program, amely a prompt kiírása után egy parancs begépelését várja. Az ENTER lenyomása után értelmezi a beírt utasítást és végrehajtja a megfelelő műveletet.

A parancsok egy szóból állnak, amelyet szóközzel elválasztva paraméter(ek) követhet(nek). A paramétereket szóközzel kell elválasztani.

A parancsok a legtöbb esetben rövidíthetőek a szó első betűjével. A paraméterek általában számok, amelyeket hexadecimális számrendszerben kell beírni, 0x, H, $ és egyéb jelek nélkül. Tagolásként a beírt hexadecimális számokba írhatunk . vagy _ jeleket, ezeket a monitor figyelmen kívül hagyja. Az A..F értékű jegyeket kis és nagybetűvel is beírhatjuk.

A monitor által kiírt adatok mindig hexadecimális számrendszerben, nagybetűvel íródnak ki. A könnyebb olvashatóság érdekében a monitor által kiírt 32 bites értékek hexadecimális alakjában négy jegyenként egy _ jel van.

Parancsok

Kiírja a használható parancsok listáját és a szükséges, illetve lehetséges paramétereket.

Kiírja a monitor program és a CPU verzióját, valamint a CPU feature regisztereinek az értékét:

Memória egy adott című rekeszének vizsgálata, vagy módosítása. Az első paraméter a vizsgált rekesz címe (hexadecimálisan). Ha a második paramétert nem adjuk meg, akkor a parancs a megadott című szót írja ki (a címmel együtt), ha megadjuk a második paramétert, akkor először az érték a memóriába kerül, majd ezután íródik ki (a már módosított) memória tartalom.

Egy adott memóriaterület tartalmát listázza ki. A kezdőcímet kötelező megadni. Ha a vég címet nem adjuk meg, akkor 17 egymás utáni szó értéke íródik ki.

Lefordított alkalmazói program betöltése a memóriába. A parancsnak nincs paramétere, a betöltéshez szükséges adatok a lefordított fájlban vannak. A parancs p2h formátumú fájl tartalmát várja, ezt az assembler segítségével állíthatjuk elő.

A parancs kiadása után várakozik, a fájl tartalmát a terminálon kell elküldeni. Erre használjuk a terminál emulátor megfelelő funkcióját. TeraTerm esetén pl. a File menü Send file pontja használható:

Válasszuk ki a lefordított programból készült .p2h kiterjesztésű fájlt:

A program a soros vonalon elküldi a fájl tartalmát. A load parancs értelmezi a fájlban lévő rekordokat, ezeknek a típusát kiírja a terminálra. A memória tartalmat meghatározó rekordoknak megfelelően módosítja a memóriát. A fájl végét jelző rekord után kilép, és újra megjelenik a monitor promptja:

Ez a parancs a felhasználói programot indítja el a megadott címtől. Ha a program visszalép a monitorhoz a megfelelő szubrutin meghívásával, akkor ettől a ponttól a programot lehet folytatni. Ehhez nem kell megadni a go parancsnak paramétert. Ez a módszer nem működik, ha még nem volt átlépés a programról a monitorra.

Kiírja azokat a regiszter értékeket, amelyeket a program betölt a go parancs hatására a felhasználói program indítása előtt. Ezeket az értékeket akkor menti el a monitor program, amikor a felhasználó program visszatér a monitorhoz a megfelelő szubrutin hívással. Az első sor arról tájékoztat, hogy ilyen mentés történt-e már, vagy még nem:

Az utolsó sorban az egyes flag bitek értéke egyenként is látható. A monitor hívása után:

A PC és az LR a hívás helyét követő utasításra mutat, ahonnan a felhasználói program folytatható. Ettől a címtől a programot a paraméter nélküli go parancs kiadásával folytathatjuk.

Az egyes regiszterek elmentett értékeit megjelenítő, illetve megváltoztató parancsok. A regiszter névben (rX) 0 és 15 közötti számokat használhatunk, az r13 helyett írhatunk sp nevet, az r14 helyett lr-t, míg az r15 helyett a pc név is használható. A f név a Flag regiszter elmentett értékének kezelésére szolgál.

Monitor szolgáltatások

A monitor programban található egyes szubrutinok a felhasználói programok fejlesztése során is hasznosak lehetnek, a megfelelő CALL utasításokkal meghívhatók. Az alábbiakban megadjuk a meghívható szubrutinok címeit és a funkciókat.

Az egyes szubrutinok a bemenő és kimenő paraméterek átadására használt regisztereken, és a Flag regiszteren kívül egyéb regisztereket nem módosítanak, az esetleges ettől eltérő eseteket külön jelezzük.

Végleges kilépés az alkalmazói programból a monitor újraindításával. Kezdeti értékre állítja a monitor állapotát, így a felhasználói program a paraméterek nélküli go paranccsal nem folytatható. Ezt a funkciót szubrutinhívás mellett ugró utasításokkal is meghívhatjuk. A funkciónak nincsenek paraméterei.

Visszatérés a monitor programba a felhasználó program állapotának az elmentésével. Ezután a program folytatható a paraméter nélküli go paranccsal. A funkciónak nincsenek paraméterei.

Feltételes visszatérés a monitor programhoz. A szubrutin ellenőrzi, hogy van-e olvasható vett karakter az UART áramkörben. Ha igen, kiüríti az UART-ot és meghívja a callin funkciót, vagyis visszatér a monitorhoz. Olyan program esetében használhatjuk, amely nem végez adat beolvasást a terminálról az UART-on keresztül. A funkciónak nincsenek paraméterei.

A monitor program verziószámának lekérdezése. A függvény az R0 regiszter 1. bájtjában helyezi el a fő verziószámot, a 0. bájtban pedig az al verziószámot.

Normál vagy pakolt sztring átalakítása normál formátumra. A megfelelő méretű kimeneti bufferről a hívás előtt kell gondoskodni.

Bemenő paraméterek:

• R0 bemeneti sztring címe
• R1 kimeneti buffer címe

Eredmény:

Az átalakított sztring az R1-ben megadott memóriacímtől kezdeve.

Normál vagy pakolt sztring átalakítása pakolt formátumra. A megfelelő méretű kimeneti bufferről a hívás előtt kell gondoskodni.

Bemenő paraméterek:

• R0 bemeneti sztring címe
• R1 kimeneti buffer címe

Eredmény:

Az átalakított sztring az R1-ben megadott memóriacímtől kezdeve.

Karakter első előfordulásának keresése egy szövegben.

Bemenő paraméterek:

• R0 keresett karakter
• R1 sztring kezdőcíme

Eredmény:

• R1 a megtalált karakter címe, ha nincs a szövegben, akkor 0.
• R2 a megtalált karakter indexe a szón belül (pakolt szöveg esetén), vagy 0, ha nincs találat.
• F.C találat esetén 1, egyébként 0

Sztringek összehasonlítása, a kis- és nagybetűk különbözőnek számítanak.

Bemenő paraméterek:

• R0, R1 az összehasonlítandó sztringek címei

Eredmény:

• F.C értéke 1, ha a sztringek megegyeznek, egyébként 0.

Sztringek összehasonlítása, a kis- és nagybetűk egyezőnek számítanak.

Bemenő paraméterek:

• R0, R1 az összehasonlítandó sztringek címei

Eredmény:

• F.C értéke 1, ha a sztringek megegyeznek, egyébként 0.

Egy hexadecimális számjegy karakter kódjának szám értékre való átalakítása.

Bemenet:

• R0 karakter ASCII kódja

Eredmény:

• R0 számérték
• F.C értéke 1, ha a karakter hexa karakter volt, egyébként 0

Egy 0-15 közötti számérték átalakítása a megfelelő hexadecimális számjegy ASCII kódjára.

Bemenet:

• R0 átalakítandó számérték. A szubrutin a regiszter 31:4 bitjeit nullázza.

Eredmény:

• R0 hexadecimális számjegy. A szubrutin a 10-15 közötti értékeket kisbetűre (a-f) alakítja.

Hexadecimális szám jegyeit tartalmazó sztring átalakítása számértékké. A szövegben kis- és nagybetűk is használhatók (a-f, A-F), a tagolásra használt . (pont) vagy _ (aláhúzás) karakterek figyelmen kívül maradnak. Érvénytelen karakter esetén a feldolgozás megáll, az eredmény az addig feldolgozott sztring részletnek megfelelő lesz.

Bemenet:

• R0 a sztring kezdőcíme

Eredmény:

• R1 a sztringnek megfelelő számérték.
• F.C értéke 1 lesz, ha a feldolgozás nem talált hibás karaktert, egyébként 0.

Az UART vevő állapotának vizsgálata. Azt mutatja meg, hogy van-e az UART-ban beolvasható vett karakter. A funkciónak nincs bemeneti paramétere.

Eredmény:

• F.C értéke 1, ha van vett karakter, egyébként 0.

Az UART vevő áramkörének kiolvasása. A szubrutin nem vár új karakterre, a vevő állapotát előzőleg a _pm_check_uart funkcióval kell vizsgálni. Nincs bemenő paramétere.

Eredmény:

• R0 a legrégebben vett karakter értéke.

Várakozás egy karakter vételére, majd a karakter kiolvasása az UART áramkörből.

Eredmény:

• F.C értéke 1 lesz, jelezve, hogy volt vett karakter.
• R0 a beérkezett karakter kódja.

Egy karakter kiírása a terminálra (küldése UART-on). A szubrutin először megvárja, hogy az UART küldő áramköre szabad legyen, tehát az előző karakter küldése befejeződjön. Ezután átadja a küldendő karaktert az UART-nak.

Bemenet:

• R0 a küldendő karakter értéke (8 bites adat)

Egy 0 végződésű karaktertömb (sztring) kiírása a terminálra. A szubrutin a sztring tartalmát nem értelmezi, így abban ú.n. escape szekvenciák nem használhatók.

Bemenet:

• R0 sztring címe.

Egy 0 végződésű karaktertömb, majd egy újsor karakter (\n) kiírása a terminálra. Escape szekvenciák nem használhatók.

Bemenet:

• R0 sztring címe.

Egy 32 bites érték kiírása a terminálon hexadecimális számrendszerben, 8 jegyen, bevezető nullákkal. A szubrutin a számjegyek között _ (aláhúzás) karaktert használ tagolásra. Az a-f értékek nagybetűvel íródnak ki.

Bemenet:

• R0 számérték
• R1 két tagolás jel között kiíródó jegyek száma

Egy 32 bites, előjel nélküli (bináris) szám kiírása a terminálra tízes számrendszerben, az értéktől függő számú számjeggyel, bevezető nullák nélkül.

Bemenet:

• R0 számérték

Beágyazott, 0 végződésű karaktertömb kiírása a terminálra. A sztringnek a program kódjában közvetlenül a szubrutint meghívó CALL utasítás után kell lennie. A szubrutin a sztring záró nullája utáni címre fog visszatérni. A funkciónak sem bemeneti, sem kimeneti paraméterei nincsenek. Helyes használatára egy példa:

A sztringet a CALL-t követő DB direktívával kell létrehozni, kettős idézőjelek között, ami biztosítja a záró 0 érték elhelyezését.

Formázott szöveg kiírása a terminálra. A szövegben elhelyezhetők formázó utasítások (% jellel kezdve), amelyek egy adat megfelelő formátumban való kiírását eredményezik. Az adatokat az R1..R12 regiszterekben adhatjuk át, amelyekből sorban annyit használ fel a szubrutin, amennyi formázó utasítás van a szövegben.

Bemenetek:

• R0 a formátum szöveg címe.
• R1-R12 a formázó utasításokhoz szükséges adatok értékei

A szubrutin által kezelt formázó utasítások a következők:

Beágyazott, 0 végződésű formázó szöveg kiírása a terminálra. A formázó szövegnek közvetlenül a CALL utasítás után kell lennie, a további paraméterek a printf szubrutinéval egyeznek (ez a funkció az R0 regiszterben nem vár bemenő adatot).

Előjel nélküli bináris kódolású szám átalakítása BCD kódolásúra. Az R0 regiszterben megadott bemeneti adat maximum 99999999 lehet, az eredmény az R0 regiszterben keletkezik.

ASCII kód átalakítása hét szegmenses kódra, amelyet a megadott karakter kijelzőn való megjelenítéséhez használhatunk.

Bemenet:

• R0 ASCII kód

Eredmény:

• R4 hét szegmenses kód

Megjegyezzük, hogy a kijelzőn nem minden karakter jeleníthető meg, ezek esetében a kimenet 0 lesz. Néhány esetben a kis- és a nagybetűkhöz ugyanazt az eredményt kapjuk (pl e, E), ha csak a karakter egyik formája jeleníthető meg.

Monitor szubrutinok abc sorrendben

Monitor szubrutinok cím szerinti sorrendben