Blink на ассемблере AVR на примере ATtiny13

разделы: AVR, ATtiny13A, АССЕМБЛЕР, дата: 18 марта 2014г.

Если разобраться в предыдущем посте: дизассемблирование blink.hex, где подробно разобрана реализация blink на ассемблере AVR, то проблем с написанием собственного варианта Blink на ассемблере не будет. Вообще-то программа там уже выложена. Осталось только разобраться с преобразованием исходников в hex файлы.

Мой вариант blink.asm:

.equ DDRB, 0x17
.equ PB0, 0x00
.equ PORTB, 0x18
.org 0x00 ; начало
        sbi     DDRB, PB0;   порт PB0 на передачу
        ldi     r25, 0x01;   r25=1
; главный цикл
loop:
        in      r24, PORTB;  r24=PORTB
        eor     r24, r25;    r24 = r24 xor r25
        out     PORTB, r24;  PORTB=r25
        ldi     r18, 0x3F;   r18=0x3F
        ldi     r19, 0x0D;   r19=0x0D
        ldi     r24, 0x03;   r24=0x03
sleep:
        subi    r18, 0x01;  (r18r19r24)-1  вычитание трехбайтного целого числа
        sbci    r19, 0x00
        sbci    r24, 0x00
        brne    sleep;     если значение в r24 не равно нулю, то переход на начало операции вычитания
        rjmp    loop;      возврат на начало главного цикла

Компиляция:

avr-as -mmcu=attiny13 -o blink.o blink.asm
avr-ld -o blink.elf blink.o
avr-objcopy --output-target=ihex blink.elf blink.hex

Смотрим, все ли в порядке:

$ avr-objdump -m avr -D blink.hex

blink.hex:     file format ihex


Disassembly of section .sec1:

00000000 <.sec1>:
   0:   b8 9a           sbi     0x17, 0 ; 23
   2:   91 e0           ldi     r25, 0x01       ; 1
   4:   88 b3           in      r24, 0x18       ; 24
   6:   89 27           eor     r24, r25
   8:   88 bb           out     0x18, r24       ; 24
   a:   2f e3           ldi     r18, 0x3F       ; 63
   c:   3d e0           ldi     r19, 0x0D       ; 13
   e:   81 e0           ldi     r24, 0x03       ; 3
  10:   21 50           subi    r18, 0x01       ; 1
  12:   30 40           sbci    r19, 0x00       ; 0
  14:   80 40           sbci    r24, 0x00       ; 0
  16:   e1 f7           brne    .-8             ;  0x10
  18:   f5 cf           rjmp    .-22            ;  0x4

Читать дальше

Дизассемблирование blink.hex

разделы: AVR, ATtiny13A, АССЕМБЛЕР, дата: 18 марта 2014г.

Ассемблер считается сложным языком программирования. Хотя, припоминая, к слову, функциональное программирование, где нет ни переменных, ни циклов, а вместо них одни рекурсии и функции, я бы поспорил. Но, мне кажется, что я знаю причину такого мнения. Если взять рядовую книжку по предмету, то прежде чем написать свой blink, сперва придется прочитать добрую сотню страниц, если не больше, про архитектуру, регистры, шины, порты и т.д. Не самое легкое чтиво, надо сказать. Взяв для сравнения книжку Кернигана&Ритчи мы найдем "Hello World!" на первой же странице. Весомый аргумент в пользу Си, на мой взгляд.

В предыдущем посте я упоминал, что размер прошивки с программой Blink написанной на Си для ATtiny45 составляет 82 байта. В AVR каждая инструкция вместе с аргументом занимает два байта, т.е. одно слово. 82 делим на 2, получаем 41 ассемблерная инструкция. Наверно, должен сразу оговориться. Если вы не получаете за это деньги, то изучать Ассемблер нет никакого практического смысла, языка Си хватит "за глаза" для написания своих прошивок. НО... иногда желание заглянуть "под капот" бывает слишком сильным;)

Если уж экспериментировать с ассемблером, то для начала, разумно будет выбрать чип попроще. Мой выбор пал на ATtiny13. Его флеш-память составляет всего 1 Кбайт. Опять же 1024 делим пополам, получаем размер программы до 500 инструкций, что для ассемблера совсем немного. По правде говоря, многие устройства работают на этом чипе, на мой взгляд один из самых популярных микроконтроллеров. По счастливой случайности, распиновка ATtiny13 совпадает с распиновкой ATtiny45, следовательно и исходник blink.c не меняется:

// blink.c for AVR ATtiny 13/25/45/85

#include <avr/io.h>
#define F_CPU 1000000UL // частота резонатора 1МГц
#include <util/delay.h>
int main(void) {
 // макрос _BV(число) заменяет конструкцию (1 << число)
 DDRB |= _BV(PB0); // аналог pinMode(PB0,OUTPUT); в Wiring
 for (;;) {
  PORTB ^= _BV(PB0); // инвертируем состояние порта PB0
  _delay_ms(1000); // ждем 1 секунду
 }
 return 0;
}

Ах, чуть не забыл. Про книжки по ассемблеру AVR.

    Для меня очень полезны оказались материалы:
  1. AVR Assemble User Guid
  2. 8-bit AVR Instruction Set.
  3. Юрий Ревич "Практическое программирование микроконтроллеров Atmel AVR на языке ассемблера" 2-е издание. 2011г.

Читать дальше

ATtiny45: blink на чистом Си

разделы: AVR, дата: 7 марта 2014г.

Немного раньше, я расказывал о том, как с помощью Arduino IDE программировать младшее семейство микроконтролеров AVR на примере ATtiny45. В последующем посте я обратил внимание на то, что вес прошивки составил 802 байта. Для ATtiny45 эта цифра не выглядит страшно, но в лишний раз подумаешь что бы связываться c ATtiny 25/24 с их двумя килобатами флеш-памяти. Давайте напишем Blink на Си и посмотрим на размер бинарника.

Как видно на 5-ом пине назначен порт PB0. На него и будем подключать светодиод.

Исходник:

// blink.c for AVR ATtiny 25/45/85

#include <avr/io.h>
#define F_CPU 1000000UL // частота резонатора 1МГц
#include <util/delay.h>
int main(void) {
 // макрос _BV(число) заменяет конструкцию (1 << число)
 DDRB |= _BV(PB0); // аналог pinMode(PB0,OUTPUT); в Wiring
 for (;;) {
  PORTB ^= _BV(PB0); // инвертируем состояние порта PB0
  _delay_ms(1000); // ждем 1 секунду
 }
 return 0;
}

Компиляция:

$ avr-gcc -mmcu=attiny45 -Wall -Os -o blink.elf blink.c
$ avr-objcopy -O ihex blink.elf blink.hex

Читать дальше

ATmega8: прошивка загрузчика Arduino через Arduino IDE, знакомство c AVRDUDE

разделы: AVR, Arduino, Программаторы, дата: 3 марта 2014г.

Идея использовать младшее семейство AVR ATtiny для мелких проектов вместо Arduino — логична и красива, но приходиться учитывать реальное положение вещей. И если посмотреть цены на ebay.com, то получится, что ATmega8 будет лучше и дешевле многих ATtinyXX. Если вы не завод, и не имеете возможность закупаться оптом непосредственно у производителя, то для многих проектов будет проще использовать ATmega8 нежели изгаляться с программной эмуляцией TWI/I2C, UART и пр..

В качестве теории. На ATmega8 работал Arduino NG(next generation). Т.о. скетчи Arduino должны быть полностью совместимы с ATmega8. Вооружившись этим знанием попробуем что-нибудь прошить.

Читать дальше

Программирование микроконтроллеров AVR ATtiny на Arduino IDE

разделы: Arduino, Программаторы, AVR, дата: 23 февраля 2014г.

Часто можно слышать отзывы об Arduino, что это дорого, неэффективно, профанация идеи и т.п. Если задуматься, то окажется, что во многом эта критика справедлива. Одним Arduino сыт не будешь. Если мне требуется микроконтроллер для чего-то простого, например: дисплей и пара кнопок, то использование для такой тривиальной задачи Arduino, действительно можно сравнить с забиванием гвоздей электронным микроскопом. Но если отбросить эмоции и подумать, что наиболее ценное в Arduino-проектах? На мой взгляд, это колоссальный объем открытого кода написанного под различные проекты. Называя вещи своими именами, я не хочу писать с нуля программу для работы микроконтроллера с дисплеем, я хочу использовать уже готовую библиотеку, которую я использовал для Arduino. И не потому что мне "слабо", а потому что я не вижу смысла в изобретении еще одного велосипеда.

О портировании проектов Arduino для “младшего” семейства микроконтроллеров AVR ATtiny пойдет речь в этом посте.

Читать дальше