| ไมโครคอนโทรลเลอร์ |
|
|
||||
|
|
สถาปัตยกรรมและโครงสร้างของไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล MCS -51 ในสมัยก่อนการเรียนการสอนและการประยุกต์ใช้งานที่ควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์หรือไมโครโปรเซสเซอร์จะต้องใช้ความพยายามสูงในการต่อวงจรควบคุมที่มีส่วนประกอบของวงจรจำนวนมากและซับซ้อน ยิ่งไปกว่านั้น ภาษาแอสเซมบลี (Assembly) ที่ใช้เขียนเพื่อควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ก็ทำได้ลำบาก เพราะเครื่องมือต่างๆมีอย่างจำกัด ซึ่งยุคแรกๆซีพียูขนาด 8 บิตจะมีเบอร์ Z80, 6502, 8085 และไมโครคอนโทรลเลอร์ 8084 ของอินเทลเท่านั้น แต่ในปัจจุบันมีไมโครคอนโทรลเลอร์ MCS-51 ซึ่งเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์รุ่นใหม่ที่สามารถต่อใช้งานได้โดยไม่จำเป็นต้องมีวงจรประกอบมาก มีความสะดวกในการใช้งาน รวมทั้งมีเครื่องมือในการพัฒนาโปรแกรมหลากหลาย สามารถเขียนได้ทั้งภาษาแอสเซมบลีและภาษาระดับสูง เช่น ภาษาซี ภาษาเบสิก เป็นต้น MCS-51 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ออกแบบมาเพื่อสนองความต้องการของผู้ใช้แบบสำเร็จในไอซีตัวเดียว คือ มีสายสัญญาณอินพุต/เอาต์พุตภายในตัว พอร์ตของอินพุตและเอาต์พุตบัฟเฟอร์ที่เชื่อมต่อกับวงจรภายนอก (interface) และสายสัญญาณควบคุมอื่นๆที่ใช้สำหรับแยกสายสัญญาณข้อมูลกับสายสัญญาณกำหนดตำแหน่งหน่วยความจำ และยังมีชุดคำสั่งพิเศษเพื่อจัดการข้อมูลเพิ่มขึ้นอีก นอกจากนั้นยังมีวงจรนับเวลาและตั้งเวลาด้วย ข้อสำคัญคือ มีการพัฒนาภายในไมโครคอนโทรลเลอร์ให้มีหน่วยความจำเป็นแบบแฟลช (Flash Memory) ทำให้สามารถโปรแกรมข้อมูลในหน่วยความจำโปรแกรมได้โดยไม่ต้องถอดตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ออกจากวงจร เรียกว่า การโปรแกรมภายในวงจร (In-System Programming) และมีการติดต่อแบบ SPI (Serial Peripheral Interface) ทำให้การพัฒนาและการแก้ไขปรับปรุงโปรแกรมทำได้สะดวก 1.1 คุณสมบัติของไมโครคอนโทรลเลอร์ MCS-51 1. เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาด8บิต 2. มีหน่วยความจำภายในแบบแฟลซขนาด 4 กิโลไบต์ หรือ 8 กิโลไบต์ ที่โปรแกรมได้ภายในวงจร สามารถเขียนและลบได้เป็นพันครั้ง 3. มีสายสัญญาณสำหรับต่อกับอินพุต/เอาต์พุตได้ 32 เส้น(แบบ 2 ทิศทาง) 4. มีหน่วยความจำชั่วคราว(RAM) ภายในขนาด 128 กิดลไบต์ หรือ 256 กิโลไบต์ 5. ใช้ความถี่สัญญาณนาฬิกาตั้งแต่ 0 Hz จนถึง 24 MHz 6. มีวงจรตั้งเวลาและนับเวลาขนาด16 บิต จำนวน 2ชุด หรือ3ชุด 7. มีวงจรรับสัญญาณอินเตอร์รัพต์ได้ไม่ต่ำกว่า6ชนิด 8. สามารถต่อขยายหน่วยความจำภายนอกได้สูงสุด 64 กิโลไบต์ 9. มีวงจรสื่อสาร 2 ทางเต็มอัตรา (full duplex) และมีคำสั่งที่ใช้ภาษาแอสเซมบลี ภาษาแอสเซมบลี ประวัติภาษาแอสแซมบลี้
ภาษาแอสแซมบลี้ เป็นภาษาที่ใช้สัญลักษณ์ในการสื่อความหมาย ภาษาแอสแซมบลีมีลักษณะคำสั่งที่ขึ้นกับเครื่อง คอมพิวเตอร์ที่ใช้งานและมีการแปลคำสั่งให้เป็นภาษาเครื่อง นอกจากภาษาเครื่อง และภาษาแอสแซมบลีแล้ว ยังมีภาษาระดับสูง เช่น Basic Cobol FORTRANซึ่งเป็นภาษา ที่มีคำสั่งใกล้เคียงกับภาษาอังกฤษมาก ทำให้ผู้เขียนโปรแกรม สามารถเขียนโปรแกรมได้สะดวกและรวดเร็วแต่ว่า โปรแกรมที่เขียนด้วยภาษาระดับสูงต้องใช้เนื้อที่เก็บในหน่วยความจำเป็นจำนวนมากอีกทั้งทำงานได้ช้ากว่า ภาษาแอสแซมบลีดังนั้นภาษาระดับสูงจึงไม่นิยมนำมาประยุกต์ใช้กับการทำงาน ที่ระบบการควบคุม ที่มีความสำคัญมาก ภ าษาแอสแซมบลี เหมาะกับโปรแกรมที่ใช้เนื้อที่ในหน่วยความจำไม่มากนัก ทั้งทำงานได้รวดเร็วและ ในการควบคุม การทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ ได้โดยตรง เลเบล และคอมเมนต์ เป็นส่วนที่ผู้เขียนโปรแกรมสามารถใส่หรือละเว้นได้ตามเหมาะสม คำสั่งการทำงาน เป็นส่วนหนึ่ง ที่ต้องการเสมอในทุกคำสั่ง ออปเปอเรนต์ จะมีหรือไม่ขึ้นอยู่กับคำสั่ง เพราะคำสั่งบางชนิดต้องการ ออปเปอเรนต์ คำสั่งบางคำสั่งไม่ต้องการออปเปอเรนต์ ในการเขียนคำสั่งภาษาแอสแซมบลีใช้ช่องว่าง เป็นตัวแยกแต่ละเขตจากกัน เลเบลฟิลด์ (Label Field) เลเบลฟิลด์แรกในคำสั่งภาษาแอสแซมบลี เป็นการให้ชื่อกับตำแหน่งที่อยู่ของคำสั่ง ภาษาแอสแซมบลีคำสั่งนั้น ซึ่งทำให้คำสั่งอื่น ๆ ในโปรแกรมสามารถอ้างถึงคำสั่งที่มีเลเบลนั้น โดยใช้ชื่อของเลเบลได้แทนที่จะใช้ตำแหน่งที่อยู่ของคำสั่ง ทุกคำสั่งในภาษาแอสแซมบลีสามารถ ใช้เลเบลได้ นิยมใช้กันเลเบลจะเป็น Target ของคำสั่ง jump หรือ Procedure call เลเบลหนึ่งประกอบด้วยตัวอักษรได้ถึง 31 ตัวอักษร ซึ่งอาจเป็น ตัวอักษร A ถึง Z ตัวเลข 0 ถึง 9 สัญลักษณ์พิเศษ ?@._$ ตัวแรกในเลเบลจะต้องไม่ใช่ตัวเลข อีกทั้งต้องไม่มีช่องว่างในเลเบล ถ้าต้องการทำให้ดูเหมือน มีช่องว่างให้ใช้เครื่องหมายขีดเส้นใต้ (_) แทนนอกจากนั้น อักษรต่อไปนี้คือ AH,AL,AX,BH, BX,CH.CL,DH,DL,DI,DS,ES,SI, และ SP เป็นอักษรแทนรีจิสเตอร์ จะนำไปใช้เป็นเลเบลไม่ได้ คำสั่งที่เป็น Mnemonic ก็จะนำไปใช้เป็นเลเบลไม่ได้ การใช้ DEBUG เขียนโปรแกรม คำสั่ง D (Dump) ดังที่ปรากฏในจอภาพ คือค่าที่อยู่ในคอมพิวเตอร์ ค่าที่แสดงเป็นเลขฐานสิบหก โดยที่เลขฐานสิบหก 2 ตัวคือ 1 ไบต์ ค่าของเลขฐานสิบหก 2 ตัว มีค่าอยู่ระหว่าง 00h ถึง FFh หรือค่า 0 ถึง 255 ของเลขฐานสิบนั่นเอง บนจอภาพจะบอก address คือตำแหน่งที่อยู่ในหน่วยความจำและ Content คือค่าที่อยู่ในตำแหน่งนั้น ๆ ตำแหน่งที่อยู่ในหน่วยความจำ คือค่าในคอลัมน์แรก เช่น 5BA5:0100 จะเห็นว่าตำแหน่งที่อยู่ประกอบด้วยสองส่วน คั่นด้วยเครื่องหมาย : ค่าทางซ้ายมือคือ 5BA5 ซึ่งในเครื่องที่คุณใช้อาจได้เป็นค่าอื่น หมายถึงค่าของเซ็กเมนต์ และค่าทางขวามือ คือ ออฟเซตค่าที่อยู่ในหน่วยความจำ อยู่ในส่วนถัดมา โดยที่แต่ละบรรทัดจะมี 16 ค่า หรือ 16 ไบต์ เรียงลำดับดังนี้
รูปแบบการเขียนโปรแกรม ชนิดของคำสั่งในภาษาแอสแซมบลี (Type of Assembly Instruction)
คำสั่งภาษาแอสแซมบลีแบ่งตามผลของคำสั่งต่อการปฏิบัติงาน - คำสั่งเครื่อง (Machine Instruction) เป็นคำสั่งอยู่ในรูปตัวอักษร ที่เทียบได้กับคำสั่งในภาษาเครื่อง คำสั่งต่อคำสั่ง คำสั่งนี้เมื่อผ่านการแอสแซมบลีเรียบร้อยแล้ว จะเป็นคำสั่งที่เครื่อง Execute จริง ๆ - คำสั่งแอสแซมเบลอร์ (Assembler Instruction) เป็นคำสั่งบอกให้แอสแซมเบลอร์รู้ในขณะแอสแซมบลี ได้แก่ คำสั่ง DS(Define Storage) คำสั่ง DC (Define Constant) คำสั่ง END เป็นต้น โดยปกติแอสแซมเบลอร์จะไม่แปลคำสั่งเหล่านี้ ยกเว้น DC - คำสั่ง Macro เป็นคำสั่งบอกให้แอสแซมเบลอร์ เรียกเอาชุดของคำสั่งที่เขียนไว้แล้ว (Macro Defintion) โดยผู้ผลิต ซึ่งในคำสั่งชุดนี้จะมีทั้งาคำสั่งประเภทคำสั่งเครื่องและคำสั่งแอสแซมเบลอร์ หลังจากเรียกออกมาแล้วจะนำมาต่อเข้ากับโปรแกรมที่ผู้ใช้เขียนขึ้น การใช้คำสั่งประเภทนี้จะอำนวยความสะดวกและทุ่นเวลาการเขียนโปรแกรม คำสั่งภาษาแอสแซมเบลอร์แบ่งตามหน้าที่ - คำสั่งเคลื่อนย้ายข้อมูล ( Information Move) คำสั่งชนิดนี้จะย้ายข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งในระบบคอมพิวเตอร์ เช่น MVC จะย้ายข้อมูลที่อยู่ในหน่วยความจำของระบบจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง หรือ LR จะย้ายข้อมูลจากรีจิสเตอร์ตัวหนึ่งไปยังรีจิสเตอร์อีกตัวหนึ่ง - คำสั่งคำนวณ (Arithmetic Instriction) คำสั่งนี้จะทำการคำนวณ ทางคณิตศาสตร์และLigic เช่น Add, Multiply, AND, OR, NOR เป็นต้น บางทีก็เปลี่ยนข้อมูลจากรูปหนึ่งไปอีกรูปหนึ่ง - คำสั่งเปรียบเทียบ ( Comparison Instruction) เป็นคำสั่งที่เปรียบเทียบข้อมูล 2 ตัว โดยไม่เปลี่ยนแปลงข้อมูลเดิม เช่น ต้องการเปรียบเทียบข้อมูลในรีจิสเตอร์หมายเลข 3 กับข้อมูลที่อยู่ในรีจิสเตอร์หมายเลข 10 ว่ามากกว่า น้อยกว่าหรือ เท่ากัน โดยใช้คำสั่ง CR เป็นต้น - คำสั่งเปลี่ยนทิศทางการทำงาน (Transfer of control Instruction) เป็นคำสั่งที่สั่งให้ข้ามไปทำคำสั่งอื่น ทั้งชนิดมีเงื่อนไขและไม่มีเงื่อนไข ถ้ามีเงื่อนไข ต้องตรวจสอบเงื่อนไขจาก CC (Condition Code) เสียก่อน คำสั่งชนิดนี้ได้แก่ BC (Branch on Condition) BCT (Branch on Count) เป็นต้น - คำสั่งอินพุทและเอาท์พุท (Input/Output Instruction) เป็นคำสั่งที่ควบคุมการทำงานของอินพุทและเอาท์พุท และทิศทางการไหลของข้อมูลที่จะเข้าหรือออกจากระบบคอมพิวเตอร์
Advertising Zone Close
|
|
 Online: 1 |
 Visits: 35,869 |
 Today: 7 |
 PageView/Month: 74 |
ด้วยความปราถนาดีจาก "สยามทูเว็บดอทคอม" และเพื่อป้องกันการเปิดเว็บไซต์เพื่อหลอกลวงขายของ โปรดตรวจสอบร้านค้าให้แน่ใจก่อนตัดสินใจซื้อของทุกครั้งนะคะ อ่านเพิ่มเติม ...
