Bu yürütme, Prof. Dr. Hakan ÜNDİL (Bir haftalık derse ait ders notudur)

Transkript

1 MİKROİŞLEMCİ (MİKROPROSESÖR - CPU) NEDİR? Mikroişlemci bir programının yapmak istediği işlemleri, (hafızada bulunan komutları) sırasıyla ile işleyerek icra eder (yürütür). Bu yürütme, 1. Komutun Program Hafızasından alınıp getirilmesi (Fetch), 2. Kodunun çözülmesi (Decode) 3. Komutun uygulanması (icra edilmesi) (Execute) gibi aşamaları gerektirir Prof. Dr. Hakan ÜNDİL (Bir haftalık derse ait ders notudur) 1

2 MİKROİŞLEMCİ(CPU) (Devam) Mikroişlemciler; Kişisel Bilgisayarlarda (PC), tek bir chip (entegre) şeklinde kullanılırlar. Hafıza (RAM,ROM vb.), Giriş/Çıkış Birimleri(Port) vb. Mikroişlemci dışında bulunan farklı entegrelerdedir. PC için kullanılan mikroişlemcilerin üreticilerinden bazıları Intel, AMD, Cyrix dir. 2

3 MİKROİŞLEMCİNİN ÇEVRESİYLE İLETİŞİMİ Mikroişlemci ile çevresindeki Hafıza (Memory), Giriş/Çıkış Birimi (I/O) aralarındaki iletişimi o Veri Yolu (Data Bus) o Adres Yolu (Address Bus) ile o Kontrol hatları (Control Bus) denilen lojik iletim hatları sağlar. 3

4 MİKRODENETLEYİCİ (Microcontroller) Kontrol gereken birçok alanda ise Mikrodenetleyiciler kullanılırlar. Mikrodenetleyicilerde, CPU yanında RAM,ROM (Hafızalar), I/O (Giriş/Çıkış Birimi), Timer (Zamanlayıcı) vb. birimler tek entegre içinde bulunur. 4

5 MİKRODENETLEYİCİ (Microcontroller) (Devam) Böylece hem yer ve enerji tasarrufu yapılıp maliyet düşürülürken Hem de tasarım kolaylaştırılmış ve programlama işlemi basitleştirilmiş olur. Bu nedenlerle; Kontrol işlemlerinde, Sanayide Haberleşmede ve sayısız alanlarda CPU ile birlikte tek bir chip halindeki Mikrodenetleyiciler tercih edilmektedir. 5

6 MİKRODENETLEYİCİ (Microcontroller) (Devam) Mikrodenetleyiciler birçok firma tarafından üretilmektedir. Bunlar arasında Microchip, Atmel, TI, Arm, Motorola, SGS Thomson, Hitachi gibi çok sayıda firma sayılabilir 6

7 HER ÜRETİCİNİN EN AZ BİRKAÇ MİKRODENETLEYİCİSİ VARDIR Mesela Microchip firması PIC12C508, PIC16F84, PIC16F877A, PIC18F452 gibi çok sayıda farklı mikrodenetleyicilere sahiptir. Aynı firmanın Mikrodenetleyicilerinin farklı özelliklere (Hız, Port Sayısı, Hafıza yapısı vb) sahip elemanları (aileleri) mevcuttur. Aynı ailede bulunan mikrodenetleyiciler genellikle aynı komutlarla programlanırlar. Ancak gelişmiş ailelerde ilave komutlar gelebilir. 7

8 BİR MİKRODENETLEYİCİ İÇİNDE BULUNAN TEMEL (ORTAK) ÖZELLİKLER 1 ) Programlanabilir Dijital (Sayısal) Girişler/Çıkışlar 2 ) Programlanabilir Analog Girişler 3 ) Seri Girişler/Çıkışlar (RS232, RS485, USB gibi) 4 ) Dahili Program hafızası(rom,prom,eprom,flash gibi) 5 ) Darbe(Pals), PWM(Darbe genişlik modulasyonu) Çıkışları 6 ) Harici (İlave) hafıza bağlanabilme 7) Zamanlayıcı, Sayıcı ve Kesme vb. özellikler 8

9 Kullanılacak Mikrodenetleyici yi seçerken Bir uygulama yapmadan önce hangi firmanın, hangi numaralı mikrodenetleyicisinin kullanılacağı tespit edilmelidir. Bunun için Katalog (Data sheet) adı verilen kaynaklardan ya da internetteki ilgili sitelerden faydalanılabilir. 9

10 Kullanılacak Mikrodenetleyici yi seçerken (Devam) Öncelikle Uygulama ihtiyacımızın tamamını karşılamasına; Sonra da Fiyatına bakarız. Ancak 10

11 Kullanılacak Mikrodenetleyici yi seçerken (Devam) Yazılım ( program ) desteğinin ve araçlarının (Derleyici, Simulatör,Emulatör v.s.) bulunup bulunmadığına Ve bunların ücretli olup olmadığına Yazılı yayınlarda ve internette bol miktarda örnek uygulama programları bulunabilmesine de dikkat edilmelidir. 11

12 Kullanılacak Mikrodenetleyici yi seçerken (Devam) Sayılan özellikler göz önüne alınırsa (şu an için) Microchip firması tarafından üretilen kısaca PIC olarak ifade edilen mikrodenetleyicilerin kullanılması teknikerler için oldukça avantajlı gözükmektedir. Biz dersimizde çok sayıdaki PIC mikrodenetleyicilerden temel bir eleman olan PIC16F84 ü inceleyeceğiz 12

13 PIC MİKRODENETLEYİCİLERİN BAZI AVANTAJLARI : 1 ) Destek Yazılımları internetten ücretsiz sağlanır. 2 ) Çok yaygın ve ucuzdur. Hem profesyonel hem de amatör kullanıma uygundur. 3) İnternette ve kitap/dergilerde çok sayıda örnek programlar mevcuttur. 4) Çok az ve basit birkaç elemanlarla ( birkaç direnç, kondansatör ) donanımları (devreleri) kurulabilir. 13

14 PIC MİKRODENETLEYİCİLERİN BAZI AVANTAJLARI : (Devam) 5 ) Komut sayısı az ve kullanımı basittir. 6 ) Daha üst seviye diller için MicroC, PICC, CCSC, PIC Basic gibi bazıları ücretsiz Derleyiciler e (Compiler) sahiptir. 7) Ayrıca PIC lerdeki BUS yapısı PIC lerin RISC işlemci olarak tanıtılmasını dolayısıyla diğer mikroişlemcilere göre hızlarının fazla olmasını sağlar. 14

15 BİR PIC PROGRAMLAMAK İÇİN ENAZ (ASGARİ) İHTİYAÇLAR: 1) Bir PC ( Kişisel Bilgisayar ) 2) Bir Metin editörü (Not defteri gibi) 3) PIC Assembler (Derleme) programı (MPASM, MPLAB gibi ) 15

16 BİR PIC PROGRAMLAMAK İÇİN ENAZ (ASGARİ) İHTİYAÇLAR: (Devam) 4) PIC programını entegreye yüklemek (programlamak) için gerekli Programlayıcı donanım ve yazılımı 5) Kullanılacak PIC Entegresi nin kendisi 6) Programlamadan sonra devremizi çalıştırmak için bir DC güç kaynağı, direnç-kondansatör, kristal gibi birkaç elektronik eleman, breadboard (delikli deneme kartı), ölçü aleti vb. ihtiyaç vardır. 16

17 BİR PIC PROGRAMLAMAK İÇİN ENAZ (ASGARİ) İHTİYAÇLAR: (Devam) PIC e Programın yüklenmesi için bir Programlayıcı ile Programlayıcı yazılımına ihtiyaç vardır. Piyasada (PIC gibi) özel bir Mikrodenetleyiciyi yada ailelerini programlayan programlayıcılar bulunduğu gibi Her tür Mikrodenetleyici ve hafızayı programlayan Üniversal (Genel) Programlayıcılar da vardır. 17

18 BİR PIC PROGRAMLAMAK İÇİN ENAZ (ASGARİ) İHTİYAÇLAR: (Devam) Bazı uygulamalarda Doğrudan tasarladığımız uygulama devresi üzerinde de programlama yapabiliriz. (ICSP : In circuit serial Programming ) Bu durumda devremizin seri bir ara birimi olmalıdır. (USB, RS232 gibi) 18

19 PIC MİKRODENETLEYİCİLERİN TÜRLERİ VE ÖZELLİKLERİ Microchip firması tarafından üretilen farklı PIC grupları (aileleri) vardır. Bu aile isimleri verilirken binary olarak (ikili tabanda) kullanılan komut kelimesi (word) boyu dikkate alınmıştır. Komut Kelimesi denince komutun ikili tabandaki karşılığı anlaşılır. 19

20 PIC MİKRODENETLEYİCİLERİN TÜRLERİ VE ÖZELLİKLERİ (Devam) Komut Kelimesine örnek olarak bir PIC de o Bu 14 bit uzunluğunda bir komut kelimesi o Mikroişlemciye (CPU) o Aküyü sil emri verir. Komut kelimeleri birleşince Program ortaya çıkar. 20

21 Komut kelimeleri farklı ailelerde değişebilir PIC 12CXXX/PIC 12FXXX ailesi 12 ya da 14 bit, PIC 16C5XX PIC MİKRODENETLEYİCİLERİN TÜRLERİ VE ÖZELLİKLERİ (Devam) ailesi 12 bit, PIC 16CXXX/PIC 16FXXX ailesi 14 bit, PIC 17CXXX/PIC 18FXXX ailesi 16 bit kelime boyuna sahip komutlar kullanırlar. Not: X, yerinde herhangi bir karakter olabilir. 21

22 BİZ PROGRAMCI OLARAK Biz bu kelime uzunlukları ile fazla ilgilenmeyiz. Bizim için önemli olan seçtiğimiz PIC in: o Hızı, o Hafıza Tipi ve Miktarı, o Giriş/Çıkış (I/O) ucu (port) sayısı, o Analog Giriş kabul edip etmemesi v.b. gibi o donanım özelliklerinin ve 22

23 BİZ PROGRAMCI OLARAK (Devam) o Assembly dili komutlarının görev/çalışmalarının (Komut Tablosunun) iyi öğrenilmesidir. o Örn. Bir Komut Kelimesi(word) iken o Assembly Komutu karşılığı; MOVLW h 35 olurki Biz programlamada bu şekli kullanacağız. 23

24 PIC MİKRODENETLEYİCİLERİN HAFIZA YAPISI Temel olarak diğer mikrodenetleyiciler gibi Bir PIC içerisinde de iki tür hafıza bulunur: 1. Program Hafızası (ROM,PROM,EPROM,FLASH) Programı saklar, kalıcıdır. 2. Veri Hafızası (RAM, EEPROM) Veriyi saklar, genellikle uçucu olmakla (RAM) birlikte kalıcı verilerin saklanması için (EEPROM) özel türleri de vardır. 24

25 PIC16F84 DE PROGRAM HAFIZASI Seçtiğimiz PIC16F84 de o 1K komut kelime lik (word) o yani toplam 1024 komutluk program hafızası vardır. ( ) olduğunu hatırlayalım. NOT: Byte(Bayt) kelimesi 8 biti temsil ettiği Ve PIC16F84 de 14 bitlik komut kelimeleri (word) kullandığı için 1K bayt yerine 1K word ifadesi tercih edilmektedir. 25

26 PIC16F84 DE PROGRAM HAFIZASI (Devam) Tekrar hatırlarsak gerçekte program hafızasında bu komutlar ikili tabanda (binary) olup heksadesimal olarak da ifade edilebilirler. Örn: ( ) 2 = (0170) 16 Aküyü sil anlamına gelen komut idi. Biz Program yazarken ise aynı komutu; (Assembly Dilinde) CLRFW şeklinde kullanacağız. 26

27 PIC16F84 DE PROGRAM HAFIZASI (Devam) Her bir program hafıza hücresi içerisinde 14 bit uzunluğundaki komut kelimeleri (komutlar) saklanır. 27

28 PIC16F84 PROGRAM HAFIZASI (Devam) PIC16F84 de Bu Komut Kelimelerinin (word) yazıldığı Program hafızası Flash tipte olup PIC düşük gerilimle ( 5V) Kolaylıkla Programlanıp silinebilir. 28

29 PIC16F84 DE VERİ (DATA) HAFIZASI Her PIC de bulunan diğer bir hafıza türü Veri Hafızasıdır. Bu hafıza genellikle RAM türü Geçici (Uçucu) Bilgi Depolama alanıdır. Ayrıca PIC16F84 de EEPROM denilen 64 byte lık kalıcı veri hafızası da vardır Dersimizde EEPROM türü hafızanın programlanması incelenmeyecektir. 29

30 PIC16F84 DE VERİ (DATA) HAFIZASI (Devam) PIC16F84 de Veriler 8 bitlik (binary 8 basamaklı) = 1 bayt dır. (örn bir veri : ) PIC16F84 de (RAM türü) Veri Hafızası ikiye ayrılır : Bank 0 Bank 1 30

31 PIC16F84 DE VERİ (DATA) HAFIZASI (Devam) Ayrıca Veri Hafızasında iki çeşit Saklayıcı (Register) söz konusudur: oözel Fonksiyon Registerleri (STATUS, PORTA gibi isimleri belirli olanlar) ogenel Amaçlı Registerler ( Genel Veri Depolama alanıdır. Herhangi bir genel veri saklanabilir) 31

32 Özel Fonksiyon Registerleri PIC16F84 DE VERİ HAFIZA (RAM TÜRÜ) HARİTASI (sadeleştirilmiş) (BANK 0 ve BANK 1 YAPISI) Özel Fonksiyon Registerleri 32

33 BANK 0 (Bütün Registerleri ile) 33

34 PIC16F84 DE VERİ HAFIZA HARİTASI (BANK 0 ve BANK 1 YAPISI) (Devam) BANK 0: o Hafıza Haritası da denilen bu tabloyu incelersek sol sütunda o (0X00 0X4F) adres aralığında o Toplam ( 50 ) 16 =(80) 10 adet 8 bit uzunluğunda VERİ HAFIZASI vardır. Not: 0X: Heksadesimal sayı anlamındadır 34

35 BANK 1 (Bütün Registerleri ile) 35

36 BANK 1: PIC16F84 DE VERİ HAFIZA HARİTASI (BANK 0 ve BANK 1 YAPISI) (Devam) Bank 0 a benzer şekilde (0X80 0XCF) adres aralığında bulunur. Önemli Not: Burada bazı Özel Fonk. Registerleri Hem Bank 0 da hem Bank 1 de olduğundan birbirlerinin kopyasıdır. (INDF, STATUS gibi) Genel Amaçlı Registerler ise Bank 0 ve Bank 1 de her zaman birbirinin kopyasıdır. 36

37 PIC16F84 DE VERİ HAFIZA HARİTASI (BANK 0 ve BANK 1 YAPISI) (Devam) PROGRAMLAMA İÇİN ÖNEMLİ BİLGİ: Programlamada bir Bank ın içindeki herhangi bir registeri kullanabilmek için o Bank a geçmek gerekir. Ancak her iki Bankta da bulunan registerler Bank değiştirmeksizin her zaman kullanılabilirler. İlk enerji verildiğinde PIC Bank 0 da açılır. Daha sonra Programcı yazdığı komutlarla Bank 1 e geçebilir. 37

38 ÖZEL BİR REGİSTER ( W : AKÜMÜLATÖR ) PIC16F84 de Akümülatör (W) Veri Hafıza haritasında görülmemesine rağmen Sıkça kullanılan ve Geçici Depolama Registeri denebilecek bir registerdir. Diğer pek çok File Registerleri gibi 8 bit uzunluğundadır. Veri okur, yazarken, registerler arası veri kopyalama ile tüm aritmetik işlemler ve diğer bazı işlemler için bu W registerini kullanmak şarttır. 38

39 ÖZEL BİR REGİSTER ( W : AKÜMÜLATÖR ) (Devam) Meselâ ; (PORTA) yı (03) sayısı ile toplayıp Sonucu PORTB ye yazmak istersek Akümülatörden (W ) faydalanmak gerekir 39

40 PIC16F84 ÜN BACAK (PİN) YAPISI VE PORTLARI PIC16F84 mikrodenetleyicisi 18 sayısal bacağa (pin) sahiptir V DD (+), V SS (-) 5 V besleme uçlarıdır. RA ve RB ile başlayan bacaklar PORTA ve PORTB ye aittir. Kullanılmayan PORT girişleri +5V (Lojik 1) a bağlanmalıdır OSC1/CLK IN ve OSC2/CLK OUT uçları saat işareti üretmek veya uygulamak için kullanılır MCLR ucu Reset işlemi içindir. 40

41 PORTA ve PORTB nin YAPISI Burada lojik(sayısal) Giriş/Çıkış yapacağımız PORTA ve PORTB üzerinde durmak gerekir. Bunlardan PORTA 5 bitliktir; [8 bitlik değil!] ( RA4,RA3,RA2,RA1,RA0) PORTB ise normal olarak 8 bitliktir; (RB7,RB6,RB5,RB4,RB3,RB2,RB1,RB0) Her bir Port biti (RA2, RB5 gibi) Giriş ya da Çıkış olarak programlanabilir. 41

42 PIC16F84 DE PORT BİTİ ÇIKIŞ İKEN MAKSİMUM AKIMLAR PIC16F84 de bir PORT a ait olan bir bit Ya Giriş ya da Çıkış olarak programlanarak kullanılır. PORT biti çıkış olarak kullanıldığı zaman İki tür akım söz konusudur : PORT dan içeri çekilebilen (Sink) ve PORT tan dışarı alınabilen (Source) akım. 42

43 PIC16F84 DE PORT BİTİ ÇIKIŞ İKEN MAKSİMUM AKIMLAR (Devam) Bu durumlardaki maksimum akım değerleri hiçbir zaman aşılmamalıdır. Bu değerler seri bir direnç üzerinden bir LED i rahatlıkla sürebilecek seviyededir. Ayrıca besleme gerilimi 5 V olarak belirtilmişti Bu değerin 5.5 V un üzerine çıkarılması PIC in bozulmasına sebep olabilecektir. Bu yüzden iyi bir besleme kaynağı kullanılmalıdır. 43

44 SINK VE SOURCE AKIMLARI Sink Akımı : (+5 volt) beslemeden PORT un içine doğru akan akımdır. Bu durumda + 5V dan PORT un içine doğru akacak maksimum akım 25 ma ile sınırlıdır! PORT 'tan içeri daha fazla akıtılan akım PIC in bozulmasına sebep olabilir! 44

45 Bu tür bağlantıda (Sink akımı) ancak PORT biti = Lojik 0 yapıldığında LED yanacaktır. Örnek olarak; SİNK VE SOURCE AKIMLARI (Devam) 45

46 SİNK VE SOURCE AKIMLARI (Devam) Source Akımı : PORT un içinden toprağa doğru akan akımdır. Bu durumda akacak maksimum akım 20 ma dir. Bir başka ifade ile PORT tan dışarı bu değerden fazla akım çekilirse PIC bozulabilir. 46

47 SİNK VE SOURCE AKIMLARI (Devam) Bu tür bağlantıda (Source akımı) PORT biti = Lojik 1 yapıldığında LED yanacaktır LED e seri direnç 47

48 OSİLATÖR ( SAAT/CLOCK ) DEVRESİ PIC in program hafızasında bulunan komutların çalışması Kare dalga şeklindeki saat (clock) işareti ile olur; Genelde OSC1/CLK IN ve OSC2/CLK OUT bacaklarına bazı elemanlar (kristal, dirençkondansatör) bağlanarak saat işaretinin PIC içerisinden üretilmesi sağlanır. 48

49 OSİLATÖR ( SAAT/CLOCK ) DEVRESİ (Devam) PIC 16F84 de en çok kullanılan osilatör tipleri şunlardır : 1 ) RC Tipi ( Direnç/Kondansatör ) 2 ) XT Tipi ( Kristal veya Seramik Rezonatör ) 3 ) HS Tipi (Yüksek Hızlı Kristal /Seramik Rezonatör) 4 ) LP Tipi ( Düşük Frekanslı Kristal ) 49

50 OSİLATÖR TİPLERİ VE BAĞLANTILARI Bu osilatör yapılarından sık kullanılan ikisinin tipik bağlantıları 1. RC Tipi Bağlantı : Bu amaçla kullanılan tipik bağlantı şöyledir. Hassas zamanlama gerektirmeyen tasarımlar için elverişlidir. 50

51 OSİLATÖR TİPLERİ VE BAĞLANTILARI(Devam) 2. XT, HS, LS Tipi Bağlantı : Bu bağlantılarda her iki OSC bacağı kullanılır. C1 ve C2 değerleri pf civarında seçilebilir. NOT: Kullanılacak Osilatör tipi komut olarak veya programlama esnasında belirtilmelidir. Bunun yolu ilerde açıklanacaktır. 51

52 MCLR (RESET) BACAĞI VE DEVRESİ Program herhangi bir nedenle kilitlenirse Ya da programı yeniden (baştan) çalıştırmak istersek Dışardan PIC i Reset yapmamız gerekir. PIC16F84 de RESET fonksiyonu gören 4 nolu bacak (MCLR) dir. 52

53 MCLR (RESET) BACAĞI VE DEVRESİ (Devam) Resetleme işlemi için bu girişe önce kısa bir süre lojik 0 verilmeli, daha sonra lojik 1 uygulanmalıdır. Not: MCLR üzerindeki çizgi 0 da Reset gerçekleşir demektir. 53

54 PIC16F84 ve ASSEMBLY DİLİ PROGRAMLAMA Biz programlarımızı PIC16F84 ye ait 35 farklı komuttan oluşan assembly programlama dili ile yazacağız. (Bknz NOT) Önce basit bir metin editöründe (not defteri gibi) yazılacak olan program.asm uzantılı olarak kaydedilir. (NOT: Bu komutlar Lab. da incelenecek 40 bacaklı PIC16F877 için de geçerlidir) 54

55 PIC16F84 ve ASSEMBLY DİLİ PROGRAMLAMA (Devam) Yazdığımız Assembly Program PIC in çalıştırabileceği hale dönüştürmek üzere MPASM veya MPLAB ile derlenmelidir. Derlenen (.asm) uzantılı dosya (Örn: isim.asm) aynı dosya ismiyle (.hex) uzantılı olarak aynı klasörde üretilir. (Örn: isim.hex) Artık program Makine Dili olmuştur. Yani bir programlayıcı ile PIC e yüklenebilir. 55

56 PIC16F84 ve ASSEMBLY DİLİ PROGRAMLAMA (Devam) Assembly dili aslında yapılacak işlerin Sırasıyla komutlar halinde yazılmasından başka bir şey değildir. Komutlar ise yapılacak işlemlerin İngilizce dilindeki karşılıklarının baş harflerinin birleşmesinden meydana gelir. Ve Komut Tablosu halinde verilmiştir. Genel olarak Komut Tablosu na göz atalım: NOT: Komutlar ders boyunca teker teker incelenecek ve uygulanacaktır 56

57 57

58 ASSEMBLY DİLİNDE PROGRAM YAZARKEN DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR Noktalı Virgül ( ; ) o Bir satırın başına (;) konursa o satır ( hex ) koda dönüştürülmez. o Daha sonra programı değiştirir ya da geliştirirken hatırlamak istediklerimizi de (;) den sonra yazabiliriz. o Bir komuttan sonraki (;) den sonrası da aynı şekilde sadece bilgi amaçlıdır. o Örn: MOVLW 0x2F ; Akümülatöre 2F yaz 58

59 ASSEMBLY DİLİNDE PROGRAM YAZARKEN DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR (DEVAM) Program Bölümleri : o Assembly programında Başlık, Atama, Program ve Sonuç bölümleri vardır. o Ayrıca Program yazılmadan önce 3 kolona bölünür. Bunlar; Etiket, Komut, Adres ya da Veri dir 59

60 ASSEMBLY DİLİNDE PROGRAM YAZARKEN DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR (DEVAM) Etiketlerin Özellikleri: Birinci sütunda yer alan Etiketler PIC in Program ya da Veri Hafızasındaki bir Komut ya da Register adresine karşılık gelen ve hatırlatmayı kolaylaştıran kelimelerdir. PORTB EQU 0x06 ; PORTB bir etikettir. BEKLE GOTO BEKLE ; İlk BEKLE bu komutun etiketidir. 60

61 Örnek bir Program Yazılışında Bölümler 61

62 ASSEMBLY DİLİNDE SAYI VE KARAKTER YAZILIŞLARI Assembly dilinde program yazarken sayılar çeşitli formatlarda (biçimlerde) yazılabilir : Hexadesimal sayılar için: Normal komutlarda 0x03, h 03 ya da 03 şeklinde kullanılırlar Örn : W registerine (03) heksadesimal sayısını yüklemek için; MOVLW 0x03 MOVLW h 03 MOVLW 03 ;biçimlerinden biri yazılır. Not: Biz Derslerimizdeki programlarda genellikle h 03 formatını tercih edeceğiz. 62

63 ASSEMBLY DİLİNDE SAYI VE KARAKTER YAZILIŞLARI (Devam) Binary ( ikili ) sayılar için: b şeklinde yazılır. Örn : ( ) 2 sayısını W (akümülatör) e yüklemek için gerekli komut; MOVLW b ;şeklinde ikili tabanda yazılabilir. Desimal sayılar için: Desimal sayılar ise başına d harfi konup yine tırnak içinde yazılır. d 18, d 255 gibi. Örn. (15) 10 sayısını W ye yüklemek için ; MOVLW d 15 ;şeklinde yazılır 63

64 ASSEMBLY DİLİNDE SAYI VE KARAKTER YAZILIŞLARI (Devam) ASCII karakterler için : Tırnak içinde karakterin kendisi yazılır. Genellikle daha sonra incelenecek RETLW komutu ile beraber kullanılır. Örn. RETLW B RETLW X ;B heks. bir sayı değil harftir gibi komutlar B ve X karakterlerinin ASCII karşılığı olan sayıyı W registerine yazarak altprogramdan dönüşü sağlar. 64

65 PIC16F84 DE ASSEMBLY DİLİ KOMUTLARI PIC 16F84 de toplam 35 komut vardır. Bu komutlar farklı şekillerde gruplandırılabilirse de Biz PIC komutlarını 4 ana grupta toplayarak inceleyeceğiz : 1 ) Byte (bayt) Yönlendirmeli Komutlar 2 ) Bit Yönlendirmeli Komutlar 3 ) Sabitle Çalışan Komutlar 4 ) Kontrol Komutları 65

66 KOMUT FORMATLARI YAZILIRKEN KULLANILAN BAZI KISALTMA HARFLERİ f : File register (Özel veya Genel, PORTA, STATUS vb. ) d : (Sonucun gönderileceği yeri belirtir) d = W ise (Sonuç W registerine kaydedilir ) d = f ise k : Sabit veya adres etiketi b : Bit veya Binary sayıyı d : Desimal sayıyı h : Heksadesimal sayıyı ifade eder (Sonuç komutta belirtilen File registerine kaydedilir) 66

67 KOMUT GRUPLARI VE FORMATLARI (Kullanılış Biçimleri) 1 ) Byte Yönlendirmeli Komutlar Bir register üzerinde işlem yapan komut türüdür. Komut Formatı: Örnekler MOVF 0x03,W ; 0x03 adresindeki (STATUS daki) veriyi W (Akümülatör) e ; kopyala. MOVF STATUS,W ; STATUS registerini W nin içine kopyala. ; (STATUS EQU h 03 komutu ile önceden tanımlıysa!) MOVF PORTA,W ; PORTA yı W ye kopyala.(porta EQU h 05 ile tanımlıysa!) 67

68 KOMUT GRUPLARI VE FORMATLARI (Devam) (Kullanılış Biçimleri) 2 ) Bit Yönlendirmeli Komutlar Bir register da bulunan bitlerden sadece biri üzerinde işlem yapan komutlar bu gruba girer. Komut Formatı: Örnekler : BCF 0x03,5 BSF PORTA,3 BCF PORTB,4 ; 0x03 adresindeki registerin (STATUS un) 5. bitini 0 yap. ; PORTA da bulunan verinin 3. bitini 1 yap. ; PORTA EQU h 05 komutu ile önceden tanımlıysa! ; PORTB deki verinin 4. bitini 0 yap. ; PORTB EQU h 06 ile önceden tanımlıysa! 68

69 KOMUT GRUPLARI VE FORMATLARI (Devam) (Kullanılış Biçimleri) 3 ) Sabit İşleyen Komutlar Bu tür komutlar belli bir sabit sayıyı işler. Komut Formatı: Örnekler : MOVLW 0x2F ; W registerine h 2F yazar ( yükler ) MOVLW h 17 ; W registerine h 17 yazar ( yükler ) ADDLW b ; O anda W registerinde bulunan sayıya ; ( )2 = ( 1F ) 16 ekler. 69

70 KOMUT GRUPLARI VE FORMATLARI (Devam) (Kullanılış Biçimleri) 4 ) Kontrol Komutları Program akışını değiştiren komutlar bu tür komutlardır. Komut Formatı: Örnekler : GOTO DONGU ; Program şartsız olarak DONGU etiketli satıra gider. GOTO BASLA ; Program şartsız olarak BASLA etiketli satıra gider. CALL GECIKME ; Program GECIKME etiketli altprograma gider. 70

71 ASSEMBLY DİLİNDE İLK PIC16F84 PROGRAMI Örnek olarak, PIC16F84 ye enerji verince PORTB yi tamamen çıkış yaptıktan sonra PORTB nin 0. ve 2. bitlerini (RB0, RB2) lojik (1) diğerlerini de Lojik (0) yapan bir program yazalım: Bu durumda program çalıştıktan sonra PORTB nin çıkışları şöyle olacaktır : RB7 RB6 RB5 RB4 RB3 RB2 RB1 RB O halde programla PORTB yükleyeceğimiz sayı : ( ) 2 = (05) 16 olacaktır. 71

72 ASSEMBLY DİLİNDE İLK PIC16F84 PROGRAMI (Devam) İstenen Assembly Programı yazmak için önce Veri Hafızasındaki Özel Fonksiyon Registerlerinde o PORTB nin 0x06 adresinde (Bank 0 da) o TRISB nin 0x86 adresinde (Bank 1 da) o STATUS ün 0x03 ve 0x83 adreslerinde olduklarını hatırlayalım 72

73 ASSEMBLY DİLİNDE İLK PIC16F84 PROGRAMI (Devam) Daha önce de belirtildiği gibi herhangi bir file registere ulaşmak için o registerin bulunduğu Bank a geçmek şarttır. Ayrıca burada PORTB den dışarı Lojik değerler almak istediğimize göre önce PORTB yi tamamen çıkış yapmak gerekir. 73

74 ASSEMBLY DİLİNDE İLK PIC16F84 PROGRAMI (Devam) BANK DEĞİŞTİRME İŞLEMİ için; 16F84 de Veri hafızasındaki Özel Fonksiyon Registerlerinden STATUS Registerinin 5. biti (RP0) Bank değiştirme için kullanılır. BSF gibi bir bit yönlendirmeli komutla RP0 = 1 yapılırsa Bank 1 e geçilmiş olacaktır IRP STATUS RP1 REGISTER RP0 TO (Adresi:0x03 PD Z ve DC 0x83) C 74

75 ASSEMBLY DİLİNDE İLK PIC16F84 PROGRAMI (Devam) O halde burada STATUS un 5. bitini (RP0=1) yaparak Bank 1 e geçelim; BSF STATUS, 5 ; STATUS 5. biti RP0=1 yapılarak ; Bank 1 e geçiliyor. Tersine Bank 1 de iken Bank 0 a dönülmek istenirse; BCF STATUS, 5 ; ile de aynı RP0 = 0 yapılarak ; Bank 0 a geçilebilir. 75

76 ASSEMBLY DİLİNDE İLK PIC16F84 PROGRAMI (Devam) GİRİŞ/ÇIKIŞ için ilgili PORT a karşılık gelen TRIS registerini belirli bitlerle (sayıyla) yüklemek gerekir. Bir portu çıkış yapmak için ilgili TRIS registeri bitlerini 0 giriş yapmak için 1 yapmak gerekir. Burada ilgilendiğimiz PORTB olduğuna göre TRISB registeri ile PORTB çıkış yapılacaktır. 76

77 ASSEMBLY DİLİNDE İLK PIC16F84 PROGRAMI (Devam) PORTB yi tamamen çıkış yapacağımıza göre TRISB de tüm bitler (0) yapılmalıdır. Bu durumda ; Sonuç olarak (00) 16 sayısının TRISB registerine yüklenmesi gerekir. 77

78 ASSEMBLY DİLİNDE İLK PIC16F84 PROGRAMI (Devam) Artık ornek.asm olarak adlandıracağımız ilk programımızı yazalım ; den sonra yazılanların o komutun açıklaması olduğunu hatırlayalım. 78

79 ETİKET KOMUT ADRES ya da VERİ İŞTE PROGRAMIMIZ AÇIKLAMA ; ORNEK.ASM 01/10/ 2014 Programı hatırlamak için ad ve tarihi yazıldı LIST P = 16F84 ; Başlık Bölümü, kullanılan PIC bildiriliyor. PORTB EQU h 06 ; 0x06 adresi PORTB olarak tanıtıldı STATUS EQU h 03 ; 0x03 adresi STATUS olarak tanıtıldı TRISB EQU h 86 ; 0x86 adresi TRISB ye olarak tanıtıldı BSF STATUS,5 ; STATUS 5. biti 1 yap, Bank 1 e geç MOVLW h 00 ; W registerine ( 00 )16 sayısını yükle MOVWF TRISB ; TRISB ye (00) yaz ; ve böylece PORTB yi tamamen çıkış yap. BCF STATUS,5 ; Bank 0 a dön. (Giriş/Çıkış işlemi bitti ) MOVLW h 05 ; W registerine ( 05 ) 16 sayısını yükle MOVWF PORTB ; W deki sayıyı PORTB ye yükle END ; SON 79

80 ASSEMBLY DİLİNDE İLK PIC16F84 PROGRAMI (Devam) Hatırlatmalar : İlk satırdan sonraki LIST ile hangi PIC i kullandığımız END ile de programın sona erdiği belirtilir. Burada her bir Özel Fonksiyon Registerinin adresi doğrudan yazılabileceği gibi (örn: STATUS yerine h 03 yazılabilirdi) Başlangıçta EQU komutları ile tanıtma yapılarak Registerin adı Programda doğrudan kullanılabilir. Yukarıdaki programda biz bu yolu kullandık. 80

81 ) ASSEMBLY DİLİNDE İLK PIC16F84 PROGRAMI (Devam) 81

82 MPASM PROGRAMI İLE DERLEME ve ÖNEMLİ DOSYALAR Aslında bilgisayar ekranında tek bir pencereden ibaret olan MPASM de programı derlemek için Browse (Gözat) ile ilgili klasörde yazdığımız program olan ornek.asm yi bulup Assemble (Derle).. ye tıklamak yeterli olacaktır. 82

83 MPASM PROGRAMI İLE DERLEME ve ÖNEMLİ DOSYALAR (Devam) Sonuçta açılan pencerede Assembly Successful mesajı alınırsa derlemenin başarılı olduğu ve artık bir programlayıcı kullanarak PIC e yükleyeceğimiz dosya olan ornek.hex in üretildiği anlaşılır. 83

84 MPASM PROGRAMI İLE DERLEME ve ÖNEMLİ DOSYALAR (Devam) Derleme sırasında ornek.hex dosyası ile birlikte bazı farklı dosyalar da üretilir. Programda hata varsa veya değişiklikler yapılmak istendiğinde Üretilen dosyalardan ikisi önem kazanır ; o ornek.err o ornek.lst (Hata dosyası) (Liste dosyası) Belirtilen dosyalar not defterinde açılarak incelenmelidir. 84

85 INCLUDE DOSYALAR Yukarıda belirtildiği gibi Assembly dilinde programlar yazarken kullanılacak Özel Fonksiyon Register adreslerini (EQU) komutları ile tanımlamak hem kolaylık sağlamakta hem de anlaşılırlığı arttırmakta idi. Ancak özellikle programımızda çok sayıda register kullanıyorsak her sefer bu tanımları tekrar tekrar yapmak gereksiz gibidir. 85

86 INCLUDE DOSYALAR (Devam) Diğer taraftan bu EQU komutları yazacağımız programı da şişirecektir. Bunun yerine o PIC için Include Dosya kullanarak her PIC için sabit olan bu tanımları her programda yeniden yapmaktan kurtulmuş oluruz. Mesela; P16F84.INC adlı hazır dosya PIC16F84 için gerekli tanımları içerir. 86

87 INCLUDE DOSYALAR (Devam) Bu maksatla; INCLUDE P16F84.INC komutunu (satırını) programda LIST komutundan sonra yazmamız yeterlidir. Not: Artık Sadece Genel Amaçlı RAM bölgesinde ilerde kullanacağımız (SAYAC gibi) özel bir değişkenimiz için SAYAC EQU h 0C şeklinde EQU komutu yazmamız yine gerekecektir. 87

88 KONFİGÜRASYON BİTLERİ Bu bitler PIC e gerilim verildiği anda geçerli kuralları belirlemek içindir. Meselâ; PIC devremizin osilatörünü RC tipi olarak kullanacaksak bunu bildirmemiz lazımdır. Benzer şekilde; Watchdog timer i (WDT) devreye sokmak(on) veya çıkarmak (OFF), Power-on Reset özelliğini devreye sokmak(on) ya da çıkarmak (OFF), Programı korumayı devreye almak(on) veya almamak (OFF) için bu konfigürasyon bitleri kullanılır. 88

89 KONFİGÜRASYON BİTLERİ (Devam) Program içersinde bu komutun yazılışına ait bir örnek şöyle verilebilir: _CONFIG _CP_ON & WDT_OFF & PWRTE_OFF & RC_OSC CP_ ON WDT_OFF PWRTE_OFF RC_OSC : Program Koruması var : Watchdog Timer OFF, kullanılmıyor : Power-on Reset OFF, kullanılmıyor : Osilatör Tipi (RC) Not: Devrede Kristal kullansaydık RC yerine XT yazılırdı. 89

90 KONFİGÜRASYON BİTLERİ (Devam) Burada; & : Ve _ : Alt çizgi boşluk yerine OFF : Yok, devre dışı, kullanılmıyor, ON : Devrede, kullanılıyor anlamındadır. Not 1: Aslında Konfigürasyon Bitleri böyle bir komutla programa yazılmadan programlama esnasında programlayıcı yazılımı üzerinde de doğrudan belirlenebilir. Not 2: Biz Derste verdiğimiz örneklerde Programlama sırasında bu bitlerin ayarlandığını varsayacağız. Faydalanılan Kaynaklar : Mikroişlemciler (6502) Ders Notları 1-2, Y. Doç. Dr. Hakan ÜNDİL Mikrodenetleyiciler ve PIC Programlama, Orhan ALTINBAŞ PIC Mikrodenetleyiciler, Fevzi AKAR Mustafa YAĞIMLI Microchip PIC16F8X ve PIC16F877 PIC Data Sheet 90