Microprocessadores I ELE Conjunto de Instruções do Microprocessador 8085 Aula 9 - PILHA E SUBROTINAS -

Transcrição

1 Microprocessadores I ELE 1078 Conjunto de Instruções do Microprocessador 8085 Aula 9 - PILHA E SUBROTINAS -

2 9.1 - Grupos de Instruções As instruções no 8085 são distribuídas em 5 grupos: 1. Grupo de transferência da dados: Move dados entre registradores ou posição de memória e registradores; 2. Grupo Aritmético: Adição, subtração, Incrementos, decremento; 3. Grupo Lógico: AND, OR, XOR, Comparação, Rotação, Complemento; 4. Grupo de Desvio: Condicionais, Incondicionais, Subrotinas; 5. Grupo de Controle, Pilha, Entrada e Saída.

3 9.2 - S T A C K (Pilha) Pilha: espaço de memória R/W utilizada para armazenamento temporário durante a execução de um programa. SP: registrador de 16 bits que aponta o endereço da posição mais alta da pilha O início da posição da pilha (stack) é definido no programa principal, e geralmente é reservado na região mais alta da memória. LXI SP, 20B0H => 31 B0 20 A pilha pode ocupar toda de memória de endereço armazenado no registro de apontador de pilha (SP - stack pointer). Exemplo: LXI SP, 2099H O armazenamento de bytes de dados inicia-se na posição 2098H e continua em ordem decrescente, 2097H, 2096H, etc. O Stack é iniciado na posição alta de memória para evitar que o programa seja destruído pelas informações da pilha.

4 9.2 - S T A C K (Pilha) Os bytes dos pares de registradores (B, D, H e PSW) podem ser armazenados na Pilha na ordem reversa (decrementando o endereço de memória) através da instrução PUSH. PUSH B (Registros BC) PUSH D (Registros DE) PUSH H (Registros HL) PUSH PSW (Program Status Word) Acumulador + Flags Os bytes podem ser transferidos da Pilha para os respectivos registradores através da instrução POP. POP B POP D POP H POP PSW

5 9.2 - S T A C K (Pilha) A Pilha é compartilhada pelo Programador e pelo Microprocessador. Programador: armazenar e retirar informação da pilha através das instruções PUSH e POP, respectivamente. Microprocessador armazena o conteúdo do PC (Program Counter) na Pilha quando uma Subrotina LXI SP, D16 => Carrega o Stack Pointer. O registro SP é carregado com um endereço (2 bytes). PUSH rp => Armazena o conteúdo do par de registradores na Pilha (Stack). Ex. PUSH B O conteúdo do registrador SP é decrementado e o conteúdo do registrador de maior ordem (registro B) é copiado para a posição do SP; O conteúdo do registrador SP é novamente decrementado e o conteúdo do registro de menor ordem (registro C) é copiado para a posição do SP.

6 9.2 - S T A C K (Pilha) POP rp => Retira o conteúdo da Pilha para o par de registradores. Ex. POP B O conteúdo da localização de memória indicada pelo SP é copiada para o registrador de menor ordem (registrador C) e o Stack é incrementado de 1. O conteúdo do próximo endereço de memória é copiado para o registrador de maior ordem (registrador B) e o Stack é novamente incrementado de 1. Na operação de PUSH e POP nenhum Flag é alterado. O conteúdo da memória utilizada pela Pilha permanece inalterado até que um outro valor seja armazenado na memória.

7 Exemplo LXI SP, 2099H 2001 LXI H, 42F2H 2006 PUSH H 2007 CALL DELAY (Chamada de subrotina ) 200A POP H 200B HLT

8 Exemplo LXI SP, 2099H 2001 LXI H, 42F2H 2006 PUSH H 2007 CALL DELAY (Chamada de subrotina) 200A POP H 200B HLT LXI SP, 2099H LXI H, 42F2H

9 Exemplo LXI SP, 2099H 2001 LXI H, 42F2H 2006 PUSH H 2007 CALL DELAY (Chamada de subrotina) 200A POP H 200B HLT LXI SP, 2099H LXI H, 42F2H LXI SP, 20B0

10 Exemplo LXI SP, 2099H 2001 LXI H, 42F2H 2006 PUSH H 2007 CALL DELAY (Chamada de subrotina) 200A POP H 200B HLT PUSH H O Stack Pointer (SP) é decrementado de 1, assumindo 2098H, e o conteúdo do registrador H é copiado para a posição de memória 2098H; O SP é novamente decrementado de 1, assumindo 2097H, e o conteúdo do registrador L é copiado para a posição de memória 2097H. O Conteúdo do par HL não é perdido, podendo ser utilizado pela rotina DELAY.

11 Exemplo LXI SP, 2099H 2001 LXI H, 42F2H 2006 PUSH H 2007 CALL DELAY (Chamada de subrotina) 200A POP H 200B HLT POP H O conteúdo do TOPO da Pilha, apontado pelo SP, é copiado para o registrador de menor ordem (Registro L), e o SP é incrementado de 1, assumindo 2098H. O Conteúdo do TOPO da Pilha, apontado pelo SP, é copiado para o registrador de maior ordem (Registro H), e o SP é incrementado de 1, assumindo 2099H. O Conteúdo das memórias 2097H e 2098H não são destruídos até algum outro byte serem armazenados nessas posições de memória.

12 9.4 Instruções de Pilha

13 9.4 Instruções de Pilha

14 9.5 - Exemplo 2 A faixa de memória disponível para o programador é de 2000H a 23FFH. Um programa para a transferência de dados e operações aritméticas está armazenado das posições de memória 2000H a 2050H e o Stack Pointer (SP) é iniciado na posição 2400H. Dois conjuntos de dados são armazenados iniciando nas posições 2150H e 2280H. Os registradores HL e BC são utilizados como apontadores de memórias para a localização de dados.

19 9.5 - Exemplo 2

20 9.5 - Exemplo 2

21 9.5 - Exemplo 2

22 9.5 - Exemplo 2

23 9.5 - Exemplo 2

24 9.5 - Exemplo 2

25 9.6 - Exemplo 3.

26 9.6 - Exemplo 3. Avaliar o Flag

27 9.7 - Exemplo 4

28 9.8 - Subrotinas Grupo de instruções escrito separadamente do programa principal, para executa a função que ocorre repetidamente no programa principal. Objetivos 1. Dividir o programa em tarefas simples e modulares; 2. Criar procedimentos que podem ser chamados de diversos pontos do programa. Vantagens 1. Código mais compactos; Se é necessário fazer várias vezes a mesma tarefa, existe apenas 1 porção de código para a excetuar. 2. Códigos mais modular; Permite uma programação mais ordenada e estruturada. 3. Menos erros. As subrotinas podem ser testadas uma a uma.

29 9.8 - Subrotinas CALL<addr> => É usado no programa principal para chamar a subrotina. RET => É utilizado no final da sub-rotina para retornar ao programa principal. Quando uma sub-rotina é chamada, o conteúdo do PC (Program Counter), que é o endereço da instrução seguinte ao da instrução CALL, é armazenado na Pilha; O conteudo do PC é alterado para conter o endereço da subrotina. Quando a instrução RET é executada no final da subrotina, o ultimo conteúdo armazenado na pilha é retirado e colocado no PC. Isto faz com que a seqüência de execução seja retomada no programa principal.

30 9.8 - Subrotinas CALL<addr> => É usado no programa principal para chamar a subrotina. RET => É utilizado no final da sub-rotina para retornar ao programa principal. Quando uma sub-rotina é chamada, o conteúdo do PC (Program Counter), que é o endereço da instrução seguinte ao da instrução CALL, é armazenado na Pilha; O conteudo do PC é alterado para conter o endereço da subrotina. Quando a instrução RET é executada no final da subrotina, o ultimo conteúdo armazenado na pilha é retirado e colocado no PC. Isto faz com que a seqüência de execução seja retomada no programa principal. CALL RET CALL <condição> - RET <condição>

31 9.8 - Subrotinas

32 9.8 - Subrotinas

33 9.8.1 Múltiplas chamadas para uma Sub-rotina

34 Documentação da Subrotina e passagem de parâmetros Várias informações são passadas entre o programa que chama a subrotina e a subrotina. Dessa forma é preciso documentar a subrotina de forma clara e cuidadosa. 1. Função da Subrotina; 2. Parâmetros de entrada e de saída; 3. Registradores utilizados e modificados; 4. Lista de outra Subrotinas chamadas pela subrotina. Passagens de parâmetros: 1. Nos registradores; 2. Em endereços fixos de memória; 3. No Stack.

35 Documentação da Subrotina e passagem de parâmetros Passagens de parâmetros: 1. Nos registradores; A rotina recebe os dados nos registradores B e C, e devolve o resultado no Acumulador. 2. Em endereços fixos de memória; A rotina recebe os dados nos endereços 20B0H e 20B1H, devolvendo o resultado no endereço 20B2H. 3. No Stack. Recebendo no stack os dados e devolvendo-os também no stack; Recebendo no stack os dados e o endereço onde deve ser guardado o resultado. Use e abuse de comentários

36 Instruções de chamada e retorno condicionais São baseadas nos Flags: Carry / Zero / Signal / Parity CALL condicional: CC Addr => Chama a sub-rotina se o Flag Carry é 1 (CY = 1) CNC Addr => Chama a sub-rotina se o Carry é 0 (CY = 0) CZ Addr => Chama a sub-rotina se o Flag Zero = 1 (Z = 1) CNZ Addr => Chama a sub-rotina se Zero = 0 (Z=0) CM Addr => Chama a sub-rotina se Sinal = 1 (S=1 Número negativo) CP Addr => Chama a sub-rotina se Sinal = 0 (S=0 = Número positivo) CPE Addr => Chama a sub-rotina se Paridade = 1 (P=1 paridade par) CPO Addr => Chama a sub-rotina se Paridade = 0 (P=0 paridade impar)

37 Instruções de chamada e retorno condicionais São baseadas nos Flags: Carry / Zero / Signal / Parity RET condicional: RC => Retorna se o Flag Carry é 1 (CY = 1) RNC => Retorna se o Carry é 0 (CY = 0) RZ => Retorna se o Flag Zero = 1 (Z = 1) RNZ => Retorna se Zero = 0 (Z=0) RM => Retorna se Sinal = 1 (S=1 Número negativo) RP => Retorna se Sinal = 0 (S=0 = Número positivo) RPE => Retorna se Paridade = 1 (P=1 paridade par) RPO => Retorna se Paridade = 0 (P=0 paridade impar)

38 Chamada de uma Subrotina por outra Subrotina

39 Múltiplos retornos em Sub-rotina

40 Subrotinas do Módulo MC-1