差别
这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。
| 两侧同时换到之前的修订记录 前一修订版 后一修订版 | 前一修订版 | ||
|
oc8051软核 [2018/09/12 10:34] group003 [2 模块描述] |
oc8051软核 [2018/09/12 17:47] (当前版本) group003 [参考来源] |
||
|---|---|---|---|
| 行 267: | 行 267: | ||
| {{::oc8051-指令执行.gif|}} \\ | {{::oc8051-指令执行.gif|}} \\ | ||
| 大多数指令的执行过程如上所述。 程序跳转指令和程序存储器读取指令（MOVC）例外。在接下来的章节中，我们将介绍指令组及其特定功能。 | 大多数指令的执行过程如上所述。 程序跳转指令和程序存储器读取指令（MOVC）例外。在接下来的章节中，我们将介绍指令组及其特定功能。 | ||
| - | 3.1 算术和逻辑指令 | + | ===3.1 算术和逻辑指令=== |
| 这些指令的主要特征是我们必须定义ALU操作数和ALE运算。 除了两个例外：MUL（乘法）指令Div（除）指令。 这两个指令的不同之处在于结果。 当执行MUL或DIV时，我们得到16位结果，其中一半保存到B寄存器（result1），后半部分（result2）保存到ACC。 如果结果通常写入B寄存器，则设置wad2信号，并将第二个结果写入ACC，即可实现此目的。\\ | 这些指令的主要特征是我们必须定义ALU操作数和ALE运算。 除了两个例外：MUL（乘法）指令Div（除）指令。 这两个指令的不同之处在于结果。 当执行MUL或DIV时，我们得到16位结果，其中一半保存到B寄存器（result1），后半部分（result2）保存到ACC。 如果结果通常写入B寄存器，则设置wad2信号，并将第二个结果写入ACC，即可实现此目的。\\ | ||
| 另一个例外是INC DPTR指令，它对16位DPTR寄存器进行寻址。 前8位宽的值被发送给ALE source3，0被转发到source2，输入进位被设置为1，然后运算执行。\\ | 另一个例外是INC DPTR指令，它对16位DPTR寄存器进行寻址。 前8位宽的值被发送给ALE source3，0被转发到source2，输入进位被设置为1，然后运算执行。\\ | ||
| 行 288: | 行 288: | ||
| - RRC rotation right with carry\\ | - RRC rotation right with carry\\ | ||
| - SWAP swap bits\\ | - SWAP swap bits\\ | ||
| - | + | ===3.2 数据传输指令=== | |
| - | + | 该组包含不更改数据值的指令，它们只是将数据传输到另一个内存位置。 ALU操作固定为oc8051_alu_nop，它仅将数据从输入传输到输出，从而将数据写入所需位置。 例外是使用ALE操作oc8051_alu_xch的switdh指令（XCH和XCHD）。\\ | |
| - | \\ | + | 该指令组还包含外部存储器处理的指令。 下图显示了管理外部数据存储器的内核细节。 读取地址选择oc8051_ext_addr_sel multiplekser，输入数据在下一个时钟周期可用。 数据像multikser上的选项一样可用，我们选择ALE源1.通过正常程序，数据被写入内部存储器。 写入时我们只需要地址和write_x信号，输出引脚上应该有来自ACC的信号。\\ |
| - | ===参考来源===： \\ | + | {{::oc8051-数据传输指令.gif|}}\\ |
| - | opencores的设计文档 < oc8051_design > \\ | + | 特殊指令也用来从程序存储器传送数据。这次使用另一个选择器（oc8051_rom_addr_sel）来选择地址，该选择器不会发送PC 的值，而是发送ALU 运算结果给输出。下一时钟周期收到的数据作为立即操作数。这个指令花费两个时钟周期。\\ |
| - | 李全利老师主编的《单片机原理及接口技术》 \\ | + | - MOV\\ |
| - | 网友oldbeginner的开源软核学习笔记：http://xilinx.eetop.cn/space.php?uid=1214938&op=bbs \\ | + | - PUSH\\ |
| - | 网友leishangwen的《DE2上使用OC8051运行点灯程序》： \\ | + | - POP\\ |
| - | https://download.csdn.net/download/leishangwen/5173363 \\ | + | - XCH\\ |
| - | 由于水平所限，难免有不对之处，欢迎指正。 \\ | + | - XCHD\\ |
| + | ===3.3 位操作指令=== | ||
| + | 位操作指令和逻辑运算指令类似，区别在于他们用位输入和ALU进位代替了ALU 输入，结果可以通过ALU 输出。\\ | ||
| + | 使用位指令时，需要特别留意选择ALU运算。利用oc8051_cy_select选择ALU的进位输入，我们有四个选项：PSW （PSW.7），空间的位输出，逻辑1或逻辑0。\\ | ||
| + | 前两个选项用在运算中，后两个用来给特定位的置位（或复位）\\ | ||
| + | {{::oc8051-位操作指令.gif|}}\\ | ||
| + | 该组还包含跳转指令（JC，JNC，JB，JNB和JBC），下一节将对此进行更详细的描述。\\ | ||
| + | Other instructions in this group are:\\ | ||
| + | - ANL\\ | ||
| + | - ORL\\ | ||
| + | - MOV\\ | ||
| + | - CLR\\ | ||
| + | - SETB\\ | ||
| + | - CPL\\ | ||
| + | ===3.4 程序跳转=== | ||
| + | 转移指令和其它指令不太类似。这些指令改变PC 值，以致不得不停止流水线，等待从新地址取得第一条指令。利用花费时间的不同，将这类指令分成三组：\\ | ||
| + | 第一组指令需要两个时钟周期。这组指令让新的PC 值作为立即操作数。利用这组指令，新的数值被写入 PC，然后等待新的指令。\\ | ||
| + | 第二组指令需要三个时钟周期。该组指令是变址寻址（间接）转移指令，它是将累加器A中的8位数和数据指针DPTR中的16位数相加，形成16位的转移目标地址送给PC，而不改变A和DPTR的内容，不影响标志位。\\ | ||
| + | Instructions in this group are:\\ | ||
| + | - JC\\ | ||
| + | - JNC\\ | ||
| + | - JB\\ | ||
| + | - JNB\\ | ||
| + | - JBC\\ | ||
| + | - SJMP\\ | ||
| + | - JMP\\ | ||
| + | - JZ\\ | ||
| + | - JNZ\\ | ||
| + | 最后一组指令需要四个时钟周期。\\ | ||
| + | These instructions are:\\ | ||
| + | - CJNE, 类似于前一组的指令，但需要另一个时钟周期来设置进位标志\\ | ||
| + | - RET\\ | ||
| + | - RETI\\ | ||
| + | ===3.5 寻址模式=== | ||
| + | 控制寻址模式的有两个模块：oc8051_ram_rd_sel 和 oc8051_ram_wr_sel。\\ | ||
| + | 利用这两个模块，我们可以选择要读取的地址或要写入的地址。操作数利用oc8051_immediate_sel 选择。\\ | ||
| + | 利用 oc8051_alu_src1_sel 和 oc8051_alu_src2_sel ，可以选择是从数据存储器或是ACC或是理解操作数中，读取数据\\ | ||
| + | 不同的寻址模式：\\ | ||
| + | - 直接寻址：我们选择具有多路复用器的直接地址（读取OC8051_RRS_D - 操作数2，写入OC8051_RWS_D操作数2和OC8051_RWS_D3操作数3），并将来自程序存储器的数据发送到总线。\\ | ||
| + | - 间接寻址：对于间接寻址，使用来自所选寄存器组的寄存器R0和R1，模块oc8051_indi_addr用于此，模块保存可能有用的寄存器，然后考虑选择哪个寄存器组，操作码的最后一位选择寄存器我们可能需要。用于地址选择的多用户（oc8051_RRS_I和oc8051_RWS_I）必须设置为间接寻址。堆栈管理也属于这组指令。使用模块oc8051_RRS_SP和oc8051_RWS_SP，我们在寻址总线上获得堆栈指针值，模块oc8051_sp用于增加或减少指针值。\\ | ||
| + | - 寄存器寻址：当我们使用寄存器寻址时，必须使用OC8051_RRS_RN和OC8051_RWS_RN多路复用器选择地址。最后的物理地址从操作码的最后三位和两位用于选择寄存器组。高三位始终为零。\\ | ||
| + | - 特殊寄存器寻址：这些指令主要针对累加器。选择ACC读取ALU源选择复用器。使用oc8051_ram_wr_sel 复用器选择写入ACC，这提供ACC写入作为选项之一（OC8051_RWS_ACC）。还有一些特定于B寄存器或DPTR的指令。该指令在oc8051_op_select模块中被截获，所需地址被放入第二结果总线并被视为直接寻址。\\ | ||
| + | - 立即数寻址：在此寻址模式下，常量的值跟在操作码之后。由于限制，总是从内存中传递三个字节，因此它们也是立即可用的。我们选择与oc8051_immediate_sel 复用器一起使用哪一个，然后选择ALU源的立即操作数。该组还包括程序计数器，因此它也可用于调用子程序和相对寻址。\\ | ||
| + | - 索引寻址：该寻址模式仅在寻址程序存储器时使用。在此模式下，使用oc8051_rom_addr_sel 复用器。在计算下一个地址时，将发送ALE结果而不是PC。数据在下一个时钟周期中作为立即操作数被接收。\\ | ||
| + | {{::oc8051-寻址模式.gif|}}\\ | ||
| + | ====4 中断==== | ||
| + | 由模块oc8051_int管理中断处理。 该模块截取中断，定义中断程序的地址并向下一个模块发送中断请求。 如果中断被启用且没有更高（或相同）优先级的任何一个已经处理，则模块设置int信号并将中断程序地址写入int_v总线。 该中断请求被发送到oc8051_op_select模块，该模块停止当前程序的执行并开始执行LCALL指令。 当中断程序结束时（使用RETI指令），oc8051_decoder设置reti信号并与oc8051_int模块通信中断处理完成，因此程序可以在此优先级上中断\\ | ||
| + | {{::oc8051-中断.gif|}} | ||
| + | ====仿真和移植==== | ||
| + | {{::使用quartus和modelsim仿真oc8051.pdf|}} | ||
| + | ====参考来源==== | ||
| + | * opencores的设计文档{{::oc8051_design.doc|}} \\ | ||
| + | * 李全利老师主编的《单片机原理及接口技术》 \\ | ||
| + | * 网友oldbeginner的开源软核学习笔记：http://xilinx.eetop.cn/space.php?uid=1214938&op=bbs \\ | ||
| + | * 网友leishangwen的《DE2上使用OC8051运行点灯程序》：https://download.csdn.net/download/leishangwen/5173363 \\ | ||
| + | * 由于水平所限，难免有不对之处，欢迎指正。 \\ | ||