Реализация алгоритмов при помощи команд условного перехода.

Главная страница курса         in romana

Программирование на языке ASM (и не только на ASM) предполагает условное или безусловное решение какой-либо задачи . Для безусловного решения  мы можем реализовать , так называемый , последовательный алгоритм , который состоит из последовательных операций перехода и операций обработки:

Условное решение предполагает набор операций перехода и обработки , в зависимости от условия:

Под «набором команд» мы подразумеваем выполнение от одной команды до целого ряда сложных последовательностей(участка кода) программы.

Набор команд для архитектуры AVR предполагает 2 типа условных команд:

•     Команды условного перехода – BR_OP LABEL.
•      Команды игнорирования следующей инструкции – SB_OP.

Реализация алгоритмов при помощи команд условного перехода

Команды такого рода (типа) – это команды , которые после проверки определённого условия , обычно , это один из битов регистра SREG , выполняют переход на фиксированный адрес , указанный меткой (label).  В контексте , будем называть такого рода команды , как BR_OP-операции ветвления.

Для данного типа команд мы можем сделать некоторые сравнения с условными командами языков более высокого уровня , таких , как язык программирования С.

Например:

                              BREQ             if == если «равно»

            BRNE             if != если «не равно»

            BRSH             if >= если «больше или равно»

            BRLO             if < если «меньше»

и т.д.

Команде типа BR_OP чаще всего предшествует команда сравнения CP,CPI или TEST . Команды сравнения предназначены для оценки взаимосвязи между элементами , участвующих в тестировании , имеющих , как результат – изменение регистра состояния SREG. До команды BR_OP может и не следовать команда сравнения в том случае , когда операция обработки , до операции разветвления , изменяет единственный регистр SREG в состоянии необходимом операции разветвления .Например , после декриментации до нуля в циклах . В общем случае , под сравнением , подразумевается операция вычитания  , без сохранения результата операции , но , как последствие операции вычитания , устанавливаются биты в регистре состояния SREG.

   

Конструкция алгоритмов разветвления на языке ASM может быть составлена по следованию меток: L1,L2,L3,L3 в соответствии с приведённым выше рисунком.

L1:             ; Начало инструкции разветвления

    cp R1,R2    ; Операция сравнения (R2 - R1)

    BR_OP L3    ; Операция перехода по условию разветвления

L2:             ; F - тест FALSE

    ... 

    ...         ; OP1 – набор команд для ветви FALS

    ...

    rjmp L4     ; Относительный безусловный переход в конец

                ;

L3:             ; T - тест TRUE

    ... 

    ...         ; OP2 - набор команд для ветви TRUE

    ...

    (rjmp L4)   ; Может быть пропущен

L4:             ; Конец конструкции разветвления

Использование команд игнорирования следующей команды

Команды такого типа предполагают игнорирование выполнения последующей за ней  команды . Такого типа команды , мы будем называть – команды типа SB_OP . Такие команды , чаще всего , предполагают проверку одного бита РОН , РВВ , SREG . Проверяемый бит можно найти в «таблице команд» , для каждой команды – с края . Условный переход для этой команды будет представлен переходом через одну команду и , если нет необходимости уточнять адрес , на который был сделан переход . Формат инструкций показан следующим образом :

•  SB_OP TST_REG, N где :
•  SB_OP – название команды , которая будет проверят установлен бит или нет
• TST_REG – названия регистра , который будет протестирован
•  N – порядковый номер бита , который будет тестироваться в указанном регистре

Но различие команд выглядит следующим образом :

Переход через команду (PC=PC+2) осуществляется , если бит N регистра TST_REG установлен \ не установлен . В обратном случае , будет выполнятся следующая команда (PC=PC+1) .

На языках высокого уровня , будет выглядеть следующим образом :

 if ( TST_REG[N] == 0 ) или if ( TST_REG[N] == 1 )

Эти команды не нуждаются в предварительном сравнении , они выполняют необходимое сравнение и выполняют переход , в связи с этой же командой .

Ниже реализована конструкция алгоритма разветвления и использование его в языке ASM , где метки L1,L2,L3 и L4 подразумеваю пункты с этим же именем :

L1:             ; Начало инструкции разветвления

    SB_OP       ; Операция игнорирования следующей команды

    rjmp L3     ; Переход , если FALSE

   (rjmp L2)    ; Переход , если TRUE, может быть пропущена

L2:             ; T - тест TRUE

    ... 

    ...         ; OP1 - набор команд для ветви TRUE

    ...

    rjmp L4     ; Относительный безусловный переход в конец

                ;

L3:             ; F - тест FALSE

    ... 

    ...         ; OP2 - набор команд для ветви FALSE

    ...

    (rjmp L4)   ; Может быть пропущена

L4:             ; Конец конструкции разветвления

Реализация инструкций if…else if

Реализация инструкций типа if…else if совпадают с реализацией конструкции разветвления . Добавим только тот факт , что пункт FALSE обладает ещё одним разветвлением этого же типа . Таким образом , мы получим цепочку проверок по пункту FALSE . Разветвление может осуществляться как командами BR_OP , так и SB_OP . Разветвление может быть комбинированным из двух типов :

                          

Случай с SB_OP такой же , как и был представлен выше , с перестановкой операций разветвления .

Инструкция выбора switch / case

Инструкция выбора switch / case – это частный случай инструкции if…else if с ограничением , что проверяется та же переменная \ регистр на равенство с BREQ или BRNE а затем будет реализована инструкция , в соответствии с данными командами .

Инструкция цикла с предварительным сравнением while

Эта инструкция продолжает выполнение части кода , пока условие верно . Но перед этим проверяет условие и , если условие удовлетворено , выполняется набор команд , после которого следует переход на проверку этого же условия , образуя выполнение цикла . Если же результат проверки не удовлетворяет условию , тогда цикл игнорируется и выполнение программы будет выполнятся с команды , стоящей после цикла .

                       

Инструкция цикла с последующей проверкой do…while

В этом случае , сначала будет выполнятся код программы цикла , только потом проверка условия . Если условие удовлетворительное , код цикла выполняется снова , если нет , цикл заканчивается и выполняется следующая за ним инструкция .Можно сделать таким образом , что последняя команда из цикла будет служить для выставления флагов регистра состояния SREG . Этого можно добиться командой BR_OP.

                 

Цикл for

Выполнение этого цикла схоже с циклом while . Он содержит инициализированный счётчик и в конце цикла всегда проверяет его значение (условие) .

        

где BR_OP показывает нам что это – дополнительное сравнении и вместо “<=” у нас будет “>” .

Обзор циклов

Выполнение циклов тип SB_OP идентично с выполнением циклов типа BR_OP , только немного разные правила их выполнения .

Делая вывод можно отметить , что лучше использовать цикл типа do…while , это способствует повышению производительности программы .

Главная страница курса         in romana