Wenn man in Assembler programmiert, dann benutzt man doch hauotsächlich die 16 verwendbaren Register zum rechnen oder um Werte einzuspeichern und anzuzeigen... Die Arbeitsregister befinden sich aber im Prozessor drinnen. In wiefern haben diese Arbeitsregister jetzt mit den Datenspeicher zu tun? Im Programmspeicher stehen die Befehle drinnen die sich das Steuerwerk holt und dann analysiert. Wenn es jetzt eine Rechenoperation gibt dann schickt sie die Adressen der 2 Zahlen an die ALU (Rechenwerk) und dann wird gerechnet und das Ergebnis kommt dann sowieso wieder in ein Register rein und nicht in den Datenspeicher. Irgendwo hat es da einen Hacken aber wo? lg Andy
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Andy schrieb: > Irgendwo hat es da einen Hacken aber wo? Hat es nicht, es hat höchstens einen Haken. Andy schrieb: > dann benutzt man doch hauotsächlich > die 16 verwendbaren Register zum rechnen oder um Werte einzuspeichern > und anzuzeigen... Und wo kommen die Werte her, die in die Register geladen werden? Wo werden die Resultate der Berechnungen abgelegt? Wo liegt der Stack?
Der Haken ist, dass du die typischen Steuerungsaufgaben, für die µCs eingesetzt werden, oft schon realisiert bekommst, ohne Variablen im RAM zu benötigen. Schlicht deshalb, weil bei geschickter Assembler-Programmierung die Register oft ausreichen, um alle während des Programmlaufs veränderlichen Daten abzulegen. Allerdings setzt du mit Sicherheit am Anfang deines Programms den Stack-Pointer. Und benutzt Befehle wie "CALL", "PUSH", "POP" und "RET". Und schon legst du jede Menge Daten im RAM ab, ohne dir dessen vielleicht bewusst zu sein. Wenn du mal mehr Platz für deine Daten brauchst, benutzt du die Befehle, mit denen Daten zwischen den Arbeitsregistern und dem RAM ausgetauscht werden können. Die sind dir doch bestimmt bekannt? Von alleine passiert da natürlich nichts. Wenn du in Assembler programmierst, musst du dir natürlich selbst überlegen, an welche Adresse du welche Daten packen willst und wie darauf zugegriffen wird.
... wobei Datenspeicher und RAM durchaus nicht identisch sein müssen! Konstanten ( auch Tabellen und Text) sind auch Daten welche aber gern im Flash abgelegt werden oder im EEPrOM eben um sie nachträglich ändern zu können. andereseits kan im flash ein interpreterHausen und das eigentliche programm im externen eeprom liegen wie auch daten. so ist die Unterscheidung der Speicherbereiche zwar für die Programmestellung wichtig, aber der physische Speicherort wird durch die notwendigen Zugriffe bzw Latenzanforderungen bestimmt. Weil im allgemeinen die variablen Daten weniger Speicherplatz erfordern als Programm und Konstanten (+ modifizirbare Konstanten) findest du in µC meist viel mehr Flash und teilweise EEPROM als RAM wobei die erste RAMpage oft gleichzeitig die Register und Funktionsregister darstellt. MfG
wer nicht will muss den RAM ja nicht benutzen... für eine Operation ist der RAM ja auch total uninteressant. Aber macht man mehrere Operationen hintereinander, wo man die Ergebnisse nicht sofort weiterbenutzt, hat man nicht genug Register um die zwischenzuspeichern ... und hier kommt der RAM ins spiel ... da Speichern im EEPROM zu langsam wäre und bei begrenzter Anzahl von Schreibzyklen auch nicht wünschenswert. Und für Interrupts braucht man den Stack wo alle Register zwischengelagert werden, weil der Interrupt ja keine Ahnung hat in welchem Zustand er unterbricht. Und der Stack liegt, wie oben erwähnt, im RAM
>Wenn man in Assembler programmiert, dann benutzt man doch hauotsächlich >die 16 verwendbaren Register zum rechnen oder um Werte einzuspeichern >und anzuzeigen... Zum Rechnen benutzt man nur die ALU (Arithmetik Logic Unit), daher auch der Name. Je nach Chiparchitektur kann es auch mehrere ALUs geben. Wenn nötig, kann man sich dabei anderer Register bedienen, falls nötig, aber das geht dann nicht mit allen Registern. >Die Arbeitsregister befinden sich aber im Prozessor drinnen. In wiefern >haben diese Arbeitsregister jetzt mit den Datenspeicher zu tun? Manche Register werden für die Adressierungsarten benötigt und einige helfen dabei den Datenspeicher zu adressieren und zu verwalten. Andere Register haben andere Aufgaben und haben mit dem Datenspeicher wenig oder nichts zu tun. Müsste heute passen, wenn ich definieren soll was alles zum Prozessor gehört. Gewöhnlich sind beim Controller alle Register auf einem Chip. Früher war das ja alles noch aufwendig auf mehrere Chips verteilt und war somit einfach beschreibbar. Vorbehaltlich würde ich alle Komponenten zum Prozessor zählen die keine peripheren Funktionen haben, z.B. wie die I/O-Register. >Im Programmspeicher stehen die Befehle drinnen die sich das Steuerwerk >holt und dann analysiert. Wenn es jetzt eine Rechenoperation gibt dann >schickt sie die Adressen der 2 Zahlen an die ALU (Rechenwerk) und dann >wird gerechnet und das Ergebnis kommt dann sowieso wieder in ein >Register rein und nicht in den Datenspeicher. Einen Programmspeicher gibts hardwareseitig eigentlich nicht, Datenspeicher oder Arbeitsspeicher ist die gängige Definition. Von "analysiern" würde ich jetzt nicht sprechen, eher von "decodieren" welche im Steuerwerk dann die dazugehörigen Operationen auslöst. Der Speicher kann ausführbaren Programmcode und/oder Daten enthalten. Wenn man sich einen Speicherblock mit einem Hexmonitor anschaut wird man keinen großen Unterschied feststellen. Erst wenn man die Daten über einen Disassembler anzeigt, ergeben die Bits und Byts einen Sinn, vorausgesetzt die Startadresse stimmt, sonst wird der disassemblierte Code nicht viel Freude bereiten(Absturz). Assembler ist ja nur die (erste?) Generation einer Programmiersprache. Ganz zu Beginn des Computerzeitalter benutzte man Schalter um Programmcode oder Daten einzugeben. Später wurde die Programmierung komfortabler mit Lochstreifenlesern und weiter dann mit Assembler und Hochsprachen wie Basic, C usw. An die ALU werden gewöhnlich nur Daten geschickt, aber es mag Adresssierungsarten bei div. Architekturen geben wo das auch anders geht. Allerdings müsste man für eine verlässlichere Aussage dann schon den Prozessor kennen. Die Difinition "Mikrokontroller" besagt ja nur, das außer dem Prozessor auch Peripherie (Ram, ROM, I/O etc.) mit auf dem Chip ist, oder ist da jemand anderer Meinung? Das Ergebnis einer Rechenoperation steht, soviel ich mich noch erinnere wieder in der ALU und überschreibt die Operanden, aber beschwören will ich es jetzt nicht. Gewöhnlich muss man die Daten dann per Befehl in den Arbeitsspeicher schreiben, das müsste richtig sein. >Und für Interrupts braucht... Nicht nur dabei, auch bei Unterprogrammaufrufen. Irrtum vorbehalten.
Andy schrieb: > Wenn man in Assembler programmiert, dann benutzt man doch hauotsächlich > die 16 verwendbaren Register zum rechnen ... 16 Register werden also vorausgesetzt, klingt nach RISC. Man kann auch mit einem Universalregister (Akkumulator) glücklich werden, btw. > Die Arbeitsregister befinden sich aber im Prozessor drinnen. In wiefern > haben diese Arbeitsregister jetzt mit den Datenspeicher zu tun? Stell Dir vor, Du kannst nur mit Registern als Argumenten rechnen. Irgendwoher müssen jedoch diese Argumente auch kommen, dafür bietet sich ein Speicher an. > Im Programmspeicher stehen die Befehle drinnen die sich das Steuerwerk > holt und dann analysiert. Die Trennung von Daten- und Programmspeicher (wie bei der Harvard-Architektur) ist eigentlich irrelevant. So existiert diese Trennung bei der von mir persönlich favorisierten Architektur nach von Neumann gar nicht und trotzdem lässt sich mit diesen Dingern gut arbeiten. > Wenn es jetzt eine Rechenoperation gibt dann > schickt sie die Adressen der 2 Zahlen an die ALU (Rechenwerk) und dann > wird gerechnet Ich kenne deine Architektur nicht, aber wenn der entsprechende Befehl zwei Adressen kodiert, so werden wohl erst die entsprechenden Werte welche hinter diesen Adressen stehen geholt und dann verrechnet. Beispiel: R=Register, $=Speicheradresse, Syntax: OP dst,src Ausgangslage: R1=12, R2=4 ADD R1,R2; Addiere Register R2 zum Inhalt von R1 Ergebnis: R1=16 Das geht ziemlich schnell, da die Werte schon im Register sind. Das dauert wohl etwas länger: Ausgangslage R1=12, Value($2334)=4 ADD R1,$2334 Ergebnis: R1=16 Wird länger dauern, da erst nachgeschaut werden muß, welcher Wert sich hinter Speicherstelle 2334 verbirgt. Im schlechtesten Fall kann die Architektur gar keine Addition mit Speicherstellen und der Assembler kodiert die Anweisung "ADD R1,$2334" in folgendes: PUSH R2; R2 koennte wichtige Daten enthalten, daher Sicherung -> Stack LD R2,$2334; Unser Argument, die Speicherstelle, ins Register laden ADD R1,R2; Jetzt können wir rechnen, R1=R1+R2 POP R2;, Gesicherten Wert vom Stack nach R2 zurückholen > und das Ergebnis kommt dann sowieso wieder in ein > Register rein und nicht in den Datenspeicher. Dumm nur, wenn man nur 16 Register hat, aber 17 Ergebnisse von Berechnungen braucht. Ohne Speicher eine Unmöglichkeite. > Irgendwo hat es da einen Hacken aber wo? Und Rechtschreibung ist ecklig, oder? ;-) > lg Andy hth, Iwan PS: Im Architekturführer zu deiner Plattform (oft auch Programming Guide oder Instruction Guide genannt) steht das alles ganz genau drin, es lohnt sich immer dort hineinzuschnuppern.
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