Olen oppinut yliopistossa 68HC11. Niitä on helppo työskennellä, mutta rehellisesti sanottuna useimmat pienitehoiset mikro-ohjaimet ovat samanlaisia ​​(AVR, 8051, PIC, MSP430). Suurin asia, joka lisää monimutkaisuutta mikro-ohjainten ASM-ohjelmoinnissa, on tuettujen muistin osoitetilojen määrä ja tyyppi. Sinun tulisi ensin välttää monimutkaisempia laitteita, kuten korkeamman tason ARM-prosessoreita.

Suosittelisin todennäköisesti MSP430: ta hyväksi lähtökohdaksi. Ehkä kirjoittaa ohjelman C-muodossa ja oppia korvaamalla erilaiset toiminnot inline-kokoonpanolla. Aloita yksinkertaisella tavalla, x + y = z jne.

Kun olet korvannut funktion tai algoritmin kokoonpanolla, vertaa ja vertaa sitä, miten koodasit sen ja mitä C-kääntäjä loi. Tämä on luultavasti yksi parhaista tavoista oppia kokoonpanoa mielestäni ja samalla oppia kääntäjän toiminnasta, mikä on uskomattoman arvokasta upotettuna ohjelmoijana. Varmista, että poistat optimoinnin C-kääntäjässä ensin, tai muuten kääntäjän luoma koodi todennäköisesti hämmentää sinua. Ota optimoinnit asteittain käyttöön ja huomioi kääntäjän toiminta.

RISC vs. CISC

RISC tarkoittaa 'pienennettyä käskyjoukon laskentaa', se ei viittaa tiettyyn käskyjoukkoon, vaan vain suunnittelustrategiaan, joka sanoo CPU: lla on minimaalinen käskysarja. Harvat ohjeet siitä, että kukin tekee jotain perusasioita. Se ei ole tiukasti tekninen määritelmä sille, mitä se tarvitsee 'olemaan RISC'. Toisaalta CISC-arkkitehtuureilla on paljon ohjeita, mutta jokainen 'tekee enemmän'.

RISC: n tarkoituksenmukaiset edut ovat, että suorittimen suunnittelu vaatii vähemmän transistoreita, mikä tarkoittaa vähemmän virrankulutusta (iso mikro-ohjaimille), halvempaa valmistaa ja korkeampia kellotaajuuksia, mikä johtaa parempaan suorituskykyyn. Pienempi virrankulutus ja halvempi valmistus ovat yleensä totta, parempi suorituskyky ei ole oikeastaan ​​saavuttanut tavoitetta CISC-arkkitehtuurien suunnitteluparannusten seurauksena.

Lähes kaikki suorittimen ytimet ovat nykyään RISC- tai 'keskitason' malleja. Jopa tunnetuimmalla (tai surullisemmalla) CISC-arkkitehtuurilla, x86. Nykyaikaiset x86-suorittimet ovat sisäisesti RISC: n kaltaisia ​​ytimiä, joiden etupäässä on pultattu dekooderi, joka hajottaa x86-ohjeet useiksi RISC: n kaltaisiksi ohjeiksi. Mielestäni Intel kutsuu näitä "mikro-opiksi".

Mitä (RISC vs. CISC) on helpompi oppia kokoonpanossa, mielestäni se on heitto. Jotain tekeminen RISC-käskysarjalla vaatii yleensä enemmän kokoonpanolinjoja kuin saman tekeminen CISC-käskysarjan kanssa. Toisaalta CISC-käskysarjoja on monimutkaisempi oppia käytettävissä olevien ohjeiden määrän vuoksi.

Suurin osa syistä, miksi CISC saa huonon nimen, on se, että x86 on ylivoimaisesti yleisin esimerkki ja jonka kanssa on vähän sotkua. Luulen, että tämä johtuu lähinnä siitä, että x86-ohjeet on hyvin vanhoja ja niitä on laajennettu puoli tusinaa tai enemmän kertaa säilyttäen taaksepäin yhteensopivuus. Jopa 4,5 GHz: n ydin i7 voi toimia 286-tilassa (ja toimii käynnistyksen yhteydessä).

Mitä ARM on RISC-arkkitehtuuriin, pidän sitä kohtuullisen kiistanalaisena. Se on varmasti kuormavarastoarkkitehtuuri. Peruskäskyjoukko on RISC-tyyppinen, mutta viimeisimmissä versioissa käskyjoukko on kasvanut melko vähän siihen pisteeseen, että pidän sitä henkilökohtaisesti enemmän keskitienä RISC: n ja CISC: n välillä. Peukalo-ohjejoukko on oikeastaan ​​kaikkein 'RISCish' ARM-käskysarjoista.

Mielestäni 8-bittiset PIC-mikrokontrollerit ovat paras valinta, koska ohjeiden määrä on vähentynyt.

Vähentyneiden ohjeiden lukumäärän sivuvaikutus on, että joudut keksimään pyörän uudelleen muihin mikrokontrollereihin verrattuna, joissa on enemmän ohjeita.

Mutta kun olet oppinut PIC: n avulla, voit siirtyä muihin mikro-ohjaimet ja katso mikä sopii sinulle paremmin.

Samanlainen kuin Markin ehdotus 68HC11: stä, Freescale 68HCS08 -perheen käskyjoukko on ohennettu versio Motorola 6809: stä, jolla oli mielestäni yksi puhtaimmista 8-bittisistä komentosarjoista. aikansa. Voit saada kehittäjälevyn, jossa on kytkimet, LEDit, 3-akselinen kiihtyvyysanturi ja pietsosummeri hintaan 79 dollaria täältä.

Msp430-käskysarja on hyvä kokoonpanijan oppimiseen. Vältä x86: ta. Varsi on toinen hyvä, mutta sillä on paljon enemmän ohjeita ja vaihtoehtoja, eikä se välttämättä sovi parhaiten ensimmäisenä käskyjoukkona. Peukalo on käsivarren käskyjoukon osajoukko eikä huono, githubilla minulla on sekä peukalon emulaattori (thumbulator) että msp430 emulaattori (ei testattu yhtä paljon kuin peukalo), jotka ovat bareboneja, vain prosessori ja muisti ja vähän muuta , joten saat hyvän näkyvyyden tapahtumiin. Vaihtoehtona olisi esimerkiksi qemu, jossa näkyvyys on olemassa, mutta pääsy siihen on paljon vaikeampi, samoin qemu-tyyppisen ratkaisun kanssa se vie paljon enemmän työtä, ennen kuin selvität, onko sinulla mitään työtä.
goto mspgcc4.sf.net rakentaa työkaluketju ja / tai varasto binutils (./configure --target = msp430 --prefix = / jotain) yhdessä stock llvm: n kanssa. Kun olet valmis laitteistoon, msp430-kehityskortti maksaa alle 5 dollaria. Käsi- / peukalotyökaluille saat yksinkertaisen version koodipalvelusta. Cortex-m3 (thumb / thumb2) -taulu on tällä hetkellä noin 12 taalaa. Vältäisin x86: n ja avr: n ja muita ensimmäisenä käskyjoukkona. Vanha / alkuperäinen pic-ohjeisto on myös syytä tarkastella. Voit kirjoittaa simulaattorin itse iltapäivällä sitä varten ja oppia kokoonpanijan. En oppisi sitä välttämättä ensin, se opettaa joitain mielenkiintoisia asioita, mutta samalla ei skaalaa eikä välttämättä edusta yleisimpiä piirteitä, jotka löydät useimmista käskyjoukoista. Msp430 antoi minulle tunteen pdp11: stä, joka on ensimmäinen todella opittu ohjeisto, molemmilla on hyvin pyöristetyt, enimmäkseen ortogonaaliset piirteet. Sekä msp430- että mikrosirukuvakäskyjoukot on dokumentoitu wikipediassa, ainakin viitteenä, jotta saat kokonaiskuvan, hankkiakaa toimittajilta tuoteselosteet / käsikirjat, joissa kuvataan kukin rekisteri- ja osoitetila, nollaus / käynnistys jne.

Olen myös oppinut yliopistossa 68HC11. Pikemminkin he ehdottavat tätä minkä tahansa muun MPU: n / MCU: n yli, halusin vain huomauttaa, että käytetyllä kehitysaluksella oli monitoriohjelma. Joten tyhmästä päätelaitteesta voisimme käydä läpi koodin ja tutkia rekistereitä ... Ehdotan, että kun tiedät mikä prosessori sopii vaatimuksiisi, tarkista myös, mitä kehityskortteja monitoriohjelmalla on saatavana.

Opetan sekä PIC (14-bittinen ydin) että ARM-kokoonpanoa. PIC-luokan kerron, että kun he ovat oppineet kyseisen arkkitehtuurin rumuuden, he voivat ottaa mitä tahansa muuta. ARM (ei peukalo / Cortex!) On erittäin mukava arkkitehtuuri kokoonpanon oppimiseksi. Käytämme LPC2148-korttia.

2019-12-29 päivitys

Vaihdoin Cortexiin ensin LPC1114 / 820, myöhemmin Arduino Due. Arduino Due on halpa (Kiinasta), tehokas, sitä voidaan käyttää C, C ++, Assembler (ja jos haluat Pythonin) kanssa, ja jos todella haluat, että voit käyttää sitä Arduino IDE: n kanssa. Pidän parempana omasta koontijärjestelmästäni ja vapaasta valinnasta editor / IDE.

Haluatko varmasti oppia Assembly? Voitteko sanoa miksi? Se on melko tehtävä, ja on yhä vähemmän suostunut tai hyödyllinen nyt päivinä. Tämä on henkilöltä, joka on kirjoittanut siihen ja jopa käsin koottuja ohjelmia (ei kokoonpanijaa, linkkiä, vain korttia, jossa on ohjeet).

Opin 16-bittisen PIC-kokoonpanon dsPIC33F: llä. Prosessorin kokoonpano on melko C-tyyppinen, koska se tukee osoittimia ja kolmea muuttuvaa operaatiota (esimerkiksi A = B + C), mikä helpottaa oppimista ja siihen sopeutumista.

Olet tässä sekoittamassa mikrokontrollereita ja mikroprosessoreita. AVR on Atmelin mikrokontrollerilinja, ei mikroprosessori. Ehdotan, että haet ensin wikipediasta saadaksesi paremman käsityksen näiden eroista. Periaatteessa mikrokontrolleri on enemmän tai vähemmän täydellinen järjestelmä, kun taas mikroprosessori on vain prosessori (joten mikrokontrollerissa on mikroprosessori sisällä).

Yliopistossani meille opetettiin laitteistosuunnittelua / -arkkitehtuuria kokoonpanokielen rinnalla (ilmeisesti nämä kaksi kulkevat käsi kädessä) MIPS-arkkitehtuurin (tai ehkä DLX) -arkkitehtuurin kanssa. Siitä lähtien olen sekaisin PIC- ja AVR-kokoonpanoon vähän koulussa / työssä, ja ne ovat kaikki melko samanlaisia. Mielestäni MIPS-kokoonpano oli hyvä lähtökohta, koska kieli on hyvin yksinkertainen, samoin kuin prosessoriarkkitehtuuri.

Katso myös: tämä kirja. Ei paras kirja maailmassa, mutta se on tavallinen tietokonesuunnittelukirja monille yliopistoille.

Ehdotan, että joku, joka aikoo alkaa tutkia mikrokontrollereita ja prosessoreita, lukee kirjan nimeltä "koodaa tietokoneen piilotettu kieli", jos opit, että melkein olet asiantuntija prosessoreiden kanssa ja avr: n ohjelmoimiseksi käytä paremmin Poney prog-ohjelmoijaa ja ohjelma atmel studio6.1: ltä atmelin viralliselta sivustolta