Всем добрый вечер! Веду свою трансляцию из уютного мира, который называется «ассемблер». Сразу поясню что тема касается микроконтроллеров AVR — и я пока ещё не знаю, пригодится ли этот пост тем, кто хочет использовать ассемблер для любой другой задачи. Дело в том, что я буквально несколько дней назад начал учить ассемблер с нуля — нужно сделать одно устройство — и я решил сделать в нём всё самостоятельно. Так вот — в один прекрасный день понял, что учить ассемблер абсолютно бесполезно! Ассемблер можно только понять! То есть всем тем, кто хочет программировать на ассемблере я настоятельно рекомендую детально вникнуть в то, каким образом ФИЗИЧЕСКИ работает микроконтроллер, а затем уже изучать тонкости команд.
Так вот, я пожалуй начну небольшой цикл статей, в которых буду с самого начала рассказывать как именно я понял те или иные вещи в программировании на ассемблере — думаю для тех, кто вообще не понимает что такое асм я буду как раз таким «переводчиком» с языка тех, кто в этом деле очень хорошо шарит.

Сразу скажу, что я более-менее вкурил эту тему с подачи DIHALT — поэтому эти статейки будут являться неким переводом с супер-пупер-ассемблерно-микроконтроллерного языка на язык понятный большинству людей. Ну а гуру надеюсь будут меня поправлять по ходу пьесы и если вдруг я что то объясню неправильно — то они поправят меня.
Итак первые выводы об ассемблере, которые я сделал пару дней назад, меня потрясли до глубины души — и я просидел за статьями DI HALT'а с 11 вечера до 5 утра — после чего лёг спать довольным и счастливым. Я понял суть программирования на ассемблере для микроконтроллеров.
Как же это объяснить ещё проще? Думаю нужно начать с самой сути.
***
Изначально не будем вдаваться в технические подробности (о них мы поговорим в следующей статье) — просто представьте, что есть 3 персонажа:
1. Микроконтроллер - это англичанин Стив, который приехал к русскому. Он идеально знает английский язык, но по-русски он вообще не понимает — ни единого слова. Только английский. Он проиграл в споре и обязался делать бесприкословно всё то, о чём его попросит русский.
2. Ассемблер - это переводчик Вася у которого мама англичанка а папа русский. Он знает идеально и английский и русский язык.
3.Мы -это русский, к которому приехал англичанин. Ну то есть мы это мы=) При этом мы идеально знаем русский язык и (!!!) чуть-чуть английский — самую малость, со словариком.
***
Представьте такую ситуацию — англичанин сидит у Вас в комнате на стуле. А Вы сидите себе за компом и читаете этот пост, как вдруг у Вас внезапно открылась форточка! Вот ведь незадача! Ветер дует, занавеска превратилась в парус… Было бы неплохо закрыть! Но вот ведь как лень вставать со стула, снимать ноги с системника, запихивать их в тапочки, отставлять кружку с кофе(пивом) и идти бороться со стихией. И тут Вы внезапно осознаёте, что у нас то в комнате есть проспоривший англичанин, которого самое время погонять! И вы ему так мило говорите «Дружище! Закрой форточку пожалуйста, а потом можешь опять присесть на стул!» а он сидит, смотрит на вас с недоумением и ничего не делает! Можно конечно по щам надавать — но он же тогда всё равно вас не поймёт! Тогда Вы звоните своему другу-переводчику Василию — он приходит, и садится рядом с англичанином на стул. И вы говорите — Переведи: «Стив, пойди и закрой форточку, а потом обратно сядь на стул!» Переводчик переводит на английский — англичанин понимает и идёт закрывает форточку, а затем приходит и садится на стул.
В этом моменте нужно просто понять роль ассемблера в этой цепочке «Мы-Ассемблер-Контроллер»
То есть как бы что такое ассемблер все поняли? Тогда читаем дальше.
***

Так вот, представляем такую ситуацию. Васе говоришь — «Слушай, ну короче такое дело — я калькулятор дома забыл, раздели 56983 на 2 и скажи Стиву, чтобы он столько раз отжался на кулаках» и Вася на калькуляторе считает и говорит Стиву по-английски " Отожмись на кулаках 28491 раз" Это называется «ДИРЕКТИВА» — другими словами директива это задание для Васи, результат выполнения которой это действие Стива.

Есть другая ситуация — Вы говорите Васе «Скажи Стиву, чтобы он отжался 28491 раз» и Вася просто переводит Ваши слова на английский. Это называется ОПЕРАТОР

Всё просто — есть директива и есть оператор. Оператор — это Ваше прямое указание что делать Стиву — Вася тут только переводит Ваше требование на инглиш. А Директива — это задание для самого Васи — и Вася сначала делает то, что Вы ему сказали, а потом уже в зависимости от результата говорит Стиву что-либо.

Теперь мы будем мучать англичанина регулярно! Но предварительно нужно получше познакомиться с нашим переводчиком Васей. Нужно знать следующее — Вася всегда Вас слушается беспрекословно — что ему сказали, то он и делает. Васин калькулятор не имеет десятичных знаков — если вы глянете пример с отжиманиями то 56983 \ 2 = 28491.5 — но у Васи всё после запятой обрубается — и он видит только целое число — причём неважно там будет 28491.000001 или там будет 28491.9999999 — для Васи это один фиг будет 28491 в обоих случаях. Ничего не округляется. Ещё важная информация про Васю. Вася жесток — ему пофиг на то, что Стив затрахается отжиматься двадцать восемь тысяч раз. Ему сказали — Вася перевёл. Причём не только перевёл — но и заставил сделать то, что Вы попросили. Так что если Стив помрёт на двадцать три тысячи пятьсот тринадцатом отжимании — то это будет исключительно Ваша вина.

Собственно это пока что всё. В следующем посте будем копать глубже — пока же просто достаточно понять это. Просто представить эту ситуацию и понять что к чему, кто исполняет какую роль и чем директива отличается от оператора.
А дальше мы постараемся называть всё своими именами и примерно прикинуть как же ассемблер работает с микроконтроллером по взрослому.

Как понять ассемблер. Часть 2. Микроконтроллер

Ну чтож, пора копнуть чуть глубже. Понимание самого ассемблера по мне так не мыслимо без понимания того, как работает микроконтроллер. Оставим наших персонажей в комнате и вновь воспользуемся нашим воображением.
Итак сейчас нужно будет просто представлять то, о чём я напишу.
***
Представь, что ты сидишь внутри микроконтроллера. Скажем внутри ATmega 8. Только микроконтроллер это такая большая прямоугольная белая комната, а ты сидишь в удобном кресле в самом её центре. Эта комната — твой личный центр управления — ты из неё управляешь тем, что снаружи. Пока неважно ЧЕМ — пока важно КАК.

Итак давай пройдёмся по твоей «лаборатории» будем называть эту комнату так.

Справа от тебя стоит Генератор Эдемских Кущ Компактный Тактовой Частоты. Это только кажется что это такая страшная штука со страшным названием. На самом деле это большой звонок, как в школе был на стене. И задачи у него похожие.
Cлева от тебя идёт конвейер — обычный конвейер как на заводе.
Так вот ты скажем сидишь на кресле, никого не трогаешь — и тут звонит звонок… Что это значит? Это значит что тебе самое время проверить — есть ли что-нибудь на конвейере. Ты смотришь — а там конверт, на конверте номер напечатан «0001» — ты его открываешь — а там написано «Нужно сделать такую то вещь» — ты потягиваешься, кладёшь конверт обратно на конвейер, встаёшь из-за стола и идёшь делать эту самую вещь. Сделал, и идёшь обратно, садишься за стол и сидишь себе, куришь CAMEL. Проходит какое то время — опять звонит звонок — ты смотришь — а на конвейере уже лежит ещё один конверт под номером «0002» — ты его открываешь, читаешь что нужно сделать, кладёшь обратно на конвейер и идёшь делаешь. Потом приходишь и садишься пить чай. Потом через какое то время опять звонок — опять конверт — открываешь а там пусто… Ну пусто и пусто. Обратно его положил и сидишь себе дальше ждёшь следующего звонка.
Так вот что тут важно знать:
1. В конвертах содержатся инструкции для тебя.
2. Ты любую из этих инструкций способен выполнить.
3. Ты всегда успеваешь выполнить то, что написано в конверте до того, как прозвенит следующий звонок.
Ну и ещё следует знать про характеристики своего звонка. Основная характеристика звонка — это тактовая частота — то есть сколько раз в секунду звонок может «звякать» На ATmega8 может быть частота 8 или 16 мегагерц. То есть если наш звонок работает на 8 мегагерцах — то он за 1 секунду может «звякнуть» 8 миллионов раз. То есть получается что то, что выше выделено жирным шрифтом и подчёркнуто ты успеваешь сделать за одну восьмимилионную часть секунды. Ты очень быстрый, дружище!