PIC Assembler Vers.3.0

PIC Assembler Version 3.0
Users Manual

■はじめに

　このＰＡアセンブラは秋月電子のＰＩＣプログラマキットに付属しているアセンブラにマクロ機能を追加したものです。動作プラットホームとして今までのMS-DOS(Windows)の他にLinux上でも動作可能になりました。またソースを公開とし、フリーで誰でも利用できるアセンブラとなっています。Microchip Technology Inc.から純正の高機能アセンブラＭＰＡＳＭ（ＭＰＬＡＢ）が既にリリースされており、誰でもインターネットから自由にダウンロードできますが、完全にフリーというわけでもありませんし、動作環境がWindows機に限られることや、ＰＩＣそのもののインストラクションセットは使いこなすのが難しいという不満もあるようです。 PAアセンブラはそのような束縛に左右されない自由なソフトウェアとして、これから進めていきたいと考えております。

PIC Assemblerの概要

フリーウェア（ＧＰＬ）
PIC Assembler Ver.2コンパチブル
MicrochipインストラクションとＰＡインストラクションの両方を使える。
Windows/Linux等の異機種・異ＯＳ間でソースの共有できる。

最新のドキュメントはhttp://mypaso.com/にあります。

■ソースファイルの作成

　ソースファイルはテキスト形式のファイルでWindowsなら秀丸エディタ，メモ帳など、Linux,FreeBSDなどのUNIX系であればviやEmacs,Muleなどのエディタで作成します。環境は英語・日本語のどちらでも動作します。日本語コードはSJIS,EUCで動作を確認しています。

◇一般的に以下の順序で記述します。サンプルプログラム参照

ヘッダファイルのインクルード
各デバイスごとに用意されているヘッダファイル(*.h)をインクルードし、デバイス固有のレジスタ名を定義します。
定数の定義・作業エリアの定義
equ命令(または=命令)でプログラム内で使用する定数を、ds命令で作業用のＲＡＭエリアを定義します。
プログラム本体を記述

■数値
数値はそのまま記述すると１０進数として認識します。末尾にbを付けると２進数 hを付けると１６進数表記として記述することが可能です。１６進数でA-Fの値から始まる数値を記述する場合には頭に0が必要となります。これはラベルと区別する為です。他に２進数・１６進数については桁の間に_（アンダースコア）をいれて数値を見やすく記述することが可能です。

[例]

	123,456,-10,19999
	123h,0afh,0ffh,0ff_eeh
	11111b,0010010b,11_000_111b

■式
式はどちらかというとＣ言語に近いイメージで記述できます。違うのは剰余の計算が %ではなくMODという演算子を使うことくらいです。演算子の優先順位については別表をご覧ください。 ※内部では３２ビットの整数演算を行っているため、次のｚの値は08000hとなりますので注意してください。

	x	equ	08000h
	y	equ	x<<16
	z	equ	y>>16

ＰＡには括弧という一見配列のような変数を使用することができます。これは連続したレジスタを配列の様に見せかけているだけで加算することと全く同じ扱いです。

	x	ds	2

;---Ａ---
		add	x[0],#1		; 下位桁に１を加算
		btfsc	c		; Cが立っていないときはスキップ
		inc	x[1]		; 上位桁に１を加算
;---Ｂ---
		add	x,#1		; 下位桁に１を加算
		btfsc	c		; Cが立っていないときはスキップ
		inc	x+1		; 上位桁に１を加算

ＡのルーチンとＢのルーチンの生成される機械語コードは全く同じものです。xという変数が２バイト変数であることが区別し易いと思います。しかし落とし穴もあってxが１バイトで定義してあっても、x[1],x[2],x[3] のような使い方について警告やエラーを発したりはしません。将来にはチェックする機能も設けようとはしています。

◆アセンブラ疑似命令一覧

概　　要	命　　令	備　　考
ファイルのインクルード	include
現在のアドレスの設定	org
リセット時の開始アドレス	reset	12ビットコアのデバイスのみ
プログラムの終了	end		※１
(DATA用)EEPROMの初期値設定	eedata	EEPROMデバイスのみ適用
データの埋め込み(ﾊﾞｲﾄ)	db	16F87x用
データの埋め込み(ﾜｰﾄﾞ)	dw	16F87x用
シンボルの値代入(再定義可)	=
シンボルの値代入(再定義不可)	equ
発振子タイプ設定	.osc
ウォッチドッグタイマ設定	.wdt
パワーアップタイマ設定	.pwrt
ブラウンアウトディテクト設定	.bod
プロテクト設定	.protect
リストファイル出力許可	.list
リストファイル出力抑制	.nlist

※１　当アセンブラで追加された機能
　

◇アセンブラ演算子一覧

・演算の優先順位は括弧が最も高く、ビット修飾子が最も低くなります。

括弧	( )
配列演算	[ ]	配列
マイナス符号	-	単項演算子
全ビット反転(NOT)	~	単項演算子
乗算・除算・剰余	* / MOD
加算・減算	+ -
論理積	&
論理和	\|
排他的論理和	^
シフト演算子	<< >>	<<が左,>>が右シフト
ビット修飾子	.	ﾋﾟﾘｵﾄﾞ(ﾄﾞｯﾄ)

◇アセンブラ定数一覧

現在のアドレス	$
現在の(DATA用)EEPROMのアドレス	%

◇マクロ命令

マクロ	macro...endm	※１
繰り返し	repeat...endm	※１
条件アセンブル	if...else...endm

◇条件アセンブル時の比較演算子一覧

イコール	=
同じでない	!=
より大きい	>
以上	>=
より小さい	<
以下	<=

◆リファレンス

include {filename} .include {filename}	ファイルのインクルード
filenameで指定したファイルをインクルードします。filenameはダブルコーテーション・シングルコーテーションなどで括る必要はありません。includeの前のピリオドはあってもなくても構いません。　filenameで指定されたファイルは以下の順番でファイルを検索します。現在のカレントディレクトリ /usr/share/pa/ (Linux,UNIXの場合) 　　　pa.exeのあるディレクトリ (MS-DOS,Windowsの場合) 　上記のディレクトリにファイルが存在しない場合はエラーとなります。　include文はネストすることが可能です。　[例] include 16f84.h
*.{device name}*	デバイス名の設定
プログラムのターゲットデバイスを設定します。（このプログラムの書き込まれるデバイス名を指定します。）　半角ピリオドの後にＰＩＣのデバイス名を指定します。"PIC"の文字は不要です。直接16c54,16f877のように指定します。 [例] .16f84 .16c74a .16f877 　この命令はプログラム中で必ず指定しなければなりません。この指定がないとリストファイル(*.lst)が作成できません。
org {address}	現在のアドレスの設定
アセンブル時のＰＣをaddressに設定します。addressには定数の他、計算式、ラベルなどを記述することも可能です。プログラムを指定したアドレスから記述したい場合や作業エリアの開始アドレスを指定する際に使用します。 [例] org 100h
reset {address}	リセット時の動作開始アドレス指定
※この命令は16C5x,12C5xx専用の命令です。　デバイスリセット時の動作開始アドレスを設定します。　16C5x,12C5xxはりセット時プログラムカウンタは最上位アドレスを指しています。この命令でその最上位アドレスに引数で与えられたアドレスにジャンプする命令(=goto address)を自動生成する命令です。デバイス名を正しく指定していればデバイスのプログラムエリアの最上位アドレスを調べる必要はありません。 [例] reset reset_vector
end .end	プログラムの終了
プログラムの終了を表す命令です。これはアセンブルを中断しend以降の行はアセンブル対象とはしないという意味です。　プログラム的には何も命令を生成することはありません。
eeorg	DATA用EEPROMのアドレス指定
※この命令は16C84,16F84,16F877などデータ用EEPROMを持ったデバイス専用の命令です。　EEDATA命令でDATA用EEPROMの初期値をセットする際の開始アドレスを指定する命令です。　[例] eeorg 10h
eedata {data,[data,...]}	DATA用EEPROMの初期値設定
※この命令は16C84,16F84,16F877などデータ用EEPROMを持ったデバイス専用の命令です。　eeorgで指定したアドレスから順に引数で指定した初期値をセットします。これは対応ライタ（プログラマ）でデバイスに書き込みを行うとプログラムの書き込みと同時にDATA用EEPROMにも値を書き込みます。　dataには定数，計算式，シンボルなどの他、文字列もセット可能です。 [例] eedata 100,200,50,100 eedata 'SAMPLE',13,10,0
{symbol} = {value[.value]}	シンボルの定義(再定義可)
プログラム中で使用する定数を定義します。このシンボルはアセンブル時に全て引数で指定した値(value)に置き換わります。＝文は同じシンボルを再定義することが可能で、後に設定した値が有効です。　valueは定数，計算式、他のシンボルなどが使用できます。　value.valueの形式はファイルレジスタのビット位置も同時に定義することが可能で、ビットセット・クリア・分岐などに利用可能です。下記サンプル参照 [例] busy_port = ra.5 ... wait btfsc busy_port ; ra.5のビットが0になったらループを抜ける goto wait [例] input_max = 100 max_bytes = (255-100)/8
{symbol} equ {value[.value]}	シンボルの定義(再定義不可)

.osc {oscillator type}	発振子タイプの設定
デバイスの発振タイプを設定を行います。この設定は必須ではありません。対応しているライターではファイルを読み込むと自動的に指定した発振タイプにセットされ、書き込みミスを避けられます。　oscillator typeはデバイスによって指定できるものが異なります。下記参照　oscillator type: 12c5xxシリーズ LP,XT,INTRC,EXTRC 上記以外 LP,XT,HS,RC [例] .osc xt
.wdt {on\|off}	ウォッチドッグタイマ設定
ウォッチドッグタイマの有効・無効の設定を行います。この設定は必須ではありません。対応しているライターではファイルを読み込むと自動的に指定したＷＤＴにセットされ、書き込みミスを避けられます。　on...WDTを使用する。　off...WDTを使用しない
.pwrt {on\|off}	パワーアップタイマ設定
パワーアップタイマの有効・無効の設定を行います。この設定は必須ではありません。対応しているライターではファイルを読み込むと自動的に指定したPWRTにセットされ、書き込みミスを避けられます。　on...PWRTを使用する。　off...PWRTを使用しない
.bod {on\|off}	ブラウンアウトディテクト設定
ブラウンアウトディテクトの有効・無効の設定を行います。この設定は必須ではありません。対応しているライターではファイルを読み込むと自動的に指定したBODにセットされ、書き込みミスを避けられます。　on...BODを使用する。　off...BODを使用しない
.protect {on\|off}	プロテクト設定
デバイスにプロテクトを掛けるか、掛けないかの設定を行います。この設定は必須ではありません。対応しているライターではファイルを読み込むと自動的に指定したモードにセットされ、書き込みミスを避けられます。　on...プロテクトを掛ける　off...プロテクトを掛けない。
.list	リストファイル出力許可
-l オプションで生成されるリストファイル(*.lst)にアセンブル結果を出力することを許可します。
.nlist	リストファイル出力抑制
-l オプションで生成されるリストファイル(*.lst)にアセンブル結果を出力することを禁止します。
db {data[,data...]}	バイトデータ
引数で与えられた値をプログラムコードとしてアセンブルします。それぞれの引数は７ビットの値(0～127又は-64～63)の範囲になければなりません。これはプログラムコードが１４ビットの為上位７ビット・下位７ビットに分けているためです。　db命令の引数は必ず偶数にしなければなりません。奇数個の場合はエラーとしています。この場合は0を最後に付加するなどして調整してください。　　[例] db 10,20,30,40 db 'AB' db 'A',10h,'B',10h
dw {data[,data...]}	ワードデータ
db命令をほとんど同じですが、dwは１つの引数を１つのプログラムコードとしてアセンブルします。それぞれの引数の値の範囲は0～16384又は-8192～8191です。 [例] dw 10000 dw 100,-100,1000,-1000

■ＰＡインストラクションセット

ファミリ	インストラクション		動作概要	必要ワード数	実行サイクル数	Ｗレジスタへの影響
移動	mov	fr,#imm	fr = imm			○
	mov	fr1,fr2	fr1 = fr2			○
	mov	fr,W	fr = W
	mov	option,#imm	option = imm			○
	mov	option,fr	option = fr			○
	mov	option,W	option = W
	mov	!port,#imm	tris(port) = imm			○
	mov	!port,fr	tris(port) = fr			○
	mov	!port,W	tris(port) = W
	mov	W,#imm	W = imm			○
	mov	W,fr	W = fr			○
	mov	W,/fr	W = ~fr			○
	mov	W,fr-W	W = fr - W			○
	mov	W,++fr	W = ++fr			○
	mov	W,--fr	W = --fr			○
	mov	W,<<fr	W = (fr<<1)			○
	mov	W,>>fr	W = (fr>>1)			○
	mov	W,<>fr	W = ((fr<<4)&0xf) \| ((fr>>4)&0xf)			○
	movb	bit1,bit2	bit1 = bit2
	mov	bit2,/bit2	bit2 = !bit2
	movsz	W,++fr				○
	movsz	W,--fr				○
	swap	fr	fr = ((fr<<4)&0xf) \| ((fr>>4)&0xf)
クリア	clr	W	W = 0	1	1	○
	clr	fr	fr = 0	1	1
	clrb	bit	bit = 0
加算	add	fr,#imm	fr += imm			○
	add	fr,W	fr += W
	add	fr1,fr2	fr1 += fr2			○
	add	W,fr	W +=fr			○
	add	W,#imm	W += imm			○
	addb	fr,bit	if(bit==1) fr++
	inc	fr	fr++
	incsz	fr	if((++fr&255)==0) skip
減算	sub	fr,#imm	fr -= imm			○
	sub	fr,W	fr -= W
	sub	fr1,fr2	fr1 -= fr2			○
	sub	W,fr	W -= fr			○
	sub	W,#imm	W -= imm			○
	subb	fr,bit	if(bit==1) fr--
	dec	fr	fr--
	decsz	fr	if(--fr==0) skip
条件分岐	cja	fr,#imm,addr	if(fr>imm) goto addr			○
	cjbe	fr,#imm,addr	if(fr<=imm) goto addr			○
	cjae	fr,#imm,addr	if(fr>=imm) goto addr			○
	cjb	fr,#imm,addr	if(fr<imm) goto addr			○
	cje	fr,#imm,addr	if(fr==imm) goto addr			○
	cjne	fr,#imm,addr	if(fr!=imm) goto addr			○
	cja	fr1,fr2,addr	if(fr1>fr2) goto addr			○
	cjbe	fr1,fr2,addr	if(fr1<=fr2) goto addr			○
	cjae	fr1,fr2,addr	if(fr1>=fr2) goto addr			○
	cjb	fr1,fr2,addr	if(fr1<fr2) goto addr			○
	cje	fr1,fr2,addr	if(fr1==fr2) goto addr			○
	cjne	fr1,fr2,addr	if(fr1!=fr2) goto addr			○
	jb	bit,addr
	jnb	bit,addr
	jc	bit,addr	if(C==1) goto addr
	jnc	bit,addr	if(C==0) goto addr
	jz	bit,addr	if(Z==1) goto addr
	jnz	bit,addr	if(Z==0) goto addr
条件スキップ	csa	fr,#imm	if(fr>imm) skip			○
	csae	fr,#imm	if(fr>=imm) skip			○
	csb	fr,#imm	if(fr<imm) skip			○
	csbe	fr,#imm	if(fr<=imm) skip			○
	cse	fr,#imm	if(fr==imm) skip			○
	csne	fr,#imm	if(fr!=imm) skip			○
	csa	fr1,fr2	if(fr1>fr2) skip			○
	csae	fr1,fr2	if(fr1>=fr2) skip			○
	csb	fr1,fr2	if(fr1<fr2) skip			○
	csbe	fr1,fr2	if(fr1<=fr2) skip			○
	cse	fr1,fr2	if(fr1==fr2) skip			○
	csne	fr1,fr2	if(fr1!=fr2) skip			○
	sb	bit
	snb	bit
	sc	bit
	snc	bit
	sz	bit
	snz	bit
	skip		skip
サブルーチン・ジャンプ	jmp	addr	goto addr
	jmp	pc+W	goto (pc+w)
	jmp	W	goto W
	lcall	addr
	ljmp	addr
	lset	addr
	ret
	retw	list...
ループ制御	djnz	fr,addr	if(--fr!=0) goto addr
ループ制御	ijnz	fr,addr	if((++fr&255)!=0) goto addr
ビットセット・クリア	clc
	stc
	clz
	stz
	setb	bit
シフト	rl	fr	fr = (fr<<1) \| C
シフト	rr	fr	fr = (fr>>1) \| (C<<7)
その他	nop	n	nop
	neg	fr	fr = -fr
	not	fr	fr = ~fr
	not	W	W = ~W			○
	test	fr

　
ＰＡインストラクションセットの見方

ファミリ	インストラクションの大まかな分類を示す
動作概要	インストラクションの大まかな動作を示す
Ｗレジスタへの影響	当該インストラクションの実行によってＷレジスタの値が書き換わる場合は○
必要ワード数	ＰＡアセンブラでマイクロチップインストラクションに展開された場合の必要ワード数
実行サイクル数	当該インストラクションを実行した場合の実行サイクル

◇Microchipインストラクションセット

インストラクション	16C5x,12C5xx	16Cxx,16Fxxx
addwf f,d	○	○
andwf f,d	○	○
clrf f	○	○
clrw	○	○
comf f,d	○	○
decf f,d	○	○
decfsz f,d	○	○
incf f,d	○	○
incfsz f,d	○	○
iorwf f,d	○	○
movf f,d	○	○
movwf f	○	○
nop	○	○
rlf f,d	○	○
rrf f,d	○	○
subwf f,d	○	○
swapf f,d	○	○
xorwf f,d	○	○
bcf f,d	○	○
bsf f,d	○	○
btfsc f,b	○	○
btfss f,b	○	○
addlw k	－	○
andlw k	○	○
call k	○	○
clrwdt	○	○
goto k	○	○
iorlw k	○	○
movlw k	○	○
retfie	－	○
retlw k	○	○
return	○	○
sleep	○	○
sublw k	－	○
xorlw k	○	○

メールはこちらにお願いします。
pa3@mypaso.com