Question

对于运行频率为16MHz的芯片，online delay loop generator给出了运行时间为0.5s的延迟循环。

我的想法是：

如果寄存器变为负数，分支是否保持分支？

如何计算开头加载的值？

    ldi  r18, 41
    ldi  r19, 150
    ldi  r20, 128
L1: dec  r20
    brne L1
    dec  r19
    brne L1
    dec  r18
    brne L1

Answer 1

如何计算开头加载的值？

计算总循环次数=＆gt; 0.5s * 16000000 = 8000000

知道r20和r19循环的总周期（从零到零），AVR寄存器为8位，因此完整循环为256次（dec 0 = 255）。 dec是1个周期。条件（分支）发生时brne为2个周期，不发生时为1个周期。

所以最内在的循环：

L1: dec  r20
    brne L1

从零到零（r20=0）：255 *（1 + 2）+ 1 *（1 + 1）= 767个循环（分支的255倍，经过1次）。< / p>

使用r19的第二个包裹循环是：255 *（767 + 1 + 2）+ 1 *（767 + 1 + 1）= 197119个周期

分支时的单r18循环则为197119 + 1 + 2 = 197122个循环。（197121当没有采取分支=延迟循环的最终退出时，我将在下一步中通过一个技巧避免这个-1。）

现在这几乎足以计算初始r18，让我们先用O（1）代码调整总周期，这是ldi指令的三倍，需要1个周期：total2 = 8000000 - （1 + 1 + 1）+ 1 = 7999998 ...等等，那里的最后一个+1是什么？这个假的额外周期延迟，使最终r18循环假装它与非最终成本相同，即197122个周期。

就是这样，最初的r18必须足以等待至少 7999998个周期：r18 = (7999998 + 197122 - 1) div 197122 = 41。＆＃34; + 197122 - 1＆＃34;部分将确保丰富的周期符合约束：0 <= abundant_cycles < 197122（剩余的197122除法）。

41 * 197122 = 8082002 ...这太多了，但现在我们可以通过将r19和r20设置为特定值来减少额外周期，以微调延迟。那么剃掉多少钱？ 8082002 - 7999998 = 82004个周期。

单个r19循环在分支时需要770个循环，在退出时需要769个循环，所以再次让我们通过将82004调整为仅82003来避开769循环。 82003 div 770 = 106：可以跳过106 r19个循环，r19 = 256 - 106 = 150。现在这将削减81620个周期，因此82003 - 81620 = 383个周期将被削减。

单个r20循环在分支时需要3个循环，在退出时需要2个循环。我将再次考虑退出循环只有2个循环 - ＆gt; 383 =＆gt; 382刮胡子。并且382 div 3 = 127，余数为1. r20 = 256 - 127 = 129并且少做一次以减少额外的3个周期（以覆盖剩余部分）= 128.然后2个周期（3-1）等待失败使其达到完整的8mil

所以：

    ldi  r18, 41
    ldi  r19, 150
    ldi  r20, 128
L1: dec  r20
    brne L1
    dec  r19
    brne L1
    dec  r18
    brne L1

根据我的计算，应该等待8000000-2个周期（如果没有被其他东西打断）。

让我们尝试验证：

初始r20：127 * 3 + 1 * 2 = 383个周期
初始r19：1 *（383 + 1 + 2）+ 148 *（767 + 1 + 2）+ 1 *（767 + 1 + 1）= 115115个周期（该初始r20个未完成周期一次，然后是149次全时r20周期，最后一个因为退出brne而为-1 总共r18：1 *（115115 + 1 + 2）+ 39 *（197119 + 1 + 2）+ 1 *（197119 + 1 + 1）= 7999997个周期。

三个ldi是+3个周期= 7999997 + 3 = 80000000。

缺少的两个周期无处可见，所以我犯了一个错误。

正如你所看到的，背后的数学相当简单，但手工做的很平凡，容易出错......

啊，我想我知道我犯了哪个错误。当我刮掉丰富的循环时，不涉及终止循环（这是实际延迟过程的一部分），因此我不应该将to_shave_off循环调整为-1。然后在r19 = 106之后，我仍然需要削减384个周期，并且正好是384/3 = 128个循环从r20 = 256-128 = 128中剃掉。没有剩余，没有遗漏周期，完美的8mil。

如果您无法遵循此反向计算，请尝试其他方式，想象2位寄存器（仅限0..3值），并在纸上进行类似的循环，其中r18 = r19 = r20 = 2，并计算循环次数手动查看它是如何演变的。 ..即3x ldi = + 3，dec r20，brne，dec r20，brne（skip）= +5个循环，dec r19，brne = + 3，......等。

编辑：以前Jester在他的链接中解释过这个问题。而且我懒得把它清理成一些简单的公式来创建你自己的在线计算器。

AVR Assembly BRNE延迟循环如何工作？

1 个答案: