ACCESS RAM

 

L' Access RAM

Per quanto visto sopra, se l' utente dei PIC si è finalmente liberato del PCLATH e delle pagine della memoria programma, appare ancora invischiato nel meccanismo a banchi della memoria dati. Però anche qui i progettisti hanno cercato di porre rimedio. Se la soluzione del BSR e di movlb rende già meno penosa la questione, molto importante è porre l' attenzione sul banco 0 e sul banco 15 dello schema precedente : essi fanno parte di un meccanismo chiamato Access RAM.

 I suoi elementi essenziali sono questi :

• a differenza dei PIC 16, i cui registri speciali di controllo delle funzioni (SFR - Special Function Register) del processore sono sparpagliati in più banchi, i PIC 18F hanno TUTTI i registri speciali raccolti in un unico banco e per esattezza nella seconda metà del banco 15, da F60h a FFFh. Questo permette di accedere a qualsiasi registro speciale senza preoccuparsi di verificare in quale banco sta. Questo è già un buon vantaggio.
   

• I primi 96 bytes del banco 15, da F00h a F5Fh non sono utilizzati, ma, sfruttando il meccanismo dell' Access RAM, vengono "sostituiti" con la prima parte del banco 0, a formare un unico banco, l' Access RAM, appunto, che così contiene nella metà bassa 96 registri general purpose, presi dal banco 0, e nella parte alta 160 bytes occupati dai registri speciali.

Se torniamo allo schema della memoria possiamo evidenziare la parte che ci interessa:

A cosa serve un tale accrocchio ? 

Molto semplicemente serve a questo: 

• attivando il bit di Access RAM (bit a negli opcode che agiscono sulla memoria dati) il programmatore dispone immediatamente di 96 bit di RAM e di tutti i registri del processore in un unico banco, accessibile tra 00h e FFh, senza alcuna manovra addizionale sugli switches di banco. 

Questa quantità di memoria RAM può essere sufficiente per molte applicazioni, mentre l' avere tutti i registri speciali in una sola area è estremamente funzionale. In sostanza, considerando la singola pagina della Memoria Programma e l' uso dell' Access RAM per la Memoria Dati, non è più necessario prestare attenzione a pagine e banchi come era obbligo per i PIC16.

Inoltre, se nei PIC16 esisteva un' area di RAM comune a tutti i banchi di soli 16 bytes (70-7Fh), con l' Access RAM diventano disponibili 96 bytes senza problemi di banco.

Ovviamente se il programma richiede una quantità maggiore dei 96 bytes, sarà obbligo fare uso dei bit di switch dei banchi BSR. In questo caso si abbandona l' Access RAM , ma l' area degli SFR e della prima metà del banco 0 sono comunque sempre accessibili, questa volta però nella loro posizione naturale all' inizio ed alla fine dell' area della Memoria Dati. 

Per ottenere il funzionamento BANKED è stato aggiunto un bit speciale, il bit a, nell' opcode di diverse istruzioni: quando il suo valore è a 1 si attiva l' Access RAM e i bit di switch dei banchi (BSR) non hanno effetto, qualsiasi sia il loro valore; quando è a 0 viene attivato il meccanismo del BSR e tutti i banchi disponibili sono accessibili a seconda del valore dei BSR.

Nello stesso programma è possibile utilizzare a piacere tanto l' Access RAM quanto i BSR. Nel passaggio da Access RAM a BSR e viceversa, il contenuto dei registri non viene alterato.

La sintassi delle istruzioni che accedono alla memoria dati sarà arricchita da questo switch a. Ad esempio, supponiamo di voler muovere il valore contenuto nella locazione target  , in banco 0, al PORTA, che sta in banco 15.

L' utilizzo pratico non comporta alcun problema in quanto MPASM, nelle ultime versioni, è sufficientemente intelligente da decidere autonomamente cosa fare.

• se la memoria richiesta è accessibile come Access RAM, il bit a sarà attivato

• se la memoria richiesta non è raggiungibile con l' Access RAM, MPASM userà i BSR

Quindi, nella pratica, il termine a della sintassi non è necessario sia espresso, per cui :

andrà benissimo (almeno con MPASM). Da noatre che in questa sintassi, MPASM intende la presenza dello switch a come indicatore della volontà di usufruire dell' Access RAM.

Nel caso in cui si voglia utilizzare esplicitamente i BSR, la forma sarà :

il  banked esprime la volontà del programmatore di utilizzare i BSR.

Se la memoria richiesta non è raggiungibile con l' Access RAM, MPASM utilizza BSR in ogni caso, ma occorrerà che i bit relativi siano configurati nel modo corretto per raggiungere la destinazione richiesta.

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Access RAM : da PIC16 a PIC18

L’ indirizzamento in Acces RAM, è una delle più sensibili differenze tra i PIC16 e i PIC18. 

Nei PIC16 i registri speciali (SFR) erano distribuiti su tutti i banchi; di conseguenza, per passare da uno all’ altro era necessario agire in continuazione su RP1:0.<  La necessità di prestare continua attenzione alla posizione dei registri nei banchi rende noiosa la programmazione Assembler ed è fonte di facili errori che poi sono difficili da sistemare. Certamente l’ Assembler mette a disposizione il banksel che può essere anteposto a qualsiasi chiamata di SFR, ma questo, se da una parte elimina gli errori di banco, dall’ altra appesantisce drasticamente il listato.

Nei PIC18 non è più necessario lavorare con la lista dei registi/banchi sotto gli occhi, perché TUTTI i registri sono raccolti in un unico banco, per l’ esattezza la seconda metà del Banco 15.
Ci si può domandare che vantaggio sia, se comunque occorre accedere ad un banco per consultare gli SFR, ma è una domanda che ha una risposta inaspettata e positiva: il meccanismo dell’ Access RAM. In cosa consiste ? 

I progettisti di Microchip hanno fatto si che un indicatore supplementare aggiunto all’ argomento delle istruzioni permetta di accedere direttamente alla prima metà della RAM in Banco 0 e agli SFR, posti nella seconda metà del Banco 15, senza alcuna altra formalità !!!

Sostanzialmente, il meccanismo unisce la prima metà del Banco0 e la seconda metà del Banco15, creando l’ Access RAM. Dunque, scrivendo:

Si potrebbe considerare una jattura il parametro a aggiuntivo, anche perché questo vale per i banchi 0 e 15 e basta, ma ancora una volta MPASM lavora per noi e ci permette di scrivere solo:

riconoscendo le label dei registri nella loro posizione in memoria e generando il codice corretto anche senza l’ aggiunta della A !!

 

AVVERTENZA: L' automatismo descritto vale per MPASM; altri assemblatori potrebbero non disporne e quindi richiedere l’ aggiunta della A.  In ogni caso, se il sorgente è passato a MPASM, che ci sia la A o meno è indifferente, ma, per chiarezza di lettura, è opportuno farne a meno ed utilizzare il suddetto automatismo.