實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)4：尋址方式和指令系統(tǒng)姓名：袁鵬學(xué)號(hào)：2013011780實(shí)驗(yàn)班號(hào)：33機(jī)器號(hào)：42一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解MSP430G2xxx匯編格式指令和常用尋址方式2.了解C語言函數(shù)調(diào)用過程3.通過反匯編了解C編譯器實(shí)現(xiàn)初始化變量的方法4.掌握計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示和編碼二．實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.匯編格式指令和尋址方式的學(xué)習(xí)代碼：#include"io430.h"voiddelay();//unsignedinti;intmain(void){ //定義函數(shù)變量 WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD; //關(guān)閉看門狗 P2SEL=0; //設(shè)置端口2為功能選擇寄存器和2，使P2為基本輸入輸出功能 P2SEL2=0; P2OUT=0xff; //設(shè)置端口2輸出的初值為0xff P2DIR=0xff; //設(shè)置端口2為輸出方向 for(;;) //主循環(huán) { P2OUT=~P2OUT; //將端口2的值取反后輸出 delay(); //延時(shí) };}voiddelay(){ unsignedinti; for(i=0;i<0xffff;i++); //延時(shí)}1)程序用到了哪些指令？mov.wcallclr.bmov.binv.bjmppush.wdecd.wadd.wclr.wjneretbr2)程序用到了哪幾種尋址方式？立即數(shù)尋址寄存器尋址絕對(duì)地址尋址寄存器相對(duì)尋址3）用單步執(zhí)行命令F11，跟蹤函數(shù)delay的調(diào)用和返回，用view/register和view/memory查看堆棧指針SP和堆棧內(nèi)的內(nèi)容，記錄堆棧指針SP和堆棧內(nèi)容的變化；SP：0x03fe（執(zhí)行main函數(shù)時(shí)）0x03fc(執(zhí)行delay函數(shù)時(shí)）0x03fe0x03fc...堆棧中只有R15的值發(fā)生變化，因?yàn)镽15存放了變量i的值，因此不斷變化。4)修改l4_1.C，將變量i定義為全局變量，通過反匯編的代碼，比較與定義為局部變量的不同；匯編代碼長(zhǎng)度增加變量i的存儲(chǔ)地址由R15變?yōu)镽AM里面的0x02005)修改L4_1.C,將變量i的類型從unsignedint類型，改為unsignedlong類型，反匯編看看函數(shù)delay的代碼發(fā)生了什么變化？程序執(zhí)行的結(jié)果有什么不同？為什么？（需在實(shí)驗(yàn)板上運(yùn)行）。delay函數(shù)的地址變到main函數(shù)上部，i變量由兩個(gè)字節(jié)變?yōu)樗膫€(gè)字節(jié)delay函數(shù)的執(zhí)行時(shí)間變長(zhǎng)，LED燈的變化速率變慢。因?yàn)樽兞縤從int轉(zhuǎn)換為long，因此i的增加速率變慢，dealy函數(shù)的執(zhí)行時(shí)間也就變長(zhǎng)。2.了解C語言程序的執(zhí)行過程實(shí)驗(yàn)中查看到該地址的值是多少？程序執(zhí)行的第一條指令是什么指令？main函數(shù)的入口是單片機(jī)上電就被執(zhí)行的第一條語句嗎？未去除runto:PC=0xc00c0XFFFE~0XFFFF:0X00C0第一條指令是關(guān)閉看門狗，00c00c40b25a800120mov.w#0x5a80,&wdtctlmain函數(shù)的入口就是單片機(jī)上電執(zhí)行的第一條語句。去除runto:PC=0xc0000XFFFE~0XFFFF:0X00C0第一條指令是初始化sp，00c00040310400mov.w#0x400,spmain函數(shù)的入口不是單片機(jī)上電執(zhí)行的第一條語句。3.C語言中帶初始化變量的定義及其實(shí)現(xiàn)在debug下反匯編程序，比較一個(gè)數(shù)組分別定義成const型常量、全局變量、局部變量三種不同形式，系統(tǒng)在初始值的實(shí)現(xiàn)上有何不同？代碼：#include"io430.h"constcharstring[4]={0x71,0x32,0xab,0x12}; //第1種const型常量//charstring[4]={0x71,0x32,0xab,0x12}; //第2種全局變量intmain(void){//charstring[4]={0x71,0x32,0xab,0x12}; //第3種局部變量//staticcharstring[4]={0x71,0x32,0xab,0x12};charsum;unsignedinti; WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;P2SEL=0;P2SEL2=0;P2DIR=0xff;sum=0;for(i=0;i<4;i++){sum=sum+(int)string[i];}P2OUT=sum;while(1);}定義成const型常量:從上電復(fù)位后執(zhí)行的第一條指令，到main()函數(shù)中關(guān)閉看門狗的語句：由于數(shù)組已經(jīng)被定義為const型，因此數(shù)組一開始就被分配在0xC000中并完成初始化，上面的代碼完成了初始化SP和開始執(zhí)行main函數(shù)的作用。定義成全局變量：數(shù)組被定義為全局變量時(shí)開始沒有被初始化，但是數(shù)組被分配在0x200地址里，數(shù)組里面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在0xC000中，因此上電后開始執(zhí)行初始化SP，以及將0xC000的賦給R13，將0x200賦給R12，接著跳轉(zhuǎn)執(zhí)行__data16_memcpy，并在memcpy函數(shù)里完成對(duì)數(shù)組初始化，然后返回執(zhí)行main函數(shù)。定義為局部變量：數(shù)組被定義為局部變量時(shí)開始沒有被初始化，也沒有分配存儲(chǔ)地址，但是數(shù)據(jù)里的數(shù)據(jù)還是存儲(chǔ)在0xC000中，上電后執(zhí)行到main函數(shù)里初始化數(shù)組的語句時(shí)程序?qū)?xC000賦給R15，接著用SP和R15完成初始化數(shù)組，并將數(shù)組分配在0x3FA地址中。（選做）定義為static型局部變量時(shí)：數(shù)組被定義為static型局部變量時(shí)，和定義為全局變量時(shí)類似，數(shù)組被一開始沒有被初始化，但是數(shù)組被分配在0x200地址里，數(shù)組里面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在0xC000中，因此上電后開始執(zhí)行初始化SP，以及將0xC000的賦給R13，將0x200賦給R12，接著跳轉(zhuǎn)執(zhí)行__data16_memcpy，并在memcpy函數(shù)里完成對(duì)數(shù)組初始化，然后返回執(zhí)行main函數(shù)。4.（選做）掌握計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示和編碼假設(shè)某內(nèi)存單元的字內(nèi)容為0xFF06，試問該內(nèi)容看作無符號(hào)數(shù)是多少？看作帶符號(hào)數(shù)是多少？看作一條指令的機(jī)器碼，如何利用DEBUG下的命令知道表示一條什么指令？如果內(nèi)存單元的內(nèi)容為0x5439，看作無符號(hào)數(shù)、看作帶符號(hào)數(shù)、看作一條指令的機(jī)器碼，分別表示什么？看作ASCII碼，表示的是哪兩個(gè)字符?如何理解存放在內(nèi)存中的內(nèi)容？0XFF06看作無符號(hào)數(shù)是65286，看作有符號(hào)數(shù)是-250。建立一個(gè)C項(xiàng)目，在DEBUG下，利用memory命令，將RAM區(qū)的內(nèi)容改為0x06,0xFF,再用disassembly命令反匯編該RAM區(qū)內(nèi)容，可查看0xFF06所代表的指令為and.wR15,R6。0x5439看作無符號(hào)數(shù)是21561，看作帶符號(hào)數(shù)也是21561，看作指令的機(jī)器碼則所代表的指令是add.w@R4+,R9，看作ASCII碼的話表示5I。內(nèi)存中存放的內(nèi)容是二進(jìn)制數(shù)編碼表示的指令是機(jī)器碼，是CPU能夠直接識(shí)別的語言，能夠被機(jī)器識(shí)別并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的操作指令。思考：為什么查看0xFF06是一條什么指令的機(jī)器碼時(shí)，按順序修改存儲(chǔ)單元的內(nèi)容時(shí)輸入的是0x06,0xFF，而不是0xFF,0x06?因?yàn)镸SP430存儲(chǔ)器的讀寫模式采用的是小端模式，即低字節(jié)到低地址單元，高字節(jié)到高地址單元，所以當(dāng)寫入0x06,0xFF時(shí)，表示的正是0xFF06。實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)5.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件組成姓名：袁鵬學(xué)號(hào)：2013011780實(shí)驗(yàn)班號(hào)：33機(jī)器號(hào)：42一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解MSP430F1xx單片機(jī)結(jié)構(gòu)及其編程仿真接口2.了解MSP430G2xxx兩線制JTAG編程仿真接口3.了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基本硬件組成4.學(xué)習(xí)相對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目的程序結(jié)構(gòu)和良好編程風(fēng)格二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.了解MSP430F1xx單片機(jī)結(jié)構(gòu)及其編程仿真接口MSP430F149單片機(jī)的引腳基本輸入/輸出控制與MSP430G2553的基本相同，不同的是：1)MSP430F149有P1~P6六個(gè)I/O端口；2）各I/引腳在MSP430F149內(nèi)沒有上拉電阻，所以沒有PxREN寄存器；3）MSP430F149的引腳有64根，每個(gè)引腳的復(fù)用功能沒有MSP430G2553多，所以沒有PxSEL2寄存器。因此，在將實(shí)驗(yàn)2中用MSP430G2553上完成的任務(wù)2、任務(wù)3的C語言程序移植到MSP430F149上時(shí)，要根據(jù)MSP430F149的結(jié)構(gòu)對(duì)程序進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。具體代碼如下：代碼1：#include"io430.h"voiddelay(void);intmain(void){//StopwatchdogtimertopreventtimeoutresetWDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;unsignedcharLEDdata1[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};unsignedcharLEDdata2[4]={0x7e,0xbd,0xdb,0xe7};unsignedinti;P2SEL=0;P2OUT=0;P2DIR=0xFF;while(1){for(i=0;i<12;i++){if(i<8)P2OUT=LEDdata1[i];elseP2OUT=LEDdata2[i-8];delay();}};}voiddelay(){unsignedintj;for(j=0;j<0xffff;j++);}代碼2：#include"io430.h"voiddelay(void);intmain(void){//StopwatchdogtimertopreventtimeoutresetWDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;unsignedcharLEDdata1[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};unsignedcharLEDdata2[4]={0x7e,0xbd,0xdb,0xe7};unsignedinti,key=0;P2SEL=0;P2OUT=0xff;P2DIR=0xFF;P1SEL&=~(BIT0+BIT1);P1DIR&=~(BIT0+BIT1);P1OUT=0XFF;while(1){if((P1IN&BIT0)==0)key=1;elseif((P1IN&BIT1)==0)key=2;if(key==1)for(i=0;i<8;i++){P2OUT=LEDdata1[i];delay();}elseif(key==2)for(i=0;i<4;i++){P2OUT=LEDdata2[i];delay();}};}voiddelay(){unsignedintj;for(j=0;j<0xffff;j++);}2.了解MSP430G2xxx兩線制JTAG編程仿真接口根據(jù)MSP430的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，MSP430G2xxx實(shí)驗(yàn)板上有板載仿真器，因此既可以直接連接USB線進(jìn)行仿真調(diào)試，又可以利用板載仿真器進(jìn)行仿真調(diào)試。后者具體可以通過兩種方式進(jìn)行：一是用eZ板載仿真器對(duì)MSP430G2553單片機(jī)進(jìn)行仿真調(diào)試：將一塊實(shí)驗(yàn)班做仿真器用，一塊做目標(biāo)實(shí)驗(yàn)板使用。二是用USB型430JTAG仿真器對(duì)MSP430G2553單片機(jī)進(jìn)行仿真調(diào)試，將USB型430JTAG與實(shí)驗(yàn)班采用兩線制線的方式連接起來。L5_LED.c代碼如下：#include"io430.h"intmain(void){//StopwatchdogtimertopreventtimeoutresetWDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;P1SEL=0;P1SEL2=0;P1DIR|=(BIT0+BIT6);P1DIR&=~BIT3;P1OUT|=BIT3;P1REN|=BIT3;while(1){if((P1IN&BIT3)==0)P1OUT|=(BIT0+BIT6);e