２０２３．４．１７
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ＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラ
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まるでインタプリタ。でもコンパイラです。超カンタン超シンプルです。
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［第１１回］



●ＡＳＭファイルとＬＩＳＴファイル

前回はちょっとわけがあってＰＩＣのマシン語プログラムのリストについては説明をしませんでした。
今までは毎回マシン語の命令コードの横にＰＩＣのアセンブラニーモニックを併記してそれで説明をしてきました。
しかし毎回そういうことをするのもなかなかに面倒なことです。
そこで息切れをしてしまわないうちになんとかすることを考えました。
まずは手順をおって説明をいたします。
下の画像は前回お見せしたのと同じことをしていますが、ちょっとＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラのシステムプログラムに手を加えました。

今回の本筋とは関係ないのですがついでに説明をしておきます。
ソースプログラムファイルをロードしたところに＊ｃｎｖｅｒｔ＊と表示されています。
この部分はＤＥＭＯ版では表示しないようにしていたのですがそれを表示するようにしました。
ここでソースプログラムからマシン語コードへの変換をやっていますよという表示です。
種明かしのようなものですがやっぱり何も表示しないよりはこのように表示したほうがやってる感が見えて安心できると思います。

次に／ｒｕｎコマンドでプログラムを実行しました。

ここでも今まではなかった表示をしています。
ｏｕｔｂｙｔｅｓ＝３６というのはマシン語コードを３６バイト単位でターゲットのＰＩＣ１８Ｆ１４Ｋ５０に書き込みましたという表示です。
これもやっていますよということを明示しています。
書き込んだあとそのプログラムを実行中です。

前回と同じように［Ｃｔｒｌ］［Ｂ］を入力してブレークしました。


実はさきほどの画面で＊ｃｏｎｖｅｒｔ＊と表示したときにマシン語コードを生成すると同時に下のファイルを作成するようにしました。
それが今回のテーマです。
いままで説明のために手作業で行なっていたことをプログラムでやるようにしたのです。
マシン語のコードの右側にアセンブラニーモニックも並べて表記しています。
こういうものがあると理解しやすくなると思ってそのようにしました。
2000 000e     movlw D'0'
2002 946e     movwf TRISC
2004      _20
2004 822a     incf PORTC
2006 02ef     goto _20
2008 10f0


このリストを見ると
ＰＯＲＴＣ＝ＰＯＲＴＣ＋１
をマシン語にしたときよりもマシン語のプログラムが簡単になっています。
ＰＯＲＴＣ＝ＰＯＲＴＣ＋１のコンパイルでは＋１のところが＋Ｎの命令としてマシン語コードに翻訳されるため下記の３命令になります。

８２　５０　ｌｏｏｐ：ｍｏｖｆ　ＰＯＲＴＣ，ｗ
０１　０Ｆ　ａｄｄｌｗ　０１
８２　６Ｅ　ｍｏｖｗｆ　ＰＯＲＴＣ

そこのところが
ＰＯＲＴＣ＋＋
では＋Ｎではなくて＋１のみに限定した命令なので
ｉｎｃｆ　ＰＯＲＴＣ
の１命令に翻訳されます。
ｉｎｃｆはインクリメントです。
ｉｎｃｆとｇｏｔｏを交互に実行するだけなので実行クロックはｉｎｃｆ＝１とｇｏｔｏ＝２の合計３クロックになります。
すると１回の出力にかかる時間は３／１２＝２５０ｎｓになります。
ＲＣ０の出力の１周期はその２倍の５００ｎｓです。
前回お見せしたＣＰＬＤロジアナでの観測結果と一致しています。

さて。
Ｒ＋＋命令でそのようにコンパイルできるならＰＯＲＴＣ＝ＰＯＲＴＣ＋１も翻訳時にそのように判断してこちらも
ｉｎｃｆ　ＰＯＲＴＣ
にすればよいではないか、と思われるかもしれません。
そりゃあできないことはありませんけれどそれだけコンパイラの開発に負担がかかってしまいます。
＋１の部分だけでは済まないのです。
Ａ＝Ｂ＋１
というような場合は除外しなければなりません。
ま、ま、コンパイラを作ろうなんて作業自体が並みの作業じゃありませんから、そのあたりのところはなるべく簡単に済ませたいと考えています。

そもそもはこんなファイルなどを作るつもりは全くなかったのです。
上の方に書きましたように毎回のようにマシン語のコードにアセンブラニーモニックを手作業で追記したものを作成してそれをもとに説明するというのもなかなかに面倒なことですから、いっそのことコンパイル時にこういうファイルも作成したら参考になるのではないかと考えました。
思いつくのは簡単なことなのですけれど実際にそういう機能を追加で組み込むなどということは当初想定していませんでしたから結局今まで作ってきたコンパイラプログラムを全面的に書き直すことになってしまいました。
なにしろＢＡＳＩＣの命令をＰＩＣのマシン語コードに置き換えるだけではなくて、同時にアセンブラニーモニックも追加しなければならないのですからそりゃあもう並みの作業じゃありません。
ちょいと大変な作業でした。

で。
せっかくアセンブラニーモニックを追加するのならばその追加する部分だけを別ファイルに仕立てたらこういうファイルができるのではないか、とまたまた思いついてしまいました。

    movlw D'0'
    movwf TRISC
_20
    incf PORTC
    goto _20


当連載のはじめのところあたりに書きましたようにＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラはその機能のゆえに対象をＰＩＣ１８Ｆから以降のシリーズに限定しています。
ＰＩＣライタを必要としないという前提で考えるとそういうことになってしまいます。
ＰＩＣ１２とかＰＩＣ１６は対象外です。
しかしＰＩＣライタをお持ちでＰＩＣアセンブラとしてフリーのＭＰＬＡＢ　ＩＤＥをお使いで、ある程度はＰＩＣのアセンブラが使えるという方でしたら、こういうファイルがあれば利用できるのではないかと思います。
ＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラ用のＢＡＳＩＣのソースプログラムはＴＸＴファイルです。
ＰＯＲＴＣ＋＋のサンプルプログラムのファイル名はＢＳＯＵＴＴ４．ＴＸＴですが、そのコンパイル時に追加で作成することにした上記のファイルは拡張子ＡＳＭをつけてＢＳＯＵＴＴ４．ＡＳＭというファイルになります。
拡張子はＡＳＭですが中身はプレーンテキストですから普通のテキストエディタで開けますしもちろんＭＰＬＡＢ　ＩＤＥでも開けます。
ＭＰＬＡＢ　ＩＤＥでアセンブルできるようにＰＩＣアセンブラの文法に準じたソースファイルにしてあります。
これならＰＩＣ１２でもＰＩＣ１６でも使えます。
もっともこれだけではまだ不足しているところがあります。
それぞれのデバイスにあわせたＣＯＮＦＩＧの設定などが当然必要になります。
さすがにそこまで手を広げますと収拾がつかなくなってしまいますからこのファイルはあくまで「参考」ということで利用を考えていただければと思います。
ちなみに最初にお見せしたリストファイルも中身はプレーンテキストですからやはり普通のテキストエディタで開くことができます。
こちらの拡張子はＬＩＳＴです。
ＢＳＯＵＴＴ４．ＬＩＳＴというファイル名になります。
本当はＬＳＴという拡張子にしたかったのですがＭＰＬＡＢ　ＩＤＥはソースプログラムをアセンブルすると拡張子がＬＳＴのリストファイルを生成しますから、そのときに上書きされてしまわないための配慮です。

ＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラ［第１１回］
２０２３．４．１７ｕｐｌｏａｄ

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