AVR Assembly BRNE 延迟循环如何工作？

Question

一个在线延时循环发电机给了我0.5秒的运行时间为频率为16MHz运行该芯片延迟循环。

我心中的问题是：

1. 如果寄存器变为负数，分支是否继续分支？

2. 一开始加载的值究竟是如何计算的？

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

Answer 1

要准确回答您的问题：

1：DEC指令不知道“有符号”数字，它只是递减一个 8 位寄存器。二进制补码算法的奇迹使这项工作在环绕（0x00 -> 0xFF，与 0 -> -1 的位模式相同）。DEC 指令还在状态寄存器中设置 Z 标志，BRNE使用它来确定是否应该发生分支。

2：从AVR手册中可以看出DEC是单周期指令。BRNE 不分支时也是单周期，分支时2个周期。因此，要计算循环时间，您需要计算每条路径将被采用的次数。

考虑单个 DEC/BRNE 循环：

    ldi r8 0
L1: dec r8
    brne L1

该循环将执行 256 次，即 DEC 的 256 个周期和 BRNE 的 512 个周期，总共 768 个周期。在 16MHz，那是 48us。

将其包装在外部延迟循环中：

    ldi r7 10
    ldi r8 0
L1: dec r8
    brne L1
    dec r7
    brne L1

您可以看到，每次内循环计数器达到 0 时，外循环计数器都会递减。因此，在我们的示例中，外循环 DEC/BRNE 将发生 10 次（768 个周期），而内循环将发生 10 x 256 次，因此此循环的总时间为 10 x 48us + 48us 为 528us。同样对于 3 个嵌套循环。

从这里开始，计算每个循环应该执行多少次以实现所需的延迟是微不足道的。这是外循环可以执行的迭代次数少于所需时间的最大次数，然后抽出该时间，对下一个嵌套循环执行相同操作，依此类推，直到最内循环填满剩余的少量。