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2021年10月26日 | STM8学习笔记1：CPU简介
2021-10-26 来源：eefocus
写在前面
最近项目中涉及到一些实时性要求很高的底层驱动设计，在IAR下用C语言写完后总是感觉响应不是足够快，平时在网上会看到很多嵌入式大牛直接通过汇编来写，效果超级明显。之前在学校里接触过51的汇编，感觉又low又难懂。随着时间的推移，越来越有一种潜意识，觉得高级程序虽然有着开发效率高的特点，但有一些地方的局限还是很多大的，如果想要继续深入地了解和运用一些单片机底层的资源，能且只能通过汇编来实现。现在工作中接触的MCU主要是STM8系列，所以就从他开始吧！
STM8 简介
意法半导体的这款8位单片机一直知名度不高，在上学时，一般耳熟能详的八位机都有PIC、51、AIR之类，STM系列也只听说过STM32，工作后接触到STM8，觉得这款芯片还是挺强大的，虽然是CISC架构，但大部分指令都能单周期内进行，更主要的是他丰富的外设，如果要求不高的话实用性完全超过了低价位的STM32芯片。
常用外设
从官网上了解到，STM8 系列有三个大类：S(mainstream MCUs，主流MCU)，L(ultra-low-power MCUs，低功耗MCU)，和AF/AL(automotive MCUs，车载嵌入式系统)。S系列以其价格优势占领了不少市场，但相比于后两者而言，功能较少，适用于一些功能简单的应用场合。A系列没接触过，L系列虽然号称低功耗，但它具有丰富的外设，并且具有1个多通道DMA，你可以灵活利用他们以节约系统资源去做更多的事情。比如利用SPI和595通讯以及AD采样，只需要合理设置，然后直接向定义的全局变量赋值或者读取数据就可以了，非常方便了可以说是。
STM8资料地址
你可以在这里下载两个重要的东西：参考手册(RM0031 Reference manual)和编程手册(PM0044 Programming manual)。其中编程手册一定要把右上角的加号点开，看准文件编号，上面那个讲Flash存储器性能的，没什么卵用。
DS6948_STM8L151x8,STM8L152x8,STM8L151R6,STM8L152R6单片机数据手册
DS6372_STM8L151x4,STM8L151x6,STM8L152x4,STM8L152x6单片机数据手册
32KB和64KB产品的不同块之间的起始地址都是相同的，但大容量产品Flash，RAM和EEPROM要大一倍。
指令流水线
三级流水线标配，大部分指令(长转移指令和16位运算以及乘除法运算指令执行时间较长)可以在单周期内执行完成。
具体内容请参考：
PM0044_STM8单片机编程手册
寻址方式
大部分MCU寻址可以概括为三种基本寻址方式：直接寻址，间接寻址和寄存器寻址。而STM8在此基础上衍生出了8种：
| 寻址方式 | 例子 |
|---|---|
| 固有寻址(Inherent) | NOP |
| 立即寻址(Immediate) | LD A,#$55 |
| 直接寻址(Derect) | LD A,$55 |
| 索引寻址(Indexed) | LD A,($55,X) |
| 堆栈索引寻址(SP Indexed) | LD A,($55,SP) |
| 间接寻址 | LD A,([$55],X) |
| 就近寻址(Relative) | JRNE loop |
| 位寻址(Bit operation) | BSET byte,#5 |
具体内容请参考上述文档(PM0044_STM8单片机编程手册).
指令集
同样，文档中解释的很详细。然后有几个地方需要注意下，这里简单说说。
1. 成对的指令
(a) 调用指令:
CALL label; 和RET; 是一对，CALLF label; 和RETF是一对。在C编程时调用汇编函数一定要看一下C语言的编译结果，在调用汇编的时候用的是CALL还是CALLF，他们的区别是：CALL执行时，PC的低位PCL和高位PCH被压入堆栈，同样RET将PC值的高位和低位出栈；而CALLF是将三字节数据压入堆栈: PC的低位PCL，PC位的高位PCH和PC的额外位PCE，同样RETF是将以上三字节数据出栈。如果没有搭配好，程序在返回调用位置时当然会出错了。如果有幸PC值的额外位没有用到，堆栈的顺序已经乱掉了，程序基本就没法运行了。对了，STM8没有中断返回指令RETI。
(b) 堆栈指令:
PUSH和POP是一对，PUSHW和POPW是一对，而且两者在同一段程序中顺序也要注意，先进后出。
2. 除法指令
除法指令能不用尽量不用，据我所知这个家伙是所有指令执行周期最长的了。用汇编的目的就是为了缩短指令执行时间，这玩意儿一加等于是一纳秒一纳秒抠出来的时间全扔了。
3. 位操作指令
BSET和BRES可以对一个字节的数据的某个位进行操作，非常好用。但只能是RAM中的数据，CPU寄存器一个也不支持。不过这都无所谓，毕竟直接操作内存数据更方便。
STM8内核的介绍就写这么多吧，具体的内容去看官方的参考手册，不仅内容详细，而且内容详细。。。
ps：新版CSDN文本编辑器真坑，图片调不了大小，排版丑的。。。哎凑合写写吧，还要众筹出书咋地。。。
下一篇:找STM8固件库的方法
史海拾趣
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