２０２３．７．２４
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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５６回］



●ＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラサンプルプログラム

前回は「ＰＩＣアセンブラ　ｉｎ　ＢＡＳＩＣ」の説明をするために簡単なサンプルプログラムを作成して動作テストを行いました。
プログラムを実行してＩ／Ｏポートの出力波形をオシロスコープで観測し写真を撮りました。
実はその折についでだからということでアセンブラではない通常のＢＡＳＩＣコンパイラプログラムも作成して同じように実行してＩ／Ｏポートの出力波形も写真に撮りました。
せっかくプログラムを書いて写真まで撮りましたので今回はそれをお見せすることにいたします。

こちらがそのときに書いたＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラのソースプログラム（テキストプログラム）です。
   10 TRISC=0
   20 *bsloop
   30 PORTC=a
   40 a=a+1
   50 goto *bsloop

前回のＰＩＣアセンブラのサンプルプログラムと同じ動作をするプログラムです。
変数ａの値を＋１ずつ増加させてその値をＰＯＲＴＣから出力します。
ＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラは今のところ数値は８ビットですからａの値の範囲は０〜２５５（＄ＦＦ）です。
２５５に＋１を加えると結果は０になります。
そこからまた＋１ずつ加算されていきます。

下は上のＢＡＳＩＣソースプログラムがＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラによって読み込まれてその結果作成されたＰＩＣアセンブラプログラムリストです。
2040      ;    10 TRISC=0
2040 000e     movlw D'0'
2042 946e     movwf TRISC
2044      ;    20 *bsloop
2044      bsloop
2044      ;    30 PORTC=a
2044 3050     movf a,w
2046 826e     movwf PORTC
2048      ;    40 a=a+1
2048 3050     movf a,w
204a 22ec     call 44
204c 00f0 
204e 010e     movlw D'1'
2050 24ec     call 48
2052 00f0 
2054 1c24     addwf R1c,w
2056 306e     movwf a
2058      ;    50 goto *bsloop
2058 22ef     goto bsloop
205a 10f0

このサンプルプログラムの計算式は簡単なものですがもっと複雑な式にも対応するためにあらかじめターゲットボードのＰＩＣに書き込み済みのサブルーチンをＣＡＬＬしています。

ＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラによって生成されたＰＩＣマシン語プログラムを実行してＰＯＲＴＣから出力された波形です。

上側（ＣＨ１）がＰＯＲＴＣのビット１（ＲＣ１）の出力波形で下側（ＣＨ２）がＰＯＲＴＣのビット０（ＲＣ０）の出力波形です。

水平時間軸を拡大しました。

この波形からプログラムのＧＯＴＯループの１回の実行時間が３μｓであることがわかります。
前回のアセンブラプログラムから生成されたマシン語プログラムでは１回のループの実行時間は２５０ｎｓでした。
アセンブラでプログラムを書くのは大変ですがより高速で実行されるプログラムになります。

上のＢＡＳＩＣプログラムはＩ／Ｏポートに値を出力するときに普通に使われる書き方ですがＰＩＣの場合にはＩ／Ｏポートそのものが一般的な変数と同じレジスタとして扱われます。
ですから向きを「出力」に指定したＩ／Ｏポートの出力値を読むことができます。
下はＰＯＲＴＣそのものをレジスタ（変数）として扱ったプログラム例です。 
   10 TRISC=0
   20 *bsloop
   30 PORTC=PORTC+1
   40 goto *bsloop

さきほどのプログラムをこのように書いても同じように実行されます。

下はＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラによって生成されたＰＩＣアセンブラプログラムリストです。 
2040      ;    10 TRISC=0
2040 000e     movlw D'0'
2042 946e     movwf TRISC
2044      ;    20 *bsloop
2044      bsloop
2044      ;    30 PORTC=PORTC+1
2044 8250     movf PORTC,w
2046 22ec     call 44
2048 00f0 
204a 010e     movlw D'1'
204c 24ec     call 48
204e 00f0 
2050 1c24     addwf R1c,w
2052 826e     movwf PORTC
2054      ;    40 goto *bsloop
2054 22ef     goto bsloop
2056 10f0

マシン語プログラムの長さがほんの少しだけ短くなりました。

プログラムの実行結果です。

先ほどのプログラムの実行速度とほとんど変わりません。
やはりサブルーチン部分の実行に大半の時間がかかっているようです。

ＰＩＣＢＡＳＩＣコンパイラ［第５６回］
２０２３．７．２４ｕｐｌｏａｄ

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