roboforum.ru

Код: Выделить всё • Развернуть

\ chu 13:59 17.04.2013
\     22:57 17.04.2013
\

 marker =adc=

 : adc-start     ADCSRA    ADCSRA_ADSC over c@ or swap c! ;
 : adc-complete? ADCSRA c@ ADCSRA_ADSC and  0= ;
 : adc-data?     ADCSRA c@ ADCSRA_ADIF and     ;
 : adc-end       ADCSRA    ADCSRA_ADIF over c@ or swap c! ;

 \ adc turn on
 : adc+
                           \    sound_sensor pin_pullup_off    \ input & low
     %01100000  ADMUX c!   \ REFS=01, ADLAR=1, MUX=00000
   [ ADCSRA_ADEN           \ ADC on
     ADCSRA_ADPS or        \ 16MHz/128=125KHz
   ] literal
     ADCSRA c!
    ;

 \ turn off
 : adc-
     ADCSRA
     ADCSRA_ADEN invert 
     over c@ and swap c!
    ;
  
\
\ ============================================================================= 


\ adc init

\  $20  constant ADLAR 

 : ad<left   ADMUX  ADMUX_ADLAR over c@ or swap c! ;
 : ad>right  ADMUX dup c@  ADMUX_ADLAR invert and swap c! ;


 \ select analog channel
 : adc! ( n --- )

    ADMUX_MUX        and    ADMUX c@
    ADMUX_MUX invert and or ADMUX c!
    ;

 \ read adc result
 : adc@ ADC c@ ADC 1+ c@ 8 lshift + ;  ( --- un )

 \ get ad convertion
 : !adc@ adc-start begin adc-complete? until adc@ ;

\
\ =============================================================================

 : adc-tst begin !adc@ .x cr pause 500 ms key? until key drop ;

Код: Выделить всё • Развернуть

\ ADC info
\ chu 1:23 19.04.2013
\
 marker =adc-info=

 : ?adc.

        ver bl emit ." AD Converter" cr 
      \
        ADMUX c@
        ." *******" cr
        ." (ADMUX) ADC Multiplexer Selection Register = "  dup .x cr
      \
        dup ADMUX_REFS and dup ." Reference Selection Bits = " .x cr 
        6 rshift
        case
           &0 of ." AREF, Internal Vref turned off "  endof
           &1 of ." AVCC with external capacitor at AREF pin " endof
           &2 of ." Reserved "  endof
           &3 of
 ." Internal 2.56V Voltage Reference with external capacitor at AREF pin "
             endof
        endcase cr
      \
        ." ADLAR = " 
        dup ADMUX_ADLAR and if
        ."  left adjust"   else
        ." right adjust"   then cr
      \
        ." Analog Channel and Gain Selection Bits" cr
        ADMUX_MUX and dup
        case
           &0 &8  range of ." Single Ended Input - A" .x endof
           &9 &30 range of
." Differential Inputs, see p224 datasheet"   drop endof
              &30       of ." 1.22V (Vbg)"          drop endof
              &31       of ." 0V (GND)"             drop endof
        endcase cr

        ." ********" cr
      \
        ADCSRA c@
        ." (ADCSRA) ADC Control and Status Register A = " dup .x cr
      \
        ." ADC is turned "
        dup ADCSRA_ADEN  and if ." ON" else ." OFF" then cr
      \
        ." AD Convertion is "
        dup ADCSRA_ADSC  and if
        ." in progress"    else
        ." complete"       then cr
      \
        dup ADCSRA_ADATE and if
        ." triggered"      else
        ." single convertion" then cr
      \
        dup ADCSRA_ADIF  and if
." ADC conversion completes and the Data Registers are updated" then cr
      \
        ." ADC Interrupt "
        dup ADCSRA_ADIE  and if
        ." enabled"        else
        ." disabled"       then cr
      \
        ." ADC Prescaler Select Bits = "
        ADCSRA_ADPS and dup .x ." ,  "
        ." ADC clocks = "
        f_cpu  &1000  um/mod swap drop
        swap  
        case
        0 &2 range of &2   endof
          &2       of &4   endof
          &3       of &8   endof
          &4       of &16  endof
          &5       of &32  endof
          &6       of &64  endof
          &7       of &128 endof
        endcase /  base @ swap decimal . base ! ." KHz" cr
      ;

arithmetic
+ ( a b--a+b) addition
- ( a b--a-b) subtraction
* ( a b--a*b) multiply
/ ( a b--a/b) division
% ( a b--a%b) modulo (division reminder)
_ ( n-- -n) negate

bit manipulation
& ( a b--a&b) 32 bits and
| ( a b--a|b) 32 bits or
~ ( n -- n') not, all bits inversed (0=>1 1=>0)

stack
# ( a--a a) duplicate top of stack
\ ( a b--a) drop top of stack
$ ( a b--b a) swap top of stack
@ ( a b--a b a) (over) copy next of stack on top

register
x ( --) select register x (x: a..z)
; ( --value) fetch from selected register
: ( value--) store into selected register
? ( --value) selected register contains an address. Fetch value from there
! ( value--) selected register contains an address. Store value there.
+ ( --) immediately after register, increment content by 1
- ( --) immediately after register, decrement content by 1

functions
{X ( --) start function definition for function X (A..Z)
} ( --) end of function definition
X ( --) call function X (A..Z)

I/O
. ( value--) display value as decimal number on stdout
, ( value--) send value to terminal, 27 is ESC, 10 is newline, etc.
^ ( --key) read key from terminal, don't wait for newline.
" ( --) read string until next " put it on stdout
0..9 ( --value) scan decimal number until non digit. to push two values
on stack separete those by space (4711 3333)
to enter negative numbers call _ (negate) after the number
0..9.0 ( --value) to enter float numbers digits must contain one . (only
available if float module is active, see 0`)

conditions
< ( a b--f) true (-1) if b is < a, false (0) otherwise
> ( a b--f) true (-1) if b is > a, false (0) otherwise
= ( a b--f) true (-1) if a is queal to b, flase (0) otherwise
( ( f--) if f is true, execute content until ), if false
skip code until )
[ ( f--f) begin while loop only if f is true. keep flag on stack
if f is false, skip code until ]
] ( f--) repeat the loop if f is true. If f is false, continue
with code after ]

extensions (expermiental)
` ( n--) call extension function n
0 ... switch to floating point mode
+ - * / . _ < >

1 ... switch back to interger mode
2 ... dbg, function dbg() to set breakpoint for debugging
3 ... switch traceing on (IP, TOKEN, SP, STACK) (not in stable_fast)
4 ... switch traceing off. Tracing int file trace
5 ... < = > without dropping their 2nd operand (NOS). This
is the behavior of Santors original virtual engine.
6 ... mstime, time in milliseconds, for timing
7 ... ( n--) edit block number n
8 ... ( n--) load block number n. Data segment remains. So this
is a kind of shared memory. Registers could be used as arguments.
After leaving the application and 0 is on TOS, STABLE will be
terminated. A value not equal 0 on TOS will load this block.
If the block is not valid, the command block will be loaded
Use block 0 as an index for all your block numbers
9 ... ( n 9--) copy block n (1000 cells) into memory begining of 1000.
write back the old content before. At exit write back current
data block. STABLE is starting with block 0 loaded.
10 ... trace only current state (ip, rp, sp, ..) on stdout
11 ... quit VM ( n--) n is exit code to os
12 ... ( --n) push current data block number on stack
13 ... ( --) copy 1000 cells from address 1000 to 2000
14 ... ( --) copy 1000 cells from address 2000 to 1000

MISC (компьютер с минимальным набором команд, Minimal Instruction Set Computer) — архитектура для проектирования процессора, которая отличается наилучшей эффективностью и простотой в сравнении с CISC и RISC. Может содержать в себе блок RISC, обрабатывающий в себе от 10 базовых команд (+, —, /, *, if, else & etc), из которых формируются более сложные операции над значениями, методом ветвления полученных результатов в ПЗУ. С точки зрения быстродействия, время выполнения инструкции, скорость записи и передачи данных в память, сократилось бы в разы, так как не нужно было бы ожидать, пока заполнится и очистится конвейер, а выполнять всё «потоково» без задержек.

Причиной, по которой данная архитектура не стала популярной в компьютерных технологиях – сложность написания программ под различные процессоры. Ведь все нюансы по подбору методов вычисления и оптимизаций возлагались на плечи программистов. К тому же, с повышением сложности выполняемых задач, требовалось более сложное ПО, что тормозило бы развитие микропроцессорного рынка. Поэтому, было разумнее переложить и стандартизировать процессы выполнения стандартных формул (инструкций) на плечи процессорных специализированных блоков и написать программу «дирижёр», которая управляла бы этими процессами (как в CISC).

Тем не менее, если встроить в данные процессоры более совершенный блок инструкций, который декодировал бы их на аппаратном уровне, то равных по производительности энергоэффективности и простоте, данному процессору практически не нашлось бы.

Первая вариация данного процессора под названием MuP21 (1995г)

, имеет вычислительную способность 100 MIPS, при техпроцессе 1.2 мкм (!), энергопотребление 50 мВт. Работа процессорa на 100 мГц и количество транзисторов равно 7000 штук (!).
Впечатляет. У Pentium 1 (60 МГц) с 3.1 млн. транзисторов, 0,8 мкм и до 15 ватт энергопотреблением, вычислительные возможности были примерно на том же уровне.

...
В отличие и от самых эффективных эмуляторов Java-машины, и от лучших JIT-компиляторов
(осуществляющих трансляцию Java-кодов в коды целевой платформы в ходе загрузки
задачи), аппаратные стековые машины привлекательны не только (и не столько) очень
высокой производительностью, хотя их быстродействие впечатляет. Так, при потреблении
в 5 раз (!) меньшей мощности они уверенно — почти в 2 раза — обходят своих далеко
не самых медленных конкурентов из регистрового мира RISC: классическая стековая
машина "выдает" на тестах CM (CaffeineMark) 1900 единиц против 1000
единиц очень удачного процессора ARM7TDMI при тактовой частоте 100 MHz (для сравнения,
этот показатель соответствует уровню производительности процессора Intel Pentium
150 MHz или даже Pentium Pro 200 MHz — в зависимости от качества реализации виртуальной
машины Java). При этом следует учесть, что тесты CM комплексные, и полученная
оценка является интегрированной, включающей и интенсивные вычисления с плавающей
точкой, которые обычно производителями стековых машин аппаратно не поддерживаются!
Но все же главная привлекательность безадресных архитектур кроется в исключительно
высоких показателях скорости переключения между задачами/потоками в многозадачных/поточных
программных системах. Каноническим регистровым машинам в таких случаях надо сохранить
текущий контекст в стеке, размещающемся в некоторой области оперативной памяти.
Так как контекст современных процессоров достаточно объемен (обычно у них много
регистров), а операции записи во внешнюю память относительно медленны, то и время
переключения получается (в терминах процессора) очень продолжительным. Стековым
машинам такие операции не нужны — их контекст уже хранится в стеке, поэтому переключение
обычно осуществляется за один такт. Чтобы понять порядок величин, следует привести
такой пример: переключение между потоками даже в весьма неплохих ОС реального
времени, написанных на компилируемых языках и тщательно оптимизированных, отнимает
одну-две миллисекунды процессорного времени. Для процессора aJ-100 и программы,
написанной на Java, переключение между двумя потоками занимает строго 1 микросекунду.
Такая разница (на три порядка!) означает, что процессору легче "справляться"
со множеством разных задач, что исключительно важно уже не только для "настольных"
машин, но и для самых разнообразных персональных устройств.
..