1.引言
CPU寄存器狀態(tài)字的各位給出了有關(guān)指令狀態(tài)或結(jié)果的信息以及所出現(xiàn)的錯誤,我們可以將二進(jìn)制邏輯操作狀態(tài)位信號狀態(tài)直接集成到程序中,以控制程序執(zhí)行的流程。
2.狀態(tài)字寄存器
先簡單介紹一下CPU中狀態(tài)字。
● 檢查位:狀態(tài)字的0位稱作檢查位,如果/FC 位的信號狀態(tài)為“0”,則表示伴隨著下一條邏輯指令,程序中將開始一個新的邏輯串。FC前面的斜杠表示對FC取反。
● 邏輯運算結(jié)果:狀態(tài)字的第1位為RLO 位(RLO= “邏輯運算結(jié)果”),在二進(jìn)制邏輯運算中用作暫時存儲位。比如,一串邏輯指令中的某個指令檢查觸點的信號狀態(tài),并根據(jù)布爾邏輯運算規(guī)則將檢查的結(jié)果(狀態(tài)位)與RLO位進(jìn)行邏輯門運算,然后邏輯運算結(jié)果又存在RLO位中。
● 狀態(tài)位:狀態(tài)位(第2位)用以保存被尋址位的值。狀態(tài)位總是向掃描指令(A,AN,O,…)或?qū)懼噶睿?,S,R,)顯示尋址位的狀態(tài)(對于寫指令,保存的尋址位狀態(tài)是本條寫指令執(zhí)行后的該尋址位的狀態(tài))。
● OR位:在用指令OR執(zhí)行或邏輯操作之前,執(zhí)行與邏輯操作的時候,就需要用到OR這一狀態(tài)位。OR位表示先前執(zhí)行的與邏輯操作產(chǎn)生的值為“1”,于是,邏輯操作或的執(zhí)行結(jié)果就已被確定為“1”。
● OV位:溢出表示算術(shù)或比較指令執(zhí)行時出現(xiàn)了錯誤。根據(jù)所執(zhí)行的算術(shù)或邏輯指令結(jié)果對該位進(jìn)行設(shè)置。
● OS位:溢出存儲位是與OV位一起被置位的,而且在更新算術(shù)指令之后,它能夠保持這種狀態(tài),也就是說,它的狀態(tài)不會由于下一個算術(shù)指令的結(jié)果而改變。 這樣,即使是在程序的后面部分,也還有機會判斷數(shù)字區(qū)域是否溢出或者指令是否含有無效實數(shù)。OS位只有通過如下這些命令進(jìn)行復(fù)位:JOS(若OS = 1,則跳轉(zhuǎn))命令,塊調(diào)用和塊結(jié)束命令。
● CC1及CC0位:CC1和CC0(條件代碼)位給出有關(guān)下列結(jié)果的相關(guān)信息:
• 算術(shù)指令結(jié)果
• 比較指令結(jié)果
• 字邏輯指令
• 在移位功能中,移出位相關(guān)信息。
可以用以下指令來檢查條件代碼CC1和CC0。
CC1 CC0 檢查完成后,如果:
0 0 A == 0 結(jié)果 =0
1 0 A > 0 結(jié)果 > 0
0 1 A < 0 結(jié)果 < 0
● BR位:狀態(tài)字的第8位稱為二進(jìn)制結(jié)果位。它將字處理程序與位處理起來,在一段既有位操
作又有字操作的程序中,用于表示字邏輯是否正確。將BR位加入程序后,無論字操作結(jié)果如何,都不會造成二進(jìn)制邏輯鏈中斷。在梯形圖的方塊指令中,BR位與ENO位有對應(yīng)關(guān)系,用于表明方塊指令是否被正確執(zhí)行:如果執(zhí)行出現(xiàn)了錯誤,BR位為0,ENO位也為0;如果功能被正確執(zhí)行,BR位為1,
ENO位也為1。在用戶編寫的FB/FC程序中,應(yīng)該對BR位進(jìn)行管理,功能塊正確執(zhí)行后,使BR位為1,否則使其為0。使用SAVE指令將RLO存入BR中,從而達(dá)到管理BR位目的。
狀態(tài)字的9-15位未使用。
3.具體使用
下面我們結(jié)合STEP7中的指針編程來具體介紹條件碼CC0/CC0的用法。
不同的指令在CPU中執(zhí)行時間是不同的。浮點數(shù)比定點數(shù)執(zhí)行時間要長;字邏輯指令比位邏輯指令執(zhí)行時間要長;在某些程序中適當(dāng)使用狀態(tài)字來進(jìn)行編程可以減少CPU程序的執(zhí)行時間。
例1:比如說要比較一個DB中塊的DBBO-DBB99這100個字節(jié)是正數(shù)是負(fù)數(shù)還是0,正數(shù)用1來表示;負(fù)數(shù)用-1來表示;0用0來表示。并且將對應(yīng)結(jié)果存入MB200開始的100個字節(jié)中。我們通常的做法可能為:
如果利用條件碼來進(jìn)行編程,既可以減少程序的大小還會減少一定的指令執(zhí)行時間,我們只需要將
中間的比較程序加以優(yōu)化,即可以達(dá)到目的。
例2:根據(jù)狀態(tài)位C0和CC1的狀態(tài)而跳轉(zhuǎn)的跳轉(zhuǎn)功能指令JZ不改變?nèi)魏螤顟B(tài)位的狀態(tài),而且邏輯操作結(jié)果RLO值也會“隨著”該跳轉(zhuǎn)功能帶到跳轉(zhuǎn)程序段中,供用戶程序其它邏輯操作之用(不改變/FC狀態(tài))。
示例 兩個整數(shù)相減并需進(jìn)行連續(xù)判斷:
L MW2
L MW8
-I
JZ ZERO // 如果結(jié)果等于“0”,則跳轉(zhuǎn)至標(biāo)號ZERO處
// 結(jié)果不等于“0”時所執(zhí)行的指令
ZERO: // 結(jié)果等于“0”時,所要執(zhí)行的指令
如果用戶不熟悉JZ指令和狀態(tài)位C0和CC1的具體含義,編程時就需要通過比較指令將比較結(jié)果存入一個二進(jìn)制位中,再根據(jù)這個二進(jìn)制位通過JC/JCN指令來控制程序的執(zhí)行了。
例3:我們實際應(yīng)用中可能要利用某些協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(比如說Hilscher公司的NTTAP系列網(wǎng)關(guān))來和某些串口協(xié)議的儀表進(jìn)行通信時,會遇到CRC校驗的問題,關(guān)于CRC校驗時需要判斷溢出位是否為1的問題來進(jìn)行程序的進(jìn)一步計算。我們以EURO2408的MODBUS通信時需要的CRC校驗為例說明CRC校驗的步驟:
1、裝載16#FFFF到一個16位CRC寄存器;
2、將CRC寄存器的高8位字節(jié)與信息中的*個8位字節(jié)相異或,結(jié)果返回到CRC寄存器中;
3、將CRC寄存器數(shù)據(jù)向右移動一位;
4、如果溢出的位等于1,則將CRC寄存器與16#A001相異或,結(jié)果返回到CRC寄存器中;
4、如果溢出的位等于0,則重復(fù)第3步;
5、重復(fù)第3、4步驟,直到已經(jīng)移位了8次;
6、將CRC寄存器的高8位字節(jié)與信息中的下一個8位字節(jié)相異或,結(jié)果返回到CRC寄存器中;
7、重復(fù)第3步到第6步,直到信息中所有字節(jié)都與CRC寄存器相異或,并都移位了8次;
8、zui后的CRC寄存器中的結(jié)果即為CRC校驗碼,zui后被添加到信息(數(shù)據(jù))的末尾(交換!低8位
在前,高8位在后;)
在第4步中需要判斷溢出的位是否為1,如何判斷對于整個程序有著重要的影響。我們可以用A>0指令來判斷這個條件,具體代碼的編寫,有興趣時大家可以根據(jù)上面的步驟編寫一個自己的CRC程序。
4.結(jié)束語
在一般情況下,我們不必考慮這些狀態(tài)位,但在某些情況下,利用這些狀態(tài)位并結(jié)合一定的指令,可以給我們的編程帶來更大的靈活性,同時對于進(jìn)一步提高自己的編程水平也有一定的作用。
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