有关新 AVR 指令 LAC、LAS、LAT 和 XCH 的更多详细信息

Posted 2023-02-22

【中文标题】有关新 AVR 指令 LAC、LAS、LAT 和 XCH 的更多详细信息

【英文标题】：More detail about new AVR instructions LAC, LAS, LAT and XCH

【发布时间】：2012-01-17 20:27:20

【问题描述】：

查看 AVR 指令集，2010 年增加了 4 条指令

LAC load and clear
LAS load and set
LAT load and toggle
XCH load and exchange

有谁知道什么芯片有这些说明

哪些工具支持这些说明

更多关于他们做什么的信息

(Z)

这是否意味着 Rd 和 (Z) 获得相同的值，还是 Rd 获得 Z 指向的内容的预修改值？

【问题讨论】：

显然，它确实 eXCHange Rd 和 Z 指向的值。

一些论坛建议它们可能仅在 XMEGA series of AVR microcontrollers 上可用。

还不明显，xmega 文档没有在列表中显示指令。在指令集手册添加这些内容之前，最新版本的最后一次更新。

XCH 很明显，其他三个 LAx 不一定。与其他说明不同，这些说明没有太多信息，似乎是以“不要忘记记录这些”的方式快速插入的，而不是花时间使它们完整并与手册的其余部分保持一致。

嗯.. 应该有人在真实硬件上测试它们，这样我们就知道它们在做什么了。

【参考方案1】：

这些可能不在当前（如最初的问题）芯片中，但都有一个共同的主题 - 原子内存操作。它们的目的通常是用于线程之间的同步，并且它们包含在指令集级别可能表明 Atmel 正计划推出多核 AVR 芯片。由于现在已经指定了它们，因此工具供应商已经可以将它们添加到汇编器中，但是在芯片有指令之前，他们不会做太多的事情。 （编辑：事实证明，另一个核心是 USB 外围设备，而不是 CPU。感谢 avakar 提供的信息。）

我从Atmel AVR 8-bit Instruction Set Manual 读到的行为：

LAC - 加载和清除，将内存内容 *Z 加载到寄存器 Rd 中，同时清除 *Z 中设置在 Rd 中的位。

LAS - Load And Set 同时设置在寄存器中设置的内存位置中的位，并使用内存位置的先前内容加载寄存器。例如，对于单比特互斥锁非常有用。

LAT - 加载和切换；像 LAS，但不是按位或，而是使用按位异或，从而切换位。

XCH - 交换；简单地交换内存和寄存器内容。

它们都是 RAM 访问指令（07/2014 参考状态它们需要两个周期），它们组合了操作，因此它们还可以使需要 RAM 的代码比现在更快。

【讨论】：

这些我最近一直在梳理的 avr 文档，无论是用于我的指令集模拟器还是用于通过 pdi 对 xmega 进行编程，都充满了拼写错误和其他错误。我假设 lac 在定义末尾缺少“，Rd

多核AVR？那将是超级棒的。

恐怕这些指令不是为另一个 CPU 内核添加的，而是为 USB 外设添加的，它使用 SRAM 来存储端点控制/状态寄存器。早期的 A 和 D 模型中缺少说明，但在 AU 和更新的模型中存在。

即使忽略真正的多线程，这些指令也有助于避免与中断处理程序竞争。通常您最终会执行 CLI 之类的操作；移动； CBI/SBI； STI，现在您可以避免这种情况并使用单个 LAC 或 LAS 指令。

您是否有指向记录这些说明的说明参考的链接？

【参考方案2】：

需要强调的小而重要的细节：LAS、LAC 和 LAT 指令仅在 Z 指向“真实”SRAM 时起作用。那不是（内存映射）寄存器等。因此，事实上，这些对于您自己的（OS）数据或 XMega USB 模块都很有用，没有其他外围设备和模块。

很遗憾（例如，它对于操作 PMIC.CTRL 标志非常方便），但它确实不起作用。经测试。当应用于内存映射寄存器时，看起来 LAS、LAC 和 LAT 与 XCH 具有相同的效果（Rd 和 (Z) 之间的交换，但没有位旋转）。