Excel作为AVR汇编程序的翻译器

先决条件

一些文章（https://habr.com/ru/post/345320/，habr.com/ru/post/80893，habr.com/ru/post/246975）建议该Excel中可以用作一个翻译转换为AVR汇编代码。



让我们将Excel与“常规”代码编辑器的基本功能进行比较。最受欢迎的功能列表如下：



看起来可以接受。有些事情是“免费的”，有些事情需要改进。



但是，电子表格处理器和文本处理器之间的主要区别在于，用户可以将信息块放置在空间中的任意位置，而不仅仅是彼此放置。我们使用此功能将平面代码变成几乎完整的流程图。

初步协议

让我们 从这里开始采用通用的方法和术语：habr.com/ru/post/345320

整个算法分为多个分支。该分支充当独立程序单元的角色。

每个分支都有一个名称，该名称是该分支的入口。它必须是独特且有意义的。所有分支名称都放在第一行，我们将其称为“名称字符串”。



分支以一个或多个分支到其他分支结束。从一个分支到另一个分支的过渡位于最底线。我们称其为“过渡线”。

我们也接受这样的规则，即不可能从一个分支进入另一个分支。



对于分支和分支内的循环，也使用标签。也就是说，程序中有很多标签。每次想出一个新的唯一名称都是一种惯例。这是基本的Excel功能出现的地方。每个单元格已经具有由列名和行号组成的唯一名称。



在VBA中，让我们创建一个带有Range类型参数的标签函数。AVR汇编器中的标签结尾必须带有冒号。那些。我们的标签函数接收输入的对它所在的单元格的引用，并以A1格式计算其地址。然后，他在其中添加了文本“ _M：”。“ _M”片段不是偶然的，我们将在单元格格式中进一步使用它。

过渡可视化

在真实的视觉环境中，过渡用箭头指示。它既方便又直观。

在电子表格处理器中，您可以着色单元格，而不是箭头，这些单元格构成了Jump命令中通往标签的路径。这些是在示例中完成的。



如果您设法将所有分支代码放入一个屏幕中，则不必绘制路线。所有过渡命令和标签都在您的眼前。



对于框图，有指定各个元素的标准。例如，矩形是一个计算；钻石-条件等 使用电子表格处理器时，我们可以使用颜色，样式和边框控件。



Excel具有方便的条件格式设置功能。它可以以不同的方式使用，但是我们将仅介绍三个简单的规则：

1. 名称栏和过渡栏中的非空单元格显示为黄色；
2. 分支主体中的非空单元格显示为橙色；
3. 具有“本地”标签和跳转命令的单元格显示为蓝色。它是一个非空单元格，其中包含上述“ _M”字符。

下面的gif显示了在完成所有设置后如何使用标签和过渡效果。

形成最终清单的程序

列表收集器从上到下，从右到左遍历最终程序。一次一个单元。



汇编算法会跳过空单元格以及包含“;”字符（即 评论。



算法的调试和项目的最终组装在工作室中进行。在带有Excel单元格的studio中没有代码反馈。因此，为了捕获最终列表中与每个命令相对的错误，我们指示了单元链接。通过此链接，我们在Excel的图中找到有问题的命令。



基本的算法解决方案如下所示：

If <> then 
    <>
Else
    <>
End if

为此，AVR汇编器中有条件跳转指令（breq，brne，sbic等）。这些命令告诉程序满足条件时该去哪里。



现在，考虑到上面概述的原理，想象这样一个分支的程序应该看起来如何：







该brne命令和它的同行有一个限制。每个方向的跳跃距离为64个字。因此，插入到“无”分支中的长宏可能会超出范围。



为了解决此限制，在单独的分支中执行处理“否”，该分支位于brne分支标记的右侧。或使用一个调用宏的子例程。

选择案例

如果必须从大量选项中进行选择，则在Java中使用Select Case：

Select Case <>
    Case <1>
    Case <2>
    Case <3>
    Case else
End select

索引跳转可用于AVR的汇编语言。让我们展示实现选项。





在这里您可以看到违反了从分支主体跳转到另一个分支的禁止。这是故意的，否则程序将占用过多的水平空间。



出于同样的原因，中断向量应该在一列中执行。

后置条件循环

在Java表示法中，至少需要重复一次的循环如下所示：

Do
    <>
Loop while <>

有关它在Excel中的外观以及在Studio中生成的代码的示例：

前提条件循环

Java中的示例：

Do while <>
	<>
Loop

有关它在Excel中的外观以及在Studio中生成的代码的示例：

嵌套循环

处理数组或处理数字涉及嵌套循环的使用。JAVU的一般视图：

Do
    Do
        <>
    Loop while < 2- >
    <>
Loop while < 1- >

您可以通过两种方式实现嵌套循环：在单个分支内或使用多个分支。让我们展示两个选项。

有条件退出循环

在某些情况下，您需要在循环结束之前退出循环。例如，端口D的第0支路上的逻辑零可能表示某种故障。该程序应退出主循环并触发警报。



在JLU中，使用break命令，常规算法如下：

Do 
    <>
    If < > then break
Loop while <>

让我们再次展示该算法在没有分支和有分支的情况下的样子。

调用子程序

子例程由call，icall和rcall命令调用。这里有一个重要功能。子例程必须严格从分支的主体中调用。如果将调用放置在分支行中，则几乎可以保证子例程的返回发生在错误的位置。



子程序的强制性要求：

• 子例程本身必须以标签名称开头；
• 子例程的最后一个命令必须后退并放在跳转行中。

子程序的内部结构可以是任何-都应用相同的自动标签标签来实现逻辑。

行车灯示例

这是行车灯测试程序的代码。该示例包括循环，分支和子例程调用。



最终结果如下所示：





在一个屏幕上以临时方式列出Excel中的整个程序：

结果

什么不喜欢

1. 所描述的方法不太适合在整个团队的参与下进行大型项目。版本控制，差异等 您仍然必须在一边决定。
2. 在调试模式下，如果没有两个监视器，将非常不便。调试本身在Studio中进行，流程图在Excel中进行。这些是不同的窗口，需要切换。
3. 程序在水平方向上迅速膨胀。同时，在Excel中滚动到侧面很粗糙且不方便。
4. - – . 12801024 5 45 . 20% ( 45 ). – . .

1. « » . .
2. Excel . Atmel Studio .
3. .
4. . – . , .
5. Excel . - , - – VBA.

1. . « » , . 4-5 . « – – – » , « » , « » « ». 4-5 .
2. 其他检查错误。组织宏来检查是否有没有以过渡结尾的“悬挂”块很容易。我们还可以使用宏来查找和删除未使用的标签，这些标签会在调试期间分散注意力。
3. 您可以输入自己的单元格着色规则。
4. 如果将电子表格处理器作为代码编辑器内置在工作室中，那么直接在这种框图上进行调试将非常方便。