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PANCHIP RISC 架构简述¶

PANCHIP RISC架构指令固定长度为16位，数据为8位。

存储器¶

存储器分为4大类。

存储器名称	地址空间	描述
`stack`		栈区，为纯硬件栈，软件无法访问
`code`	`0x0000` ~ `0x1fff`	代码区，软件只读
`data`	`0x00` ~ `0xff`	数据区，软件可读写，支持位操作
`xdata`	`0x0000` ~ `0xffff`	扩展数据区，软件可读写，不支持位操作

stack区¶

栈区是有限的，例如PAN221x的栈深度为8级，一级即两个字节，因此PAN221x共16字节栈区。

栈不对软件开放，仅在函数调用或中断时，内核将自动进行栈操作：

函数调用：PCL，PCH依次入栈；
函数返回：PCH，PCL依次出栈；
中断进入：ACC，STATUS，PCL，PCH依次入栈；
中断返回：PCH，PCL，STATUS，ACC依次出栈。

可以看到每一次函数调用将会占用两字节，因此如果中断发生，当函数调用深度达到8级时，将总共占用16字节栈；如果算上中断(占用4字节)，那么如果栈只有8级，则为安全起见，函数调用最大深度应保持在6级内。

注意

如果函数调用深度过大，导致栈溢出，则会引起内核错乱。

code区¶

code区主要用于放置程序指令，也可以放置常量数据，仅可通过movc指令进行读取。

data区¶

数据区，一般又细分为sfr和ram两个区；支持除movc，movx，ldx和stx之外的所有数据算数指令的直接寻址访问。

同时支持使用寄存器IDAT和IADR进行间接寻址。

xdata区¶

扩展数据区，仅支持两种访问方式：

访问方式	可访问地址范围	描述
直接访问	`0x0000` ~ `0x07ff`	使用指令`movx`
间接访问	`0x0000` ~ `0xffff`	使用寄存器`XDPL`和`XDPH`配合指令`ldx`和`stx`进行

某些芯片没有该区域，也就不支持相应的指令，例如PAN221x。

存储器寻址¶

寻址方式共4种：

寻址方式	描述
寄存器寻址	仅累加器`A`可进行寄存器寻址
直接寻址	data区和xdata `0x0000` ~ `0x07ff` 区支持直接寻址(xdata区直接寻址使用指令`movx`)
间接寻址	code区间接寻址使用寄存器`IAPADRL`，`IAPADRH`和`IAPDATH`以及指令`movc` data区间接寻址使用寄存器`IDAT`和`IADR` xdata区间接寻址使用寄存器`XDPL`和`XDPH`以及指令`ldx`和`stx`
位寻址	仅data区支持位寻址

子程序过程¶

子程序通过call指令进行调用，通过ret指令返回。

子程序过程如下：

父程序调用子程序(call指令)；
PCL，PCH依次入栈(硬件自动)；
跳转到子程序地址进行执行(PC=子程序地址)；
子程序程序执行结束，返回(ret指令)；
PCH，PCL依次出栈(硬件自动)；
跳转到父程序对应位置继续执行(PC=(PCH<<16)|PCL)。

                                call instruction
                                       |
        current instruction at ADDR--- | --- current PC is ADDR+1
                                       |
parent  |==============================||========================>
                                       ||
        push PCL--------------------- /  \ ----------pop PCL
        push PCH-------------------- /    \ ---------pop PCH
        PC=child_program_address--- /      \
                                   /        \
 child                            |=========>|
                                             |
                                      ret instruction

中断过程¶

PANCHIP RISC 架构中断只有一个入口地址，即是所有中断都汇集到一个入口，具体是什么中断需要软件自行判断，因此也不存在硬件中断优先级。中断入口地址一般为code区地址8。

中断的过程如下：

发生中断；
ACC，STATUS，PCL，PCH依次入栈(硬件自动)；
跳转到中断入口地址执行中断服务程序(PC=中断入口地址)；
中断服务程序执行结束，触发中断退出(reti指令)；
PCH，PCL，STATUS，ACC依次出栈(硬件自动)；
跳转到主程序发生中断处继续执行(PC=(PCH<<16)|PCL)。

                                interrupt here
                                       |
        current instruction at ADDR--- | --- current PC is ADDR+1
                                       |
  main  |==============================||========================>
                                       ||
        push ACC--------------------- /  \ ------------pop ACC
        push STATUS----------------- /    \ -----------pop STATUS
        push PCL------------------- /      \ ----------pop PCL
        push PCH------------------ /        \ ---------pop PCH
        PC=interrupt_entry------- /          \
                                 /            \
   isr                          |=============>|
                                               |
                                        reti instruction

不支持操作系统¶

因为栈为纯硬件栈，软件无法操作，因此不支持操作系统。