WentWayUp: WebLog

先日の「最弱のPICマイコンでカレンダー」だが、ちょっと思いついてコードを短縮してみた。いい感じにキモくなったと思う。

変更箇所は2点。
【シリアル通信】
元のコードではRS232Cシリアルの送受信コードをそれぞれ書いていたが、これを1つにまとめることにより短縮した。
コア部分がこちら。1つのループの中で1bitの送信と受信を同時に行うようになっている。

loop232:
    movlw 0xF8
    addwf GPIO,W  ;0xF8を足すことでGPIO[3]をCに入れる
    movlw 1<<TXPIN
    rrf dat232,F  ;ローテートでCをバッファに、バッファの反対端をCに
    btfsc STATUS,C
    xorwf GPIO    ;送信データに応じてGPIOの送信ピンをトグル
    decfsz cnt232
    goto loop232

具体的な挙動は次のようになる。
・送信時
バッファに送信データを入れておき、スタートビットを送信してからこのループで1bitづつ送信する。
(なお時間の都合でXORでトグルしているので、事前にバッファに入れる値を調整しておく必要がある。)
同時に受信操作も行われるが、特にスタートビットに合わせているわけではないので、無意味な値が取れる。
・受信時
バッファに全0を入れておき、スタートビットの受信を待ってからこのループで1bitづつ受信する。
同時に送信操作も行われるが、スタートビットも出さずデータが全0なので何も起こらない。

これで2つが1つになったので半分くらいに縮んでほしかったのだが、前処理が増えたせいで計30ワード→25ワードとわずかな短縮に留まった。まあ縮んだだけよしとしよう。

【月データ】
元のコードでは月ごとに「当該月の日数」と「基準の年の当該月1日の曜日」の2つのテーブルを持っていた。
しかし月の日数は28～31、曜日は0～6しか値を取らないので、それぞれ1バイトとるのは無駄が多い。
そこで2つのデータを1バイトにまとめてみたのだが、最初は単純に上下4bitづつに分け、月の下位4bitと曜日を表そうとしていた。
しかし途中でもっといい方法を思いついた。
・下位bitで月を表す。
・残りのビットを適に設定して、全体でmod7で曜日を表す数にする。
というものだ。なおmodの計算の都合上全体の数は132を超えられないので、最上位bitは実質0固定。そして曜日に3bit使うので、月には4bitしか残らず、あとで0x10を足す形になった。
それでできた値がこれだ。

getmonthattr:
    addwf PCL,F
    dt .95, .28, .63, .94, .47, .78,
    dt .31,.111, .30, .95,.126, .79,
    dt .31,.125

さらにmodの計算ルーチンを変えて1命令短縮した。
元は「7を引き続け、0を下回ったらループを抜け、答えを0～6にするため7を足して完了」というものだったが、最後の7を足す部分が無駄である。
そこで「7を足し続け、オーバーフローしたら完了」に変えた。このため256%7=4だけ値を補正しておく必要がある。

これにより、テーブルが1つ減って15ワード減、読み取り部分はなんだかんだで同命令数、mod7の1命令減があって計16ワードとかなりの短縮になった。


この2点の変更で188ワード→167ワードとなった。
PICのコードをバイトで数えることはあまりしないのだが、計算してみると167*1.5=250.5バイト。おお、256バイトを切っている。

なお、感覚としてはもう数命令は縮められそうな気はするが、縮めたところで別に他に入れる機能もなし、面白いことは無いかなと思うので今のところやる気はしない。
とりあえず「Y?>」「M?>」のメッセージを無くすだけで13ワード縮む。

全コードは以下。

    list p=10F200
    #include p10f200.inc
    radix dec

    __CONFIG _MCLRE_OFF & _CP_OFF & _WDT_OFF

    cblock 0x10
        dat232
        yearh, yearl, month
        cnt, dowcnt, daycnt, cnt232
        day
        temp
    endc

;ピン
#define TXPIN 0
;RXPINは3固定

    org 0
init:
    movwf OSCCAL ;クロック補正値セット
    movlw b'11001000'
    ;設定データ。プルアップOFF、他Don'tCare
    ;ちょうど下位3bitがDon'tCareなのでI/O設定と共用
    clrf GPIO ;出力ピンを全Lowに
    tris GPIO ;I/Oモード設定
    option ;設定

main:
    clrf cnt
    clrf cnt232

;"Y?>"
    movlw 'Y'
    call tx232
    movlw '?'
    call tx232
    movlw '>'
    call tx232
   
;年4桁受信: abcd
;年上位 = 10a+b ≡ 2a+b
    call rx232
    movf dat232,W
    movwf yearh ;*1
    addwf yearh,F ;*2
    call rx232
    movf dat232,W
    addwf yearh,F
;年下位 = 10c+d
    call rx232
    movf dat232,W
    movwf yearl ;*1
    bcf STATUS,C
    rlf yearl,F ;*2
    rlf yearl,F ;*4
    addwf yearl,F ;*5
    rlf yearl,F ;*10
    call rx232
    movf dat232,W
    addwf yearl,F

;"M?>"
    call newline
    movlw 'M'
    call tx232
    movlw '?'
    call tx232
    movlw '>'
    call tx232
   
;月2桁受信: ef
    call rx232
    movf dat232,W
    andlw 0x01 ;1っぽければ10をセット
    btfss STATUS,Z
    movlw .10
    movwf month
    call rx232
    movf dat232,W
    andlw 0x0F
    addwf month,F ;C0

;閏年判定
    movf yearl,W ;年下位を取り、
    btfsc STATUS,Z ;0なら
    movf yearh,W ;年上位を取り、
    andlw 0x03 ;下位2bitが
    btfss STATUS,Z ;0でなければ
    goto notleap ;平年。

;閏年1,2月を13,14月扱い
    movlw .3
    subwf month,W
    movlw .12
    btfss STATUS,C
    addwf month,F
notleap:

;年ごとの曜日の基準を算出
;年下位 + 年下位/4 + (年上位%4)*2
    rrf yearl,W
    movwf temp
    rrf temp,W
    andlw 0x3F
    addwf yearl,F
    rlf yearh,W
    andlw 0x06
    subwf yearl,F
#define doworg yearl ;名前変更: DoW origin

;当月の曜日の差分に相当する数を基準に足す
;および、当月日数を取得
    decf month,W
    call getmonthattr
    addwf doworg,F
    andlw 0x0F
    iorlw 0x10
    movwf daycnt

;mod7を求めるが、簡略化のため、
;7を加算していきキャリーが出た時点で終了する。
;256%7=4だけずれるのでデータ側で補正済
    movlw .7
mod7loop:
    addwf doworg,F
    btfss STATUS,C
    goto mod7loop

;ループ用にNと(6-N)を生成、コードの都合上+1
    movlw .8
    movwf dowcnt
    incf doworg,W
    subwf dowcnt
    movwf cnt
   
    call newline

;月初めの日まで空白で埋める
    goto dayadjstart
dayadjloop:
    movlw ' '
    call tx232
    movlw ' '
    call tx232
    movlw ' '
    call tx232
dayadjstart:
    decfsz cnt,F
    goto dayadjloop

    clrf day
dayoutloop:
;表示用日(BCD)を++
    movlw .7
    addwf day,F
    movlw .6
    btfss STATUS,DC
    subwf day,F
   
;1日分の表示
    movlw ' '
    call tx232
    swapf day,W
    andlw 0x0F
    btfsc STATUS,Z
    movlw ' '
    btfss STATUS,Z
    iorlw 0x30
    call tx232
    movf day,W
    andlw 0x0F
    iorlw 0x30
    call tx232

    decf daycnt,F
    btfsc STATUS,Z
    goto break ;1月分出力完了で抜ける

    decfsz dowcnt,F
    goto dayoutloop ;日ループ

    movlw .7
    movwf dowcnt
    call newline
    goto dayoutloop ;週ループ
break:
    call newline

    goto main

;### subroutine ###

;改行を出力
newline:
    movlw '\r'
    call tx232
    movlw '\n'
    call tx232
    retlw 0

;下位4bitが「当該月の日数」であり、
;全体が「基準の年の当該月1日の曜日+4」とmod7で等しいような数を返す
getmonthattr:
    addwf PCL,F
    dt .95, .28, .63, .94, .47, .78,
    dt .31,.111, .30, .95,.126, .79,
    dt .31,.125

;RS232Cで1バイト受信し、下位ニブルのみ返す
rx232:
    btfss GPIO,3 ;rx start [0,3)
    goto $-1
    clrf dat232
    goto $+1
    goto f
;RS232Cで1バイト送信する
tx232:
    movwf dat232
    bcf STATUS,C
    rlf dat232,W
    xorwf dat232,F
    bsf GPIO,TXPIN ;tx start 0
f:
    bsf cnt232,3
loop232:
    movlw 0xF8
    addwf GPIO,W ;read [9,12)+9n
    movlw 1<     rrf dat232,F
    btfsc STATUS,C
    xorwf GPIO ;write 7+9n
    decfsz cnt232
    goto loop232

    movlw 0x0F
    andwf dat232,F
    xorwf dat232,F
    goto $+1
    bcf GPIO,TXPIN ;stop
    retlw 0

    end