Электроника2-Лабораторные-2013

Электроника и микропроцессорная техника. Цифровая техника

Методические указания к лабораторному практикуму

3.Прочитать ПЗУ с адреса 0 по адрес 20Н.

4.Записать в регистры микропроцессора их названия.

2.2.5 Содержание отчета

1. Продолжить таблицу соответствия чисел в разных системах счисле-

ния (Таблица 2) до числа 40Н (таблица должна быть заполнена вручную).

2. Представить прочитанное ПЗУ с адреса 0 по адрес 20Н в виде про-

граммы (реассемблировать), полученная программа должна иметь вид

Адрес	Код	Метка	Мнемоника	Комментарий
0000	31 D8 83		LXI SP, 83D8H	Загрузка указателя стека

2.2.6 Контрольные вопросы

1.Назовите регистры микропроцессора, укажите разрядность.

2.Что такое регистровая пара.

3.Какая разрядность шины данных (шины адреса).

4.Переведите числа из 8-й системы счисления в 10-ю систему счисле-

ния и назад.

31

Электроника и микропроцессорная техника. Цифровая техника

Методические указания к лабораторному практикуму

2.3 Лабораторная работа № 5. Запись и выполнение простых программ. Булева алгебра

2.3.1 Цель работы

Исследование и выполнение отдельных команд и простых программ.

Запись и выполнение простых команд: INR, DCR ADD, ANA, ORA, XRA, DAA, RAR, SUB, SBB.

2.3.2 Домашнее задание

1.

Рассчитать выборочные результаты выполнения команд INR, DCR

ADD, ANA, ORA, XRA, DAA, RAR, SUB, SBB в соответствии с заданием

(Таблица 16). Составить алгоритм программы.

2.

Результат для команды одного оператора представить в виде:

Исходные числа

A

B

C

D

E

Результат

3.

Результат для команды двух операторов представить в виде:

A

B

C

D

E

A

B

C

D

E

32

Электроника и микропроцессорная техника. Цифровая техника

Методические указания к лабораторному практикуму

Таблица 16 Варианты заданий на лабораторную работу

№	A	B	C	D	E
1	B1	6C	68	64	60
2	B6	1	6D	69	65
3	BB	6	2	6E	6A
4	C0	0B	7	3	6
5	C5	10	0C	8	4
6	CA	15	11	0B	9
7	CF	20	16	12	0E
8	D4	B5	21	17	13
9	2E	BA	26	22	18
10	33	BF	2B	27	23
11	38	C4	30	2C	28
12	43	C9	35	31	2D
13	48	CE	40	36	32
14	4D	D3	45	41	37
15	52	D8	4A	46	42
16	57	53	4	48	47
17	5C	58	54	50	4C
18	61	5B	59	55	51
19	66	62	5E	5A	56
20	6B	67	63	5F	58
21	64	60	5C	58	54
22	69	65	61	5D	59
23	6E	6A	66	62	5E
24	73	6F	6B	67	63
25	78	74	70	6C	68
26	7D	79	75	71	6D
27	82	7E	7A	76	72
28	87	83	7F	7B	77
29	8C	88	84	80	7C
30	91	8D	89	85	81

№	A	B	C	D	E
31	96	92	8E	8A	86
32	9B	97	93	8F	8B
33	A0	9C	98	94	90
34	A5	A1	9D	99	95
35	AA	A6	A2	9E	9A
36	AF	AB	A7	A3	9F
37	B4	B0	AC	A8	A4
38	B9	B5	B1	AD	A9
39	BE	BA	B6	B2	AE
40	C3	BF	BB	B7	B3
41	C8	C4	C0	BC	B8
42	CD	C9	C5	C1	BD
43	D2	CE	CA	C6	C2
44	D7	D3	CF	CB	C7
45	DC	D8	D4	D0	CC
46	E1	DD	D9	D5	D1
47	E6	E2	DE	DA	D6
48	EB	E7	E3	DF	DB
49	F0	EC	E8	E4	E0
50	F5	F1	ED	E9	E5
51	FA	F6	F2	EE	EA
52	FF	FB	F7	F3	EF
53	B9	25	B1	AD	A9
54	BE	2A	B6	B2	AE
55	C3	20	BB	B7	B3
56	C8	34	C0	BC	B8
57	CD	39	C5	C1	BD
58	D2	44	CA	C6	C2
59	D7	49	CF	CB	C7
60	DC	4E	D4	D0	CC

2.3.3 Краткие сведения из теории

МП БИС КР580ИК80 имеет фиксированный набор команд. Различают команды пересылки данных, арифметико-логические команды и др. Команды

33

Электроника и микропроцессорная техника. Цифровая техника

Методические указания к лабораторному практикуму

пересылки могут выполняться как между различными регистрами МП, так и между регистром МП и ячейкой памяти.

МОV R1, R2 – команда пересылки. Команда занимает в памяти один байт. Байт данных пересылается из регистра R2 в регистр R1. В регистре на-

значения новые данные заменяют старую информацию, а исходный регистр остается без изменений.

Команда МОV М, А пересылает содержимое аккумулятора в ячейку памяти по адресу, определяемому парой НL (Н – старший байт, L – младший байт).

Команды прямой адресации памяти обращаются к памяти посредством двухбайтового адреса, являющегося частью самой команды. Команды этой группы занимают 3 байта памяти:

STA ADDR – сохранить аккумулятор в памяти по адресу ADDR; LDA ADDR – загрузить аккумулятор из памяти по адресу ADDR; SHLD ADDR – сохранить содержимое HL в памяти по адресу ADDR; LHLD ADDR – загрузить HL-пару из памяти по адресу ADDR.

Команды косвенной адресации памяти обращаются к памяти по адре-

сам, содержащимся в регистровых парах. Команда STAX - сохранит аккуму-

лятор в памяти или LDAX - загрузит аккумулятор из памяти соответственно.

Адрес памяти будет определен регистровой парой DE или BC.

К арифметико-логическим командам относят команды над регистром

(байтом памяти) и аккумулятором. Команды этой группы занимают один байт и воздействуют на аккумулятор, используя содержимое регистра, опре-

деляемого командой. В случае использования непосредственных данных в качестве второго операнда используется второй байт команды.

Полный перечень команд микропроцессора приведен в приложении.

Для примера правила выполнения отдельных команд изложен ниже.

34

Электроника и микропроцессорная техника. Цифровая техника

Методические указания к лабораторному практикуму

ADD – сложить содержимое регистра (байта памяти) с аккумулятором:

Аккумулятор			2EH 00101110
B-регистр			6CH 01101100
ADD B			9AH 10011010

SUB – вычесть из аккумулятора содержимое регистра (байта памяти):

Аккумулятор			2EH 00101110
B-регистр			6CH 01101100
SUB B			C2H 11000010

АNА – логическое И содержимого аккумулятора с содержимым реги-

стра (байта памяти):
Аккумулятор		FCH 11111100
С-регистр		0FH 00001111
ANA C		0CH 00001100

Команда АNА часто используется для сведения к нулю битов условий.

XRА – логическое исключающее ИЛИ содержимого аккумулятора с

содержимым регистра (байта памяти):
Аккумулятор		5CH 01011100
В-регистр		78H 01111000
XRA B		24H 00100100

ORA – логическое ИЛИ содержимого аккумулятора с содержимым ре-

гистра (байта памяти):
Аккумулятор		33H 00110011
H-регистр		0FH 00001111
ORA Н		3FH 00111111

INR – инкрементировать содержимое регистра (байта памяти):

С-регистр	99H 10011001
INR C	9AH 10011010

DCR – декрементировать содержимое регистра (байта памяти):

35

0F 2H 11110010

79H 01111001

Электроника и микропроцессорная техника. Цифровая техника

Методические указания к лабораторному практикуму

L-регистр	FFH 11111111
DCR L	FEH 11111110
CMA – инвертировать аккумулятор:
A-регистр	51H 01010001
CMA A	AEH 10101110

RAR – циклический сдвиг аккумулятора вправо через перенос (правый бит аккумулятора замещает содержимое бита переноса, предыдущее содер-

жимое бита переноса перемещается в левый бит аккумулятора):

A-регистр

RAR A

NОР – нет операции, переход на следующую команду.

2.3.4 Задание к лабораторной работе

Составить программу проверки выполнения каждой предложенной ко-

манды. Возможная структурная схема алгоритма (Рисунок 6) предполагает,

что загрузка и выгрузка данных производится из ячеек памяти.

Заполнить таблицы результатами выполнения программ.

Для каждой команды произвести проверку одного результата в двоич-

ной системе.

2.3.5 Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Листинг каждой программы.

2. Таблицу результатов каждой команды.

3. Проверку одного результата каждой команды в двоичном и шестна-

дцатеричном коде.

36

Электроника и микропроцессорная техника. Цифровая техника

Методические указания к лабораторному практикуму

2.3.6 Контрольные вопросы

1. Укажите способы адресаций и соответствующие им команды МП

К580.

2. Поясните правила выполнения арифметических и логических ко-

манд.

2.Приведите таблицы истинности для логических команд.

3.Расскажите правило выполнения команды DAA. Приведите пример

ееиспользования.

Начало

A=M(адрес 1)

R=A

A =M(адрес 2)

A=R+A

M(адрес 3)=A

Конец

Рисунок 6 Возможная структурная схема алгоритма

37

Электроника и микропроцессорная техника. Цифровая техника

Методические указания к лабораторному практикуму

2.4 Лабораторная работа № 6. Обработка массивов данных и организация условных переходов

	2.4.1 Цель работы
	Исследование программы обработки данных.
	2.4.2 Домашнее задание
	Составить алгоритм программы в соответствии с вариантом.
	Таблица 15 Варианты заданий на лабораторную работу № 3
			Разрядность
№	Задание	данных в мас-
				сиве, бит
		8		16	24		32
1	Найти минимум, адрес минимума	A		B	C		D
2	Найти максимум, адрес максимума	A		B	C		D
3	Найти среднее в массиве длиной 512 (1024, 2048)	A		B	C		D
	элементов
4	Найти размах Р = max – min	A		B	C		D
5	Вычесть из каждого числа минимум	A		B	C		D
6	Вычесть из максимума каждое число	A		B	C		D
7	Преобразовать все числа в дополнительный код	A		B	C		D
8	Заполнить область памяти кодом	A		B	C		D
9	Переместить массив с адреса ААААН	A		B	C		D
10	Найти количество отличий в двух массивах	A		B	C		D
11	Найти контрольную сумму массива	A		B	C		D
12	Создать массив приращений	A		B	C		D
13	Произвести цифровую фильтрацию массива данных	A		B	C		D
	скользящим окном
14	Найти количество вхождений подстроки в строке	A		B	C		D
15	Найти координату первого вхождения подстроки в	A		B	C		D
	строке
16	Отсортировать массив по возрастанию	A		B	C		D
17	Отсортировать массив по убыванию	A		B	C		D
18	Поменять четные и нечетные элементы местами	A		B	C		D
19	Поменять максимум и минимум местами	A		B	C		D
20	Обнулить четные элементы массива	A		B	C		D
							38

Электроника и микропроцессорная техника. Цифровая техника Методические указания к лабораторному практикуму

			Разрядность
№	Задание	данных в мас-
				сиве, бит
		8		16	24		32
21	Обнулить нечетные элементы массива	A		B	C		D
22	Найти количество установленных бит в числах масси-	A		B	C		D
	ва
23	Найти сумму элементов массива, делящихся на 2 (4,	A		B	C		D
	8)
24	Найти количество экстремумов	A		B	C		D
25	Найти количество участков, на которых функция не	A		B	C		D
	изменяется
26	Поменять местами старшую и младшую части каждо-	A		B	C		D
	го числа массива
27	Поделить элементы массива на 2 (4, 8)	A		B	C		D
28	Изменить каждое число на постоянную величину	A		B	C		D
29	Обнулить числа с четным количеством единиц	A		B	C		D
30	Обнулить числа с нечетным количеством единиц	A		B	C		D

2.4.3 Краткие сведения из теории

Предусмотрено 5 битов признаков состояния для отражения результатов действий над данными (Таблица 17). Все биты, кроме одного (вспомогательный бит переноса), могут быть проанализированы условными командами, влияющими на последующее выполнение программы.

При описании конкретных команд указывается, как они влияют на установку битов условий, и зависит ли выполнение команды в какой-то мере от предшествующего состояния битов условий. Установка бита условия означает, что его величина равна единице; сброс бита условия означает, что его величина равна нулю. Бит переноса устанавливается и сбрасывается при выполнении определенных операций над данными. Его состояние можно проверить непосредственно в программе. Операции, влияющие на бит переноса: сложение, вычитание, сдвиг и логические операции.

39

Электроника и микропроцессорная техника. Цифровая техника Методические указания к лабораторному практикуму

Таблица 17 Биты условий

Название	Обозначение	Правила установки
Бит переноса	С	Бит переноса показывает переполнение би-
		та 7 аккумулятора. Устанавливается при
		переполнении аккумулятора в результате
		выполнения операции сложения
Бит вспомога-	С’	Бит вспомогательного переноса показывает
тельного пе-		переполнение бита 3. Используется только
реноса		при выполнении команды DAA
Бит нуля	Z	Бит нуля устанавливается при результате
		выполнения команды равном нулю
Бит знака	S	Бит знака устанавливается в состояние са-
		мого старшего бита результата (бит 7)
Бит четности	P	Бит четности устанавливается, если в ре-
		зультате количество 1 четно

Например, сложение двух однобайтовых чисел может дать перенос из старшего бита:

AEH _10101110 , перенос = 1. 74H _ 01110100

1 22H 1 00100010

Операция сложения, которая в результате дает переполнение старшего бита, устанавливает бит переноса в единицу. Операция сложения, которая в результате не дает переноса из старшего бита, сбрасывает бит переноса.

При сложении, вычитании, сдвиге и логических операциях установка и сброс бита переноса происходит по разным правилам.

Вспомогательный бит переноса показывает переполнение бита 3, так же как и бит переноса показывает переполнение бита 7. Состояние вспомога-

тельного бита переноса нельзя проверить непосредственно в программе,

вспомогательный бит переноса используется только при выполнении одной команды DАА. Следующий пример иллюстрирует установку бита вспомога-

тельного переноса:

40