ВМ отчёт №1

16-разрядные двоичные числа записываются самой программой в регистровые пары B и D. Результат записывается в ячейки памяти по адресам L=200 и L=201.

В данном случае реализуется сложение чисел 174 371 и 202 073. После выполнения программы в ячейке по адресу L=200 записано число 064 (младший байт результата), а по адресу L=201 – число 377 (старший байт результата).

Команда ADC R_S складывает содержимое аккумулятора с содержимым R_S с учётом флага переноса.

Программа 4 реализует «обнуления» заданной области памяти.

Перед выполнением программы запишем в некоторые ячейки памяти с адресами от L=011 до L=040 ненулевые значения. После выполнения программы в автоматическом режиме содержимое всех ячеек по адресам от L=011 до L=040 обнулилось. При повторном выполнении программы в пошаговом режиме оказалось, что часть программы, записанная в ячейках от L=000 до L=004, стёрта. Это произошло, потому что в программе не предусмотрены средства останова, и программа стирала все ячейки, начиная с L=011, до тех пор, пока не перебрала все адреса памяти до конца, а затем продолжила стирать, начиная с самой первой ячейки. Когда была стерта ячейка с адресом L=004, в которой был записан код команды, осуществляющей обнуление, в программе не осталось команд, изменяющих содержимое памяти. Поэтому данные в ячейках по адресам от L=005 до L=010 сохранились.

Для корректного завершения программы её необходимо изменить:

Адрес	Код команды	Мнемоника команд	Комментарии
L=000 001 002	041 015 000	LXI H B2 B3	Загрузка начального адреса памяти Мл. байт адреса Ст. байт адреса
003	227	SUB A	Обнуление A
004	167	MOV M,A	(A) → (M)
005	043	INX H	Инкремент адреса памяти
006	175	MOV A,L	(L) → (A)
007 010	326 041	SUI B2	(A) – B2 → (A)
011 012 013	302 003 000	JNZ B2 B3
014	166	HLT

Данная программа обнуляет содержимое ячеек по адресам от L=015 до L=040.

Программа 5 иллюстрирует формирование Слова Состояния Программы PSW при выполнении различных групп команд микропроцессора.

Слово Состояния Программы PSW состоит из содержимого аккумулятора и регистра флагов РФ. Содержимое регистра флагов РФ:

S – это знак (старший бит аккумулятора), Z – флаг нуля, AC – флаг вспомогательного (межтетрадного) переноса, P – флаг чётности и C – флаг переноса.

Проанализируем значение Слова Состояния Программы PSW, формируемое при выполнении команд программы:

Мнемоника команды	Значение PSW		Комментарии
	(A)	РФ
MVI B data	xxxxxxxx	xx0x0x1x	при сбросе состояние PSW не определено
MVI A data	00000001	xx0x0x1x	Запись 001 в (А)
XRA B	10000001	10000110	Сложение по модулю 2 чисел 001 и 200, устанавливает биты S, P и сбрасывает биты Z, C
RAL	00000010	10000111	Циклический сдвиг влево через перенос, устанавливает бит C
LXI SP data	00000010	10000111	Не меняет значение PSW
PUSH PSW	00000010	10000111
HLT	00000010	10000111

После выполнения программы 5 проверим содержимое ячеек памяти. По адресу L=200: 10 000 111 (содержимое регистра флагов). По адресу L=201: 00 000 010 (содержимое аккумулятора).

Программа 6, состоящая всего из одной команды HLT, расположенной по адресу H=100 L=200, иллюстрирует способ обращения к фрагменту программы, расположенному не с нулевого адреса, с использованием «клавиатурного» режима выполнения команд.

Для выполнения данной программы предварительно необходимо загрузить счетчик команд адресом первой команды программы.

Выполним команду JMP 200 100 в клавиатурном режиме. Переключим стенд в режим выполнения программы, записанной в памяти. Выполним программу 6.

Программа 7 позволяет проверить действие команд условного перехода.

Перед выполнением программы запишем в память по адресу L=200 код 002, соответствующий нулевому значению всех флагов в регистре признаков, а по адресу L=004 — код 302, идентифицирующий команду условного перехода по ненулевому результату JNZ. Выполним программу в пошаговом режиме. Осуществляется циклическое выполнение программы, потому что флаг Z сброшен в ноль, и выполняется команда перехода по нулевому значению флага Z.

Если изменить данные в ячейке по адресу L=200 на число 102, то программа остановится, потому что в данном случае флаг Z установлен в 1, и команда перехода по нулевому значению флага Z не выполняется.

Если теперь изменить содержимое ячейки с адресом L=004 на число 312, то программа будет выполняться циклически, потому что 312 – это команда перехода по единичному значению флага Z.

Если записать 002 по адресу L=200 и 322 по адресу L=004, то программа будет выполняться циклически, потому что 322 – это команда перехода по нулевому значению флага C, и флаг C сброшен в ноль.

Если теперь изменить содержимое ячейки с адресом L=004 на число 332, то программа остановиться, потому что 332 – это команда перехода по единичному значению флага C.

Программа 8 демонстрирует действие команд вызова подпрограммы и возврата в основную программу.

Адрес	Код команды	Мнемоника команд	Комментарии
L=000 001 002	061 067 000	LXI SP B2 B3	Инициализация указателя стека Мл. байт адреса Ст. байт адреса
003 004 005	315 015 000	CALL addr B2 B3	Безусловный вызов подпрограммы
006	166	HLT	Останов
015	311	RET	Безусловный возврат из подпрограммы

Команды CALL addr и JMP addr отличаются тем, что JMP addr просто изменяет содержимое счётчика команд, а CALL addr перед тем, как его изменить, сохраняет его в стеке для возможности возврата.

Программа 9 поясняет действие команд RST N и RET при работе с прерывающими программами.

Описание работы программы по машинным циклам:

Адрес (состояние ША)	Содержимое памяти (состояние ШД)	Комментарий
000	061	Инициализация указателя стека
001	067
002	000
003	317	Вызов подпрограммы по адресу L=010
066	000	Загрузка в стек содержимого счётчика команд
065	004
010	311	Возврат из подпрограммы
065	004	Загрузка адреса из стека в счётчик команд
066	000
004	166	Останов

Команды CALL addr и RST N отличаются тем, что CALL addr может вызвать подпрограмму по любому адресу, а RST N только по одному из восьми адресов (0N0, где N=0..7). Но RST N – это однобайтная команда, а CALL addr – трёхбайтная.

Программа 10 демонстрирует работу нескольких прерывающих друг друга вложенных программ.

Алгоритм работы программы 10:

пуск

000 067 → (SP)

Подпрограмма 1

Останов

Подпрограмма 2

Подпрограмма 3

Подпрограмма 4

Подпрограмма 5

Если в вызываемой (прерывающей) программе будет отсутствовать команда RET, то программа не дойдёт до команды останова, и либо зациклиться, либо будет выполнять содержимое следующих ячеек памяти как команды.

Индивидуальное задание:

Вывести на семисегментные индикаторы сообщение «ВАГОН № 23» бегущей строкой с использованием динамической индикации.

В общем случае в качестве буферного устройства сопряжения между МП и устройствами ввода/вывода используют БИС программируемого параллельного интерфейса КР580ВВ55 (ППИ), входящую в состав микропроцессорного комплекта К580. БИС КР580ВВ55 представляет собой набор из трех 8-разрядных двунаправленных портов (каналов) А, В и С, предназначенных для подключения периферийных устройств к системным шинам.

Структурная схема ППИ БИС КР580ВВ55:

Режим работы каналов программируется с помощью записываемого в регистр управления управляющего слова. Формат управляющего слова БИС КР580ВВ55:

ППИ реализует три режима обмена:

– режим 0 — основной режим ввода-вывода, позволяющий организовать синхронный обмен информацией между МП и внешним устройством по трем каналам, т. е. через регистры А, В и С. Вывод информации осуществляется по команде OUT port с фиксацией выводимой информации в регистрах канала. Ввод информации осуществляется по команде IN port без запоминания информации;

– режим 1 — режим асинхронного обмена информацией или обмена по готовности данных между МП и ВУ по двум каналам А и В;

– режим 2 — режим стробируемого двунаправленного обмена, в котором можно осуществлять двунаправленную передачу информации только по одному каналу А.

Мы будем работать в режиме 0.

Обмен данными при использовании ППИ выполняется командами ввода IN port и вывода ОUT port, в которых значение port является адресом соответствующего регистра ППИ.

Структурная схема блока динамической индикации:

Код индицируемого символа, формируемый на выходе канала А при выполнении команды OUT port, параллельно поступает на входы сегментов всех шести индикаторов. Выбор адресуемого индикатора осуществляется с помощью дешифратора, включенного на выходе регистра канала В. Для адресации индикатора в порт В необходимо занести соответствующую информацию (реализуется командой OUT port). Адреса индикаторов указаны на схеме блока динамической индикации. ППИ блока динамической индикации предварительно должен быть проинициализирован.

Адрес	Код команды	Мнемоника команд	Комментарии
L=000 001	076 200	MVI A B2	200 → (A)
002 003	323 003	OUT port B2	(A) → Рг. Упр. (инициализация)
004 005	036 000	MVI E B2	Обнуление регистра E
006 007 010	041 177 000	LXI H B2 B3	Загрузка начального адреса памяти Мл. байт адреса Ст. байт адреса
011 012	006 021	MVI B B2	Установка счётчика символов в сообщении
013 014	026 040	MVI D B2	Изменяя начальное значение, загружаемое в регистр D, можно менять скорость бегущей строки
015 016	016 040	MVI C B2	Загрузка адреса индикатора в регистр C
017	043	INX H
020	227	SUB A	Обнуление аккумулятора
021 022	323 000	OUT port B2	(A) → Рг. A
023	171	MOV A,C	(C) → (A)
024 025	323 001	OUT port B2	(A) → Рг. B
026	176	MOV A,M	(M) → (A)
027 030	323 000	OUT port B2	(A) → Рг. A
031	035	DCR E
032 033 034	302 031 000	JNZ B2 B3
035	171	MOV A,C
036	037	RAR	Циклический сдвиг вправо через перенос
037	117	MOV C,A
040 041 042	322 017 000	JNC B2 B3
043	175	MOV A,L
044 045	326 006	SUI B2	(A) – 6 → (A)
046	157	MOV L,A
047	025	DCR D
050 051 052	302 015 000	JNZ B2 B3
053	043	INX H
054	005	DCR B
055 056 057	302 013 000	JNZ B2 B3
060 061 062	303 006 000	JMP B2 B3

Описание работы программы:

1. Инициализация ППИ блока динамической индикации (ДИ). Для этого в регистр управления записывается число 200.

2. Обнуление регистра E. // Он используется для формирования временной задержки каждый раз после вывода значения на один из индикаторов. Если не делать задержку, то индикатор в итоге будет светиться очень слабо.

3. Загрузка начального адреса памяти, после которого начинается сообщение.

4. Загрузка числа 021 в регистр B. // Это количество символов сообщения, которые ещё не выведены на данной итерации цикла (после окончания сообщения оно выводится с начала).

5. Загрузка числа 040 в регистр D. // Начальное значение, загружаемое в этот регистр, определяет, сколько раз будет повторяться перебор индикаторов до появления следующего символа сообщения, т.е. определяет скорость бегущей строки.

6. Загрузка числа 040 в регистр C. // В этом регистре хранится текущий адрес индикатора, и отсюда он загружается в регистр B блока ДИ.

7. Инкрементация адреса памяти. // На эту строчку мы будем возвращаться каждый раз перед тем, как вывести символ на очередной индикатор.

8. Обнуление регистра A блока ДИ. // Это делается перед тем, как изменить адрес индикатора в регистре B блока ДИ.

9. Передача адреса индикатора из регистра C в регистр B блока ДИ.

10. Передача кода символа из текущей ячейки памяти в регистр A блока ДИ.

11. Формирование временной задержки с помощью многократной декрементации регистра E.

12. Циклический сдвиг содержимого регистра C вправо через перенос. // Формирование адреса следующего индикатора.

13. Если бит переноса в РФ равен нулю, т.е. если получился корректный адрес индикатора, т.е. если перебрали ещё не все индикаторы, то идём на строчку 7.

14. Иначе, т.е. если все индикаторы уже перебрали, уменьшаем текущий адрес памяти на 6, чтобы далее можно было начать перебор заново.

15. Декрементируем содержимое регистра D, и, если там ещё не ноль, повторяем перебор индикаторов, выводя на них те же значения, т.е. идём на строчку 6.

16. Иначе, т.е. если перебор индикаторов уже повторился достаточное количество раз, инкрементируем текущий адрес памяти, чтобы далее выводить на индикаторы следующий набор символов (те же 5 + 1 новый).

17. Декрементируем содержимое регистра B, и, если там ещё не ноль, т.е. если есть ещё не выведенные символы, то идём на строчку 5.

18. Иначе, т.е. если все символы уже были выведены, начинаем всё заново, т.е. идем на строчку 3.

Перед запуском программы необходимо записать в память само сообщение:

Адрес	Данные
200..205	0
206	01111111
207	01110111
210	00110001
211	00111111
212	01110110
213	0
214	01110110
215	01011100
216	0
217	01011011
220	01001111
221..225	0

Выводы:

В ходе выполнения лабораторной работы мною были изучены режимы работы МП КР580ВМ80 и приобретены начальные навыки программирования устройств на его основе посредством выполнения и анализа десяти тестовых программ, описанных в учебном пособии. После этого было выполнено индивидуальное задание по выводу бегущей строки на динамическую индикацию. Программа, написанная по индивидуальному заданию, составлена таким образом, что для изменения длины выводимого сообщения или скорости бегущей строки достаточно перезаписать содержимое только одной ячейки памяти. Само сообщение предварительно должно быть записано в память.