Задание для домашней подготовки

1. Изучить предложенные способы осуществления арифметических операций.

2. Ознакомиться с подпрограммами 1, 4.

3. Разработать подпрограмму 2 в машинных кодах, где

XI = 2B10 Н+(N Вар, ) Н;

Х2 = 2A01 + (10 N Вар) Н; адрес Z - 0900Н;

N Вар - номер вашего варианта.

4. Разработать подпрограмму 3 в машинных кодах для чисел XI и Х2 пункта 3.

5. Разработать подпрограмму 5 умножения 8-ми разрядных двоичных чисел. Числа взять произвольные.

6. Разработать подпрограммы 6 и 7 деления для произвольно взятых чисел.

Задание для выполнения в лаборатории

1. Ввести в ОЗУ и исследовать выполнение разработанных подпрограмм.

Для четного варианта - подпрограммы 1,3,5,6.

Для нечетного варианта - подпрограммы 2,3,4,7.

С целью исследования выполнения подпрограмм .включить в тело цикла команду RST7, код FF.

2. Подсчитать затраты памяти и времени для каждой программы своего варианта.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСЦИЛЛОГРАММ СИГНАЛОВ

В МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ

Цель работы: Исследовать динамику работы МП БИС К580ВМ80, временные диаграммы процессов передачи информации.

Теоретическая часть

Выполнение каждой команды МП производится в строго определенной последовательности, определяемой кодом команды и синхронизируемой во времени сигналами CI и С2. Период синхросигналов называется машинным тактом.

Устройство управления МП в строгой последовательности тактовых временных интервалов осуществляет извлечение кода команды, ее дешифрацию, генерацию управляющих сигналов и изменение своего состояния с целью определения адреса следующей команды. Такая операция называется машинным циклом. Для МП БИС К580BМ80 существует 10 машинных циклов.

Первым машинным циклом при выполнении любой команды всегда является цикл M1 - извлечение кода команды.

На первом такте каждого машинного цикла МП указывает тип выполняемого цикла с помощью 8-разрядного слова состояния, выдаваемого на магистраль данных МП. Отдельные разряды слова состояния используются для формирователя сигналов управления обменом данными МП с памятью и ВУ.

Рис 1. Структурная схема и временные диаграммы записи слова состояния

Слово состояния выдается МП на шину данных на время действия сигнала SYN, генерируемого в такте T1 каждого машинного цикла, а используется в течение всего цикла, поэтому его необходимо записать в специальный регистр слова состояния. На рисунке 1 показана структурная схема и временные диаграммы записи слова состояния.

Задание для домашней подготовки

1. Ознакомиться с назначением выводов БИС К580ВМ80.

2 Изучить функциональное назначение разрядов слова состояния.

3. Рассмотреть работу БИС во всех машинных циклах.

Задание для выполнения в лаборатории

1. Исследование параметров синхросигналов C1 и С2.

Порядок выполнения

Подать на вход "В" осциллографа сигнал С2. Измерить следующие параметры:

- длительность сигнала;

- период сигнала;

- длительности фронтов;

- уровни "0" и "1";

- снять осциллограмму.

2. Исследование временных диаграмм в цикле Ml.

2.1. Ввести в УМК программу 6.1:

Программа 6.1

Метка	Адрес	Машинный код	Мнемокод
Ml	0800 0801 0802	СЗ 00 08	JMP M1

2.2. Осуществить пуск программы.

2.3. Подать на вход "В" осциллографа сигнал с разряда ST5 , а на вход "А" - С. Сигнал на выходе этого разряда RGST будет появляться в начале каждого цикла M1. Определить число тактов и время выполнения команды СЗ 0800.

2.4. Снять осциллограмму.

2.5. Определить состояние разрядов регистра состояния и результаты занести в таблицу.

3. Исследование временных диаграмм в циклах чтения и записи в память.

3.1. Ввести в УМК программу 6.2

Программа 6.2

Метка	Адрес	Машинный код	Мнемокод
Ml	0800 0801 0802 0803 0804 0805 0806 0807 0808	32 10 08 3A 10 08 C3 00 08	STA ADDR L @ H @ LDA ADDR L @ H @ JMP M1 L @ H @

3.2. Осуществить пуск программы.

3.3. Подать на вход "А" осциллографа сигнал С, а на вход "В" – ST5 . Снять осциллограмму. Измерить параметры сиг­налов ST5 и С.

3.4. Подать на вход "А" осциллограф сигнал ST5 ,а на вход "В" последовательно сигналы: WR, DBIN, А0, D0. Снять осциллограммы. Измерить .параметры сигналов.

3.5. Совместить осциллограммы сигналов WR,DBIN, А0, D0 по ST5 и C.

3.6. Определить состояние разрядов регистра состояния и результаты занести в таблицу.

4. Исследование временных диаграмм в циклах ввода и вывода в ВУ.

4.1. Ввести в УМК программу 6.3:

Программа 6.3

Метка	Адрес	Машинный код	Мнемокод
М1	0800 0801 0802 0803 0804 0805 0806	DB 21 D3 21 C3 00 08	IN PORT, 21 OUT PORT, 21 JMP, M1

4.2. Осуществить пуск программы.

4.3. Подать на вход "А" осциллографа сигнал С , а на вход "В" - ST5. Снять осциллограмму. Измерить параметры сигналов ST5 и С.

4.4. Подать на вход "А" осциллографа сигнал -SТ5 , а на вход "В" последовательно сигналы: DBIN , ST4 , ST6. Снять осциллограммы. Измерить параметры сигналов DBiN , ST4 , ST6.

4.5. Совместить осциллограммы DBIN , ST4 , SТ6 по сигналам С и SТ5.

4.6. Определить состояние регистра состояния и результаты занести в таблицу.

5. Исследование временных диаграмм в пеклах записи и чтение стека.

5.1. Ввести в УМК программу 6.4:

Программа 6.4

Метка	Адрес	Машинный код	Мнемокод
Ml	0800 0801 0802 0803 0804	С5 CI СЗ 00 08	PUSH B POP B JMP M1

5.2. Осуществить пуск программы.

5.3. Подать на вход "А" осциллографа сигнал С, а на вход "В" сигнал ST5. Снять осциллограмму. Измерить параметры сигналов C и SТ5.

5.4. Подать на вход "А" осциллографа DBIN, WR, ST1, SТ2. Снять осциллограммы. Измерить параметры сигналов.

5.5. Совместить осциллограммы DBIN , WR , ST1 , ST2. по сигналам С и SТ5.

5.6. Определить состояние разрядов регистра состояния и результаты занести в таблицу.

Таблица 6.1

Адрес	Код операции	Содержание команды	Содержимое регистров состояния

Содержание отчета

1. Заполненные таблицы программ (табл. 1)

2. Осциллограммы сигналов по п. 2,3,4,5.

3. Анализ результатов работы.

Контрольные вопросы

1. Как организуется синхронизация операций в микропроцессорной системе?

2. Как организован режим ожидания в микропроцессоре К580ВМ80А?

3. Как организован режим прямого доступа к памяти в микропроцессоре К580ВМ80А?

4. Каково назначение слова состояния процессора?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ЛАБОРАТОРНЫМ СТЕНДОМ ДВК

Описание лабораторной установки

Изучение принципов работы микропроцессоров серии КР1801 с основами программирования осуществляется на диалоговом вычислительном комплексе (ДВК). ДВК – это программно-аппаратный комплекс, позволяющий оператору (пользователю) в доступной форме выполнять обработку информации (осуществлять ввод, вывод, поиск, редактирование, преобразование и другие операции).

ДВК является автономной персональной ЭВМ со следующими характеристиками:

Объем ОЗУ – 56 Кбайт.

Тип применяемого микропроцессора – КР1801ВМ2.

Базовое программное обеспечение:

• операционная система общего назначения (ОС);

• тестовая операционная система (ТМОС).

Напряжение питания – 220 В + 10%.

ДВК состоит из следующих основных частей:

1. Видеомонитор “Электроника МС 6105.03”.

2. Блок логики /одноплатная микроЭВМ “Электроника МС.1201.02/

3. Клавиатура “Электроника МС 7004”.

4. Накопитель на гибких магнитных дисках ГМД-70 (ГМД –7012).

В качестве дополнительных периферийных устройств возможно подключение графопостроителя ЭМ-7042АМ и печатающего устройства последовательного типа (ИПУ или D100).

В процессе обработки информации происходит постоянные обращения по записи-чтению информации к ОЗУ микроЭВМ, регистрам процессора, контроллеров и внешних устройств.

Каждому регистру, каждой ячейке ОЗУ присваивается свой адрес в виде 16-ти разрядного двоичного кода. Все адресное пространство в ДВК имеет вид, представленный на рисунке.

Для адресов всех регистров процессора, контроллеров и внешних устройств ДВК выделены адреса области 160 000 177 776. Часть этой области (160 000 – 177 676) выделена для системного запоминающего устройства (СОЗУ) и предназначена для хранения оперативной информации при работе ДВК в режимах “ПУЛЬТ” и “НАЧАЛЬНЫЙ ПУСК”.

Для векторов прерывания выделена область 000 000 – 000 377.

Область 000 400 – 157 777 выделена для размещения программы операционной системы, программ пользователя.

Области размещения программ начального пуска и пультового режима являются аппаратно скрытыми вне адресного пространства микроЭВМ.

Распределение адресного пространства в ДВК

177 777					Область адресов СОЗУ, регистров процессора и контроллеров
177 676				Область СОЗУ
177 600
160 000 000 377				Область размещения ОС ДВК и программ-данных пользователя
000 000				Область векторов прерывания