4.2.2. Теоретическое введение
Операции с аккумулятором.
Каждый микропроцессор содержит определенное количество регистров: регистры – это устройства временного хранения данных, размещенные внутри микропроцессора, причем некоторые из них выполняют специальные функции, другие предназначены для более общего использования. К числу последних принадлежит аккумулятор. В большинстве случаев обработка данных выполняется при участии аккумулятора.
Регистры конструируются таким образом, что их логика имеет последовательный характер, поскольку состояния их выходов могут зависеть от последовательности предыдущих событий (последовательности смены состояний входов). Именно эта особенность и делает их очень полезными в качестве устройств временного хранения данных и манипулирования данными. Аккумулятор широко используется при выполнении всех операций: логических, арифметических и т.д.
В микропроцессоре DL240 количество разрядов аккумулятора соответствует двойной длине слова, т.е. 32 разряда. Данные в аккумуляторе представляются в виде последовательности 0 и 1, закодированных определенным образом (двоичный код, двоично-десятичный код, код Грея и т.д.) в зависимости от используемых операций.
В данной лабораторной работе продолжается, начатое в первой работе, знакомство с использованием аккумулятора при манипулировании данными. Например, если необходимо занести какую-либо константу в ячейку памяти, то сначала ее надо загрузить в аккумулятор, а затем скопировать из него в память. Для этого предусмотрены специальные команды (типа Box), осуществляющие эти операции. В табл. 4.6. перечислены команды (для микропроцессора DL240), позволяющие загрузить аккумулятор содержимым памяти, или же, наоборот, переслать содержимое аккумулятора в память.
В данной лабораторной работе будут использоваться команды Load (LD), Out (OUT) и Out Formatted (OUTF).
Команды OUTF и LDF непосредственно обеспечивают связь ПК – объект управления. Для воздействия на объект управления, необходимо указать орган воздействия, который должен произвести отработку сигнала. В действительности обращение производится не к самому органу воздействия, а к связанному с ним выходному модулю машины. Предполагается, что к моменту пересылки данные уже находятся в аккумуляторе. Команда вывода OUTF обеспечивает пересылку содержимого аккумулятора в регистр выходного модуля, который запоминает эту информацию и в соответствии с ней управляет органом воздействия до получения другой информации. Измерение контроллером параметров объекта аналогично описанному выше процессу. Команда ввода LDF определяет операцию и путь следования сигналов, адресованных с помощью входного модуля. Вводимая информация всегда проходит через аккумулятор.
Табл. 4.6. Команды работы с аккумулятором
Булевы операции со словами.
Помимо изученных в первой лабораторной работе логических команд с двоичными элементами, возможно выполнение булевых операций со словами (16 разрядов) и двойными словами (32 разряда). При выполнении логических операций между словами памяти, данные (константы) в программе могут быть указаны в шестнадцатеричной системе счисления. Однако следует учитывать, что микропроцессор осуществит перевод в двоичную систему счисления, в которой и будет выполнена логическая операция.
Возможные для микропроцессора DL240 логические команды перечислены в табл. 4.7.
Табл. 4.7. Логические команды
Команды управления циклом.
Чтобы в полной мере управлять системой, необходимо иметь возможность воздействовать на цикл ее работы. В данной лабораторной работе мы рассмотрим команду Goto/Label, которая позволяет пропускать выполнение всех команд между командой GOTO и парной ей командой LBL.
К воздействию на цикл работы могут привести, например, требования обеспечения безопасности объекта управления и ПК. Это происходит в следующих случаях:
При наступлении критического состояния, подтвержденного значениями некоторых параметров (внутренние переменные и комбинация входов-выходов). В этом случае может быть задействована соответствующая “восстановительная” процедура (принудительная установка параметров, частичная повторная инициализация, выдача сообщения оператору и организация последовательности выполнения цикла). Если такая попытка не дает результатов, необходимо иметь возможность использовать процедуру аварийного останова, которая учитывает соответствующее состояние системы.
После остановки объекта управления, осуществленной автоматически защитными устройствами, не зависимыми от ПК или выполненной вручную, необходимо выполнить "теплый“ рестарт из определенного состояния после устранения причин остановки. Для этого используют инициализацию, которая отличается от той, которая была использована при первоначальном запуске системы.
Поэтому весьма полезным оказывается оператор безусловного перехода к известной зоне программ ПК, который позволяет осуществлять обработку информации с учетом различных условий.