- •Составитель: Валерий Анатольевич Засов
- •Рецензенты: генеральный директор научно-производственного центра «Информационные и транспортные системы», д.Т.Н., профессор с.В. Архангельский
- •Оглавление
- •1.Принципы организации классической эвм
- •2.Структурная организация процессора
- •3.Принципы организации и программирование
- •4.Принципы организации и программирование
- •5.Структурная организация современных
- •Приложение 1.Список основных команд микропроцессора i8080
- •1.Принципы организации классической эвм и определение микропроцессорной системы
- •1.1.Принципы организации эвм Дж. Фон-Неймана
- •1.2.Определение микропроцессора и микропроцессорной системы
- •1.3.Понятие архитектуры микропроцессорной системы
- •1.4.Структура типовой микропроцессорной системы
- •1.4. Командный цикл и его фазы
- •Контрольные вопросы и задания
- •2.2.Устойство управления с аппаратной логикой
- •2.3.Устройство управления с программируемой логикой
- •2.4.Функция и структура арифметико-логического устройства
- •2.5.Система команд процессора и способы адресации
- •Контрольные вопросы и задания
- •3.Принципы организации и программирование
- •3.1.Структурная схема 8-разрядного микропроцессора
- •3.2.Программная модель 8-разрядной микропроцессорной системы
- •3.3. Способы адресации данных в 8-разрядной микропроцессорной системе
- •3.4.Программирование на ассемблере 8-разрядного микропроцессора
- •3.5. Инструментальные средства разработки и отладки программ для 8-разрядных микропроцессоров
- •3.6. Пример решения задачи
- •3.7.Функциональная схема ядра 8-разрядной микропроцессорной системы
- •Контрольные вопросы
- •4. Принципы организации и программирование
- •4.1. Структурная схема микропроцессоров семейства i8086/8088
- •4.2.Функциональная схема центрального процессора на базе микропроцессора i8086/8088
- •Типы циклов шины мп i8086/8088 Таблица 4.2.
- •4.3. Конвейерный метод выполнения команд и направления его развития
- •4.4. Сегментная организация памяти и ее эволюция
- •4.5.Адресное пространство ввода – вывода
- •4.6.Программная модель микропроцессоров i8086/8088 и способы адресации
- •4.7. Описание системы команд 16-разрядного микропроцессора
- •4.8. Основные элементы программ на языке Турбо ассемблер
- •Контрольные вопросы и задания
- •5.Структурная организация современных микропроцессоров
- •5.1.Структура микропроцессора Intel Pentium 4
- •5.2.Структура микропроцессора amd Athlon
- •5.3.Гиперпотоковая технология организации вычислений
- •5.4.Эффективность многоядерной архитектуры микропроцессоров
- •5.5.Регистровые структуры 32-разрядных микропроцессоров
- •5.6.Регистровые структуры 64-разрядных микропроцессоров
- •5.7.Обобщенный формат команд и типы данных
- •Контрольные вопросы и задания
- •6. Организация памяти в микропроцессорных
- •Системах
- •6.1.Назначение, основные параметры и классификация видов памяти
- •6.2. Иерархическая структура памяти мс
- •6.3. Оперативные запоминающие устройства
- •6.4. Постоянные запоминающие устройства
- •7. Интерфейсы микропроцессорных систем
- •7.1. Назначение и функции интерфейсов
- •7.2. Принципы организации и классификация интерфейсов
- •7.3. Система интерфейсов компьютера
- •8.Способы обмена информацией между устройствами микропроцессорной системы
- •8.1. Программно – управляемый обмен и прямой доступ к памяти
- •8.2. Организация прерываний в мс
- •8.3. Циклы шины
- •9. Программируемый периферийный адаптер
- •9.1. Назначение, структурная схема и режимы работы программируемого периферийного адаптера
- •9.2. Управление работой программируемого периферийного адаптера
- •9.3. Примеры программирования периферийного адаптера
- •Признак pc7-pc4
- •Канал а Канал в
- •Контрольные вопросы и задания
- •10. Программируемый интервальный таймер.
- •Организация счета времени и событий
- •10.1.Назначение, структурная схема и программирование таймера.
- •10.2.Режимы работы таймера
- •10.3. Примеры программирования таймера
- •10.4. Организация счета времени и событий в мс
- •Контрольные вопросы и задания
- •Рассмотрим основные блоки программируемого связного адаптера.
- •11.2. Режимы работы связного адаптера
- •11.3. Управление работой и программирование связного адаптера
- •9.4. Особенности программирования асинхронных адаптеров коммуникационных портов компьютеров
- •11.5. Организация обмена между компьютерами по интерфейсу rs-232с
- •Контрольные вопросы и задания
- •Б иблиографический список
- •Список основных команд микропроцессора i8080
- •Список основных команд микропроцессора i8086/8088 и директивы языка Турбо Ассемблер
- •Основные директивы (псевдокоманды) языка
- •Турбо Ассемблер (tasm)
- •Типы символов в tasm
- •Команды передачи данных
- •Арифметические команды
- •Логические команды и команды сдвигов
- •Строковые или цепочечные команды
- •Команды передачи управления
- •Коды условий перехода (сс)
- •Команды управления микропроцессором
3.5. Инструментальные средства разработки и отладки программ для 8-разрядных микропроцессоров
В настоящее время 8-разрядные МП в основном применяются в программируемых контроллерах, используемых в автоматизированных системах управления технологическими процессами, в бортовых и встраиваемых информационно – управляющих системах, в микроконтроллерах различного назначения. Эти устройства – целевые микропроцессорные системы – обеспечивают только выполнение отлаженных загрузочных программных модулей, записанных в постоянное запоминающее устройство, входящее в состав систем.
Целевые микропроцессорные системы не предназначены для разработки и отладки программного обеспечения, ибо из-за ограниченных ресурсов не содержат программных средств отладки, а устройства отображения и клавиатура могут отсутствовать.
Разработка и отладка программного обеспечения для целевых микропроцессорных систем производится на инструментальных системах, в качестве которых, например, может использоваться офисный компьютер со специальной программой - симулятором, позволяющей моделировать работу целевой микропроцессорной системы /12/.
Симулятор в общем случае содержит отладчик, модель центрального процессора и памяти, модель системы прерываний, модели встроенных устройств ввода-вывода.
Для различных типов МП и микроконтроллеров промышленно выпускаются различные типы симуляторов.
Рассмотрим процесс разработки и отладки программ для МП i8080 с помощью симулятора СРМ.
Загрузка симулятора осуществляется командой СРМ. EXE.
При загруженном симуляторе в начале командной строки постоянно выведено сообщение: «С: [срм] ».
Ниже приводятся основные команды симулятора:
DIR – вывод на экран каталога имен файлов. Например:
DIR *. ASM [Enter] – вывод на экран каталога имен файлов с расширением .ASM.
TYPE – вывод на экран листинга файла.
ERA – стирание (удаление) файла на диске. Например:
ERA SORT. * [Enter] – стирание всех файлов программы SORT.
REN – переименование файла. Например:
REN HARRY. ASM = GEORGE. ASM [Enter] – переименование файла GEORGE. ASM в файл HARRY.ASM.
SAVE – запись на диск программы, записанной в ОЗУ. Например:
SAVE 3 TOM. COM [Enter] – запись на диск в файл с названием ТОМ трех байтовых страниц (области памяти: с 100 Н по 3 FFH).
DOS – выход из программы симулятора.
Рассмотрим основные команды отладчика SID.
SID ABC. COM – загрузка в отладчик программы ABC. COM. При загруженном отладчике в начале командной строки постоянно выведен знак # .
Команды вывода на экран:
-
L100 – индикация на экране 11 строк текста программы, загрузочного модуля;
-
D2000 – индикация на экране содержимого СОН ячеек памяти, начиная с ячейки 2000Н.
Команды старта программ:
– G108, 10A – выполнение программы с команды 108 и остановкой на команде 10А (без выполнения последней).
– Т5 – 1)выполняются 5 команд с начала программы или с места предыдущего останова;
2) для каждой команды инициируется строка состояния программно- доступных регистров по результату предыдущей команды.
– X – индикация строки состояния программно-доступных регистров по результату последней выполняемой команды.
Команды изменения содержимого регистров, ячеек памяти, а также команд подпрограммы:
– XB [Enter] – инициируется текущее содержимое регистровой пары ВС.
– S2005 [Enter] – инициируется текущее содержание ячейки памяти 2005Н.
- GO – выход из отладчика SID.
Последовательность работы с симулятором CPM и отладчиком SID такова.
Вначале формируется стандартный текстовый файл исходного модуля программы с расширением .ASM. Если это делается при загруженном симуляторе, то, например, можно использовать текстовый редактор EDIT.
Если числовое значение операнда начинается с буквы, то перед начальной цифрой должна быть цифра 0. Последовательности цифр в программах должны оканчиваться буквой В (если число двоичное), или Q (если число восьмеричное), или Н (если число шестнадцатеричное), а если число десятичное – буквой D или совсем без буквы.
Область памяти до ячейки FF является рабочей областью системы эмулятора, поэтому программы должны начинаться с ячейки памяти 100 (т.е. с команды ORG 100H). В конце программы должна быть команда END.
Если симулятор не был загружен – загрузить его и произвести ассемблирование исходного модуля командой МАС.
Например: МАС 155КР7. ASM
При ассемблировании текст исходного модуля (с расширением .ASM) преобразуется в объектный модуль (с расширением .HEX), образуется файл с листингом ассемблированной программы (с расширением .PRN).
Далее объектный модуль преобразуется в загрузочный (с расширением .СОМ) командой LOAD (например, LOAD 155КР7).
Программа загрузочного модуля может выполняться как полностью, так и по частям, с разными исходными данными, а также редактироваться в отладчике SID.
По окончании отладки программы, необходимо выйти из отладчика и отлаженную программу записать на диск. Если программа умещается в область памяти от 100 до 1FF, то примером такой команды может быть команда
SAVE 1 155КР7. СОМ
С помощью программы дизассемблера программа загрузочного модуля ( .СОМ) переводится в программу объектного модуля ( .HEX), затем в программу исходного модуля ( .ASM), при этом создается файл с программой, записанной на ассемблере ( .PRN).
Пример команды дизассемблирования: DISASM 155КР7. СОМ