курсовой проект / МПК БИС серии К 588 / Запись и выполнение простых программ

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

ЗАПИСЬ И ВЫПОЛНЕНИЕ

ПРОСТЫХ ПРОГРАММ

Методические указания

к лабораторной работе по курсу

«Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты»

для студентов специальности 2101

Одобрено

редакционно-издательским советом

Саратовского государственного

технического университета

Саратов 1999

Цель работы: исследование отдельных команд программ; использование различных методов в программах; запись простых программ.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

МП БИС КР 580 ИК 80А имеет фиксированный набор команд. Время выполнения команды определяется процессом получения, декодирования и выполнения команды. Это время можно представить состоящим из ряда временных интервалов. Наиболее короткий временной интервал, равный периоду синхросигналов МП БИС, называется машинным тактом. Время, необходимое для извлечения 1 байта информации из памяти или внешнего устройства или выполнения команды, определяемой одним машинным словом, называется машинным циклом. Машинный цикл для МП БИС может включать в себя от 3 до 5 машинных тактов. В зависимости от вида команды, время выполнения может состоять из 1 – 5 машинных циклов. Для МП БИС имеется 10 различных типов машинных циклов:

- извлечение кода команды из памяти (цикл М1);

- чтение данных из памяти;

- запись данных в память;

- запись данных в стек;

- извлечение данных из стека;

- ввод данных из внешнего устройства;

- запись данных во внешнее устройство;

- цикл обслуживания прерывания;

- останов;

- обслуживание прерывания в режиме останова.

Первым машинным циклом при извлечении любой команды является цикл М1.

На каждом машинном цикле МП БИС проверят состояние сигнала «Готов» на своем входе. Нулевой сигнал на этом входе приостанавливает нормальную работу МП БИС, при этом на магистралях микро-ЭВМ присутствует вся информация, передаваемая на рассматриваемом машинном цикле. В учебной микро-ЭВМ это используется для исследования выполнения команд по машинным тактам. В этом режиме информация на магистралях микро-ЭВМ отображается светодиодами состояния.

Программа записывается в микро-ЭВМ в последовательных ячейках памяти.

Рассмотрим для примера простейшую программу, извлекающую число из адреса памяти 0800, инвертирующую его и записывающую результат в адрес памяти 0801.

Программа 1.

МНЕМОКОД КОММЕНТАРИИ

LDA 0800 получить число из адреса 0800

CMA инвертировать число

STA 0801 записать результат по адресу 0801

RST прервать выполнение программы

При записи программ все числа представляются в шестнадцатеричной системе счисления.

Для записи программ в память микро-ЭВМ необходимо перевести мнемокоды команд в машинные коды. Команды в программе могут быть одно-, двух- или трехбайтовые и должны занимать в памяти соответственно один, два или три адреса (байта).

Программа 1.

АДРЕС ЧИСЛО КОММЕНТАРИИ

0800 3А код команды LDA

0801 00 младший байт адреса

0802 0В старший байт адреса

0803 2F код команды CMA

0804 32 код команды STA

0805 01 младший байт адреса

0806 0В старший байт адреса

0807 СF код команды RST 1

Предварительную запись программ удобно проводить в более компактной форме. В программе указывается начальный адрес каждой команды и при этом понимается, что в зависимости от одной до трех последовательных ячеек. При такой записи в левом столбце указывается лишь адреса команд в программе. Это позволяет сократить объем при описании программ и сделать более простым их анализ.

Программа 1

АДРЕС МАШИННЫЙ КОД МНЕМОКОД КОММЕНТАРИИ

0800 ЗА 0008 LDA, 0800 получить число из 0800

0803 2F CMA инвертировать число

0804 32 0108 STA, 0801 записать результат по адресу 0801

0807 СF RST 1 прервать выполнение программы

РАБОТА НА УЧЕБНОЙ МИКРО-ЭВМ

При выполнении лабораторной работы на учебной микро-ЭВМ следует иметь в виду, что:

Ввод исследуемой программы осуществляется путем ее последовательной записи в ячейки памяти. Для записи по адресу используются буквенные и цифровые клавиши на лицевой панели учебного микропроцессорного комплекта.

Пуск программы осуществляется последовательным нажатием на клавиши:

«СТ» А1 «_» А» «ВП»

где А1 и А2 – начальный адрес программы и адрес точки останова.

После выполнения каждой команды микро-ЭВМ позволяет выводить на индикатор содержимое программно-доступных регистров МП БИС с помощью соответствующих клавиш.

Выполнение программы по машинным циклам осуществляется с помощью клавиш «РБ/ШГ», «КМ/ЦК», «ШГ», при этом информация на индикатор не выводится, а отображается лишь на светодиодах магистралей. Окончание режима производится нажатием на клавишу «ПР», при этом на дисплей выводится адрес текущей программы, выполняемой микро-ЭВМ на момент выхода из режима выполнения команд машинным циклом.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ ДОМАШНЕЙ ПОДГОТОВКИ

Ознакомьтесь с языком программирования и структурой команд микропроцессора КР 580 ИК 80А.

Запишите программу 2 в развернутом виде (адрес, машинный код, мнемокод, комментарии). Вместо ХХ – число, заданное преподавателем, в шестнадцатеричной системе счисления.

Программа 2

АДРЕС МНЕМОКОД

0800 LXI B, 00XX

0803 INX B

0804 RST 1

Рассмотрим правила выполнения команд:

INR B, INR C, DCX B, DCR B, DCR C.

Рассмотрите результат программы 2 при записи по адресу 0803 (вместо команды INX B) команд, приведенных в пункте 3. Получившиеся программы и результаты их выполнения занести в таблицу 1.

Таблица 1

Адрес	Машинный код	Мнемокод	Комментарий	Содержимое регистра
				до	после
				В = С =	В = С =

Разработайте программу увеличения на 5 числа, записанного по адресу 0800 и записи результата по адресу 0801 (программа 3). В ячейку 0800 предварительно записать число, предложенное преподавателем.

Составить таблицу для данной программы.

ЗАДАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Задание 1.

Исследовать программу 1.

Порядок выполнения задания следующий:

- вывести в микро-ЭВМ программу 1;

- записать по адресу 0800 исследуемое число;

- осуществить запуск программы с адреса 0800. Проверить результат выполнения программы путем исследования числа, записанного по адресу 0801.

- исследовать процесс выполнения программы по командам. После выполнения каждой команды проанализировать содержание всех программно-доступных регистров МП БИС.

Задание 2.

Исследовать программу 2.

Ввести в микро-ЭВМ по адресу 0800 число, заданное преподавателем.

Ввести в микро-ЭВМ программу 2.

Осуществить пуск программы 2 и проверить результат ее выполнения по числу, записанному в регистрах В и С.

Меняя команду INX B на INR B, INR C, DCX B, DCR B, DCR C (перезаписью кода команды по адресу 0803) и выполняя модифицированную программу, сравнить результаты их выполнения по числу, содержащемуся в регистрах в и с, с записанными в таблице 1.

Задание 3.

Исследовать программу 3.

Ввести в микро-ЭВМ по адресу 0800 число, заданное преподавателем.

Осуществить пуск программы 3 и проверить результат ее выполнения по числу, записанному по адресу 0801.

ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

При выполнении лабораторных работ на учебном микропроцессорном комплекте необходимо выполнять общие правила техники безопасности:

- установку включать в сеть только после ознакомления с ее устройством и по разрешению преподавателя;

- при обнаружении неисправности (искренне, запах и т.д.) немедленно отключить установку от сети и сообщить об этом преподавателю;

- категорически запрещается самостоятельно вскрывать лицевую панель и ремонтировать УМК, применять самодельные предохранители или предохранители, рассчитанные на большие значения токов;

- запрещается оставлять УМК во включенном состоянии без наблюдения.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет о работе оформляется на отдельных листах и содержит:

1. Название лабораторной работы.

2. Цель работы.

3. Заполненную таблицу 1 для различных случаев выполнения программы 2.

4. Разработанные в процессе домашней подготовки программы 2 и 3, записанные в «развернутом виде».

5. Результаты исследования работы программ.

6. Выводы по работе.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Дайте определение машинного такта, машинного цикла.

2. Перечислите типы машинных циклов.

3. За сколько машинных тактов выполняется каждая команда в программах 1, 2 и 3.

4. Объясните назначение команд, используемых в приведенных программах: INR B, INR C, INX B, DCX B, DCR B, DCR C, LXI B, <адрес>, RST 1, LDA, <адрес>, CMA, STA, <адрес>.

5. Одно-, двух- и трехбайтовые команды. Поясните запись каждой из перечисленных команд.

6. Система команд микропроцессора КР 580 ИК 80А.

7. Какие вы знаете методы адресации данных.

Время, отведенное на лабораторную работу

Подготовка к работе 1,5 ч.

Выполнение работы 1,0 ч.

Оформление отчета 0,5 ч.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горбунов В.Л., Панфилов Д.И., Преснухин Д.Л. Микропроцессоры. Основы построения микро-ЭВМ. – М.: Высшая школа, 1986.

2. Прангшвили И.В. Микропроцессоры и микро-ЭВМ. – М.: Энергия, 1979.

3. Соучек Б. Микропроцессоры и микро-ЭВМ. Пер. с англ. – М.: Советское радио, 1979.

4. Хвощ С.Т., Варлинский Н.Н. Попв Е.А. Микропроцессоры и микро-ЭВМ в системах автоматического управления. Справочник. – Л.: Машиностроение. 1987.

Запись и выполнение простых программ.

Методические указания к лабораторной работе по курсу

«Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты»

Составила ГРИЦЮК Светлана Николаевна

Рецензент В.В. Власов

Редактор Л.А. Скворцова

Лицензия ЛР № 020271 от 1ё5.11.96

Подписано в печать 02.04.99 Формат 60×84 1/16

Бум.оберт. Усл. – печ.лю 0,46 (0,5) Уч. – изд.л. 0,5

Тираж 150 Экз. Заказ 138 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054 г.Саратов, ул. Политехническая, 77

Ротапринт СГТУ, 410054 г.Саратов, ул. Политехническая, 77.

8