ВИВЧЕННЯ СТРУКТУРИ, АЛГОРИТМУ РОБОТИ І ПРОГРАМУВАННЯ МІКРОПРОЦЕСОРА INTEL

ВИВЧЕННЯ СТРУКТУРИ, АЛГОРИТМУ РОБОТИ І ПРОГРАМУВАННЯ МІКРОПРОЦЕСОРА INTEL

Мета роботи: вивчити структуру, алгоритм роботи, методи програмування мікропроцесорів

Вивчення МП 8080 (КР580ВМ80) припускає ознайомлення студентів з генератором тактових сигналів 8084 (КР580ГФ24) та системним контролером 8228 (КР580ВК28).

Мікропроцесор Intel 8080 (КР580ВМ8) має фіксований набір команд. Час виконання команд визначається часом отримання, декодування і виконання команди. Найбільш короткий часовий інтервал називається машинним тактом і рівний періоду синхросигналів, що подаються на ВІС мікропроцесора. Мінімальна тривалість одного такту рівна 400 не для тактової частоти F=2,5 МГц. Час, необхідний для витягу 1 байта інформації із пам'яті чи зовнішнього пристрою або виконання команди, визначаємої одним машинним словом, називається машинним циклом. Машинний цикл може включати в себе 3-5 машинних тактів. В залежності від виду команди час виконання команди може складатися з 1-5 машинних циклів. Для МП КР580ВМ80 є 10 різних типів машинних циклів:

10) обслуговування переривання під час зупинки.

Першим машинним циклом при добуванні будь-якої команди є цикл М1. На кожному машинному циклі МП перевіряє стан сигналу READY на своєму вході. Нульвий сигнал НІ цьому иході призупиняє роботу МП.

Внутрішні регістри (А - акумулятор і регістри читального призначення (РЗП) - B,C,D,E,H,L) МП 8-рочрядпі, причому регістри можуть утворювати пари, реалізуючи т.Ч. 16-рочрядні % регістрові пари - B,D,H. Лічильник команд - PC, вказівник стека SP - 16р. регістри. Регістр прапорців F містить наступні ознаки: прапорець переносу С (встановлюється в 1 при виникненні переносу із старшого розряду акумулятора), прапорець нульового результата Z, прапорець знака S (встановлюється в 1, якщо старший розряд результата в акумуляторі рівний 1), прапорець допоміжного переносу АС (встановлюється в 1 при переносі з молодшої тетради акумулятора в старшу), прапорець парності Р (встановлюється в 1 при парному числі одиниць в байті результату, розміщеному в акумуляторі).

До складу МП входять перераховані регістри, АЛП, регістр ознак, схема десяткової корекції, допоміжний аккумулятор, дешифратор команд і формувач машинних циклів, схема управління і синхронізації, регістр адреси із схемами Інкрементування і декрементування, буфер адреси і буфер даних.

Обмін з зовнішніми пристроями та.пам'яттю МП здійснює через 8-розрядну шину даних. МП КР580ВМ80 адресується до пам'яті і зовнішніх пристроїв через 16-розрядну шину адреси. Максимальне число комірок пам'яті, до яких він може звертатися, рівне 64К.

Команди МП реалізовані так, що вони маніпулюють з одно- і двохбайтними двійковими словами (числами). В систему команд МП не включені команди обробки двійкових чисел із знаками і чисел з плаваючою комою, а також команди десяткової арифметики.

Для реалізації команд застосовуються одно-, двох- і трьохбайтні формати. В першому байті команди чи його частині розміщується код операції, а в інших частинах і байтах - операнди чи вказівники операндів, утворюючи таким чином нуль, одно- і двохадресні команди. Загальне число допустимих кодів команд рівне 244. Деякі групи кодів команд, що виконують однотипні операції над різними даними, мають однакові мнемоніки асемблера. Загальне число мнемонік рівне 78. Для адресації операндів використовуються

наступні типи адресації: неявна, безпосередня, пряма регістрова, пряма, непряма регістрова, стекова В двохадресних командах застосовуються комбінації перерахованих видів адресації.

В МП КР580ВМ80 реалізовані наступні класи команд: пересилок (число кодів рівне 97), арифметичні (74), логічні (32), змінюючі порядок обчислень (35), керуючі (6).

До складу першого класу входять однонаправлені пересилки, циклічні пересилки, команди вводу-виводу.

До складу другого класу входять команди додавання, додавання з урахуванням переносу, обрахування, обрахування з урахуванням зайому, інкрементування, декрементування, десяткової корекції, порівняння.

До складу третього класу входять команди логічного І, логічного АБО, виключаючого АБО, інвертування вмісту акумулятора, зсувів.

До складу четвертого класу входять команди безумовних переходів, умовних переходів, переходів до підпрограм, повернення з підпрограм, обробки переривань.

До складу п'ятого класу входять команди ТС, CMC, HLT, NOP, E1, D1

Програма записується в мікроЕОМ в послідовних комірках пам'яті,

Розглянемо як приклад програму, що добуває число із адреси пам'яті 0800h, інвертує його і записує результат в адрес пам'яті 0801h.

В мнемокодах асемблера програма буде мати вигляд, представлений в Табл. 1.

Таблиця 1. Приклад програми в мнемокодах асемблера

При запису програми всі числа представляються в шістнадцятковій системі числення (h - hex.).

Для запису програми в пам'ять мікроЕОМ необхідно перевести мнемокоди команд в машинні коди. У зв'язку з тим, що команди в програмі можуть бути одно-, двох-, трьохбайтні, то вони займають в пам'яті відповідно один, два, і три адреси. Тоді програма розміститься по адресам в наступному порядку (Табл.2).

Таблиця 2. Приклад програми в машинних кодах.

Запис програми зручно проводити в більш компактній формі. В програмі вказується початковий адрес кожної команди і при цьому розуміється, що команди будуть займати від одної до трьох послідовних комірок в залежності від їх довжини (одно-, двох-, трьохбайтна). Це дозволяє скоротити об'єм при написанні програми (Табл.З).

Таблиця 3. Приклад програми в компактній формі.

1) Ознайомитися з. теоретичними відомостями про МП КР580ВМ80, генератор тактових імпульсів КР580ГФ24, системний контролер КР580ВК28, а також з відомостями, приведеними в паспорті на модуль УМПК-80/ВМ.

2) Вивчити наявні в МП регістри і типи адресації.

3) Ознайомитися з системою команд МП КР580ВМ80, призначенням виводів МП.

6) Відладити складену програму, перевіривши правильність її роботи.

7) Зарисувати часову діаграму заданої команди.

Дати визначення МП, МГЖ, структури пристрою (ВІС), машинного такту, машинного никлу, командного циклу; описати типи машинних циклів, структуру МП 8080, завдання до лабораторної роботи, програму в мнемокодах, машинних кодах, скласти опис виконання програми в програмному, покомандному і поцикловому виконанні з вказанням значень шин адреса, даних, керування і їх значення, висновки по лабораторній роботі.

2. Що називається мікропроцесорним комплектом?

Модуль УМПК-80/МІ1 призначений для вивчення схемотехнічного та програмного забезпечення програмованого таймера серії КР580, знайомство з особливостями побудови, режимами роботи та методами спряження з пристроями мікроЕВМ.

2) Програми настроювання ПТ для всіх режимів.

1) Призначення ПТ і призначення висновків ПТ КР580ВІ53.

Мета роботи: Вивчення функціональних можливостей убововідладочного стенду, внутрішньої структури і системи команд ОЕОМКР1816ВЕ31.

Учбова задача: Вивчення команд пересилки, арифметичних, логічних команд, команд переходів. Взаємодія внутрішніх вузлів ОЕОМ.

Адресація (звернення) процесора до периферійних пристроїв стенду реалізована як адресація до комірок пам'яті в адресному просторі від 8000Н до 0FFFFH. Сигнали вибірки периферійних пристроїв стенду "CS" формуються дешифратором адреси мікросхемою DD7 КР1533ІД7.

СКПП - схема керування послідовними портами;

Пам'ять даних (мікросхеми DD18, DD19) мають адресацію з 0000Н до 7FFFH, у залежності від об'єму використовуваної в стенді мікросхеми пам'яті.

Мікросхема програмованого паралельного інтерфейсу КР580ВВ55 DD10 включена як блок комірок пам'яті: адреса порта А-8000Н; адреса порта В-800Ш; адреса порта С-8002Н; адреса Порта регістра керуючого слова RUS-8003H. Сигнал вибірки CSO формується мікросхемою дешифратора адреси DD8.

Пристрій відображення виконаний на чотирьох статичних ссмиссгмсшнйх двійково-десяткових індикаторах (DD15 - DD18), розташованих за адресами А000Н, В000Н. Передача даних на індикатори здійснюється з ОЕОМ по шині даних AD(0-7). Сигналами вибірки мікросхем індикації є CS2, CS3.

Вибірка каналу послідовного прийомопередавача здійснюється за адресою С000Н, доступний тільки для запису.

Опитування клавіатури здійснюється по адресах 900ЕН 900DH 900ВН доступні тільки для читання.

Модуль послідовного зв'язку сформований на мікросхемі приймача 75189 (DD9,13), передавача К155ЛН1 (DD8), схеми вибірки каналу передачі (DD14).

Швидкість обміну по послідовному порту в режимі завантаження 9600б/с для частоти кварцового генератора 14318000 Гц (7273800 Гц). Швидкість обміну по послідовному порту в відлагоджуваній програмі може бути змінена.

Вибір каналу послідовного прийомопередавача здійснюється сигналами CFGO, CFG1 за адресою 3000Н. Встановлення цих бітів у "логічний нуль" включає порт 1, на схемі Х2, цей порт має неповний набір сигналів (RxD, TxD, RI) і призначений для запису програми в стенд.

(УВАГА! НА ДАНОМУ РОЗ'ЄМІ Є НАПРУГА ЖИВЛЕННЯ, КАТЕГОРИЧНО ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ ПІДКЛЮЧАТИ ДО НЬОГО ІНШІ ПРИСТРОЇ!).

Програмне встановлення сигналів CFGO.у "0". a CFG1 у "1" формує вибірку додаткового каналу послідовної передачі даних, роз'єм ХЗ. Додатковий послідовний канал має повний набір сигналів інтерфейсу RS232.

1. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC п/р У.Томпкинса и Дж. Узбстсра, Москва, "Мир", 1992.

2. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП. п/р А.К.Марцинкявичуса, Москва, "Радио и связь",1990.

3. Основы автоматики, импульспой и вычислительной техники. П.М.Грицевский, А.Е.Мамченко, Москва; "Радио", 1989.

4. Интегральная электроника в измерительных устройствах. В.С.Гутникои Ленинград "энегроатомиздат",1990.

5. В.И.Зубчук, Справочник по цифровой схемотехнике, Киев

6. СВ.Якубовский "Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы". Справочник. Москва "Радио и связь",1990.

7. В.П.Шило "Популярные цифровые микросхемы". Москва "Радио и связь", 1988.

8. Ф.Н. Кушнир. "Радиотехнические измерения". Москва, "Радио и Связь",

9. Абрайтис В.Б. "Быстродействующие интегральные микросхемы". Злектронная промышленность, 1989.

10. Шевкопляс Б.В. «Микропроцессорные структуры» «Радио и Связь», 1990.

12. Г.П, Липовецкий. Однокристальные микроЭВМ "БИНОМ",1992.

13. С.Т. Хвощ. Микропроцессорьі и микроЗВМ в системах автоматизации и управлення. Справочник. М.: Машиностроение, 1987.

14. B.C. Гутников. Интегральная злектроника в измерительньгх устройствах. Л„: Знергоатомиздат, 1988.

15. Аналоговые интегральные схемы: Справ./ А.Л.Булычев. И.Галкин, В.А.Прохоренко.- Мн.: Беларусь, 1993.- 382с.

16. Однокристальные микро-ЗВМ. Техническое описание и руководство по применению / Г.П. Литвинский., Москва, 1982.

17. Ю.Ц. Новиков Разработка устройств сопряжения.

ВИВЧЕННЯ СТРУКТУРИ, АЛГОРИТМУ РОБОТИ І ПРОГРАМУВАННЯ МІКРОПРОЦЕСОРА INTEL

Мета роботи: вивчити структуру, алгоритм роботи, методи програмування мікропроцесорів

10) обслуговування переривання під час зупинки.

До складу першого класу входять однонаправлені пересилки, циклічні пересилки, команди вводу-виводу.

До складу п'ятого класу входять команди ТС, CMC, HLT, NOP, E1, D1

Програма записується в мікроЕОМ в послідовних комірках пам'яті,

В мнемокодах асемблера програма буде мати вигляд, представлений в Табл. 1.

Таблиця 1. Приклад програми в мнемокодах асемблера

При запису програми всі числа представляються в шістнадцятковій системі числення (h - hex.).

Таблиця 2. Приклад програми в машинних кодах.

Таблиця 3. Приклад програми в компактній формі.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: