2 Описание и принцип работы узлов учебной микроэвм
2.1.Тэз пц
Схема соединения учебной микро ЭВМ представлена на рис 1.2.
ТЭЗ ПЦ (рис. 1.3) состоит из функциональных устройств:
центрального процессора (CPU) — D3;
схемы фиксации слова состояния (RG) — D4;
формирователя управляющих сигналов (логика управления);
двунаправленного буфера данных (BF) — D2;
буфера адреса (RG) — D15;
дешифратора адресного пространства памяти (DC) — D5;
постоянного запоминающего устройства (ПЗУ1, ПЗУ2) — D27, D30;
операционного запоминающего устройства (ОЗУ) — D28;
схемы пошагового выполнения программ;
генератора синхронизации — D9.
ЦП выполняет арифметические и логические операции над данными, поступающими либо из памяти, либо из устройств ввода/вывода. Повторители, необходимы для уменьшения нагрузки на выходы микропроцессора.
рис 1.2
рис 1.3
Помимо последовательности тактовых импульсов Ф1 и Ф2, поступающих на соответствующие входы микропроцессора, генератор тактовых импульсов D9 вырабатывает также сигналы RESET/ и READY, в зависимости от входных сигналов RESIN/ и READY, приходящих от пульта оператора, и сигнал ST.STB/ для фиксации слова состояния в регистре состояния D4.
Формирователь управляющих сигналов в зависимости от кода, записанного в регистре состояния, вырабатывает сигналы 10RC/, 10WC/, MRDC/MWTC.
Двунаправленный буфер данных служит для передачи байта данных с входов/выходов микропроцессора на шину данных (D0…D7) и в обратном направлении. Большую часть времени буфер данных осуществляет передачу информации от микропроцессора на шину данных и переключается в обратном направлении при появлении сигнала DBIN.
Буфер адреса служит для уменьшения нагрузки на адресные выходы микропроцессора.
Дешифратор адреса вырабатывает сигналы, свидетельствующие о том, что в данном машинном цикле идет обращение к памяти по адресам 0H … 3FFH, 400H… 7FFH, 800H… BFFH.
В ПЗУ хранятся не изменяющиеся программы и данные. 1 Кбайт ПЗУ занимает программа “Монитор” и имеет адреса с 0Н … 3FFН. Еще 1 КБайт ПЗУ, имеющий адреса с 400Н по 7FFН, зарезервирован за пользователем.
ОЗУ используется для хранения изменяющихся программ и данных. ОЗУ занимает адреса с 800Н по BFFН и имеет емкость 1 КБайт.
Схема пошагового выполнения программы переводит ЦП в состояние “Ожидание” либо в каждом рабочем цикле, либо при чтении первого байта команды. Вызов пошагового режима выполнения осуществляется переключателем “РБ/ШГ” в состояние “ШГ”. Выбор величины шага осуществляется переключателем “КМ/ЦК”.
2.2.Тэз пин
ТЭЗ ПИН состоит из следующих функциональных узлов (рис 1.3):
БИС параллельного интерфейса (PPI) — D10;
двунаправленного буфера данных (BF) — D11;
схемы усиления сигналов индикации;
схемы управления шестиразрядным дисплеем;
триггеров управляющих кнопок (ТТ).
2.3.Плата ПИ
Плата ПИ состоит из следующих узлов (рис.1.2):
клавиатуры;
светодиодов;
шестиразрядного дисплея.
2.4.Плата ПК
Плата ПК состоит из следующих узлов (рис. 1.2):
кнопок “СБ”, “ПР” и “ШГ”;
переключателей “РБ/ШГ”, “КМ/ЦК”.
Посредством БИС параллельного интерфейса микроЭВМ управляет динамической индикацией информации на шестиразрядном дисплее, а также осуществляет опрос клавиатуры. В регистр управляющего слова записывается код управляющего слова 89Н, при этом каналы А и В настраиваются на выдачу, а канал С — на прием информации. По каналу В на аноды светодиодных матриц передается код той цифры, которую необходимо индицировать.
2.5. Устройство блока питания (БП)
Напряжение сети подается через предохранитель на трансформатор. Пониженное напряжение выпрямляется двухполупериодными выпрямителями и поступает на сглаживающие емкостные фильтры и стабилизаторы напряжения.
Стабилизаторы напряжения выполнены по схеме линейного стабилизатора и последовательным включением регулирующего транзистора с нагрузкой; предусмотрена регулировка выходного напряжения, имеется защита от перегрузки.
3. Подготовка изделия к работе
3.1. Установите кнопку “~” в отжатое состояние.
3.2. Подключите изделие к сети переменного тока 220В 22В частотой 50Гц1Гц.
3.3. Переключатель “РБ/ШГ” установите в состояние “РБ”.
3.4. Включите УМК, нажав кнопку “~”.
3.5. Нажмите управляющую кнопку “СБ”. При этом в крайней левой позиции дисплея должен появиться знак “_”, после чего изделие готово к работе.
4. Порядок выполнения работы
4.1. Изучить структуру и принцип действия УМК.
4.2. Определить расположение органов управления и индикации на лицевой панели учебной микроЭВМ.
4.3. Осуществить включение установки.
Составить отчет о проделанной работе, в котором привести структурную схему микроЭВМ (плата ПЦ), описать ее работу.
5. Содержание отчета
5.1. Структурная схема УМК.
5.2. Описание функционирования основных узлов.
5.3. Описание управляющих клавиш и их функций.
5.4. Схема распределения адресного пространства УМК.
5.5. Выводы.
Контрольные вопросы
1. Как осуществить включение учебной установки?
2. Что такое пошаговое выполнение программы?
3. Какие виды состояния ЦП отражаются в регистре состояния?
4. Какой объем памяти ПЗУ имеет УМК?
Лабораторная работа 2 ИЗУЧЕНИЕ КОМАНД СИСТЕМНОЙ ПРОГРАММЫ
«МОНИТОР»
Цель работы: Изучить команды системы “Монитор” и особенности их использования.
1. Назначение программы
Программа представляет собой диалоговую систему и предназначена для реализации следующих функций: чтение и модификация содержимого памяти, чтение и модификация содержимого регистров микропроцессора, выполнение пользовательских программ, копирование области памяти, вычисление контрольной суммы, заполнение массива памяти константой.
Для выполнения той или иной функции оператор должен ввести с клавиатуры встроенного дисплея соответствующую директиву и необходимые параметры. Результат выполнения команды будет отображен на дисплее.
Вся вводимая информация представляется в шестнадцатеричном коде.