- •Isbn 5-230-06778-7 Кубанский государственный технологический университет
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1
- •Классификация и виды счпу
- •Глава 2
- •2.1 Задачи управления на уровне станка, гибкого производственного модуля, гибкой производственной системы
- •2.1.1 Геометрическая задача чпу
- •2.1.2 Логическая задача чпу
- •2.1.3 Технологическая задача чпу
- •2.1.4 Терминальная задача чпу
- •2.2 Технические средства управления в автоматизированном производстве
- •Глава 3
- •3.1 Устройства ввода программ
- •3.2 Системы чпу на основе мп
- •3.3. Перспективы развития и применения микропроцессорных систем управления
- •Глава 4
- •4.1 Системы счисления, архитектура и принцип действия микропроцессоров и микроЭвм
- •Принцип действия микроэвм
- •4.2 Система программирования микропроцессора серии кр580
- •4.2.1 Способы адресации
- •4.2.2 Система команд
- •(А) (Данные)
- •4.2.3 Составление программ
- •4.3 Архитектура, система программирования микроЭвм «Электроника-60»
- •4.3.1 Алфавит языка Ассемблера, данные, адресное пространство
- •4.3.2 Система команд
- •4.3.3 Способы адресации
- •4.4 Система автоматизированной подготовки управляющих программ сап-см4
- •4.4.1 Структура и элементы программы
- •4.4.2 Раздел данных
- •4.4.3 Раздел процедур
- •Глава 5
- •5.1 Программируемые контроллеры
- •5.2 Программирование контроллеров
- •5.2.1 Азбука алгоритмизации прикладных программ
- •5.2.2 Основное правило записи программ применительно к мпк 580
- •5.2.3 Процедуры и подпрограммы
- •5.2.4 Основы формализованного подхода к разработке прикладных программ мп-контроллеров
- •5.2.5 Типовые процедуры ввода. Данных
- •5.2.6 Типовые процедуры вывода данных
- •5.2.7 Масштабирование
- •5.2.8 Программная реализация функций времени
- •5.2.9 Измерение временного интервала
- •5.2.10 Ввод символов с клавиатуры. Опрос группы упорядоченных двоичных датчиков
- •5.2.11 Процедура ввода цифры с клавиатуры. Опрос матрицы двоичных датчиков
- •5.2.12 Определение веса нажатой клавиши
- •Заключение
- •Приложение а
- •1 Микропроцессорные чпу металлорежущих станков фирмы fanuc
- •2 Мпс управления промышленным роботом
- •3 Мпс позиционно-контурного управления промышленными роботами
- •4 Счпу для управления по трем координатам
- •5.Система группового числового программного управления
- •6.Программируемый контроллер для плоскошлифовальных станков
- •Приложение б
- •1 Курсовой проект
- •1.1 Задание на курсовой проект
- •1.2 Объем и содержание курсового проекта
- •1.3 Методические указания к выполнению курсового проекта
- •1.4 Формализация и преобразование связей между логическими переменными
- •1.5 Общая характеристика микроЭвм
- •1.6 Общая характеристика микропроцессора
- •1.7 Технология изготовления микропроцессоров
- •1.8 Программная реализация систем цикловой электроавтоматики
- •1.9 Анализ объекта управления и построение модели циклического процесса
- •1.10 Методические указания к выполнению курсового проекта на примере автоматизированного комплекса
- •1.11 Пример разработки алгоритма работы ртк
- •1.12 Словесное описание алгоритма работы автоматизированного комплекса в автоматическом режиме
- •1.13 Описание аварийной ситуации автоматизированного комплекса
- •1.14 Методические указания по установлению соответствия датчиков и приводов адресам контролера
- •1.15 Разработка сети Петри
- •1.16 Краткие сведения о сети Петри
- •1.17 Представление алгоритма работы автоматизированного
- •1.18 Декомпозиция системы и построение сложной сети Петри
- •1.19 Язык программирования контроллера № s – 915
- •1.20 Составление управляющей программы
- •В ключение автоматического режима
- •П роверка исходного состояния ртк
- •П ереключение электромагнитов приводов Проверка срабатывания выходных переходов позиции р
- •Заключение
- •Глоссарии
- •Задание принял студент____________ _____________________________
- •Список литературы:
- •350072 Г. Краснодар, ул. Московская, 2
4.3.1 Алфавит языка Ассемблера, данные, адресное пространство
Алфавит языка Ассемблер содержит:
1. 26 букв латинского алфавита от А до Z.
2. Цифры от 0 до 9.
3. Знаки # .,%;=()"+-&! и пробел.
4. Управляющие символы формата: ВК (возврат каретки), ПС (перевод строки), ПФ (перевод формата) и ГТ (горизонтальная табуляция).
МикроЭВМ «Электроника-60» является двухадресной ЭВМ, построенной на базе шестнадцатиразрядного микропроцессора серии К581. Внутреннее представление чисел, адресов и команд выполнено в восьмеричной системе счисления. Слово состоит из двух байтов, причем старший 15-й разряд является знаковым (рис. 27).
Старший байт Младший байт байт
|
|||||||||||||||
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
Рисунок 27 – Представление чисел в микроЭВМ
Если в 15-м разряде записан 0, то знак числа в слове «+», если , то «-»• Отрицательные числа представляются в дополнительном коде. Команды записываются в одном, двух или трех последовательно ^доложенных словах (в зависимости от формата команды). Команды расширенной арифметики, т.е. операции над словами двойной длины (умножение, деление, сдвиги) и операции с плавающей запятой используют двойные слова, т.е. 32-разрядные целые числа.
Адресное пространство, доступное программисту, показано на рис. 28. Оно состоит из восьми РОН, регистра состояния RS, входящих в состав микропроцессора и ОЗУ или ПЗУ.
RS |
|
ОЗУ или ПЗУ (28К слов) |
Регистры периферийных устройств (4К слов)
160000-177777 |
||
РОН |
RO |
||||
R1 |
|||||
R2 |
Векторы прерыва- ния
000-377 |
Данные и программы
400-157777 |
|||
R3 |
|||||
R4 |
|||||
R5 |
|||||
R6 (SP) |
|||||
R7 (PC) |
|||||
Рисунок 28 – Распределение адресного пространства
Полный объем адресного пространства, исключая РОН и RS, составляет 216=64Kбaйт или 32К слов. Из них первые 28К являются ОЗУ или ПЗУ (от 0 до 157777g), начальные 256 адресов которого (от О до 377g) хранят исходные данные для прерывающихся программ (системная область памяти), а последние 4К слов отведены для адресации регистров состояний и данных периферийных устройств.
4.3.2 Система команд
Система команд микроЭВМ «Электроника-60» содержит более 80 команд, полный список которых приведен в литературе. В таблице 10 сведены основные команды «Электроника-60», используя которые, можно освоить программирование на языке Ассемблер как для ЭВМ СМ-4, так и для других ЭВМ различных типов, поскольку принципы программирования для всех ЭВМ одинаковы.
67
Таблица 10 – Основные команды
Формат |
Мнемокод |
Восьмеричный код |
Признаки |
Содержание команды |
|||
N |
z |
V |
с |
||||
1 |
MOV |
01SSDD |
+ |
+ |
0 |
- |
(D)->(S) - передача слова |
MOVB |
11SSDD |
+ |
+ |
о |
- |
(D)->(S) - передача байта |
|
СМР |
02SSDD |
+ |
+ |
+ |
+ |
(S) - (D) - сравнение слов |
|
СМРВ |
12SSDD |
+ |
+ |
+ |
+ |
(S) - (D) - сравнение байтов |
|
ADD |
06SSDD |
+ |
+ |
+ |
+ |
((S) + (D))->(D) – сложение |
|
SUB |
16SSDD |
+ |
+ |
+ |
+ |
((S) - (D))->(D) – вычитание |
|
MUL |
070RSS |
+ |
+ |
0 |
+ |
(RxS) - умножение (старшие ряды в R1, младшие - в Rу1) |
|
DIV |
071RSS |
+ |
+ |
+ |
+ |
(RuRv1)/(S) – деление (частное в R1, остаток –в Rу1) |
|
2 |
SWAB |
0003DD |
+ |
+ |
0 |
0 |
Перестановка байтов |
CLRB |
1050DD |
0 |
1 |
0 |
0 |
Очистка |
|
COMB |
1051DD |
+ |
+ |
0 |
1 |
Инвертирование |
|
INCB |
1052DD |
+ |
+ |
+ |
- |
Прибавление единицы |
|
DECB |
1053DD |
+ |
+ |
+ |
- |
Вычитание единицы |
|
NEGB |
1054DD |
+ |
+ |
+ |
+ |
Дополнение кода |
|
ASRB |
1062DD |
+ |
+ |
+ |
+ |
Арифметический сдвиг вправо |
|
ASLB |
1063DD |
+ |
+ |
+ |
+ |
Арифметический сдвиг влево |
|
JMP |
0001DD |
- |
- |
- |
- |
Засылка (D) в СК |
|
JSR |
004RDD |
- |
- |
- |
- |
Обращение к подпрограмме |
|
RST |
00020R |
- |
- |
- |
- |
Возврат из подпрограммы |
|
SOB |
077RKK |
- |
- |
- |
- |
Счет циклов |
|
MARK |
0064KK |
- |
- |
- |
- |
Восстановление указателя стека |
|
3 |
NOP |
000240 |
- |
- |
- |
- |
Нет операции |
HALT |
000000 |
- |
- |
- |
- |
Останов |
|
WAIT |
000001 |
- |
- |
- |
- |
Ожидание прерываний |
|
RTI |
000002 |
+ |
+ |
+ |
+ |
Возврат из прерывания |
|
BPT |
000003 |
+ |
+ |
+ |
+ |
Прерывание для отладки |
|
IOT |
000004 |
+ |
+ |
+ |
+ |
Прерывание по вводу-выводу |
|
RTT |
000006 |
+ |
+ |
+ |
+ |
Возврат из программы прерывания |
|
4 |
TRAP |
104400+E |
+ |
+ |
+ |
+ |
Командное прерывание |
ВР |
000400+E |
- |
- |
- |
- |
Безусловный переход |
|
BNE |
001000+E |
- |
- |
- |
- |
Условный переход по # 0 |
|
BEQ |
001400+E |
- |
- |
- |
- |
—//— по = 0 |
|
BGE |
002000+E |
- |
- |
- |
- |
—//— по > 0 |
|
BLT |
002400+E |
- |
- |
- |
- |
—//— по < 0 |
|
BGT |
003000+E |
- |
- |
- |
- |
—//— по > 0 |
|
BLE |
003400+E |
- |
- |
- |
- |
—//— по <. 0 |
|
BPL |
100000+E |
- |
- |
- |
- |
—//— по плюсу |
|
BMI |
100400+E |
- |
- |
- |
- |
—//— по минусу |
|
В таблице 10 приняты обозначения:
SS – адресация операнда-источника (S), символ S записан дважды, так как операнд S в команде занимает два восьмеричных (или шесть двоичных) разряда;
DD – тип адресации операнда-приемника (D), символ D записан дважды, так как операнд D занимает в команде два восьмеричных (или шесть двоичных) разряда;
КК – восьмеричная константа (число);
Е – смещение PC;
R – один из РОН;
V – дизъюнкция (логическое ИЛИ).
Действие над признаками N, Z, V, С:
«+» - формируется по результату операции;
«- » - не изменяется;
«О» - очищается;
«I» - устанавливается.
Взятие в скобки означает, что в команде используется не сам операнд, например D, а адрес, в котором расположен операнд D, т.е. (D).
Все команды микроЭВМ двухбайтовые, т.е. занимают в памяти одно машинное слово.
б)
системе команд используются четыре
формата.
г)
Рисунок 29 – Форматы команд микроЭВМ «Электроника-60»
На рисунке 29 приняты обозначения:
КО – код операции, записывается в четырех разрядах (12-15) т.е. имеет всего 24=16 комбинаций, из них используются в виде кодов 14 комбинаций, коды 0001-0111 и 1001-1111, а коды 0000 и 1000 указывают на принадлежность команды к 2, 3 или 4-му форматам и совместно с другими разрядами образуют расширенные коды операций;
S – адрес первого операнда, занимает шесть двоичных разрядов (6-11);
D – адрес второго операнда (он же адрес результата) занимает шесть двоичных разрядов (0-5).
Адреса S и D определяют способы адресации операндов. Формат 1 используется для оформления операций с плавающей запятой и операций расширенной арифметики. Он имеет вид, представленный на рисунке 29, а.
Формат 2 используется для одноадресных арифметических и логических операций (рис. 29, б).
Код операции занимает 10 разрядов, адрес операнда D – шесть двоичных разрядов.
Формат 3 используется для безадресных команд изменения признаков N, Z, V, С и команд управления работой процессора и периферийных устройств. КО занимает все 16 разрядов (рис. 29, в).
Формат 4 используется для команд ветвления (рис. 29, г). КО и Е занимают по восемь разрядов.
Смещение Е – это приращение счетчика команд. Максимальное приращение составляет ±127, т.е. число, равное ±27 слов. Если условие перехода выполнено, то к значению PC прибавляется два байта и еще ±Е слов, т.е. выполняется команда с адресом (РС+2байта ±Е). Если условие перехода не выполнено, то выполняется следующая, с адресом (РС+2байта), команда.
