Порядок подготовки и проведения лабораторных нир

Лабораторные НИР по курсу с обобщенным названием «Организация ЭВМ, микропроцессоры и микропроцессорные системы» помогают закрепить теоретические знания соответствующих учебных дисциплин. Выполнение НИР обеспечивает практическое освоение методов построения микропроцессорных систем, способствует приобретению навыков решения прикладных задач с использованием микропроцессоров разных типов, знакомит с программированием в машинных кодах.

Отдельные исследования по темам лабораторного практикума выполняются студентами индивидуально в течение четырехчасовых посещений в лаборатории.

Подготовка к проведению НИР. Выполнению НИР должна предшествовать обязательная домашняя подготовка. В процессе подготовки к НИР по материалам разделов 1–3 данного пособия изучаются принципы организации и особенности функционирования исследуемого микропроцессора. Итогом домашней подготовки является макет отчета по НИР, содержащий структурные схемы и краткое описание работы МП и исследуемой микропроцессорной системы, алгоритмы и программы (микропрограммы) тестовых и индивидуальных заданий, протокол исследований с таблицами для записи результатов. Наличие макета отчета является основанием для допуска к выполнению исследований в лаборатории.

Проведение НИР. Цикл работ по конкретному микропроцессору предваряет контрольная работа, являющаяся своеобразным индикатором готовности студента к проведению исследований. На выполнение заданий контрольной работы отводится 1 академический час лабораторных занятий. Положительный результат тестирования является одной из составляющих зачета по теме исследования. Варианты контрольных работа приводятся ниже.

При выполнении НИР результаты исследований и данные по отладке программ заносятся в протокол отчета. Записи в отчете должны быть четкими и ясными. Выполняемые программы должны быть снабжены поясняющими комментариями.

Важной составляющей исследований является освоение методики поиска и локализации неисправностей, возникающих при работе микропроцессорной системы (стенда). Особенности функционирования конкретного стенда, выявленные в процессе работы, должны быть отражены в отчете.

Исследования конкретного микропроцессора предполагают их выполнение в течение 3-х — 4-х лабораторных занятий. Работа считается выполненной после подписи преподавателем протокола отчета. Единый (окончательно оформленный) отчет по законченному исследованию конкретного микропроцессора представляется к проверке и защите не позднее начала работ по исследованию другого МП.

Вариант контрольной работы по МП серии К580.

1. Укажите способы адресации каждого из операндов следующих команд:

STC, SUB D, ANI B2, STA addr, ADD M, MOV M,C, INX H.

Ответ представьте в виде таблицы

Мнемоника команды	Выполняемая операция	Способ адресации
		Операнд 1	Операнд 1	Приемник
STC	1 → C	неявная	–	неявная

2. Какое количество машинных циклов затрачивается на выборку и исполнение следующих команд:

OUT port, PUSH D, SUB E, LDA addr, LDAX B, CMP M, ORA L?

Ответ представьте в виде таблицы

Мнемоника	Количество	Машинных	циклов
Команды	выборка	исполнение	всего
OUT port	2	1	3

3. Содержимое Н = 007₈, L = 377₈.

Какое значение будет зафиксировано в регистрах H и L после

выполнения команды INX H?

4. Определите состояние PSW (регистра признаков и аккумулятора) после

выполнения каждой команды программы. Значения флагов укажите в формате регистра признаков (рис 2.4).

Мнемоника команды	Аккумулятор	Флаги S Z 0 C` 0 P 1 C
mvi B 200
mvi A 001
xra B
rlc
lxi SP 200,000
push PSW
hlt

В каких ячейках памяти будет сохранены значения аккумулятора и регистра флагов после выполнения программы?

5. Разработайте фрагмент программы (последовательность команд) операции сложения (вычитания) 16-разрядных двоичных чисел, размещенных в парах регистров ВС и DE. Результат поместите в две ячейки памяти с адресами L=200 и L=201 (Н=000). Для адресации используйте прямую (косвенную) адресации.

6. Предложите вариант реализации арифметического (логического) сдвига влево (вправо) последовательностью команд МП.

Контрольные вопросы по МП серии К1804

1. Заполните операционное поле микрокоманды для секции ЦПЭ К1804ВС1 в соответствии с нижеприведенным форматом

1. Приемник результата

   С0

   Источник операнда

   Операция АЛУ

   А

   В

   D

   РОН1 + РОН2 → РОН1

2. D → PQ

3. D ∩ Q → PQ

4. РОН2 : = L1(РОН2)

5. PQ : = R1(PQ)

6. РОН1 – РОН2 → РОН2

7. PQ : = PQ – 1

8. РОН1 : = PQ

9. ШД → РОН1

10. – D → PQ

11. 2(РОН1 + РОН2) → РОН2

2. Как изменится формат операционного поля микрокоманды для 8‑разрядного (двухсекционного) ЦПЭ К1804ВС1? Приведите формат микрокоманды для такого МП.

Рекомендуемое содержание отчета.

Отчет должен содержать титульный лист и собственно отчет.

На титульном листе необходимо указать тему НИР, дату ее проведения, фамилию, имя, отчество студента и номер его академической группы. (Образец представлен ниже).

Собственно отчет должен включать следующие разделы:

– цель исследования;

– программу исследований;

– структурные схемы и краткое описание работы МП и исследуемой микропроцессорной системы;

– программы (микропрограммы) работы тестовых и индивидуальных заданий;

– протокол исследований с таблицами результатов и комментариями по каждому пункту программы исследований;

– анализ полученных результатов на каждом этапе исследования и общие выводы по результатам работы в целом.

Образец титульного листа

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Факультет технической кибернетики

Кафедра компьютерных систем и программных технологий

Отчет по лабораторной работе

(Учебная дисциплина «Организация ЭВМ и систем»)

Исследование однокристального микропроцессора с фиксированным списком команд

или

Исследование секционного микропроцессора с микропрограммным управлением, с естественной, принудительной и стековой адресацией микрокоманд

Работу выполнил студент группы №______________ ФИО________

Работу принял преподаватель _________________ ФИО________

Санкт-Петербург

201_

ПАВЛОВСКИЙ Евгений Григорьевич

ЖВАРИКОВ Владимир Анатольевич

ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЭВМ И МИКРОПРОЦЕССОРОВ

Учебное пособие и методические указания к лабораторному практикуму

Подписано в печать 12.01.2010. Формат 60×84 ¹/₁₆. Усл. печ. л. 7,1. Уч.-изд. л. 7,1. Тираж 100 экз.

Отпечатано с оригинал-макета авторов в центре оперативной полиграфии факультета технической кибернетики СПбГПУ. 195251 Санкт-Петербург, Политехническая ул., 21

118