Изучение организации, режимов работы, системы команд и основных директив программного имитатора микропроцессора i8080
Методические указания к лабораторной работе по курсу
‘‘Микропроцессорные системы‘‘
Раздел ‘‘Микропроцессоры‘‘
1 Цель лабораторной работы
Изучить организацию и работу микропроцессора i8080 с точки зрения программиста;
Ознакомиться с программой имитатором работы микропроцессора, назначением и действием всех кнопок (директив) и режимами работы имитатора;
Приобрести практические навыки работы с программой имитатором микропроцессора i8080.
2 Домашнее задание
2.1 Изучить программную модель микропроцессора.
2.2 Ознакомиться со структурой вырабатываемого микропроцессором байта состояния и назначением его отдельных разрядов.
2.3 Уяснить понятие адресного пространства микропроцессора и его распределение.
2.4 Ознакомиться с техническими характеристиками программы имитатора и порядком её работы.
2.5 Ознакомиться с составом, назначением, форматами и действиями директив пульта программы.
3 Контрольные вопросы
3.1 Основные регистры микропроцессора, их назначение и характеристики.
3.2 Программно-доступные узлы микропроцессора.
3.3. Регистр флагов, признаки результата, их назначение и использование.
3.4. Регистровые пары микропроцессора, их назначение и использование.
3.5 Байт состояния процессора (БСП).
3.6 Назначение отдельных разрядов БСП.
3.7 Адресное пространство микропроцессора и его распределение в программе имитатора.
3.8 Пульт оператора программы имитатора микропроцессора, его назначение, состав и функции.
3.9 Структурная схема микропроцессора i8080.
3.10 Система команд пересылок однобайтовых и двухбайтовых.
3.11 Система команд арифметических операций с одним и с двумя операндами.
3.12 Система команд логических операций с одним и с двумя операндами
3.13 Команды установки признаков.
3.14 Команды 16-ти битовых операций.
3.15 Команды сдвига содержимого аккумулятора.
3.16 Команды передачи управления.
3.17 Команды вызова и возврата из подпрограмм.
3.18 Система специальных команд.
3.19 Выполнение программы в покомандном режиме работы.
3.20 Выполнение программы в потактовом режиме работы.
3.21 Индикатор отображения адреса в программе имитатора.
3.21 Индикатор отображения состояния INTA, WO, STACK, HLTA, OUT, M1, INP, MEMR.
3.22 Индикатор состояния флагов Z, S, P, C, AC.
3.23 Индикатор отображения содержимого регистров общего назначения (РОН), регистра косвенного адреса, программного счетчика, указателя стека
4 Порядок выполнения работы
4.1 Запустить программу имитатор работы микропроцессора i8080, согласно указаниями п. 7.6 ??
4.2 Изучить интерфейс программы-имитатора (вкладки: Файл, Структурная схема, Система команд).
4.3 Практически освоить работу с кнопками клавиатуры имитатора 0-9, A-F, H, L, SpL, PcL, SpH, PcH, ОЗУ, Регистр, Сброс ОЗУ, Сброс Рег.
4.4 Занести в оперативную память следующую программу (табл. 1), выбирая адреса ячеек памяти и данные из таблицы вариантов (табл. 2). При этом необходимо помнить, что в микропроцессоре i8080 старший байт двухбайтового слова следует заносить по старшему адресу памяти, а младший байт – по младшему адресу. Например, трехбайтовая команда ассемблера LDA 0850H записывается в память в машинных кодах как 3A 50 08.
4.5 Выполнить записанную в память рабочую программу у пользуясь директивой ‘‘автоматического покомандного и потактового режима‘‘. Проверить правильность ее работы.
4.6 Выполнить пункт 4.4 по структурной схеме отслеживая в потактовом и покомандном режиме состояние всех блоков микропроцессора. Результаты выполнения представить в таблицах, указывая состояния шин адреса и данных и наименование машинного цикла (см. табл. 3).
-
ША
ШД
Код и имя
машинного цикла
Примечание
0800
3А
А2 – Выборка команды
LDA
…
…
…
…
4.7 Реализовать покомандный режим выполнения программы. В примечаниях к программе привести содержимое РОН, стека, ячеек оперативной памяти по ходу выполнения программы.
4.8 Оформить протокол лабораторной работы.
Таблица 1 – Рабочая система на языке Ассемблера и в машинных кодах
Адрес команды |
Команды Ассемблера (мнемоника) |
Машинные коды |
Операция |
Комментарий |
0000 |
MVI H, A16 |
26 <адрес мл.> |
|
Непосредственная передача 2-х мл. разрядов адреса |
0002 |
MOV L,H |
6C |
|
Перенос содержимого регистра Н в L |
0003 |
NVI H, A16 |
26 <адрес ст.> |
|
Непосредственная передача 2-х ст. разрядов адреса |
0005 |
MVI B, D8 |
06 <данные> |
|
Непосредственная передача операнда |
0007 |
MOV M, B |
70 |
|
Передать содержимое регистра В в ячейку памяти по адресу наход. в RP H |
… |
… |
… |
… |
… |
0800 |
LDA A16 |
3A <адрес> |
|
Загрузка аккумулятора (прямая адресация) |
0803 |
CMA |
2F |
|
Инверсия содержимого аккумулятора |
0804 |
STA A16+1 |
32 <адрес> |
|
Запись содержимого аккумулятора в ячейку памяти |
0807 |
HLT |
76 |
|
Останов |
… |
… |
… |
… |
… |
A16 |
DB D8 |
<данные> |
|
Данные в памяти по адресу A16 |
Таблица 2 – Варианты заданий
Номер варианта |
Адрес ячейки памяти A16 |
Данные D8 |
1 |
0900H |
35H |
2 |
0910H |
D3H |
3 |
0920H |
4AH |
4 |
0930H |
5BH |
5 |
0940H |
6DH |
6 |
0950H |
3AH |
7 |
0960H |
E5H |
8 |
0970H |
C8H |
9 |
0980H |
7EH |
10 |
0990H |
8CH |
11 |
09A0H |
A3H |
12 |
09B0H |
C9H |
13 |
09C0H |
B7H |
14 |
09D0H |
6AH |
15 |
09E0H |
8EH |
16 |
09F0H |
2DH |
17 |
0A00H |
37H |
18 |
0A10H |
69H |
19 |
0A20H |
7DH |
20 |
0A30H |
ABH |
21 |
0A40H |
CDH |
22 |
0A50H |
58H |
23 |
0A60H |
A6H |
24 |
0A70H |
D2H |
25 |
0A80H |
EFH |