56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО РЫБОЛОВСТВУ

МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра автоматики

и вычислительной техники

ЛАБОРАТОРНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Описание и методические указания к изучению основ функционирования и эксплуатации

Мурманск

2008

Составитель – Виктор Леонтьевич Калинин, канд. техн. наук, ст. преподаватель кафедры судовой автоматики и вычислительной техники Мурманского государственного технического университета.

Методические указания изданы в 1987 г.

Методические указания рассмотрены кафедрой и рекомендованы к переизданию без изменений и дополнений "21"марта 2001, протокол №4.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Лабораторная микропроцессорная система

1.1 Назначение систем

2. Описание лабораторной МПС

2.1 Устройство и принцип работы составных частей лабораторной МПС

2.2 Общее описание структуры лабораторной МПС

2.3 Основные сведения о работе лабораторной МПС

3 Организация обмена информацией в микроЭВМ

3.1 Описание микропроцессора КР580 ВМ80А

3.1 Описание микропроцессора КР580 ВМ80А

3.2. Слово состояния МП и системная шина управления

3.3. Извлечение кода команды, данных, из памяти или внешнего устройства

3.4. Запись данных в память или внешнее устройство

3.5. Выполнение команд по циклам и программ по шагам

Работа с МПС

4.1. Описание клавиатуры

4.2. Описание функция системного монитора

4.2.1. Индикация и изменение содержимого памяти (П)

4.2.2. Индикация и изменение содержимого регистров (РГ)

4.2.3. Передача управления программе пользователя (СТ)

4.2.4. Определение контрольной суммы массива памяти (КС)

4.2.5. Заполнение массива памяти константой (ЗК)

4.2.6. Перенесение массива памяти в адресном пространстве (ПУ)

4.2.7. Прерывание заполнения программы

Программирование МПС

5.1. Язык Ассемблера микропроцессора КР 580 ВМ 80A

5.2. Получение машинных кодов команд

ЛАБОРАТОРНАЯ МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА

1. Назначение системы

Лабораторная микропроцессорная система (МПС) предназначена дня изучения принципов построения и функционирования микропроцессорных систем на базе микропроцессора с фиксированным набором команд.

Выполнение лабораторных работ предусматривает ознакомление с методами программирования работы функциональных элементов, составлявших основу лабораторной установки (ЛУ).

На базе ЛУ можно моделировать и исследовать микропроцессорные системы управления различными технологическими объектами.

Ниже приводятся сведения о структуре, схемотехнике исполнения и методах разработки программного обеспечения ЛУ, необходимые для самостоятельного выполнения цикла лабораторных работ по изучению основ построения микропроцессорных систем общего назначения.

2. Описание лабораторной установки

2.1. Устройство и принцип работы составных частей лабораторной мпс

Лабораторная МПС создана на базе серийного учебного микропроцессорного комплекта УМК и состоит из следующих составных частей:

- микроЭВМ;

- пульта оператора;

- блока питания.

МикроЭВМ является основной составной частью и управляет работой всей МПС.

Пульт оператора предназначен для взаимодействия оператора с микроЭВМ.

Блок питания обеспечивает постоянным стабилизированным напряжением микроЭВМ, пульт, а также устройства пользователя, самостоятельно создаваемые обучающимся. Блок питания встроен в корпус установки.

Конструктивно установка выполнена в виде настольного стенда рис.2.1, на горизонтальной панели которого расположены информационные и управляющие органы пульта оператора.

К информационным органам относятся:

- группа 1 на шестнадцати светодиодов для индикации двоичного кода адреса на системной шине адреса;

- группа 2 из восьми светодиодов для индикации двоичного кода данных на системной шине данных;

- группа 3 из восьми светодиодов для индикации слова состояния микропроцессора МП;

- шестиразрядный дисплей 4, отображающий шестнадцатеричный код адреса и данных при работе с системной управляющей программой (монитором).

К органам управления относятся:

- клавиша 5 системного сброса;

- клавиша 6 сигнала прерывания;

- клавиши 7, 8 и 9 обеспечения пошагового режима исполнения программы;

- группа 10 информационных клавиш;

- группа 11 директивных (мониторных) клавиш.

На панели также находятся:

- разъем 12 для подключения макетной панели М (устройства пользователя).

- выключатель сетевого питания;

• светодиоды индикации аварии питания.

1. Индикация кода адреса

2. Индикация кода данных

3. Индикация слова состояния

4. Дисплей

5. СБ - сброс

6. ПР – прерывание

7. РБ/ШГ – работа/шаг

8. КМ/ЦК – команда/цикл

9. ШГ – шаг

10. Информационные клавиши

11. Директивные (мониторные) клавиши

12. Разъем для макетной панели

Рисунок 2.1

2.2. Общее описание структуры лабораторной мпс

Структура лабораторной МПС показана на рис. 2.2. Её основу составляет микроЭВМ, в которой можно выделить следующие основные функциональные элементы: микропроцессор МП, формирователь ФША системной шины адреса ША, формирователь ФШД системной шины данных ШД, формирователь ФШУ системной шины управления ШУ, схему пошагового исполнения команд, схему сигналов управления, системное постоянное запоминающее устройство ПЗУ, оперативное запоминающее устройство ОЗУ и две БИС параллельного ввода/вывода: одна обслуживает пульт оператора, а другая расположена на макетной панели М и обеспечивает связь устройства пользователя с МПС.

Такой набор устройств позволяет усвоить и закрепить практические навыки работы с микропроцессорной системой.