Введение

Учебное пособие представляет лабораторный практикум по курсу «Цифровые устройства и микропроцессоры». Основными задачами данного практикума являются: развитие и закрепление знаний в области функционирования микропроцессорных устройств.

В рамках лабораторного практикума изучаются система команд микропроцессора К580ВМ80А и вопросы организации интерфейса микропроцессорных систем на примере использования интегральной схемы программируемого параллельного интерфейса К580ВВ55. Основные положения теории данных устройств излагаются в курсе «Цифровые устройства и микропроцессоры» и представлены в [1–4]. Практикум предполагает изучение команд пересылок, безусловного и условного переходов, вызова подпрограмм, работы со стеком, арифметических и логических операций. В рамках лабораторного практикума осваиваются основные режимы работы интегральной схемы параллельного интерфейса.

1. Функционирование микропроцессора при выполнении команд

Цель работы: изучение системы команд микропроцессора К580ВМ80А.

Задание: составить программы, использующие команды пересылок, безусловного и условного переходов, вызова подпрограмм, работы со стеком, арифметических и логических операций; проверить работоспособность указанных программ.

1.1. Система команд микропроцессора к580вм80а

По формату команды микропроцессора К580ВМ80А подразделяются на три основные группы: однобайтные; двухбайтные; трехбайтные. Следовательно, в зависимости от формата команда может иметь длину 8, 16 или 24 двоичных символа. Стандартная ячейка памяти в микропроцессорном комплекте К580 имеет емкость 8 двоичных символов, или 1 байт. Это значит, что хранение трехбайтной команды требует трех ячеек памяти с тремя различными адресами. Адреса всех трех ячеек памяти должны быть взаимосвязаны. В простейшем случае они представляют собой три последовательных целых числа. Для извлечения или записи трехбайтной команды требуются три последовательных цикла обращения к памяти. Трехбайтная команда в микропроцессор помещается специальным образом: первый байт в регистре команд, а два остальных – в регистрах W и Z.

Формат однобайтной команды показан на рис.1(а). Однобайтная команда целиком состоит только из кода операции. Формат двухбайтной команды представлен на рис.1(б). Двухбайтная команда включает код операции и 8-разрядный операнд (D8). Трехбайтная команда имеет формат, изображенный на рис.1(в), и состоит из двух частей. Первая часть длиной в один байт – это код операции, а вторая – длиной в два байта может быть либо адресом (ADR), либо 16-разрядным операндом (D16).

Код операции		Код операции	D8		Код операции	ADR (D16)
а)		б)			в)
Рис.1. Форматы команд микропроцессора К580ВМ80А

Код операции, являясь 8-разрядным двоичным словом, может принимать 256 значений. Почти столько же различных команд содержит микропроцессор К580ВМ80А. Различать между собой отдельные последовательности из 8 двоичных символов достаточно трудно, поэтому при описании наборов команд используются мнемонические коды. Обычно мнемонический код – это несколько букв из какого-либо алфавита, сочетание которых напоминает некоторое слово или фразу на русском, английском или другом языке. Мнемоника, основанная на английском языке, принята во многих описаниях микропроцессора К580ВМ80А. Английская мнемоника в настоящее время является международной, и ее освоение дает возможность работать с программами независимо от того, в какой стране они составлены.

По назначению команды делятся на пять групп: команды пересылок; команды арифметических и логических операций; команды ввода-вывода; команды управления; специальные команды.