1.4.Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Название работы, фамилию и инициалы студента, номер группы, цель работы.

2. Структурную схему МП КР580.

3. Описание выводов МП КР580.

4. Структурную схему памяти МП КР580.

5. Форматы команд МП КР580.

6. Команды эмулятора emКР580 (кратко, в том числе команды его текстового редактора).

7. Программу Прогр.  1 .1 с комментариями и в печатном виде.

8. Результаты выполнения задания к лабораторной работе.

9. Выводы по лабораторной работе.

1.5.Контрольные вопросы

1. Какие бывают форматы 1- 2-х и 3-хбайтных команд?

2. Назначение выводов процессора.

3. Какова структура памяти МП КР580?

4. Как осуществить в МП-системе обмен данными с портом ввода/вывода, с ячейкой памяти?

5. Что такое и для чего нужна десятичная коррекция данных.

6. Для чего предназначены механизмы прямого доступа к памяти и обработки прерываний?

7. Назначение общих регистров процессора (РОН), указателя стека, счетчика команд, регистра флагов.

8. Какие поля содержит эмулятор emКР580 во время симуляции процесса выполнения программы?

9. Работа программы по командам, т. е. что делает каждая команда программы?

Лабораторная работа №2.Исследование системы команд мп кр580

Цель работы: Ознакомление с системой команд МП КР580; исследование выполнения команд пересылки данных, арифметических и логических команд, команд передачи управления, специальных команд; исследование различных способов адресации.

2.1.Краткие сведения из теории

Процессор содержит ряд узлов, выполняющих различные функции, такие, как арифметическо-логическое устройство (АЛУ), используемое для осуществления операций над данными, дешифратор команд (ДК) и устройство управления (УУ), которые анализируют команды, поступающие из программной памяти, и генерируют необходимые импульсы для выполнения этих операций, а также ряд регистров. Процессор КР580 имеет семь регистров общего назначения, обозначаемых A, B, C, D, E, H, L. Они предназначены для хранения как постоянных, так и переменных данных и адресов. В структуре процессора предусмотрена реализация команд пересылки данных из одного регистра в другой, из регистра в память и наоборот, или же команд для выполнения арифметических или логических операций над содержимым двух регистров (в этом случае один из регистров обязательно должен быть регистром А, например, нельзя суммировать содержимое регистров В и С).

Регистр А особый, называется аккумулятором, т. к. в нем аккумулируются результаты ряда арифметических операций.

Регистр команд (РК) хранит команду, которая выполняется. Он соединен с дешифратором команд, который анализирует команду и определяет вид обработки. Команда хранится и используется в течение всего времени ее выполнения.

Буферные регистры данных и адреса предназначены для временного хранения данных и адреса с целью обеспечения нормальной работы других узлов микро-ЭВМ.

Регистры счетчик команд (СК, PC), указатель стека (УС, SP) и регистр флагов (F), играют очень важную роль в программировании микропроцессора.

Все пять бит регистра признаков (F) устанавливаются по результату выполнения операции в АЛУ:

• Признак переноса (С) устанавливается в 1, если при выполнении команд появляется единица переноса из старшего разряда.

• Дополнительный признак переноса (АС) устанавливается в 1, если при выполнении команд возникает единица переноса из третьего разряда числа. Состояние разряда может быть проанализировано лишь командой десятичной коррекции.

• Признак знака (S) устанавливается в 1, если седьмой (старший) разряд числа равен 1. Машинное слово представляется числом от –128 до +127. Седьмой разряд числа указывает на знак числа. Если он равен 0, то число положительное, если 1, то отрицательное.

• Разряд признака нулевого содержимого аккумулятора (Z) устанавливается в 1, если при выполнении команды результат равен нулю.

• Разряд признака паритета (Р) устанавливается в 1, если число единичных битов аккумулятора четно, в противном случае этот разряд будет установлен в нулевое состояние.

Счетчик команд (СК) содержит текущий адрес памяти, к которому обращается программа. Его содержимое автоматически изменяется в течение каждого цикла команды.

Указатель стека (УС) содержит адрес стековой памяти, начиная с которого ее можно применять для хранения и восстановления содержимого программно доступных регистров МП.

Выполнение каждой команды производится МП в строго определенной последовательности, определяемой кодом команды, и синхронизируется во времени сигналами C₁ и C₂ тактового генератора. Период синхросигналов C₁ или C₂ называют машинным тактом (МТ). Длительность машинного такта от 0,5 до 2 мкс.

Машинный цикл (МЦ) – время, требуемое для извлечения 1 байта информации из памяти или выполнения команды, определяемой одним машинным словом. Машинный цикл может состоять из 3 – 5 машинных тактов. Время выполнения команды – время получения, дешифрации и отработки команды процессором. В зависимости от вида команды, это время может состоять из 1 – 5 машинных циклов. Существуют десять различных типов машинных циклов:

1. Извлечение кода команды.

2. Чтение данных из памяти.

3. Запись данных в память.

4. Извлечение из стека.

5. Запись данных в стек.

6. Ввод данных из внешнего устройства.

7. Запись данных во внешнее устройство.

8. Цикл обслуживания прерывания.

9. Останов.

10. Обслуживание прерывания при работе в режиме останова.

Первым машинным циклом при выполнении любой команды является извлечение кода команды. На первом такте каждого машинного цикла МП указывает тип выполняемого цикла с помощью 8-разрядного слова состояния, выдаваемого на ШД. Отдельные разряды слова состояния используются для формирования шины управления.