11

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Україні

Харківський компютерно-технологічний коледж

НТУ “ХПІ”

НАВЧАЛЬНІЙ ПОСІБНИК

З ДІСЦИПЛІНІ

Будова й налагодження систем програмного управління

Спеціальність 5.05050202 "Обслуговування верстатів із програмним управлінням і робототехнічніх комплексів"

Частина 2 "СИСТЕМА КОМАНД мікро-ЕОМ МС2102"

Харків 2012

Скорочений конспект лекцій за дисципліною "Будова й налагодження систем програмного управління ” для студентів Харківського компютерно-технологічного коледжу НТУ „ХПІ” спеціальності: 5.05050202 „ Обслуговування верстатів із програмним управлінням і робототехнічніх комплексів ”.

Розроблені:

В.Г. Махотило- викладач методист

Методичні вказівки розглянуті і затверджені на засіданні циклової комісії електротехнічних та природно - математичних дисциплін.

Протокол № 1 від 28. 08. 2011

Голова комісії __________________ В.Г. Махотило

Заступник директора з навчальної

роботи _ХКТК НТУ "ХПІ" _______________ І.І. Дідух

СКЛАД

ВСТУП 4

1. ПОНЯТТЯ ПРО МІКРОПРОЦЕСОР І МІКРОКОМП'ЮТЕР 5

2. ПРОГРАМНО-ДОСТУПНІ РЕГІСТРИ 5

3. ОРГАНІЗАЦІЯ ОСНОВНОЇ ПАМ'ЯТІ В ДВК 7

4. СИСТЕМИ КОДУВАННЯ. 10

5. РЕЖИМИ АДРЕСАЦІЇ ПАМ'ЯТІ В МС1202 12

5.1 Формати команд 12

5.2 Адресація через РОН 12

6. ФОРМАТИ КОМАНД МІКРОКОМП'ЮТЕРА МС1202 18

7. СИСТЕМА КОМАНД МІКРОКОМП'ЮТЕРА МС1202 19

8. ВВЕДЕННЯ І ВИВЕДЕННЯ ДАНИХ В МС1202 21

9 ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ 26

ВСТУП

Складання даного посібника пов'язана з тим, що деякий матеріал по даній темі відсутній в достатній мірі.

Посібник не претендує на повноту матеріла по мікро-ЕОМ МС2102, а лише освітлює практичні аспекти програмування мікро-ЕОМ МС2102. Це пов'язано з тим, що в курсовому та дипломному проектуванні поряд логічним аналізом принципових схем пристроїв необхідно розробити програму тестування пристрою.

1. Поняття про мікропроцесор і мікрокомп'ютер

Основною складовою мыкро-ЕОМ э мікропроцесор.

Мікропроцесор - програмно-керований електронний цифровий пристрій, призначений для обробки інформації, представленої в цифровому вигляді і побудований на одній або декількох БІС.

У даному визначенні слово "програмно-кероване" означає, що мікропроцесор функціонує шляхом виконання деякої програми, що зберігається в особливій пам'яті, яка може входити в мікропроцесор або бути окремим компонентом.

Мікро -ЕОМ , так як і процесор, може представлятися на різних рівнях абстракції. Окрім того мікро -ЕОМ може представлятися користовчу як апаратно так і програмно.

2. Програмно-доступні регістри

Мікропроцесор в ДВК має дев'ять програмно-доступних регістрів (рисунок 3.1). Нагадаємо, що програмно-доступні 1 регістри — це такі регістри, які можуть бути задіяні в програмах, написаних в машинних кодах або на мові асемблера.

Всі програмно-доступні регістри в ДВК є 16-бітовими (позначено на рисунок 3.1 числом 16, ув'язненим 1 в квадратні дужки). Вісім регістрів RO, Rl, R7 - регістри загального призначення.

З них R0, R1 ..., R5 можуть бути використані в програмах для тимчасового зберігання операндів і результатів виконання операцій і інших цілей. Два регістри R6 і R7, хоча і входять до групи РОНів, застосовуються в програмах, як правило, для спеціальних цілей. Так, R6 використовується як покажчик стека, тобто містить адресу для доступу до стека при записі даного в стек або витяганні даного із стека. З цієї причини його незрідка позначають і іншим ім'ям - SP (початкові букви англійських слів "покажчик стека").

Регістр R7 використовується як програмний лічильник і з цієї причини його позначають також РС (початкові букви англійських слів "програмний лічильник"). Цей регістр в ході виконання кожної команди зберігає адресу чергової машинної команди.

Серед програмно-доступних регістрів особливу роль грає регістр слова стану процесора. У тих командах, в яких використовується цей регістр, він і ніяк не іменується, тобто такі команди самі "знають", що вони повинні обра­щаться саме до вони повинні звертатися саме РССП

Рисунок 2.1. Склад програмно-доступних регістрів мікрокомп'ютера ДВК

У визначених своїх полях РССП зберігає інформацію про поточний стан МП і виконуваної ним програми.

Формат попей РССП представлений на рисунок 3.2.

Рисунок 2.2 Формат слова стану процесора

Кожне з полів займає в РССП один біт і зберігає певну ознаку. Ознакам привласнені імена Р, Т, N, Z, V, С. Так як кожна з ознак займає один біт, то, отже, він може приймати лише одне з двох значень: 0 і 1. Пояснимо призначення перерахованих ознак.

Ознака Р - поточний пріоритет мікропроцесора, що характеризує допустимість переривання від зовнішнього пристрою. Якщо Р = 0, то МП в ході виконання програми може бути перерваний сигналом переривання від зовнішнього пристрою (наприклад, при натисненні клавіші на клавіатурі). Якщо ж Р = 1, те переривання МП заборонене або, як то кажуть, замасковане, навіть якщо поступить сигнал переривання від зовнішнього пристрою. Таким чином, встановлюючи або скидаючи ознаку Р за допомогою відповідних команд, програміст може управляти вибором інтервалів, на яких заборонені або дозволені переривання МП.

Ознака Т — ознака пастки. Якщо він встановлений, тобто Т = 1, то задає переривання програми відразу після виконання поточної команди і перехід на спеціальну програму, звану пасткою. Ця ознака може використовуватися на етапі відладки програми з метою її трасування, тобто детального дослідження послідовності виконання команд.

Ознаки N, Z, V, С - коди умов, формовані в результаті виконання команд. Результатом виконання команди може бути негативне, нульове або позитивне число, переповнювання розрядної сітки мікропроцесора (неможливість розмістити результат в 16-бітовому слові) або виникнення перенесення. Появу будь-яку з названих умов фіксується в ознаках N, Z, V, С і при необхідності використовується в подальших командах умовного переходу для зміни послідовності виконання команд.

Якщо при виконанні поточної команди умова установки того або іншого з ознак N, Z, V, С не має місця, то відповідна ознака набуває значення 0. Наприклад, після здобуття ненегативного числа в команді складання ознака N дорівнюватиме нулю, яким би він не був до цієї команди.

Слід зазначити, що на ознаки N, Z, V, С можуть впливати не всі, а лише деякі (головним чином, арифметичні і логічні) команди. При виконанні інших команд ознаки умов не змінюються, якими б вони не були. Таким чином, встановлена або скинута в даній команді ознака не зміниться до тих пір, поки не буде виконана така подальша команда, яка "має право" змінити його.

У ДВК, побудованих на мікропроцесорах К1801ВМ1 і К1801ВМ2, біти 5, 6 і 8-15 регістра ССП не використовуються.