- •Предисловие
- •1.2. Можно ли самому построить эвм?
- •Какую микро-эвм мы будем строить?
- •2.1. Основные блоки микро-эвм
- •2.2. Содержимое центрального блока
- •2.3. Какую микро-эвм мы будем называть "простейшей"?
- •Некоторые общие сведения о работе микро-эвм
- •3.1. Данные и программы
- •3.2. Основные логические операции
- •3.3. Основные арифметические операции
- •Архитектура
- •И компонентов
- •4.1. Конструктивное оформление пм-эвм
- •4.2. Основные связи и структура шин
- •4.3. Общая функциональная схема пм-эвм
- •4.4. Функциональная схема микропроцессора
- •4.5. Как микропроцессор выполняет команду?
- •4.6. Система команд и способы адресации
- •4.6.1. Группа команд пересылки данных
- •4.6.2. Группа арифметических команд
- •4.6.3. Группа логических команд
- •4.6.4. Группа команд переходов
- •4.6.5. Группа команд управления и работы со стеком
- •4.7. Программирование пм-эвм
- •Используемые микросхемы
- •5.1. Общие вопросы
- •5.3. Временные диаграммы
- •5.4. Микросхемы, реализующие логические функции
- •5.5. Микросхемы, содержащие элементы памяти
- •Структура и функционирование микропроцессорного блока
- •6.1. Микропроцессор кр580ик80а
- •6.2. Синхронизация
- •6.3. Шины адреса, данных и управления
- •7.2. Структура памяти
- •7.3. Клавиатура и индикация
- •7.4. Программа-монитор
- •7.5. Инструкция по работе на микро-эвм
- •Сборка и отладка
- •8.1. Этапы сборки и проверки узлов
- •8.2. Статический аппаратный эмулятор
- •8.3. Отладка в рабочем режиме
- •8.4. Подготовка пм-эвм к работе
- •9.1. Программируемый калькулятор
- •9.3. Сбор и обработка данных
- •9.4. Реализация диалогового режима
- •Расширение возможностей
- •10.1. Клавиатура и индикация
- •10.2. Внешняя память
- •10.3. Накопитель на базе бытового магнитофона
- •10.4. Дисплей на базе бытового телевизора или осциллографа
- •10.5. Простой графический дисплей
- •10.6. Звуковая сигнализация
- •10.7. Другие возможности пм-эвм
- •Приложения
- •Список рекомендуемой литературы
Приложения
Система команд микропроцессора КР580ИК80А
ПРИЛОЖЕНИЕ1
Мнемокод команды |
Описание команды |
Длина команды байт |
, Изменяемые флаги |
Число тактов |
INRr |
Увеличение содержимого регистра г на еди- |
1 |
Z,S,P,AC |
5 |
|
ницу |
|
|
|
INRM |
Увеличение на единицу содержимого ячейки |
1 |
Z,S,P,AC |
10 |
|
памяти по адресу, указанному в регистрах Н |
|
|
|
|
и L |
|
|
|
DCRr |
Уменьшение содержимого регистра г на еди- |
1 |
Z,S,P, AC2 |
5 |
|
ницу |
|
|
|
DCRM |
Уменьшение на единицу содержимого ячейки |
1 |
Z, S,P, AC2 |
10 |
|
памяти по адресу, указанному в регистрах Н |
|
|
|
|
иЬ |
|
|
|
MOVrl,r2 |
Пересылка данных из регистра г 2 в регистр rl |
1 |
- |
5 |
MOV M, г |
Пересылка данных из регистра г в ячейку па- |
1 |
- |
7 |
|
мяти по адресу, указанному в регистрах Н и L |
|
|
|
MOV г, М |
Пересылка данных в регистр г из ячейки памя- |
1 |
- |
7 |
|
ти по адресу, указанному в регистрах Н и L |
|
|
|
ADDr |
Суммирование содержимого регистра г и со- |
1 |
Z,S,P,C,AC |
4 |
|
держимого аккумулятора |
|
|
|
ADDM |
Суммирование содержимого ячейки памяти |
1 |
Z,S,P,C, AC |
7 |
|
по адресу, указанному в регистрах Н и L, |
|
|
|
|
с содержимым аккумулятора |
|
|
|
ADCr |
Сложение с учетом переноса содержимого ре- |
1 |
Z,S,P, C, AC |
4 |
|
гистра г и содержимого аккумулятора |
|
|
|
ADCM |
Сложение с учетом переноса содержимого |
1 |
Z,S,P,C,AC |
7 |
|
ячейки памяти по адресу, указанному в ре- |
|
|
|
Продолжение прилож. 1
Мнемокод команды |
Длина Описание команды команды, Изменяемые флаги байт |
Число тактов |
|
ги страх Н и L, с содержимым аккумулятора |
|
SUB r |
Вычитание содержимого регистра г из содер- 1 Z,S,P, С , АС |
4 |
|
жимого аккумулятора |
|
SUBM |
Вычитание из содержимого аккумулятора 1 Z, S, Р, С , АС |
7 |
|
содержимого ячейки памяти по адресу, ука- |
|
|
занному в регистрах Н и L |
|
SBBr |
Вычитание с заемом содержимого регистра г 1 Z, S, Р, С , АС |
4 |
|
из содержимого аккумулятора |
|
SBBM |
Вычитание с заемом из содержимого аккуму- 1 Z,S,P,C , AC |
7 |
|
лятора содержимого ячейки памяти по адресу, |
|
|
указанному в регистрах Н и L |
|
ANA г |
Поразрядное И над содержимым регистра г 1 Z , S, Р, С = 0, АС = 0 |
4 |
|
и аккумулятора |
|
ANAM |
Поразрядное И над содержимым аккумуля- 1 Z , S, Р, С = 0, АС = 0 |
7 |
|
тора и ячейки памяти по адресу, указанному |
|
|
в регистрах Н и L |
|
XRAr |
Поразрядное ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ над со- 1 Z, S, Р, С = 0, АС = 0 |
4 |
|
держимым регистра г и аккумулятора |
|
XRAM |
Поразрядное ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ над со- 1 Z, S, Р, С = 0, АС = 0 |
7 |
|
держимым аккумулятора и ячейки памяти |
|
|
по адресу, указанному в регистрах Н и L |
|
ORAr |
Поразрядное ИЛИ над содержимым регист- 1 Z,S,P,C = 0, AC = 0 |
4 |
|
pa r и аккумулятора |
|
ORAM |
Поразрядное ИЛИ над содержимым аккуму- 1 Z, S, Р, С = 0, АС = 0 |
7 |
|
лятора и ячейки памяти по адресу, указанно- |
|
|
му в регистрах Н и L |
|
CMP г |
Сравнение содержимого регистра г и аккуму- 1 (Z, S, P, С, АС)3 |
4 |
|
лятора |
|
CMPM |
Сравнение содержимого аккумулятора и ячей- 1 (Z, S, P, С, АС)3 |
7 |
|
ки памяти по адресу, указанному в регист- |
|
|
рах Н и L |
|
INXrp |
Увеличение на единицу содержимого пары ре- 1 - |
5 |
|
гистров гр (В, D, Н, SP) |
|
DCXrp |
Уменьшение на единицу содержимого пары 1 - |
5 |
|
регистров гр (В, D, H, SP) |
|
DADrp |
Сложение содержимого пары регистров тр 1 С |
10 |
|
(В, D, H, SP) с содержимым пары регистров |
|
|
Н и L и хранение результата в Н и L |
|
POPrp |
Выдача данных из стека в пару регистров гр 1 (Z, S, P, С, АС)6 |
10 |
|
(В, D, H) или в аккумулятор и регистр при- |
|
|
знаков PSW |
|
PUSH rp |
Занесение в стек содержимого пары регист- 1 - |
11 |
|
ров гр (В, D, H) или содержимого аккумуля- |
|
|
тора и регистра признаков PSW |
|
STAXrp |
Запись содержимого аккумулятора в ячейку 1 - |
7 |
|
памяти, косвенно адресуемую парой регист- |
|
|
ров гр (В, D) |
|
LDAX rp |
Запись в аккумулятор содержимого ячейки 1 |
7 |
|
памяти, косвенно адресуемой парой регист- |
|
|
ров гр (В, D) |
|
RNZ |
Возврат из подпрограммы при отсутствии 1 - |
5/11 |
|
нуля (флаг нуля в состоянии 0) |
|
RZ |
Возврат из подпрограммы при наличии нуля 1 - |
5/11 |
|
(флаг нуля в состоянии 1) |
|
RNC |
Возврат из подпрограммы при отсутствии 1 - |
5/11 |
|
переноса (флаг переноса в состоянии 0) |
|
RC |
Возврат из подпрограммы при наличии пе- 1 - |
5/11 |
|
реноса (флаг переноса в состоянии 1) |
|
Продолжение прилож. 1
Мнемокод команды |
Описание команды |
Длина команды, Изменяемые флаги байт |
Число тактов |
|
||
RPO |
Возврат из подпрограммы при отсутствии |
1 |
5/11 |
|
||
|
четности (флаг четности в состоянии 0) |
|
|
|
||
RPE |
Возврат из подпрограммы при наличии чет- |
1 |
|
|
||
|
ности (флаг четности в состоянии 1) |
|
|
|
||
RP |
Возврат из подпрограммы при положительном |
1 |
5/11 |
|
||
|
результате (флаг знака в состоянии 0) |
|
|
|
||
RM |
Возврат из подпрограммы при отрицательном |
1 |
5/11 |
|
||
|
результате (флаг знака в состоянии 1) |
|
|
|
||
RET |
Безусловный возврат из подпрограммы |
1 С4 |
5/11 |
|
||
RLC |
Циклический сдвиг содержимого аккумуля- |
1 С4 |
|
|
||
|
тора влево |
1 С4 |
|
|
||
RRC |
Циклический сдвиг содержимого аккумуля- |
1 С |
|
|
||
|
тора вправо |
|
|
|
||
RAL |
Циклический сдвиг содержимого аккумуля- |
1 С4 |
|
|
||
|
тора влево, включая флаг переноса |
1 С4 |
|
|
||
RAR |
Циклический сдвиг содержимого аккумуля- |
1 С4 |
|
|
||
|
тора вправо, включая флаг переноса |
|
|
|
||
XCHG |
Обмен данными между парами регистров Н, |
1 |
4 |
|
||
|
L HD.E |
|
|
|
||
XTHL |
Обмен данными между двумя верхними ячей- |
1 |
18 |
|
||
|
ками стека и парой регистров Н, L (сначала |
|
|
|
||
|
самая верхняя обменивается с L , затем сле- |
|
|
|
||
|
дующая с Н) |
|
|
|
||
SPHL |
Передача в указатель стека содержимого ре- |
1 |
|
|
||
|
гистров Н и L |
|
|
|
||
PCHL |
Передача в счетчик команд содержимого пары 1 - |
5 |
||||
|
регистров Н и L с последующим выполнением |
|
||||
|
программы с адреса, равного новому содер- |
|
||||
|
жимому счетчика команд (по существу коман- |
|
||||
|
да перехода) |
|
||||
HLT |
Останов программы 1 - |
7 |
||||
NOP |
Отсутствие операции 1 - |
4 |
||||
DI |
Запрет на прерывание программы 1 - |
4 |
||||
EI |
Разрешение прервать программу 1 - |
4 |
||||
DAA |
Перевод двоичного представления содержимо- 1 — |
4 |
||||
|
го аккумулятора в двоично-десятичный код |
|
||||
СМА |
Поразрядное инвертирование содержимого 1 - |
4 |
||||
|
аккумулятора |
|
||||
STC |
Установка флага переноса С в единицу 1 С = 1 |
4 |
||||
CMC |
Инвертирование значения флага переноса 1 С=С |
4 |
||||
RSTA |
Повторный запуск программы с адреса 1 - |
11 |
||||
|
8А10 = (ОА08) |
|
||||
ADI<B2> |
Сложение содержимого байта В2 с содержи- 2 Z,S,P, С, АС |
7 |
||||
|
мым аккумулятора |
|
||||
ACI <В2> |
Сложение с учетом переноса содержимого 2 Z,S, P, С, АС |
7 |
||||
|
байта В2 с содержимым аккумулятора |
|
||||
SUI <В2> |
Вычитание содержимого байта В2 из содер- 2 Z, S, Р, С1 , АС2 |
7 |
||||
|
жимого аккумулятора |
|
||||
SBI <В2> |
Вычитание с заемом содержимого байта В2 2 Z, S, Р, С1 , АС2 |
7 |
||||
ANI <В2> |
из содержимого аккумулятора Поразрядное И над содержимым байта В2 и 2 Z , S, Р, С = 0, АС = 0 |
7 |
||||
|
содержимым аккумулятора |
|
||||
XRI <B2> |
Поразрядное ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ над со- 2 Z, S, Р, С = 0, АС =0 |
7 |
||||
|
держимым байта В2 и содержимым аккуму- |
|
||||
|
лятора |
|
||||
Продолжение прилож. 1
Мнемокод команды |
Описание команды |
Длина команды, байт |
Изменяемые флаги |
Число тактов |
ORI<B2> |
Поразрядное ИЛИ над содержимым байта В2 |
2 |
Z,S,P, C = 0, AС=0 |
7 |
|
и содержимым аккумулятора |
|
|
|
CPI <В2> |
Сравнение содержимого байта В2 с содержи- |
2 |
(Z, S, Р,С, АС)3 |
7 |
|
мым аккумулятора |
|
|
|
IN <B2> |
Ввод данных в аккумулятор из порта ввода, |
2 |
- |
10 |
|
определяемого адресом в байте В2 |
|
|
|
OUT<B2> |
Вывод данных из аккумулятора в порт вы- |
2 |
- |
10 |
|
вода, определяемый адресом в байте В2 |
|
|
|
MVI r <B2> |
Занесение содержимого байта В2 в регистр г |
2 |
- |
7 |
MVI M <B2> |
Запись содержимого байта В2 в ячейку памя- |
2 |
- |
7 |
JNZ<B2><B3> |
ти по адресу, указанному в регистрах Н и L Переход в программе к выполнению команды по адресу в В2, ВЗ при отсутствии нуля (флаг нуля в состоянии 0) |
3 |
- |
10 |
JZ<B2><B3> |
Переход в программе к выполнению команды по адресу в В2, ВЗ при наличии нуля (флаг нуля в состоянии 1) |
3 |
- |
10 |
JNC<B2><B3> JC<B2><B3> |
Переход в программе к выполнению команды по адресу в В2, ВЗ при отсутствии переноса (флаг переноса в состоянии 0) Переход в программе к выполнению команды по адресу в В2, ВЗ при наличии переноса (флаг переноса в состоянии 1) |
3 3 |
- |
10 10 |
JPO<B2><B3> |
Переход в программе к выполнению команды по адресу в В2, ВЗ при наличии нечетности (флаг четности в состоянии 0) |
3 |
- |
10 |
JPE<B2><B3> |
Переход в программе к выполнению команды |
3 |
— |
10 |
|
по адресу в В2, ВЗ при наличии четности (флаг четности в состоянии 1) |
|
|
|
JP<B2><B3> |
Переход в программе к выполнению команды по адресу в В2, ВЗ при положительном результате (флаг знака в состоянии 0) |
3 |
|
10 |
JM<B2><B3> |
Переход в программе к выполнению команды по адресу в В2, ВЗ при отрицательном результате (флаг знака в состоянии 1) |
3 |
|
10 |
JMP<B2><B3> |
Безусловный переход к команде по адресу в В2, ВЗ |
3 |
— |
10 . с |
CNZ<B2><B3> |
Вызов подпрограммы при отсутствии нуля (флаг нуля в состоянии 0) |
3 |
|
11/175 с |
CZ<B2><B3> |
Вызов подпрограммы при наличии нуля (флаг нуля в состоянии 1) |
• 3 |
~ |
11/175 с |
CNC<B2><B3> |
Вызов подпрограммы при отсутствии перенос, (флаг переноса в состоянии 0) |
i3 |
— |
И/175 |
CC<B2><B3> |
Вызов подпрограммы при наличии переноса (флаг переноса в состоянии 1) |
3 |
— |
И/175 |
CPO<B2><B3> |
Вызов подпрограммы при наличии нечетности (флаг четности в состоянии 0) |
3 |
— |
11/175 |
CPE<B2><B3> |
Вызов подпрограммы при наличии четности (флаг четности в состоянии 1) |
3 |
— |
И/175 |
CP<B2><B3> |
Вызов подпрограммы при наличии положительного результата (флаг знака в состоянии 0) |
3 |
|
И/175 |
CM<B2><B3> |
Вызов подпрограммы при наличии отрицательного результата (флаг знака в состоянии 1) |
3 |
|
И/175 |
Продолжение прилож. 1
Мнемокод команды |
Длина Описание команды команды, Изменяемые флаги байт |
Число тактов |
CALL<B2><B3> |
Вызов подпрограммы из памяти по адресу, 3 - |
17 |
|
указанному в байтах В2, ВЗ |
|
LXIrp<B2><B3> |
Занесение содержимого двух байтов В2, ВЗ 3 - |
10 |
|
в пару регистров гр (В, D, Н, SP) |
|
STA<B2><B3> |
Запись содержимого аккумулятора в ячейку 3 - |
13 |
|
памяти по адресу в В2, ВЗ |
|
LDA<B2><B3> |
Запись в аккумулятор содержимого ячейки 3 — |
13 |
|
памяти по адресу в В2, ВЗ |
|
SHLD<B2><B3> |
Занесение содержимого регистров Н и L в па- 3 - |
16 |
|
мять: содержимое L пересылается в ячейку |
|
|
по адресу в В 2, ВЗ; содержимое регистра Н - |
|
|
в ячейку, адрес которой на единицу больше |
|
LHLD<B2><B3> |
Загрузка в регистры Н и L содержимого ячеек 3 - |
16 |
|
памяти: в L пересылаются данные из ячейки па- |
|
|
мяти по адресу в В2, ВЗ; в Н — из ячейки, ад- |
|
|
рес которой на единицу больше |
|
Примечания [14]:
1. Флаг устанавливается при наличии заема в старший разряд, в противном случае сбрасывается.
2. Флаг устанавливается при наличии заема из старших четырех разрядов в младшие, в противном случае сбрасывается.
3. Флаг нуля Z устанавливается, если содержимое регистра или байта данных совпадает с содержимым аккумулятора; флаги знака и переноса S и С устанавливаются, если содержимое регистра или байта данных больше содержимого аккумулятора; флаг вспомогательного переноса АС устанавливается, если содержимое младших четырех разрядов регистра или байта данных больше содержимого соответствующих разрядов аккумулятора; флаг четности Р устанавливается, если байт разности между содержимым аккумулятора и содержимым регистра или байта данных содержит четное число единиц.
4. Состояние флага равно значению выдвигаемого из аккумулятора двоичного разряда.
5. Большее значение (за косой чертой) указывает на число тактов при выполнении условий, меньшее — при невыполнении.
6. По команде POP PSW флаги устанавливаются в соответствии со значением разрядов слова, хранящегося в стеке; при выдаче данных из стека в другие регистры флаги не меняются.
Приложение 2. СХЕМА ПМ-ЭВМ
Приложение 3. Таблица элементов, используемых в схеме ПМ-ЭВМ
Обозначение микросхемы |
Тип микросхемы |
Выводы микросхем |
Питание |
||
+ 5 В общее |
||
D1 |
КР580ИК80А |
Данные в тексте |
D2 |
КР580ГФ24 |
Данные в тексте |
D3-D7, D31 |
К155ЛН1 |
14 7 |
D8 |
К155ЛА1 |
14 7 |
D9, DIG, D23 |
К589АП16 |
16 8 |
Dll, D24 |
К155ИД4 |
14 7 |
D12, D13 |
КР541РУ2 |
18 9 |
D14, D15 |
КР556РТ4 |
16 8 |
D16-D22, D29 |
К155ТМ7 |
5 12 |
D25 |
К155ЛА2 |
14 7 |
D26 |
К155ЛЕ1 |
14 7 |
D27, D28 |
К155ЛАЗ |
14 7 |
D30 |
К155ТМ2 |
14 7 |
Примечания:
KB - 9 МГц
С1 - 0,15 мкФ
R1-R6 - 1 кОм
R7 — R30 — в зависимости от типа VI — V24
R31-R34- 5,1 кОм
V1-V24 - АЛ102А, АЛ102Г, АЛ112А-М
