- •23.05.05(190901.65) – «Системы обеспечения движения поездов»
- •Санкт-Петербург
- •Содержание
- •Введение
- •Арифметические и логические основы эвм
- •Системы счисления
- •1.2. Системы счисления, используемые в мпт
- •1.3. Преобразование чисел в различные системы счисления
- •- Метод подбора;
- •1.5. Кодирование чисел в машине
- •1.6. Сложение чисел в машинах с фиксированной запятой
- •1.7. Логические основы эвм
- •1.7.1. Основные понятия алгебры логики
- •1.7.2. Системы логических элементов эвм
- •Контрольные вопросы (тест)
- •Управляющий блок
- •Программа
- •Выработка cu последова-
- •Выполнение операции
- •2.2. Программная модель микропроцессора Программная модель имеет второе название регистровая структура.
- •2.3. Понятие о состоянии процессора (программы). Вектор слова состояния.
- •2.4. Система команд микропроцессора кр1821вм85а. Классификация команд по назначению.
- •2.5. Структура и формат команды.
- •Операционная часть Адресная часть ля фиксации этой информации в коде команды выделяются определенные разряды или поля. Общая структура команды имеет вид:
- •2.7. Информационный обмен при выполнении команд различных типов
- •Признак «Чт» mem r на шу
- •Передача адреса 0802н из рс на ша
- •Признак «Зп» mem w на шу
- •2.8. Команды передачи управления
- •2.9. Типы программ
- •Циклические программы содержат части, которые могут повторяться многократно при различных начальных условиях. Такие повторяющиеся части называются телом цикла.
- •Принципы организации системы прерываний
- •Контрольные вопросы (тест)
- •Библиографический список
- •3.1.Программируемый таймер
- •Рг режима
- •Каналы счета содержат 16-разрядные независимые счетчики; счет осуществляется вычитанием 1 из загруженного начального значения.
- •Режим 0 – программируемая задержка
- •3.2. Программируемый параллельный интерфейс
- •Буфер данных Канал а (7-0) ка(7-0)
- •Канал с
- •Режим 0 0 0
- •Ка ввод 1
- •Кс ввод 1
- •3.3. Программируемый последовательный интерфейс (универсальный синхронно-асинхронный приемо-передатчик усапп)
- •Буфер пе-
- •Буфер приемника
- •Запрещено 0 1
- •Запрещен х 0
- •3.4. Программируемый контроллер прерываний
- •Регистр маски прерывания
- •3.5.Контроллер прямого доступа к памяти
- •Основные понятия об интерфейсе
- •Библиографический список Вопросы к экзамену
- •Приложение 2 Варианты заданий по теме «Кодирование числе в машине» Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Приложение 3
- •Варианты заданий по теме
- •«Сложение чисел с фиксированной запятой»
- •Приложение 4
- •Варианты заданий на лабораторные работы по теме «Линейные программы»
- •Задание на учебную программу 1.
- •Приложение 5 Варианты заданий на лабораторные работы по теме «Разветвляющиеся программы» Задание на учебную программу 2.
- •Вариант 2
- •Вариант 4
- •Приложение 7 Варианты заданий на лабораторные работы по теме «Итоговые программы» Задание на учебную программу 4
- •Вариант 1
- •Вариант 13
- •Приложение 7 Система команд мп кр1821вм85а
- •Микропроцессоры. Особенности архитектуры.
- •Типовая архитектура микропроцессорной системы
- •Выработка cu последова-
- •Выполнение операции
- •Классификация команд по назначению.
- •Структура и формат команды.
- •Операционная часть Адресная часть ля фиксации этой информации в коде команды выделяются определенные разряды или поля. Общая структура команды имеет вид:
- •Библиографический список
- •Система команд простейшего мп
- •Прикладное программирование и основы микропроцессорной техники
1.2. Системы счисления, используемые в мпт
В микропроцессорной технике применяются следующие системы счисления.
Десятичная. Привычная “школьная” система с основанием q=10, в которой используется десять цифр ar Î{0,1,2,…,9}. В этой системе могут представляться исходные данные, решаются контрольные примеры и выводятся на различные носители и средства визуального отображения полученные результаты.
Двоичная. Основание такой системы q=2. Используется две цифры arÎ{0,1}.
В двоичной системе счисления смешанное число X2 выражается в следующем виде.
Целая часть числа представляется двоичным полином вида
X2 = (an-1*10 n-1+…+a2*1010 +a1*1001+a0)2 (1.4)
Дробная часть имеет вид
X2 =(a-1*10-001+a-2*10-010+…+a-m*10−m)2 , (1.5)
где ar {0,1} - используемые на r – ой позиции двоичные цифры
n, m − длины соответственно целой и дробной части числа, выраженные двоичными числами.
Такая система естественно отражает состояния элементов дискретных ключевых схем, являющихся базой микропроцессорной схемотехники, поэтому на этой системе основываются аналитические бинарные модели дискретных устройств. Двоичная система также применяется для непосредственного ввода данных в МПТ, вывода полученных результатов. Однако, из Свойства 7 следует недостаток двоичной системы: для представления чисел в системе с основанием 2 необходимо больше разрядов, чем, в других систем с непосредственным представлением чисел.
Восьмеричная. Система с основанием q=8, в которой используется восемь цифр ar Î{0,1,2,…6,7}.
В восьмеричной системе счисления смешанное число X8 выражается в следующем виде.
Целая часть числа представляется как полином вида
X8 = (an-1*10 n-1+…+a7*1007 +… +a0)8 (1.6)
Дробная часть имеет вид
X8 =(a-1*10-1+…+a-7*10-07+…+a-m*10−m)8 , (1.8)
где ar Î{0,1,2,…,7} – используемые восьмеричные цифры.
Шестнадцатеричная. Известная система с основанием q=16, в которой используется шестнадцать цифр ar Î{0,1,2,…,9, A,B,C,D,E,F}. В качестве цифр, превышающих по значению 9, используются прописные буквы латинского алфавита.
В шестнадцатеричной системе счисления смешанное число X16 выражается в следующем виде.
Целая часть числа полином вида
X16 = (an-1*10 n-1+…+aA*10A +… +a0)16 (1.9)
Дробная часть представляется как
X16 =(a-1*10-1+…+a-A*10-A+…+a-m*10−m)16 (1.10)
где ar Î{0,1,2,…,9, A,B,C,D,E,F} – используемые шестнадцатеричные цифры;
n, m − длины соответственно целой и дробной части числа, выраженные шестнадцатеричными числами.
Шестнадцатеричная система в силу компактности записи числа удобна для задания данных и символического отображения внутренних состояний функциональных частей МПТ. Она обеспечивает компактный вывод данных и результатов на средства визуального отображения – электролюминисцентные индикаторы, в поля ввода–вывода экранных форм и т.п.
Двоично-десятичная система счисления (Binary Coded Decimal). Относится к двоично–кодируемым позиционным системам.
Основанием системы является десятичное число 10, а для кодирования десятичных цифр используется десять двоичных четырехразрядных комбинаций (тетрад). Каждая комбинация однозначно соответствует десятичной цифре в десятичном числе.
В таблице 2 приведены в качестве примера некоторые числа, представленные в рассмотренных системах.
Таблица 2. Примеры кодирования чисел в машинных системах счисления
-
Число в десятичной СС
Число в двоичной СС
Число в шестнадцатеричной СС
Число в восьмеричной СС
00
0000
0
0
01
0001
1
1
02
0010
2
2
03
0011
3
3
04
0100
4
4
05
0101
5
5
06
0110
6
6
07
0111
7
7
08
1000
8
10
09
1001
9
11
10
1010
A
12
11
1011
B
13
12
1100
C
14
13
1101
D
15
14
1110
E
16
15
1111
F
17
16
10000
10
20
17
10001
11
21
0,0625
0,0001
0,1
0,04
0,125
0,001
0,2
0,1
0,25
0,01
0,4
0,2
0,375
0,011
0,6
0,3
0,5
0,1
0,8
0,4
0,625
0,101
0,A
0,5
0,75
0,11
0,C
0,6