- •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
Вариант 13
Дан массив из десяти однобайтных чисел. Программа должна переписать в другой массив все числа меньше 5.
Вариант 14
Дан массив из десяти однобайтных чисел. Программа должна переписать в другой массив все числа с циклическим сдвигом на 4 разряда.
Вариант 15
Дан массив из десяти однобайтных кодов. Программа должна определить, сколько раз в нем встречается код ВА.
Вариант 16
Дан массив из десяти однобайтных чисел. Программа должна переписать его в другой массив в обратном порядке.
Вариант 17
Дан массив из десяти однобайтных чисел. Программа должна переписать в другой массив все числа с нечетным числом единиц.
Вариант 18
Дан массив из десяти однобайтных чисел. Программа должна переписать в другой массив со сдвигом на два разряда влево все числа с четным числом единиц.
Вариант 19
Дан массив из десяти однобайтных чисел программа должна переписать в другой массив все четные числа (имеющие делителем 2).
Вариант 20
Дан массив однобайтных числе со знаком. Программа должна переписать в другой массив только отрицательные числа.
Вариант 21
Дан массив из десяти двухбайтных кодов. Программа должна определить, сколько раз встречается в массиве код АВВА.
Вариант 22
Дан массив однобайтных чисел со знаком. Программа должна определить, сколько положительных чисел содержится в массиве.
Вариант 23
Дан массив однобайтных чисел со знаком. Программа должна сложить
все положительные числа.
Вариант 24
Дан массив из десяти однобайтных чисел. Программа должна переписать в другой массив со сдвигом на два разряда вправо все четные числа.
Приложение 7 Система команд мп кр1821вм85а
Г руппа команд |
Маш. код В или Н |
Мнемоника команды |
Описание команды |
длина |
|
|||||||
байты |
такты |
|
||||||||||
|
|
01.r1 .r2 |
MOV r1,r2 |
(r1)<-(r2) |
1 |
5 |
|
|||||
|
|
0111 0.r. |
MOV M,r |
((H,L))<-(r) |
1 |
7 |
|
|||||
|
п |
01.r .110 |
MOV r,M |
(r)<-((H,L)) |
1 |
7 |
|
|||||
к |
е |
00.r .110 |
MVI r,data |
(r)<-data |
2 |
7 |
|
|||||
о |
р |
3 6 |
MVI M,data |
((H,L))<-data |
2 |
10 |
|
|||||
м |
е |
00rp 0001 |
LXI rp,data |
(rp)<-data |
3 |
10 |
|
|||||
а |
с |
3 A |
LDA addr |
(A)<-(addr) |
3 |
13 |
|
|||||
н |
ы |
3 2 |
STA addr |
(addr)<-(A) |
3 |
13 |
|
|||||
д |
л |
2 A |
LHLD addr |
L<-(addr),H<-(addr+1) |
3 |
16 |
|
|||||
ы |
о |
2 2 |
SHLD addr |
(addr)<-L,(addr+1)<-H |
3 |
16 |
|
|||||
|
к |
00r2 1010 |
LDAX rp |
A<-((rp)) |
1 |
7 |
|
|||||
|
|
00rp 0010 |
STAX rp |
((rp))<-A |
1 |
7 |
|
|||||
|
|
E В |
XCHG |
(H)<->(D),(L)<->(E) |
1 |
4 |
|
|||||
|
|
1000 0.r. |
ADD r |
(A)<-(A)+(r) |
1 |
4 |
|
|||||
|
|
8 6 |
ADD M |
(A)<-(A)+((H,L)) |
1 |
7 |
|
|||||
|
|
C 6 |
ADI data |
(A)<-(A)+data |
2 |
7 |
|
|||||
а |
|
1000 1.r. |
ADC r |
(A)<-(A)+(r)+(C) |
1 |
4 |
|
|||||
р |
|
8 E |
ADC M |
(A)<-(A)+(M)+(C) |
1 |
7 |
|
|||||
и |
|
C E |
ACI data |
(A)<-(A)+data+(C) |
2 |
7 |
|
|||||
ф |
|
00rp 1001 |
DAD rp |
(H,L)<-(H,L)+(rp) |
1 |
10 |
|
|||||
м |
к |
1001 0.r. |
SUB r |
(A)<-(A)-(r) |
1 |
4 |
|
|||||
е |
о |
9 6 |
SUB M |
(A)<-(A)-(M) |
1 |
7 |
|
|||||
т |
м |
D 6 |
SUI data |
(A)<-(A)-data |
2 |
7 |
|
|||||
и |
а |
1001 1.r. |
SBB r |
(A)<-(A)-(r)-(C) |
1 |
4 |
|
|||||
ч |
н |
9 E |
SBB M |
(A)<-(A)-(M)-(C) |
1 |
7 |
|
|||||
е |
д |
D E |
SBI data |
(A)<-(A)-data-(C) |
2 |
7 |
|
|||||
с |
ы |
00.r .100 |
INR r |
(r)<-(r)+1 |
1 |
5 |
|
|||||
к |
|
3 4 |
INR M |
((H,L))<-((H,L))+1 |
1 |
10 |
|
|||||
и |
|
00rp 0011 |
INX rp |
(rp)<-(rp)+1 |
1 |
5 |
|
|||||
е |
|
00.r .101 |
DCR r |
(r)<-(r)-1 |
1 |
5 |
|
|||||
|
|
3 5 |
DCR M |
((H,L))<-((H,L))-1 |
1 |
10 |
|
|||||
|
|
00rp 1011 |
DCX rp |
(rp)<-(rp)-1 |
1 |
5 |
|
|||||
|
|
2 7 |
DAA |
Десятичная коррекция |
1 |
4 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1010 0.r. |
ANA r |
(A)<-(A)&(r) |
1 |
4 |
|
|||||
|
|
A 6 |
ANA M |
(A)<-(A)&((H,L)) |
1 |
7 |
|
|||||
|
|
E 6 |
ANI data |
(A)<-(A)&data |
2 |
7 |
|
|||||
|
|
1010 1.r. |
XRA r |
(A)<-(A)+mod2 (r) |
1 |
4 |
|
|||||
|
|
A E |
XRA M |
(A)<-(A)+mod2 ((H,L)) |
1 |
7 |
|
|||||
л |
|
E E |
XRI data |
(A)<-(A)+mod2 data |
2 |
7 |
|
|||||
о |
|
1011 0.r. |
ORA r |
(A)<-(A)\ /(r) |
1 |
4 |
|
|||||
г |
к |
B 6 |
ORA M |
(A)<-(A)\ /((H,L)) |
1 |
7 |
|
|||||
и |
о |
F 6 |
ORI data |
(A)<-(A)\ /data |
2 |
7 |
|
|||||
ч |
м |
1011 1.r. |
CMP r |
(A)?=(r) (сравнение) |
1 |
4 |
|
|||||
е |
а |
B E |
CMP M |
(A)?=((H,L)) |
1 |
7 |
|
|||||
с |
н |
F E |
CPI data |
(A)?=data |
2 |
7 |
|
|||||
к |
д |
0 7 |
RLC |
(An+1)<-(An), |
1 |
4 |
|
|||||
и |
ы |
|
|
(A0)<-(A7), (C)<-(A7) |
|
|
|
|||||
е |
|
0 F |
RRC |
(An)<-(An+1), |
1 |
4 |
|
|||||
|
|
|
|
(A7)<-(A0), (C)<-(A0) |
|
|
|
|||||
|
|
1 7 |
RAL |
(An+1)<-(An), |
1 |
4 |
|
|||||
|
|
|
|
(C)<-(A7), (A0)<-(C) |
|
|
|
|||||
|
|
1 F |
RAR |
(An)<-(An+1), |
1 |
4 |
|
|||||
|
|
|
|
(C)<-(A0), (A7)<-(C) |
|
|
|
|||||
|
|
2 F |
CMA |
(A)<-(A) инверсия (A) |
1 |
4 |
|
|||||
|
|
3 F |
CMC |
(C)<-(C) инверсия (С) |
1 |
4 |
|
|||||
|
|
3 7 |
STC |
(С)=1 |
1 |
4 |
|
|||||
|
|
С 3 |
JMP addr |
(PC)<-(addr) |
3 |
10 |
|
|||||
|
|
11.c .010 |
Jcond addr |
(PC)<-(addr), при вы- |
3 |
10 |
|
|||||
|
у |
|
|
полнении условия cond |
|
|
|
|||||
п |
п |
C D |
CALL addr |
(PC)<-(addr), |
3 |
17 |
|
|||||
е |
р |
|
|
((SP)-1)<-(PCh), |
|
|
|
|||||
р |
а |
|
|
((SP)-2)<-(PC1),(SP)-2 |
|
|
|
|||||
е |
в |
11.c .100 |
Ccond addr |
вызов подпрограммы при |
3 |
11/17 |
|
|||||
д |
л |
|
|
выполнении условия |
|
|
|
|||||
а |
е |
C 9 |
RET |
Возврат из п.п. |
1 |
10 |
|
|||||
ч |
н |
|
|
(PC1)<-((SP)), |
|
|
|
|||||
и |
и |
|
|
(PCh)<-((SP)+1),(SP)+2 |
|
|
|
|||||
|
я |
11.c .000 |
Rcond |
Возврат при условии |
1 |
5/11 |
|
|||||
|
|
E 9 |
PCHL |
(PC)<-(H,L) |
1 |
5 |
|
|||||
|
|
11.n .111 |
RST n |
Запуск c адреса 8*(n) |
1 |
11 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
D B |
IN port |
(A)<-(port) |
2 |
10 |
|
|||||
в |
с |
D 3 |
OUT port |
(port)<-(A) |
2 |
10 |
|
|||||
в |
т |
11rp 0101 |
PUSH rp |
((SP))<-(rp),(SP)-2 |
1 |
11 |
|
|||||
о |
е |
F 5 |
PUSH PSW |
((SP)-1)<-(A), |
1 |
11 |
|
|||||
д |
к |
|
|
((SP)-2)<-(F),(SP)-2 |
|
|
|
|||||
|
|
11rp 0001 |
POP rp |
(rp)<-((SP))-(SP)+2 |
1 |
10 |
|
|||||
|
|
F 1 |
POP PSW |
(F)<-((SP)), |
1 |
10 |
|
|||||
|
|
|
|
(A)<-((SP)+1),(SP)+2 |
|
|
|
|||||
|
|
E 3 |
XTHL |
(L)<->((SP)), |
1 |
19 |
|
|||||
|
|
|
|
(H)<->((SP)+1) |
|
|
|
|||||
в |
у |
F 9 |
SPHL |
(SP)<-(H,L) |
1 |
5 |
|
|||||
ы |
п |
F B |
EI |
Разрешение прерывания |
1 |
4 |
|
|||||
в |
- |
F 3 |
DI |
Запрещение прерывания |
1 |
4 |
|
|||||
о |
и |
7 6 |
HLT |
Останов. |
1 |
7 |
|
|||||
д |
е |
0 0 |
NOP |
Пустая команда |
1 |
4 |
|
cond |
Значение признаков |
код |
r |
rp |
n |
|||||
N Z |
Z=0, |
Результат = 0 |
000 |
В |
BC |
0 |
||||
Z |
Z=1, |
Результат = 0 |
001 |
С |
DE |
1 |
||||
NC |
C=0, |
нет переноса |
010 |
D |
HL |
2 |
||||
C |
C=1, |
есть перенос |
011 |
E |
SP |
3 |
||||
PO |
P=0, |
число единиц в результате нечетно |
100 |
H |
|
4 |
||||
PE |
P=1, |
число единиц в результате четно |
101 |
L |
|
5 |
||||
P |
S=0, |
результат положительный |
110 |
M |
|
6 |
||||
M |
S=1, |
результат отрицательный |
111 |
A |
|
7 |
||||
|
||||||||||
Примечания
признак S Z 0 AC 0 P 1 C 8. PCh, PCl – соответственно старший и младший байты счетчика команд. |
||||||||||
Содержимое регистра признаков
|
||||||||||
Приложение 8 Прикладное программирование и основы микропроцессорной техники
Методические указания к лабораторному практикуму для студентов специальностей АС, АСВ, АР, НК
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Информационные и вычислительные системы»
Прикладное программирование и основы микропроцессорной техники
Методические указания
к лабораторному практикуму для студентов
специальностей АС, АСВ, АР, НК
Санкт-Петербург 2008
Введение
Интенсивное развитие технологий является следствием компьютеризации общества. В формируемом ежегодно в США группой экспертов перечне «критических технологий», охватывающем практически все направления производства, исследований и разработок, оказывающих влияние на военный и экономический статус страны, микроэлектронные технологии традиционно занимают первое место. Выпуск каждой новой модели микропроцессора связан с очередным научным, конструкторским, технологическим прорывом.
Универсальные микропроцессоры широко используются в вычислительных системах: персональных ЭВМ, рабочих станциях, в системах управления, работающих в реальном времени.
Одним из преимуществ микропроцессорных систем является их гибкость, т.к. логика их функционирования определяется программой, хранимой в оперативном или постоянном запоминающем устройстве.
Применение микропроцессорных комплектов в качестве элементной базы позволяет с успехом решать такую важную задачу как снижение стоимости разработки аппаратуры и ее серийного производства.
Для эффективного решения прикладных задач любой современный специалист, профессионально связанный с вычислительной техникой, должен иметь представление о состоянии и перспективах развития ее элементной базы.