Лабораторна робота №6

Тема: ЧИСЛА, КОДУВАННЯ Й АРИФМЕТИЧНА ІНФОРМАЦІЯ

Ціль роботи: Вивчення способів організації й дослідження програм виконання арифметичних операцій, програмування мовою Асемблера й машинній мові.

Теоретична частина угрупування біт

Одна окрема двійкова цифра називається бітом, згруповані 4 біт становлять тетраду, 8 біт— байт.

Вхідний до складу МП акумулятор є дуже важливою частиною всього МП. Звичайно МП містить 8-розрядний акумулятор. Довжина слова МП становить тоді 8 біт, тобто в цьому випадку 1 байт становить слово. Мікропроцесор може мати довжину слова в 4, 8, 16 і навіть 32 біт. Таким чином, 16-розрядний МП має довжину слова 2 байт або 16 біт. Слово це одна група оброблюваних біт, єдине вираження або одна команда мікропроцесора.

Вісьмирозрядний мікропроцесор переносить і поміщає всі дані групами з 8 біт, які передаються вісьма паралельними провідниками, що становлять шину даних. На мал.1,а наведений стан, що могла б мати пам'ять 8-розрядної мікро-ЕОМ. Помітимо що кожна адресна позиція (названа вмістом) становить групу з 8 біт інформації. Кожний байт називається словом що запам'ятовується, оскільки МП є 8-розрядним пристроєм. Кожне слово, що запам'ятовуватися, має особливе значення, коли воно витягнуто й декодоване мікропроцесором. Зміст пам'яті на мал. 1, а може мати один з наступних змістів: двійкове число; 2) двійкове число зі знаком; 3) двоїчно-десяткове число; 4) буква алфавіту; 5) команда; 6) адреса пам'яті; 7) адреса порту уведення або виводу.

Адресна шина

та лінія керування

Шина даних

… …

Пам’ять

Пам’ять

а)

Інтерпретація мікропроцесором слів пам’яті

Код команди. Ввести дані

Двійковий адрес порту 1.

Код команди. Розташувати дані.

Двійковий адрес пам’яті.

Код команди. Вивід даних.

Адрес порту 10.

Код ASCII букви А.

Адрес

десятковий

100

101

102

103

104

105

200

Пам'ять

б)

Рис. 1. Подання пам'яті мікро-ЕОМ: а) типовий зміст; б) - інтерпретація вмісту МП

Розглянемо верхню комірку пам'яті на мал. 1, а, тобто осередок 0110 0100₂. Її вмістом є 1101 1011. Це двійкове слово могло б бути інтерпретоване як

1) двійкове число 1101 101l₂ = 219₁₀;

2) двійкове число зі знаком 1101 1011 = — 37₁₀ (тут мається на увазі додатковий код);

3) двійково-десяткове число - це неможливо, тому що ні 1101, ні 1011 не представляє двійково-десятковий код;

4) буква алфавіту - це не відповідає жодній букві коду ASCII ( ASCII-Широко розповсюджений буквено-цифровий код.);

5) командою, 1101 1011 - команда INPUT (ВВЕСТИ) для добре відомого процесора Intel 8080/8085;

6) адреса комірки пам'яті 1101 101l₂ = DB₁₆ = 219₁₀;

7) адреса порту введення або виводу 1101 1011₂=219₁₀.

Оператор МП Intel 8085 включить лічильник команд із адреси 100₁₀ (0110 0100₂), МП витягне, потім декодує слово в пам'яті 1101 1011 як команду ВВЕСТИ (INPUT) дані. Мікропроцесор звернеться потім до наступної адреси 101₁₀ (0110 0101₂).

Спосіб, по якому МП інтерпретує вміст комірок пам'яті, деталізований на мал. 1, б. Команди програми поміщені в шість верхніх осередків (100—105). Нижня комірка пам'яті (200₁₀) є місцем розміщення даних. У цьому випадку код ASCII для букви А поміщений у цю комірку пам'яті.

У підсумку важливо відзначити, що біти згруповані в слова усередині мікро-ЕОМ. Ці слова пам'яті програми інтерпретуються мікро-ЕОМ одне за іншим послідовно Програмістові дуже важливо знати, як мікро-ЕОМ розташовує й інтерпретує дані. У кожного МП є свій состав команд, але у всіх мікропроцесорів доступ до комірок пам'яті здійснюється однаково.

Вправи

1. Група з 4 біт становить тетраду, а група з 8 біт - ____.

2. Довжина ________ є важливою особливістю МП. Вона відповідає числу переданий, оброблюваний біт однієї сутності.

3. Звернутися до мал. 1, а. Байт даних, розміщений у яку-небудь комірку пам'яті, називається словом ________.

4. Дати список семи можливих тлумачень 8-розрядного слова в пам'яті.

5. Як на мал. 1, б МП інтерпретує слово 0000 0001 за адресою 101₁₀?

6. Як на мал. 1, б МП інтерпретує слово 0011 0111 за адресою 102₁₀?