Лабораторная работа N1. 18

Лабораторная работа n1. Изучение программно-аппаратных средств разработки и отладки систем на базе mc68000. Введение

В лабораторной работе изучается комплекс программно-аппаратных средств, предназначенный для отладки программ и схемотехники разрабатываемых устройств на базе микропроцессора MC68000 фирмы Motorola, базовой модели широко распространенного семейства 68000. Структурная схема комплекса представлена на рис.1.в. Как видно из рисунка, в состав комплекса входят два устройства:

- Терминал, обеспечивающий ввод директив и данных, а также отображение сообщений и различного рода информации;

- Учебный одноплатный компьютер SBC68K (Single Board Computer) на основе процессора MC68000, позволяющий загружать и выполнять программы, выполнять различные операции с памятью и регистрами процессора, а также многие другие функции описанные ниже.

Рис.1.в. Структура учебно-отладочного комплекса.

Связь между терминалом и платой SBC68K осуществляется по последовательному интерфейсу RS-232. Управление диалогом осуществляет специальная программа - монитор TUTOR, записанная в ПЗУ SBC68K, которая выводит на экран терминала сообщения, воспринимает директивы с клавиатуры терминала и выполняет необходимые действия.

Плата SBC68K имеет возможность подключения терминала непосредственно к серверу терминалов, что позволяет использовать текстовый редактор и кросс-ассемблер для подготовки исходного текста программы, ассемблирования его и загрузки объектного кода, получившегося в результате, в ОЗУ платы SBC68K для последующего выполнения и анализа.

Целью данной лабораторной работы является практическое ознакомление с перечисленными выше программно-аппаратными средствами и подготовка к выполнению последующих работ лабораторного практикума, посвященного изучению микропроцессора MC68000 и подключенных к нему интерфейсных устройств.

Теоретическая часть

Прежде чем перейти к подробному рассмотрению программно-аппаратного комплекса, предназначенного для разработки и отладки программ и схемотехники устройств на базе микропроцессора МС68000, необходимо дать краткую вводную информацию о самом процессоре, которой и посвящен первый раздел.

1. Программная модель мп мс68000

1.1 Внутренние регистры

МП МС68000 имеет 32-битовую внутреннюю структуру и поэтому может выполнять арифметические и логические операции над 32-разрядными числами.

Технические средства МП 68000, используемые для программирования, показаны на рис.1.1. Регистры общего назначения объединены в два набора - регистры данных (D0-D7) и адресные регистры (A0-A7).

ﾵ ﾧ

Рис. 1.1. Набор регистров МП МС68000.

Регистры данных Dn

В МП МС68000 программно доступны восемь регистров данных, обозначенных D0-D7. Каждый из них может быть использован как источник операнда, приемник операнда или как сам операнд. Регистром данных можно оперировать как байтом (8 бит), словом (16 бит) или длинным словом (32 бита). При байтовых операциях используются только младшие 8 бит, а при операциях со словами-младшие 16 бит. Старшие биты в этих операциях не участвуют.

В действительности, команды, оперирующие байтами и словами, вообще не имеют доступа к старшим разрядам регистра данных. Таким образом, чтобы изменить содержимое только старшего байта регистра Dn, нужно переписать содержимое 32-разрядного регистра в память, изменить в памяти соответствующий байт, а затем считать из памяти двойное слово в регистр Dn.