Пособие HCS12 & Elvis II v.7.01

Задачи для самостоятельной работы

1.Изменить порядок следования байт в регистре D.

2.Занести данные $1F и $AE в аккумулятор A и индексный регистр X соответственно. Перенести значение этих регистров в индексный регистр X таким образом, чтобы в регистре оказалось значение $1FAE.

3.Заполнить 10 ячеек стека значением памяти, начиная с адреса $0100. Начальный адрес указателя стека – $03FF.

4.Написать программу, заполняющую ячейки памяти по адресам $0100..$010F значениями от 1 до 16. Реализация решения должна происходить в цикле.

5.Написать программу, перемещающую по 2 байта данных. Исходные данные находятся по адресам $0100..$011F. Эти числа должны быть перемещены по адресам $0130..$014F.

6.Изменить порядок следования элементов массива, располагающегося в области памяти по адресам $0110..$011B. То есть данные ячейки $0110 должны оказаться в ячейке $011B, $0111 – в $011A и т.д.

121

Лабораторная работа № 3

Арифметические команды. Команды сложения и вычитания

Содержание

В лабораторной работе изучаются арифметические команды центрального процессора HCS12. Рассматриваются примеры выполнения арифметических действий над кодами, приобретаются навыки использования команд арифметических действий для составления из них типовых фрагментов программ на языке Ассемблера.

Подготовка к работе

Для успешного выполнения работы рекомендуется изучить программно-логическую модель центрального процессора HCS12, способы адресации операндов, используемые этим процессором, а также получить вводные сведения о программировании на языке Ассемблера.

Практическая часть

В процессе подготовки к лабораторной работе №3 рекомендуется повторить команды загрузки и пересылки данных, а также способы адресации. Подробно ознакомиться с группой арифметических команд. На основе полученных теоретических сведений самостоятельно отладить примеры, которые рассматриваются ниже.

Пример 3.1. По адресам $60, $61, $62 хранятся три числа. Необходимо сложить первое со вторым и из полученной суммы вычесть третье. После этих действий результат уменьшить на 2 и поместить в память по адресу $70. Числа представлены в прямом коде.

122

Пример 3.2. Сложить два 16-разрядных числа без проверки разряда переполнения в старшем байте. Данные хранятся в ячейках памяти ОЗУ МК с адресами $60, $61 и $62, $63. Результат сложения должен быть помещен в память по адресам $70 и $71. Числа представлены в прямом коде.

Сначала рассмотрим вариант решения, в котором используются арифметические команды, оперирующие только с 8-разрядными числами.

EX_3_2_1 MOVB #$08,INITRG

ORG StartVector

DC.W EX_3_2_1

Изменим программу, вводя в неё арифметические команды, оперирующие с 16разрядными числами.

123

;$71.

JMP *

ORG StartVector

DC.W EX_3_2_2

Пример 3.3. Сложить два 32-разрядных числа без проверки разряда переполнения в старшем байте. Данные хранятся в ячейках памяти ОЗУ МК с адресами $60, $61, $62, $63 и $70, $71, $72, $73 соответственно. Результат сложения должен быть помещен в память по адресам $80, $81, $82, $83. Числа представлены в прямом коде.

В варианте решения, приведённом ниже, включены пользовательские символьные константы.

ORG StartVector

DC.W EX_3_3

Пример 3.4. Вычесть два 16-разрядных числа без проверки разряда переполнения в старшем байте. Данные хранятся в ячейках памяти ОЗУ МК с адресами $60, $61 и $62, $63. Результат вычитания должен быть помещен в память по адресам $70, $71. Числа представлены в прямом коде.

RamStart EQU $0000

RomStart EQU $E000

124

Анализ состояния бита переноса/заёма после выполнения последней операции может понадобиться для того, чтобы понять, в каком коде представлен результат: в прямом или в дополнительном. В процессе отладки выполните несколько численных примеров. Сначала значение сделайте первое число больше второго. Вы получите, очевидно, обычное представление результата в ячейке памяти. Затем сделайте второе число больше первого и выполните программу вычитания двух чисел. Что Вы видите в конечных ячейках памяти? Объясните полученный результат, применив знания из теории дополнительных кодов.

Остальные команды данной группы Вы изучите, ответив на контрольные вопросы и выполнив задания для самостоятельной работы.

Задачи для самостоятельной работы

1.Написать программу вычитания содержимого индексного регистра X из двух ячеек памяти ОЗУ c адресами $0100, $0101.

2.Вычислить произведение регистров A и B. Результат поместите в две ячейки памяти с адресами $0120, $0121.

3.Написать программу суммирования содержимого индексного регистра X с 16битным числом, находящемся в двух ячейках памяти по адресам $0110, $0111. Результат представить в трёх ячейках памяти с адресами $0123, $0124, $0125.

4.Написать программу деления содержимого аккумулятора D на значение индексного регистра X. Частное от деления представить в двух ячейках памяти с адресами $0100, $0101. Остаток от деления – в ячейке $0102.

5.Написать программу сложения двух 64-разрядных чисел. Первое число находится в области памяти $0100..$0107, второе – в $0110..$0117. Результат разместить по адресам $0120..$0127.

6.Написать программу суммирования двух 16-разрядных чисел, представленных в двоично-десятичном формате. Результат разместить в трёх ячейках памяти.

7.Найти произведение индексного регистра X и аккумулятора A. Результат поместить в три ячейки памяти.

8.Написать программу деления 24-разрядного числа на 8-разрядное число. Частное поместить в две ячейки памяти.

9.Написать программу преобразования содержимого аккумулятора B в двоичный вид. Результат представить в 8 ячейках памяти.

10.Написать программу преобразования содержимого аккумулятора A в двоичнодесятичное представление этого числа. Результат представить в трёх ячейках памяти.

125

Лабораторная работа № 4

Логические команды, команды сдвигов, команды битового процессора

Содержание

В данной лабораторной работе детально изучаются логические команды центрального процессора. Их дополняют шесть операций сдвигов. Рассматриваются примеры выполнения логических действий над кодами, приобретаются навыки использования логических команд и команд сдвигов для составления типовых фрагментов программ на языке Ассемблера.

Подготовка к работе

В процессе подготовки к лабораторной работе №4 рекомендуется повторить предыдущий материал. Также желательно подробно ознакомиться с группой логических команд, операций сдвигов, команд битового процессора. На основе полученных теоретических сведений самостоятельно отладить примеры, которые рассматриваются ниже в практической части.

Практическая часть

Пример 4.1. Провести операцию “логическое И” над содержимым регистров X и Y. Результат разместить в ОЗУ МК.

ORG StartVector

DC.W EX_4_1

126

Пример 4.2. Произвести один циклический сдвиг влево содержимого двух ячеек памяти ByteH и ByteL, находящихся в ОЗУ МК.

ORG StartVector

DC.W EX_4_2_2

Другой вариант решения:

ORG StartVector

DC.W EX_4_2_2

Пример 4.3. Установить в 1 значения 2-го и 5-го битов двух ячеек памяти ByteH и ByteL. Установить в 0 разряд 7 и инвертировать разряд 4 в них же. Остальные биты оставить неизменными. Младший разряд числа именуем нулевым.

Для принудительной установки в единицу определённых битов числа можно использовать команды поразрядного логического ИЛИ (начинаются на OR). При этом биты, подлежащие изменению, указываются в команде с помощью однобайтовой маски. Единица в ней означает, что разряд необходимо установить в единицу независимо от его прежнего значения, ноль – оставить неизменным.

Для выборочного принудительного сброса в ноль разрядов числа можно использовать команды поразрядного логического И (начинаются на AND). При этом биты, подлежащие модификации, отмечаются в маске единицами, а которые требуется оставить неизменными – нулями.

Для инвертирования определённых разрядов пользуются командами исключающего ИЛИ (начинаются на EOR). Биты, подлежащие изменению, тоже указываются при помощи маски.

Также для манипуляции отдельными разрядами в числе можно пользоваться командами битового процессора. С помощью инструкции BSET в байте данных маскированные разряды устанавливаются в единицу. Команда BCLR, наоборот, сбрасывает определённые биты в ноль.

128

Задачи для самостоятельной работы

1.Напишите программу, осуществляющую сдвиг влево 10 ячеек памяти таким образом, чтобы выдвигаемый из старшей ячейки памяти бит становился на место младшего бита в младшей ячейке.

2.Напишите программу, осуществляющую сдвиг вправо 12 ячеек памяти таким образом, чтобы выдвигаемый из младшей ячейки памяти бит становился на место старшего бита в старшей ячейке.

3.Напишите программу, осуществляющую умножение 2-байтового числа на 2n, при этом n < 6 хранится в ячейке памяти ОЗУ.

4.Напишите программу, осуществляющую деление 2-байтового числа на на 2n, при этом n < 8 хранится в ячейке памяти ОЗУ.

5.Написать программу, заполняющую ячейки памяти $0100..$0107 соответствующими битами регистра A. Т.е., например, если бит 0 в регистре A сброшен, то в ячейку $0100 записывается ноль, если установлен - $01 (или $FF).

6.Напишитепрограмму, создающуюзеркальноеотображениебитовойкартырегистраA в регистреB.

7.Написать программу, копирующую содержимое ячеек памяти DATA1 и DATA2 в регистр D таким образом, что старшие нибблы (полубайты) DATA1 и DATA2 составляли старший байт регистра D, а младшие нибблы – младший.

8.Написать программу, сбрасывающую биты в регистре А, если соответствующие биты ячеек памяти DATA1 и DATA2 установлены. Остальные биты должны оставаться в исходном состоянии.

9.Написать программу, позволяющую инвертировать те биты ячейки памяти DATA1, которые сброшены в ячейке памяти DATA2. Остальные биты должны оставаться в исходном состоянии.

129

Лабораторная работа № 5

Команды условных и безусловных переходов. Работа с массивами

Содержание

В данной лабораторной работе изучается группа команд для управления ходом вычислительного процесса. Эта группа объединяет команды условных и безусловных переходов. Рассматриваются примеры организации ветвления программ, приобретаются навыки использования команд условных переходов для составления типовых фрагментов программ на языке ассемблера. Рассматриваются примеры сортировки чисел, приобретаются навыки составления алгоритмов и их реализации на основе команд по анализу кодовых массивов по тем или иным признакам.

Подготовка к работе

В процессе подготовки к лабораторной работе № 5 рекомендуется повторить предыдущий материал. Подробно ознакомиться с группой команд условных и безусловных переходов. На основе полученных теоретических сведений самостоятельно отладить примеры, которые рассматриваются ниже в практической части.

Практическая часть

Пример 5.1. Сравнить информацию, хранящиеся в ячейках памяти Data1 и Data2. Установить в ячейке Result:

•Бит 0 в 1, если коды в исходных ячейках равны друг другу.

•Бит 1 в 1, если 0 < Data1 − Data2 < 20.

•Бит 2 в 1, если 0 < Data2 − Data1 < 20.

•Бит 3 в 1, если Data1 − Data2 ≥ 20.

•Бит 4 в 1, если Data2 − Data1 ≥ 20.

130