Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)

Кафедра информационной безопасности электронно-вычислительных систем (КИБЭВС)

Л.А. Торгонский Микропроцессорные эвс Лабораторный практикум

для студентов специальностей 211000.62 – «Проектирование центральных и периферийных устройств» и 091005 – «Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем»

В-Спектр

Томск – 2012

УДК 681.31

ББК 32.97

Т 60

Т 60 Торгонский Л.А. Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС-2: Методические указания по лабораторным работам. – Томск: В-Спектр, 2012. – 104 с.

ISBN 978-5-91191-240-6

В сборник включены описания и методические указания лабораторных работ по дисциплинам «Проектирование центральных и периферийных устройств ЭВС» и «Микропроцессорные ЭВС» для специальностей 211000 и 090105. Работы выполняются на микропроцессорных стендах, ядром которых являются микропроцессоры с разделёнными магистральными шинами доступа к совмещённой памяти команд/данных и однокристальные микроЭВМ со встроенной разделенной памятью команд и данных.

ISBN 978-5-91191-240-6

© Л.А. Торгонский, 2012

© ТУСУР, каф. КИБЭВС, 2012

Содержание

Введение……………………………………………………………………..4

Лабораторная работа 1 4

Изучение лабораторных стендов УС-80 4

Лабораторная работа 2 9

Изучение и исследование системы команд учебных стендов 9

Лабораторная работа 3 26

Исследование арифметико-логического устройства (АЛУ) учебных стендов 26

Лабораторная работа 4 31

Подготовка и отладка программы обработки числовой информации 31

Лабораторная работа 5 36

Микропроцессорное управление вводом/выводом и контроль времени 36

Лабораторная работа 6 48

Микропроцессорное управление матричной клавиатурой и источником звука 48

Лабораторная работа 7 59

Микропроцессорное управление матричным семисегментным табло 59

Лабораторная работа 8 64

Микропроцессорное правление электромеханическими исполнительными механизмами 64

Лабораторная работа 9 80

Управление вводом/выводом и контроль времени учебного стенда УС-51 (УМПК-51) 80

Введение

В сборнике приведены описания десяти лабораторных работ, исполняемых на микропроцессорных стендах. Для исполнения по учебным поручениям предлагается от четырёх до восьми работ.

В стендах применены в качестве центральных три разных модификации микропроцессоров:

– с классической архитектурой взаимодействия с памятью и периферией по трём шинам (микропроцессор фирмы intel 808X);

– с параллельными физически разделёнными шинами доступа к полям памяти команд и данных (гарвардская архитектура микропроцессора фирмы intel 803X – 805Х);

Разнообразие микропроцессорного базиса стендов предоставляет более широкие возможности для демонстрации общих и специфических ресурсов микропроцессоров.

Сведения о стендах и приёмах работы с ними приведены в справочном пособии «Учебные стенды», изданном отдельной брошюрой и размещенном в локальной сети (ЛВС) кафедры в папке учебных материалов по изучаемой дисциплине.

Программная часть работ с учебными стендами, исключая возможность контроля процессов и управления в реальном времени (таймер, звук, внешние входные и выходные сигнал могут быть лишь абстрактными моделями), может отлаживаться на моделирующих программах, имитирующих работу стендов. Программа «УМПК80» позволяет готовить программу, вводить её в модель, проверять правильность исходного текста программы, выполняет ассемблирование и дизассемблирование, отрабатывает исполнение объектного кода программы, включает информационные индикаторы. Работа этой программы симулирует выполнение команд микропроцессора i8080.

Аналогичные возможности предоставляются программой «Single-Chip Machine 2» в отношении ОМЭВМ 8051.

Лабораторная работа 1

Изучение лабораторных стендов УС-80