Вводый курс цифровой электроники (К.Фрике, 2003)

16.16. Команды для подпрограммы

Команда RST (restart, «перезапуск») вызывает после запомина­ ния PC новый старт программы по определенному адресу. Старто­ вый адрес является результатом умножения двоичного эквивалента операнда на 8.

Например, J\ля. RST Зю = 112 стартовым адресом является

0000000000011000.

С помощью команд PUSH и POP содержание регистров может быть размещено в ЗУ магазинного типа (то есть стеке) и выведено вновь, чтобы избежать его разрушения при операциях подпрограм­ мы. С помощью команд PUSH PSW и POP PSW можно сохранить (содержимое накапливающего регистра и флаг-регистра = proces­ sor status word, PSW, слева состояния процессора). Команда XTHL производит взаимную замену пары регистров HL и TOS (top of staса, вершина стека).

Указатель вершины стека может быть загружен в регисторную пару HL с помощью следующих команд

LXI Н,ООООН DAD SP

Указатель вершины стека должен быть инициализирован. Как пра­ вило, его устанавливают по самому старшему адресу зоны RAMH-1. Поскольку он перед первой записью уменьшает свое значение на 1, он будет при этом показывать на старший адрес. Инициализация может быть осуществлена с помощью команды LXISP.

Таблица 16.14. Команды для стека.

Глава 16. Структура, система команд и работа микропроцессора

В табл. 16.15 показана подпрограмма, в которой запоминаются содержания всех регистров. Это необходимо только тогда, когда они используются и в подпрограмме. Без запоминания в стеке было бы утеряно содержание, которое еще может потребоваться в вызы­ вающей программе.

В табл. 16.16 показано содержание стека во время выполнения подпрограммы в табл. 16.15. В этом примере принято, что в накап­ ливающем регистре стоит ЕОН и что флаг-регистр содержит 08Н.

16.17. Команды для управления процессором

Команда HLT (half, «останов») приводит процессор в состояние ожи­ дания. Он выходит из этого состояния только при воздействии ко­ манд прерывания RESET или TRAP. Другие прерывания должны быть сначала окончены, чтобы исключить воздействие на состоя­ ние останова (halt).

16.17. Команды для управления процессором

NOP означает по operation (НОП, «пустая команда»). Команда служит как «держатель места» (place holder) для команд, которые должны быть использованы позднее, и как «потребитель времени».

EI (разрешение прерывания) и DI (запрещение прерывания) уста­ навливают и запирают ШТЕ-триггер. Если ШТЕ-триггер заперт, все запираемые прерывания блокированы.

С помощью команд RIM (read interrupt mask, «считывание мас­ ки прерываний») и SIM (set interrupt mask, «установка маски пре­ рываний») можно считать и протестировать регистр прерываний. Значение соответствующих битов различно в зависимости от того, считывается или загружается регистр прерываний. Загрузка реги­ стра прерывания (SIM):

394 Глава 16. Структура, система команд и работа микропроцессора

Бит 4: возврат в исходное состояние (reset) триггера RST7.5 (К8Т7.5-триггер запоминает поступающие прерыва­ ния, также и тогда, когда прерывание заблокировано. Содержание К8Т7.5-триггер можно стереть с помо­ щью бита 4 или возврата в исходное состояние).

Бит 5: не определен

Биты 6,7: управление связью с SOD.

Считывание регистра прерывания (RIM):

Бит 1: показывает маску ^\ля прерывания RST5.5 (О — разре­ шено)

Бит 2: показывает маску р^ля прерывания RST6.5 (О = разре­ шено)

Бит 3: показывает состояние INTE-триггера (1 = освобождено)

Бит 4 15.5 стоит на очереди

Бит 5 16.5 стоит на очереди

Бит 6 17.5 стоит на очереди

16.18. Ассемблерные команды

Различают ассемблерные команды и команды на ассемблерном языке.

•Команды на ассемблерном языке (напр., LDA 09FEH) устана­ вливают исходную программу (source-code)

•Ассемблерные команды служат р^ля перевода исходной про­ граммы (source code) в объектную программу (object code). Они сообш;ают о том, с какого адреса программа записыва­ ется в ЗУ, и дают указания по размеп];ению символических переменных по ячейкам ЗУ. Например, команда ORG 1000Н говорит о том, что следующие команды должны быть разме- ш;ены начиная с ячейки ЗУ 1000Н.

16.18. Ассемблерные команды

Ниже обсуждаются команды на ассемблерном языке, соответствуюш;ие различным группам. Ассемблерная программа осуш;ествляет перевод исходной программы (source code) в объектную програм­ му, но наряду с этим решает и другие задачи:

1.В обп1;ем случае машинная программа привязана к определен­ ным ячейкам в ЗУ. Например, при переходах всегда должны быть заданы адреса переходов. Но эти адреса зависят от по­ ложения в программе.

Чтобы упростить работу программиста, ассемблерная програм­ ма в состоянии проводить расчет конкретных адресов (фи­ зических адресов) на основе символических адресов перехода. Сверх того в ассемблер должно быть сообщено, где программа должна находиться в ЗУ. Это реализуется командой:

OR G addr

2.Ассемблеру должно быть сообщено, где команда оканчивается, потому что там оканчивается перевод. Ц^ля. этого служит END.

3.Точно также могут быть обработаны символические имена «name», относящиеся к константам ассемблера. При этом ка­ ждой константе присваивается 8-битовое двоичное число.

4.Ассемблером игнорируются комментарии, которые должны на­ чинаться точкой с запятой.

5.Ассемблерная программа производит проверку на синтаксиче­ ские ошибки.

6.Благодаря определению макросов (macros, макрокоманда) за­ траты на программирование могут быть уменьшены.

При ассемблировании используется много проходов (pass). Сна­ чала переводятся команды. В течение дальнейших проходов распре­ деляются символические адреса и цели переходов. Перевод команд в машинный код производится с помош;ью списков, специфических ^[^ля данного процессора.

Глава 16. Структура, система команд и работа микропроцессора

В примере используются ассемблерные операторы ORG, EQU, DS, DB.

С помощью оператора ORG определяется положение зоны в ЗУ, которая содержит команды (от адреса 1000Н) и данные (от адреса 1000Н). Ассемблер присваивает затем командам и меткам перехода соответствующие адреса.

Здесь метка МК определяется из ассемблерной программы. Ас­ семблер вводит в этом случае адрес перехода 1000Н. Адрес переза­ писывается в последовательность из младших и старших битов.

Оператор EQU применяется для определения констант К1 и PRT. Когда в тексте встречаются эти константы, ассемблер вставляет соответствующие значения. Это служит обеспечению наглядности программы.

Оператор DS вначале резервирует ячейку ЗУ и присваивает ей адрес и символическое имя. В данном случае имеем имя VAR1 и адрес 1300. Теперь программист может обращаться с VAR1 как с адресом, это означает с использованием команд, в которых при­ меняется тип адресации «Direct» (например, LDA addr. STA addr.). При использовании DB, также как и при использовании DS, резер­ вируется ячейка ЗУ и фиксируется символическое имя. В случае

16.19. Примеры программ

DB дополнительно производимая инициализация. В данном случае в ячейку ЗУ 1301 записывается значение FE. Оно может быть пе­ резаписано с помощью программы. В примере необходимая иници­ ализация портов не проводилась.

16.19. Примеры программ

16.19.1. Программирование параллельного интерфейса 8255

Параллельный интерфейс 8255 должен быть запрограммирован пе­ ред вводом и выводом данных. Для этого каналы А, В CLow и CHigh должны быть запрограммированы на «считывание данных» и на «пе­ ресылку данных».

Рис. 16.11. Подключение параллельного интерфейса 8255 (показаны толь­ ко важнейшие разъемы).

В рассматриваемом случае должно быть принято, что интерфейс должен быть подключен так, как это показано на рис. 16.11. Итак, адреса интерфейса лежат в диапазоне от 0004Н до 007Н. В соответ­ ствии с рис. 16.11 выбирается командный регистр с Ао = ^ i = 1. Он имеет адрес 0007Н. Адреса регистров данных указаны в табл. 16.18.

Таблица 16.18. Адреса регистров параллельного интерфейса 8255. Вывода в соответствии с рис. 16.11.

398 Глава 16. Структура, система команд и работа микропроцессора

Командный регистр р^ля режима работы О выстроен следуюш;им образом:

Если какой-либо канал должен быть подключен к входу, должен быть установлен соответствуюш;ий бит CL = CLow, СН = CHigh. В режиме работы О данные хранятся в регистре данных пока они не будут перезаписаны на новые данные.

Таблица 16.19. Пример программы для ввода и выдачи данных для парал­ лельного интерфейса 8255.

16.19.2. Передача данных в подпрограмму

Передача данных из вызываемой программы в подпрограмму про­ исходит, как правило, через регистры. Если их не хватает, данные после вызова подпрограммы могут быть отложены.

В примере, показанном в табл. 16.20, в подпрограмму передается число 1F88H. Для этого с помощью команды XTHL приносится содер­ жание PC из стека. Затем при INXH пропускается команда JMP, так что в паре регистров HL стоит адрес младшего байта отыскиваемого элемента данных. Теперь он может быть загружен с использованием индикации. При следующей команде INXH осуществляется дальней­ шее просчитывание к адресу старшего байта элемента данных, и он загружается с индикацией. С помощью такого порядка действий может быть обработан весь список параметров.

Другие примеры программ и подробное введение в программи­ рование микропроцессора 8085 с помощью ассемблера можно найти в литературе, позиции [18] и [16].

16.19. Примеры программ 399

Таблица 16.20. Программный пример передачи данных в подпрограмму [16, 18].