Lab_pr_MP_14

21

дами МП БИС КР580ВМ80 (краткое описание системы команд при- сутствует в справке эмулятора стенда CoolAssembler в разделе «Сис- тема команд»).

1.3.6. Работа на учебной микроЭВМ

При выполнении лабораторной работы на учебной микроЭВМ следует иметь в виду, что:

1)ввод исследуемой программы осуществляется путем ее последова-

тельной записи в ячейки памяти. Для записи числа по адресу исполь- зуются клавиши ОтА, ЗпУв и цифровые клавиши на клавиатуре.

2)пуск программы осуществляется нажатием на клавишу П.

3)выполнение программы по командам осуществляется нажатием на клавишу ШК. После выполнения каждой команды микроЭВМ позво-

ляет выводить на дисплей содержание программно-доступных реги- стров МП БИС с помощью клавиш ОтРг, Ум и ЗпУв.

1.3.7. Работа на программном эмуляторе учебной микроЭВМ

Для работы эмулятора необходимы следующие минимальные системные требования:

×процессор: Intel 486 или совместимый;

×оперативная память: 16 MB RAM;

×операционная система: MS Windows 9х;

×дисковое пространство: 3 MB свободного места на диске,

×манипулятор типа мышь.

Программа работает также и в ОС MS Windows МЕ, NT, XP, 2003

Server.

Перед использованием программы на своем персональном ком- пьютере внимательно прочитайте лицензию и файл README.TXT.

Запуск эмулятора производится через ярлык программы Cool Assembler на рабочем столе. Основное окно программы имитирует внешний вид и расположение элементов стенда УМПК-80 (в реаль- ном режиме). Назначение клавиш и работа аналогичные. Клавиши, которые не могут быть нажаты в данный момент, высвечены серым цветом. Оптимальное разрешение экрана монитора для работы про- граммы 800х600 (при запуске на других разрешениях возможно ис- кажение графических элементов программы). Работа цифровых кла- виш дублируется с клавиатуры компьютера, нажатие остальных кла-

22

виш производится левой кнопкой мыши на соответствующем изо- бражении. Изменение состояния разрядов входного порта данных производится также с помощью левой кнопки мыши. Адреса портов соответствуют стенду Б. Внешний вид окна программы показан на рисунке 1.4.

Рис. 1.4. Основное окно программы-эмулятора учебного стенда УМПК-80

1.4. ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1.4.1.Исследовать порядок включения микроЭВМ.

1.4.2.Исследовать содержимое памяти.

1.4.3.Записать числа в память микроЭВМ.

1.4.4.Записать числа в программно-доступные регистры МП БИС.

1.4.5.Осуществить пуск демонстрационной программы.

1.4.6.Исследовать программу 1.1.

1.4.7.Исследовать программу 1.2.

1.4.8.Разработать программу увеличения на 5 числа, записанного по адресу 0В00h, и записи результата по адресу 0В01h (программа 1.3) при двух способах адресации (прямой и косвенной).

1.4.9.Разработать программу сложения чисел, записанных по адресам 0В00h и 0В05h, и записи результата по адресу 0В01h (программа

1.4).

23

1.5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

1.5.1. Пункт 1.4.1 выполнить следующим образом:

а) у стенда А подключить шнур питания к сети, у стенда Б - под- ключить разъем внешнего блока питания к гнезду на задней панели стенда Б, подключить шнур питания внешнего блока питания к сети; б) включить тумблер СЕТЬ (для стендов Б - на корпусе внешнего блока питания). В результате выполнения тестовых программ свето- диоды выходного регистра и сегменты дисплея будут включены на время, равное 2 с, после чего микроЭВМ подает звуковой сигнал и выводит на дисплей сообщение НАЧАЛО. Находясь в этом режиме, микроЭВМ реагирует на нажатие клавиш управления. Из любого места управляющей программы можно вернуть микроЭВМ в началь- ное состояние нажатием на клавишу R. В этом случае микроЭВМ на- чинает выполнять управляющую программу с нулевой ячейки памя- ти. В результате ее выполнения все ячейки ОЗУ будут обнулены и, следовательно, будет стерта вся программа пользователя, записанная

ранее в ОЗУ;

в) нажать на клавишу R и убедиться, что тестовые программы проходят заново.

1.5.2. Пункт 1.4.2 выполнить следующим образом:

а) нажать на клавишу ОтА. При этом на дисплее появится сооб- щение о начале выполнения режима отыскания адреса (включатся нижние сегменты дисплея);

б) последовательно нажать на клавиши 0, 8, 0, 0. Убедиться при этом, что каждая цифра записывается в младший разряд адресного дисплея, при этом ранее введенные цифры на адресном дисплее сдви- гаются на один разряд влево. При введении четвертой цифры с кла- виатуры микроЭВМ выведет на дисплей число, записанное по этому адресу. На дисплее данных появится число 00. В случае ошибки при введении кода адреса следует нажать на клавишу ОтА и повторить ввод;

в) нажать на клавишу ЗпУв. В этом режиме микроЭВМ увеличит на единицу адрес на адресном дисплее и выведет содержимое соот- ветствующей ячейки памяти (ЯП) на дисплей данных. Последова- тельно нажимая на клавишу ЗпУв, проверить содержимое ячеек ОЗУ с последующими адресами;

24

г) нажать на клавишу ОтА и ввести код 0000 (адрес первой ячей- ки ПЗУ). На дисплее данных появится код 26. Последовательно на- жимая на клавишу ЗпУв, просмотреть содержимое нескольких ячеек ПЗУ;

д) убедиться, что содержимое памяти можно просмотреть с по- мощью последовательного нажатия на клавишу Ум. Таким образом, использование этого режима позволяет проверить содержимое всех ячеек памяти микроЭВМ.

1.5.3. Пункт 1.4.3 выполнить следующим образом:

а) включить тумблер СЕТЬ (или при включенной ранее микро- ЭВМ нажать на клавишу R);

б) нажать на клавишу ОтА и после этого набрать адрес 0800h. На дисплее данных после введения адреса появится содержимое ЯП с этим адресом (00);

в) нажать на клавишу 1. МикроЭВМ вводит значение цифры на- жатой клавиши в младший разряд дисплея данных, при этом в этом разряде дисплея появится десятичная точка. Она свидетельствует о том, что микроЭВМ находится в режиме ввода данных и число, пред- ставленное на дисплее данных, не является истинным содержимым ЯП с адресом, представленным на адресном дисплее;

г) нажать на клавишу 2. Убедиться при этом, что цифра 1 млад- шего разряда дисплея переместилась в старший разряд дисплея дан- ных, а цифра 2 – на ее место (десятичная точка осталась в младшем разряде). Проверить, что последующие нажатия на цифровые клави- ши приводят к вводу цифры нажатой клавиши в младший разряд дисплея данных и смещению в старший разряд значения предыдущей нажатой клавиши;

д) записать нажатием на клавишу ЗпУв число, представленное на дисплее данных по адресу 0800h. При этом на дисплее адреса появит- ся адрес 0801h, и содержимое ЯП с этим адресом (00), а десятичная точка погаснет, показывая, что данные введены и микроЭВМ вышла из режима ввода данных;

е) задать с помощью клавиатуры произвольное число на дисплее данных при наличии на дисплее адреса числа 0801h;

ж) нажать на клавишу Ум. На адресном дисплее появится адрес 0800h, а на дисплее данных – содержимое ЯП с этим адресом. Этим подтверждается то, что число 12 действительно было записано по

25

этому адресу. Отсутствие десятичной точки в младшем разряде дис- плея также свидетельствует о том, что число извлечено из памяти.

з) нажать на клавишу ЗпУв и проверить содержание ЯП с адресом 0801h. Убедиться при этом, что число, записанное на дисплее дан- ных, не было записано в память при нажатии на клавишу Ум;

и) осуществить вывод на дисплей данных содержимого ЯП с ад- ресом 0000h (ПЗУ). На дисплее будет 26. Задать на дисплее данных по этому адресу любое другое число. Убедиться, что при нажатии на клавишу ЗпУв запись данных в ПЗУ невозможна, и при этом микро- ЭВМ определяет это действие как ошибку, формирует звуковой сиг- нал, не увеличивает адрес и выводит на дисплей истинное число, за- писанное в ПЗУ.

1.5.4. Пункт 1.4.4 выполнить следующим образом:

а) включить микроЭВМ или при включенной ранее микроЭВМ нажать на клавишу R. После вывода на дисплей сообщения НАЧАЛО нажать на клавишу ОтРг. На дисплей будет выведено содержание ак- кумулятора (А) МП БИС. Многократно нажимая на клавишу ЗпУв, проверить последовательность вывода содержимого внутренних ре- гистров МП БИС на дисплее;

б) изменить число, записанное в произвольном регистре, при на- личии на дисплее данных информации о его содержимом, с помощью цифровых клавиш клавиатуры. Нажать на клавишу ЗпУв;

в) нажать на клавишу Ум и убедиться при этом в правильной за- писи числа в выбранный регистр.

1.5.5. Пункт 1.4.5 выполнить следующим образом:

а) включить тумблер СЕТЬ (или при включенной ранее микро- ЭВМ нажать на клавишу R);

б) записать на дисплей адрес 05В0h, являющийся началом музы- кальной программы, записанной в ПЗУ;

в) нажать на клавишу П, тем самым в программный счетчик МП БИС записывается адрес, указанный на дисплее, и выполнение про- граммы начинается с этого адреса. МикроЭВМ исполнит мелодию по нотам, записанным в ПЗУ;

г) убедиться, что выполнение программы может быть остановле- но нажатием на клавишу Ст. Для этого повторить пуск музыкальной программы заново и при выполнении программы нажать на клавишу Ст. При останове программы на дисплей будет выводиться текущий

26

адрес, записанный в программном счетчике, и содержимое соответст- вующей ЯП на момент останова;

д) при остановленной программе проверить возможность осуще- ствления режима вывода на дисплей содержимого регистров МП БИС на момент останова, для этого нажать клавишу ОтРг, при этом на дисплее появится содержание аккумулятора МП БИС. Последова- тельным нажатием на клавишу ЗпУв проверить вывод на дисплей со- держимого регистров МП БИС;

е) возобновить программу. Для этого нажатием на клавишу ПрСч вывести на дисплей адрес, на котором было прервано выполнение программы. Нажать на клавишу П (пуск) и продолжить выполнение программы;

ж) произвести запуск демонстрационных программ с адресов

0500h и 05C0h.

1.5.6. Пункт 1.4.6 выполнить следующим образом:

а) включить тумблер СЕТЬ (или при включенной ранее микро- ЭВМ нажать на клавишу R);

б) ввести в микроЭВМ программу 1;

в) записать по адресу 0В00h исследуемое число (произвольное); г) осуществить пуск программы 1 с адреса 0800h. Проверить ре-

зультат выполнения программы путем исследования числа, записан- ного по адресу 0В01h;

д) исследовать процесс выполнения программы по командам. По- сле выполнения каждой команды проанализировать содержание всех программно-доступных регистров МП БИС.

1.5.7. Пункт 1.4.7 выполнить следующим образом:

а) включить тумблер СЕТЬ (или при включенной ранее микро- ЭВМ нажать на клавишу R);

б) ввести в микроЭВМ программу 2;

в) записать по адресу 0В00h произвольное исследуемое число;

г) осуществить пуск программы с адреса 0800h. Проверить ре- зультат выполнения программы по числу, записанному по адресу

0В01h;

д) ввести и исследовать выполнение микроЭВМ видоизмененной программы 1.2, позволяющей первоначально записывать исследуемое число по адресу 0В00h.

27

1.5.8. Пункт 1.4.8 выполнить следующим образом:

а) включить тумблер СЕТЬ (или при включенной ранее микро- ЭВМ нажать на клавишу R);

б) ввести в микроЭВМ программу 1.3; в) осуществить пуск программы 1.3 и проверить результат ее вы-

полнения по числу, записанному по адресу 0В01h при числах 05, АЕ, записанных по адресу 0В00h.

1.5.9. Пункт 1.4.9 выполнить следующим образом:

а) включить тумблер СЕТЬ (или при включенной ранее микро- ЭВМ нажать на клавишу R);

б) ввести в микроЭВМ программу 1.4; в) проверить результат выполнения программы по числу, запи-

санному по адресу 0В01h, последовательно записывая по адресам 0В00h и 0В05h соответственно числа 0В и В0, FE и В5 и осуществляя пуск программы.

1.6.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Изобразите упрощенную структуру учебной микроЭВМ (блоки ЦП, ОЗУ и ПЗУ, соединенные через шины управления, адреса и данных).

2.Что такое карта памяти микроЭВМ?

3.Какие адреса памяти микроЭВМ относятся к ОЗУ и ПЗУ?

4.Как записать числа в программно-доступные регистры МП БИС или в память микроЭВМ?

5.Что происходит в микроЭВМ при попытке записи данных в

ПЗУ?

6.Какие узлы проверяются в микроЭВМ в процессе выпол- нения тестов при ее включении или нажатии на клавишу R?

7.Опишите функции каждой клавиши управления на клавиа-

туре.

8.Рассказать о языке программирования и структуре команд микропроцессоров i8080.

9.Чем определяется время выполнения программы?

10.Что такое машинный цикл, и какие существуют типы ма- шинных циклов?

11.Какие существуют способы адресации в командах ассемб- лера МП БИС i8080?

28

1.7. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1)титульный лист;

2)название и цель работы;

3)схему структуры учебной микроЭВМ;

4)карту памяти;

5)информацию о содержании внутренних программно-доступных регистров МП БИС после программы начальной установки микро- ЭВМ;

6)текст разработанных программ с комментариями (за пример брать программу 1.2);

7)выводы по работе.

29

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА МПТ-2

ВВОД-ВЫВОД ДАННЫХ, ОРГАНИЗАЦИЯ УСЛОВНЫХ ПЕРЕХОДОВ И ФОРМИРОВАНИЕ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВА- ЛОВ

2.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Исследование методов подключения устройств ввода-вывода, организация условных переходов в программах для микроЭВМ.

2.2. ЗАДАЧИ РАБОТЫ:

Приобретение навыков организации обмена информацией с уст- ройствами ввода-вывода, овладение навыками организации условных переходов и циклов в программах для микроЭВМ.

2.3. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

2.3.1 Команды ввода-вывода.

К командам ввода-вывода МП БИС i8080 относятся команды IN <A> и OUT <A>. При выполнении команды IN <A1> микро-ЭВМ считывает число из входного устройства с адресом (А1)(А1) и запи- сывает его в аккумулятор. При выполнении команды OUT <A1> МП БИС записывает число из аккумулятора в выходное устройство с ад- ресом (А1)(А1). Так как в формате команд ввода-вывода под адрес устройства выделен один байт, то с помощью этих команд микро- ЭВМ может обмениваться информацией не более чем с 256 внешни- ми устройствами (возможны варианты, когда устройство работает только на ввод, либо только на вывод. В этом случае предельно воз- можно адресовать 256 устройств ввода и столько же устройств выво- да, то есть до 512 устройств).

В качестве простейших устройств ввода-вывода могут исполь- зоваться 8-разрядные регистры (например, многорежимный буфер- ный регистр (МБР) К589ИР12, регистры КР580ИР82, КР580ИР83). В

30

качестве входных устройств могут применяться и более сложные, чем буферные регистры, устройства, например, программируемое устрой- ство ввода-вывода информации в параллельном формате

(КР580ВВ55).

Обмен данными между микро-ЭВМ и внешними устройствами может вызываться как в определенных местах в программе, так и по сигналам прерывания. В последнем случае подпрограмма обмена данными с внешним устройством будет вызываться за счет перевода микро-ЭВМ в режим обслуживания прерывания. Схемы подключения МБР К589ИР12 при использовании его в качестве устройства ввода- вывода и организации обмена информацией как по сигналам, форми- руемым микро-ЭВМ, так и по сигналам запросов прерывания, приве- дены на рис. 2.1, а-г.

Рис. 2.1. Использование МБР КР589ИР12 в качестве устройства ввода-вывода при различных способах обмена информацией