Lab_pr_MP_14

31

На рис. 2.1, а, б показаны схемы подключения МБР при работе его в качестве устройства ввода-вывода и осуществлении обмена ин- формацией с ним по сигналам, формируемым микро-ЭВМ.

На рис. 2.1, в, г приведены схемы подключения МБР к микро- ЭВМ для обмена информацией по сигналам прерывания. В этом слу- чае внешнее устройство записывает данные во входное устройство (рис. 2.1, в) по сигналу, подаваемому на вход STB многорежимного буферного регистра. Этим же сигналом формируется сигнал преры- вания на выходе INT схемы, подаваемый на вход прерывания МП БИС. Вызванная подпрограмма обслуживания прерывания заставляет микро-ЭВМ обратиться ко входному устройству для получения дан- ных. Схема подключения МБР и микро-ЭВМ для вывода данных во внешнее устройство приведена на рис. 2.1, г. При поступлении сигна- ла запроса от внешнего устройства (ВУ) на вход STB многорежимный буферный регистр вырабатывает сигнал низкого уровня на выходе INT, который может подаваться на вход прерывания МП БИС.

Подпрограмма обслуживания этого прерывания записывает данные в МБР по сигналам выборки. Этими же сигналами сбрасыва- ется внутренний триггер запроса прерывания МБР, что приводит к появлению сигнала единичного уровня на выходе INT, который со- общает внешнему устройству о приеме данных от микро-ЭВМ в МБР.

Вкачестве устройств ввода - вывода могут применяться и более сложные схемы. На рис. 2.2 приведена схема подключения к микро- ЭВМ входного устройства, выполненного на базе МБР К589ИР12. В этом устройстве входной код задается переключателями S1..S8, управление записью осуществляется с магистрали управления. При замкнутом переключателе на вход регистра подается "0", а при ра- зомкнутом - "1". Переключатели используются для имитации переда- чи данных от внешнего устройства. К регистру можно подключить светодиоды (HL1-HL8) для индикации чисел, записанных в нем.

Вкаждый конкретный момент времени МП обменивается дан- ными только с одним устройством, имеющим свой уникальный адрес. Для формирования адресного пространства предназначена схема де- шифрации адреса (СхДшА). Она состоит из одной или нескольких микросхем дешифраторов, преобразующих код на шине адреса в сиг- нал выбора микросхем Chip Select (CS). для обеспечения уникально- сти адресов устройств дешифратор подключается к шине таким обра- зом, чтобы линии адреса подключенные к его входам не были под-

33

На рис. 2.3 приведена схема подключения выходного устройства к микро-ЭВМ, построенная на базе МБР К589ИР12. Светодиоды HL1-HL8 указывают число, записанное в выходном устройстве.

Рис. 2.3. Подключение выходного устройства к микро-ЭВМ

Простейшая программа (программа 2.1) перезаписи числа со входного устройства (P_IN) с адресом 20h в выходное устройство (P_OUT) с адресом 30h записана для стендов в варианте исполнения А (для стендов в варианте исполнения Б адреса внешних устройств как ввода, так и вывода - 05h) и имеет следующий вид:

34

Программа 2.1.

При выполнении команд с прямой адресацией с обращением по 16-разрядному адресу в формате команды в системе ВМ80 содержит- ся три байта - первый байт - код команды, второй байт - младший байт задаваемого адреса, третий байт - старший байт того же адреса (последняя строка программы 2.1).

2.3.2 Организация условных переходов.

Организация условных переходов в микро-ЭВМ осуществляется с помощью регистра признаков (флагов) МП БИС.

Регистр признаков имеет пять разрядов, каждый из которых ус- танавливается по определенному правилу в соответствии с выполне- нием МП БИС последней команды.

Этими разрядами являются:

1) разряд переполнения С - CARRY. В него записывается 1, ес- ли при выполнении арифметической команды или команды сдвига было переполнение аккумулятора, в противном случае в разряд запи-

сывается 0.

2) разряд знака S - SIGN. В него записывается 1, если при вы- полнении арифметической или логической команды в старшем, седь- мом, разряде аккумулятора записана 1, в противном случае в разряд

записывается 0.

3) разряд нулевого результата Z - ZERO. В него записывается

1, если при выполнении арифметической или логической команды во

35

всех разрядах числа в аккумуляторе имеются 0, в противном случае в

разряд записывается 0.

4) дополнительный разряд переполнения АС - АUXILIARY CARRY. В него записывается 1, если при выполнении команд в акку-

муляторе возникает единица переноса из третьего разряда числа.

5) разряд четности Р-РАRITY. В него записывается 1, если при выполнении команды количество единиц в разрядах аккумулятора будет четным.

Условные переходы организуются в программах с помощью ко- манд условных переходов. Мнемоники всех таких команды начина- ются с символа J, начальной буквы слова Jump (прыгнуть) - (JC, JNC, JZ, JNZ, JP, JM, JPE, JPO).

При выполнении этих команд МП БИС проверяет состояние со- ответствующего разряда регистра состояния. Если при проверке со- стояния разряда регистра состояния условие не подтверждается, то выполняется следующая по порядку команда программы. Все коман- ды условных переходов - трехбайтные: первый байт содержит код команды, второй и третий байты - адрес передачи управления. Таким образом, команды условных переходов позволяют строить ветвящие- ся алгоритмы и, в зависимости от текущего значения результата вы- полнения программы, переходить на различные участки программы.

2.3.3 Программно организуемые задержки.

При выводе во внешнее устройство обычно бывает необходимо программно организовывать временную задержку, в течение которой состояние внешнего устройства является неизменным (до следующе- го вывода). При разработке таких программных блоков удобно ис- пользовать команды условных переходов. Задание начальных усло- вий в таких блоках позволяет организовывать блоки программных за- держек различной длительности.

Алгоритм работы простого программного блока временной за- держки приведен на рис. 2.4, а программа 2.2 является примером такого блока.

36

Рис. 2.4. - Алгоритм простого программного блока временной задержки.

Общее время задержки вычисляется по формуле

TD = t1+(t2+t3+t4)·N1,

где N1 - число, первоначально записанное в счетчике. В качестве счетчика выбран регистр C (Counter), в который записывается число

N1 из регистра B (Base Register).

Команда NOP нужна для увеличения времени выполнения цик- ла, а следовательно, и общей задержки. Вместо команды NOP мо-

жет быть записана любая последовательность команд, выполнение которых не изменяет содержимого регистров микропроцессора.

Время записи числа N1 в регистр C t1 фиксировано и в цикл не вхо- дит. Минимальная задержка для приведенного программного блока определяется при N1 = 01 и равна TDмin=t1+t2+t3+t4. Максимальная за- держка имеет место при N1=00 и вычисляется по формуле

TDмах=t1+(t2+t3+t4)·256.

40

1)используя команды условных и безусловного переходов, а также арифметические команды, разработать программу 2.4;

2)ввести в микро-ЭВМ программу 2.4. Осуществить пуск про- граммы;

3)убедиться, что при выполнении программы если на входном устройстве будет записываться число больше 3, то микро-ЭВМ вклю- чает светодиоды выходного устройства. При равенстве числа трем светодиоды гореть не должны.

2.5.3.Пункт 2.4.3 выполнить следующим образом: 1) используя команды условных и безусловного переходов, а также арифметиче- ские команды, разработать программу 2.5;

2) ввести в микро-ЭВМ программу 2.5 и осуществить ее пуск; 3) убедиться, что при выполнении программы если во входное

устройство будет записываться число больше 3, но меньше 8, то мик- ро-ЭВМ включает светодиоды выходного устройства.

2.5.4.Пункт 2.4.4 выполнить следующим образом:

1)используя в качестве примера рис. 2.3, разработать и отразить

вотчете блок-схему программы 2.3;

2)используя в качестве примера расчет длительности выполне- ния программы 2.2, рассчитать длительность выполнения программы

2.3;

3)модифицировать программу таким образом, чтобы длитель- ность ее выполнения составляла 1 с.

2.5.5. Пункт 2.4.5 выполнить следующим образом:

1)используя команды условных и безусловного переходов, раз- работать предложенную программу 2.5. Для организации цикличе- ского сдвига "огонька" рекомендуется использовать команду RLC.;

2)ввести в микро-ЭВМ программу 2.5. Осуществить пуск про- граммы;

3)убедиться, что "огонек" перемещается в соответствии с зада-

нием.

2.5.6. Пункт 2.4.6 выполнить следующим образом:

1)используя команды ввода данных в аккумулятор с входного порта и пересылки данных между внутренними регистрами процес- сора, модифицировать программу 6 в соответствии с заданием 3.6;

2)ввести в микро-ЭВМ программу 6. Осуществить пуск про- граммы;

3)убедиться в работоспособности программы.