
- •Эвм и вычислительные системы».
- •Часть I.
- •Лекция №1 общие сведения о микропроцессорах и микропроцессорных системах.
- •Предисловие
- •1.1 . Основные определения и классификация микропроцессорных систем.
- •1.2. Однокристальные мп.
- •1.2.1 Краткий исторический обзор развития.
- •Лекция №2 обзор микропроцессоров фирм клонмейкеров. Современный уровень развития однокристальных микропроцессоров.
- •2.1. Микропроцессоры-клоны.
- •2.2. Современные универсальные однокристальные микропроцессоры.
- •Процессоры Pentium II.
- •2.2.1. Процессоры фирмы amd
- •2.2.2.ПроцессорыфирмыCyrix.
- •2.2.3. Сравнительный анализ мп различных семейств.
- •2.2.4. Перспективы развития.
- •2.3. Программируемые микроконтроллеры.
- •Лекция №3 обзор микропроцессоров с микропрограммным управлением и микропроцессоров с сокращенным набором команд.
- •3.1. Мп с микропрограммным управлением.
- •3.2. Мп с сокращенным набором команд.
- •3.2.1. Risc-процессоры: предпосылки создания.
- •3.2.2. Принципы risc
- •3.2.3. Особенности risc-процессоров.
- •3.2.4. Представители группы risc-процессоров.
- •3.2.5. Цифровые процессоры обработки сигналов.
- •Лекция №4 представление информации в мпс.
- •4.1. Способы кодирования информации в мпс.
- •4.2 Двоичный формат.
- •4.3. Двоично-десятичная система кодирования.
- •4.4. Шестнадцатиричная система счисления.
- •4.4. Формат с плавающей точкой.
- •4.5. Кодирование команд.
- •Лекция №5 архитектура мп и мпс.
- •5.1. Понятие организации и архитектуры мп и мпс.
- •5.2 Обобщенная функциональная схема мп.
- •5.2.1 Устройство управления на основе аппаратной реализации.
- •5.2.2. Программируемая логическая матрица.
- •Лекция №6 архитектура мп и мпс.(продолжение)
- •6.1. Функциональная схема однокристального мп.
- •6.2 Структура адресного пространства мпс.
- •6.3 Взгляд программиста на адресное пространство.
- •6.4 Понятие стека.
- •Лекция №7 способы адресации
- •7.1 Основные определения.
- •7.2 Однокомпонентные способы адресации.
- •7.2.1 Прямой способ адресации.
- •7.2.3 Способы адресации с автомодификацией.
- •7.3 Многокомпонентные способы адресации.
- •Лекция №8 основы проограммирования на языке ассемблера для мп i8086.
- •8.1. Формат команд на языке встроенного ассемблера.
- •8.2. Архитектура мп i8086.
- •8.2.1 Сегментация памяти мп i8086.
- •8.2.2 Структура мп i8086.
- •8.2.3 Устройство шинного интерфейса.
- •8.2.4 Операционное устройство(оу).
- •8.3 Основные команды языка Ассемблер для мп i8086.
- •8.3.1 Команды пересылки данных.
- •Лекция №9 основы проограммирования на языке ассемблера для мп i8086. (продолжение).
- •9.1. Арифметические команды.
- •9.2. Логические команды.
- •9.3. Команды передачи управления.
- •9.4. Команды управления мп.
- •Лекция №10 запоминающие устройства.
- •10.1 Основные характеристики полупроводниковых запоминающих устройств.
- •10.2 Способы организации бис зу.
- •10.3 Классификация полупроводниковых зу.
- •10.3.1. Статические озу (Static Random Access Memory).
- •10.3.2. Озу динамического типа (Dynamic Random Access Memory dram).
- •10.3.4. Кмоп - озу.
- •Лекция №11 запоминающие устройства. (продолжение)
- •11.1. Постоянные зу. (Read Only Memory - rom).
- •11.2. Flash-память.
- •11.3. Корпуса модулей зу.
- •11.4. Наращивание объема и разрядности памяти, построенной на полупроводниковых зу.
- •Лекция № 12 организация магистралей мпс.
- •12.1 Типы магистралей мпс.
- •12.2 Циклы обращения к магистрали.
- •12.3 Примеры архитектур системных магистралей современных мпс.
- •Лекция №13 методы расширения адресного пространства мпс.
- •13.1 Предварительные замечания.
- •13.2 Метод окна.
- •13.3 Метод базовых регистров.
- •13.4 Метод банков.
- •13.5 Метод виртуальной памяти.
- •Лекция №14 система прерываний.
- •14.1 Понятие системы прерываний, классификация систем прерываний.
- •14.2. Организация радиальной системы прерываний.
- •14.3. Расширение радиальной системы прерываний методом поллинга.
- •14.4. Организация векторной системы прерываний.
- •Лекция №15 организация связи мпс с переферийными устройствами.
- •15.1. Классификация способов обмена информацией в мпс.
- •Прямой ввод/ вывод
- •15.3 Условный ввод-вывод.
- •15.4. Режим прямого доступа к памяти.
- •Лекция №16 интерфейсы мпс.
- •16.1. Принципы организации и классификация интерфейсов.
- •16.2. Элементная база интерфейсов.
- •16.3. Средства параллельного ввода/вывода.
- •Лекция №17 расширитель интерфейса для ibm-совместимых пк. Программируемый интервальный таймер.
- •17.1. Расширитель интерфейса рс на основе ппа кр580вв55.
- •17.2 Программируемый интервальный таймер.
- •17.3. Модуль преобразования цифрового кода в шим-сигнал на базе пит.
- •Лекция №18 интерфейсы последовательной связи.
- •18.1. Общая характеристика последовательной связи.
- •18.2. Асинхронные последовательные интерфейсы.
- •18.3. Бис для организации последовательного интерфейса.
- •18.4. Модем.
- •18.5. Стандарты физической связи. Стандарт rs -232- c.
8.2.3 Устройство шинного интерфейса.
Устройство шинного интерфейса, иначе его называют устройством сопряжения с каналом (УСК), обеспечивает выполнение функций, связанных с формированием 20-разрядного физического адреса памяти, выборкой команд и обменом данными МП с ВУ.
В состав УСК входят:
- 20-разрядный сумматор адреса;
- четыре 16-ти разрядных сегментных регистра (DS,CS,SS,ES);
- 16-ти разрядный регистр адреса команд (РС);
- шесть 8-битных регистров очереди команд.
8.2.4 Операционное устройство(оу).
ОУ предназначено для выполнения операций по обработке данных. В состав ОУ входят:
- 16-ти разрядное АЛУ;
- восемь 16-ти разрядных регистров общего назначения (РОН):
AX, BX, DX, CX, DI, SI, BP, SP;
- регистр флагов состояния (RF).
Регистр флагов хранит девять флажков, шесть из которых отражают особенности выполнения арифметических и логических операций, остальные три флажка управляют действиями МП.
Формат регистра флагов показан на рис.8.3.
Рис.8.3
К первой группе флагов относятся: флаг переноса CF, флаг четности результата PF, флаг переноса тетрадный AF, флаг переполнения OF, флаг нуля ZF, флаг знака SF.
Вторую группу составляют флаги: флаг пошагового режима выполнения команд TF, флаг разрешения прерываний IF, флаг направления индексации DF.
8.3 Основные команды языка Ассемблер для мп i8086.
Система команд МП включает в себя шесть групп команд:
- команды пересылки данных;
- арифметические команды;
- логические команды;
- команды передачи управления;
- команды управления МП;
- команды анализа и преобразования строк.
Полное описание команд можно найти в / /. Здесь же рассмотрим основные характеристики и примеры использования наиболее применяемых команд первых пяти групп. В описании команд использованы имена и обозначения, смысл которых поясняется таблицей 8.1.
Таблица 8.1.
Сокращение |
Смысловое значение |
Обозначение |
Смысловое значение |
opr |
Операнд |
|
заменяется на |
src |
операнд- источник |
|
обменивается с |
dst |
операнд-получатель |
|
содержимое Х |
reg |
Регистр |
|
Логическое “И” |
addr[size] |
Адрес |
|
логическое «ИЛИ» |
EA |
эффективный адрес |
|
Логическое исклю-чающее “ИЛИ” |
data |
Непосредственный операнд |
|
инверсия Х |
8.3.1 Команды пересылки данных.
Различают четыре типа пересылок: общего назначения, с участием аккумулятора, адреса и флагов.
Пересылки общего назначения задаются с помощью четырех базовых команд: MOV- переслать, PUSH- занести в стек, POP- извлечь из стека, XCHG- обменять.
Описание команд пересылки данных общего назначения и примеры их использования приведены в таблице 8.2.
Таблица 8.2.
Название |
Мнемоника и формат |
Описание |
передать |
MOV dst,src |
|
занести в стек |
PUSH opr |
|
извлечь из стека |
POP opr |
|
обменять |
XCHG opr1,opr2 |
|
Пересылки с участием аккумулятора состоят из трех команд: IN- ввод, OUT-вывод, передача однобайтового или 2-х байтового элемента строки.
В отличие от рассмотренных выше пересылок общего назначения эти команды обязательно используют аккумулятор в качестве источника или места назначения операнда. Описание команд и примеры их использования приведены в таблице 8.3.
Таблица 8.3.
Название |
Мнемоника и формат |
Описание |
ввод данных |
IN reg,opr |
|
вывод данных |
OUT opr,reg |
|
В таблице 8.3 приняты обозначения:
(opr) - адрес порта ввода/вывода в reg;
((opr))- данные из порта с адресом в reg.
Команды пересылки однобайтового или двухбайтового элемента строки:
LODS byte/word ptr seg:[SI]
LODSB/LODSW
STOSB/STOSW
Данная команда загружает из памяти один байт в регистр AL или одно слово в регистр AX, которые адресуются регистровой парой DS:SI. После выполнения этой операции содержимое регистра SI увеличивается на один или два, в зависимости от длины операнда, вследствие чего устанавливается адрес следующего элемента. Команда обычно используется при работе с массивами данных.
Из команд пересылки адреса рассмотрим команду
LDS - загрузить указатель в сегментный регистр DS.
Команда имеет формат: LDS reg, addr32
Она инициализирует адрес сегмента данных и адрес регистра смещения содержимым переменной указателя, расположенной по адресу addr32, для обеспечения доступа к данным по адресу в этом указателе. Сегментный адрес помещается в регистр DS, а относительный адрес - в любой из общих или индексных регистров.
Пример команды:
LDS SI,MASPTR
При выполнении этой команды адрес первого элемента массива MAS, на который указывает MASPTR будет храниться в регистрах DS:SI.
Пример:
LDS SI,MASPTR
LODSW
Команды пересылки флагов включают четыре однобайтовые команды: LAHF- загрузить АН флагами; SAHF- запомнить АН в регистре RF; PUSHF- занести F в стек; POPF- извлечь из стека в F.
По команде LAHF осуществляется пересылка младшего байта регистра флагов RF в АН, а по команде SAHF- обратная пересылка.
Команды PUSHF и POPF аналогичны рассмотренным ранее.