11.3 Порядок виконання роботи

11.3.1 Написати і виконати програму обміну регістровими парами, використовуючи команди запису в стек і відновлення для регістрів: ВС — > DE, DE — > HL, HL — > ВС.

Вихідні значення взяти довільно. Результати перевірити.

11.3.2 Написати і виконати програму побайтного додавання двох масивів без урахування переносу і запису результатів у перший масив, використовуючи для адресації обох масивів пари HL.

Адреси масивів і значення покажчика стека: перший масив – 0 – FFH, другий масив – 100H – 1FFH, ПС – B20H

11.3.3 Написати і виконати підпрограму, що містить виклик підпрограми, що виконує додавання чотирьох двубайтових величин. Вхідні величини передаються в підпрограму через стек, повернення результату в регістрову пару HL. Вихідні значення двубайтових величин узяти довільно.

11.3.4 Написати і виконати програму відповідно до алгоритму:

- заповнити масив (900H — 9FFH) константою ЕЕН;

- підрахувати контрольну суму масиву (без урахування переносу);

- заповнити масив (0A00H — 0AFFH) константою 11H;

- підрахувати контрольну суму.

Підрахунок контрольної суми оформити у виді підпрограми, з передачею параметрів у якості вхідних -адрес початку і кінця масиву, а в якості вихідного параметра - значення контрольної суми.

11.3.5 Написати і виконати програму,яка викликає внутрішнє переривання через переповнення пам'яті (або апаратні).

11.3.6 Написати і виконати програму реалізуючу зовнішнє переривання, джерелом якого служить кнопка <ПЕРЕРИВАННЯ>.

11.4 Зміст звіту

Звіт повинен містити:

• назву та мету роботи;

• написані програми відповідно до завдань 11.3;

• результати та висновки.

11.5 Контрольні запитання

1) визначення і характеристика області стека;

2) особливості запису і відновлення вмісту стека;

3) практична реалізація стека в МП КР580;

4) звертання і повернення з підпрограм;

5) організація переривань.

Лабораторна робота № 12 уведення,виведення і обмін інформацією

12.1 Мета роботи

Вивчення особливостей взаємодії мікропроцесора з зовнішніми пристроями.

12.2 Загальні відомості

Організація взаємодії МП із зовнішніми пристроями шляхом передачі інформаційних повідомлень здійснюється за допомогою портів. Портом називають спеціальну схему, що підключається до шин МП, яка забезпечує підключення зовнішнього пристрою (клавіатури, накопичувача, принтера і т.п.).

Кожна така схема має групу восьмиразрядних шин уведення/виведення , адресну шістнадцатирозрядну шину, шину керування уведенням/виведенням і групи шин, які часто називають портами, хоча більш правильно було б називати адресними регістрами, які служать для тимчасового зберігання переданої інформації і які складають основу зазначених вище схем.

Так як адресна шина порту шістнадцятирозрядна, значення адрес лежать у межах 0000Н...FFFFH, тобто МП може адресувати 65536 портів. Очевидно, що МП функціонально обмежений, що випливає з концепції його побудови. Вони функціонують як елементи СІ системи. З'єднання між окремими елементами системи складають інтерфейс. Інтерфейсом називають сукупність уніфікованих технічних і програмних засобів, необхідних для підключення певного функціонального пристрою до системи чи однієї системи до іншої. Звичайно інтерфейс є спільною межею між окремими пристроями, що обумовлюють розділ інформації. Серед багатьох властивостей інтерфейсу слід відзначити рішення завдань синхронізації, вибору напрямку передачі даних, узгодження рівнів і форм сигналів та ін. Уведення даних є по суті входженням до МП, а виведення - це вихід із МП. Як правило, МП є ядром всіх операцій, включаючи уведення/виведення за винятком операції прямого доступу до пам'яті, у якому він не бере участі, надаючи керування шинами даних і адрес переферійним пристроям.

Звичайно передача даних до МП і із нього здійснюється у формах:

- зчитування пам'яті;

- запис у пам'ять;

- зчитування з зовнішнього пристрою;

- запис у зовнішній пристрій;

- керування перериванням або скиданням.

Очевидно, що ША, ШД і ШК відіграють важливу роль у взаємних зв'язках елементів системи нарівні з програмними засобами. Крім того, у ряді випадків до складу інтерфейсу входять додаткові узгоджуючі і спеціалізовані пристрої: адаптери, контролери, регістри і т.п.

Адаптер - пристрій, що здійснює узгоджений обмін інформацією між каналами різного рівня або пристроями з різними способами представлення даних, або різними видами інформаційних сполучень. Входить до складу апаратури автоматичної передачі даних. Забезпечує обмін інформацією в системі між ОЗП, ЗП і пристроями уведення/виведення інформації незалежно від роботи МП. Найчастіше використовується в обчислювальних системах колективного користування, у мережах, модемах і т.п.

Контролер - керуючий, контролюючий чи оброблюючий інформацію пристрій, що реалізує строго визначену логіку реагування на сигнали і значення параметрів об'єкта керування. Представляє собою непрограмований автомат або автомат з незмінною програмою, спеціалізований на виконанні певного завдання. Широко застосовується для організації систем сполучення МП із ЗП, периферійними пристроями, пристроями переривань та прямого доступу до пам'яті і т.п. Використовуючи зазначені принципи і пристрої можна організувати взаємодію МП з іншими елементами даної МПС, а також між різними МПС, використовуючи необхідні датчики і перетворювачі сигналів, автоматизувати керування зовнішніми об'єктами. У системі команд КР580 передбачені дві команди взаємодії МП із зовнішніми пристроями: уведення і виведення восьмирозрядних даних.

За командою уведення зчитуються дані з зовнішнього порту, адреса якого задана у другому байті команди, до акумулятора МП. Формат команди:

IN PORT N,

де PORT N - адреса порту уведення.

По команді виведення здійснюється виведення даних з акумулятора МП у зовнішній порт, адреса якого указується в другому байті команди. Формат команди:

OUT PORT M

де PORT M - адреса порту виведення.

Використовуючи ці команди можна створити програми-драйвери, що забезпечують взаємодію МП із периферійною технікою.

Як приклад розглянемо програму-драйвер прийому даних із клавіатури НМК і виведення на шестисигментний дисплей.

Вихідні дані і прийняті позначення:

- PORT A порт номер індикатора містить:

1) 20Н - 0 індикатор ( правий );

2) 10Н - 1 індикатор;

3) 08Н - 2 індикатор;

4) 04Н - 3 індикатор;

5) 02Н - 4 індикатор;

6) 01Н - 5 індикатор;

- адреса порту F8H.;

- PORT B - порт виведення даних (кодів відображуваного символу);

- адреса порту F9H;

- PORT C - порт стану клавіатури;

- адреса порту FAH.

Відображення символу на дисплеї здійснюється в такий спосіб: у порт А вводиться номер індикатора, а в порт В - код символу. Щоб відображені символи постійно були присутні на індикаторах дисплея, їх необхідно постійно регенерувати. Для цього використовується буфер регенерації, у якому зберігаються коди відображуваних символів і періодично виводяться в порт А і порт В. Щоб погасити індикатор, у порт А треба вивести номер даного індикатора, а в порт В - 0. При натисканні кнопки клавіатури в порт С встановлюються біти, що сигналізують про те, що є дані для уведення.

Запишемо в пам'ять коди програми уведення і відображення даних.

Таблиця 12.1

800			LXI H, 08AEH		21 AE 08		Обнулити буфер регенерації
803			MVI C, 06H		0E 06
805			MVI M, 00H		36 00
807			INX H		23
808			DCR C		0D
809			JNZ 805H		C2 05 08
80С			LXI H, 08AEH		21 AE 08		Регенерація дисплея
80F			MVI B, 20H		06 20		Завантажити порт В-номер мол. індикатора
811			MOV A, B		78
812			OUT PORT A		D3 F8		Виведення номера індикатора
814			MOV A, M		7E		А = М, код виведеного символу
815			OUT PORT B		D3 F9		Виведення символу на дисплей
817			IN PORT C		DB F9		Фіксація моменту натискання клавіші
819			ANI 74H		E6 74
81B			CPI 74H		FE 74
81D			MVI A, 00H		3E 00		Скидання виведеного символу
81F			OUT PORT B		D3 F9
821			JNZ 82EH		C2 2E 08		Перехід при натиснутій клавіші
824			INX H		23		HL=HL+1 адреса наступного символу
825			MOV A, B		78		Віднімання номера наступного індикатора
826			RRC		0F
827			MJV B, A		47
828			JNC 0811H		D2 11 08		Цикл регенерації і перевірки уведення
82B			JMP 080CH		C3 0C 08		Перехід до першого індикатора
82E			CALL 865H		CD 65 08		Виклик п/п затримки сигналу
831			IN PORT C		DB FA		Читання введених даних
833			MOV C, A		4F
834			IN PORT C		DB FA		Фіксація моменту відпускання клавіші
836			ANI 74H		E6 74
838			CPI 74H		FE 74
83A			JNZ 834H		C2 34 08
83D			CALL 865H		CD 65 08		Виклик п/п затримки сигналу
840			CALL 86FH		CD 6F 08		Виклик п/п перетворення коду
843			LXI H, 89EH		21 9E 08		Перетворення коду ASCII у код виведення
846			CPI A		FE 41		HL - адреса таблиці кодів
848			JC 84DH		DA 4D 08		А - код символу ASCII
84B			SUI 7		D6 D7		Індекс у таблиці кодів
84D			ANI OFH		E6 0F
84F			MOV E, A		5F
850			MVI D,O		16 00
852			DAD D		19
853			MOV E, M		5E		Код виведення символу
854			LXI H,8AEH		21 AE 08		Запис у буфер виведення
857			MVI D, 6		16 06 08
859			MOV A, M		7E
85A			MOV M, E		73
85В			MOV E, A		5F
85С			INX H		23
85D			DCR D		15
85E			JNZ 859H		C2 59 08
861			JMP 80CH		C3 0C 08		Продовжувати
864			NOP		00
П/п затримки сигналу, усунення дрижання контактів
865	LXI D,1000H			11 00 10
868	DCX D			1B		DE=DE-1
869	MOV A, E			7B
86A	ORA D			B2
86B	JNZ 868H			C2 68 08
86E	RET			C9
П/п перетворення коду клавіші в код ASCII, результат повернення в А
86F	MOV A, C			79
870	ANI 10H			E6 10
872	JNZ 877H			C2 77 08
875	MVI C, 0			0E 00
877	MOV A, С			79
878	ANI 64H			E6 64
87A	RAR			1F
87B	RAR			1F
87C	RAR			1F
87D	MOV C, A			4F
87E	MOV A, B			78
87F	ANI 3			E6 03
881	JNZ 897H			C2 97 08
884	MOV A, B			78
885	RAR			1F
886	RAR			1F
887	RAR			1F
888	CPI 4H			FE 04
88A	JNZ 88EH			C2 8E 08
88D	DCR A			3D
88E	ADD C			81
88F	ORI 00H			F6
891	CPI 3AH			FE 3A
893	RC			D8
894	ADI 07H			C6 07
896	RET			C9
897	DCR A			3D
898	MOV B, A			47
899	MOV A, C			79
89A	RRC			0F
89B	ADD B			80
89C	RET			C9
89D	NOP			00
Таблиця кодів виведених символів
89E 8A2 8A6 8AA 8AE		DB 3FH, 6H, 5BH, 4FH DB 66H, 6DH, 7DH, 7H DB 7FH, 6FH, 77H, 7CH DB 39H, 5EH, 79H, 71H буфер регенерації

Контрольна сума кодів уведеної програми (800H - 89DH) повинна дорівнювати 44Н.

Запустити програму командою <СТ> 800 <ВП>.

При натисканні на будь-яку кнопку клавіатури даних на правому індикаторі дисплея повинний відображатися уведений символ. Раніше уведений символ переміщається уліво на наступний індикатор. Вихід із програми здійснюється кнопкою <ПЕРЕРИВАННЯ>.

Клавіатура даних являє собою матрицю ключів розміром 4*4, що має вертикальні лінії (стовпчики) і горизонтальні лінії (рядки). Стовпчики скануються, тобто на них послідовно подаються сигнали з заданою частотою. Сканування може бути реалізоване МП, зсувовим регістром, двійковим лічильником і дешифратором. Вертикальні лінії і горизонтальні лінії зв'язані із схемою кодування. Матриця клавіатури при скануванні МП з'єднується з портами уведення/виведення . Для виконання сканування вертикальних ліній, виконання процедури багаторазового підтвердження факту замикання контактів ключа і виключення дрижання контактів, а також для формування вихідних сигналів потрібні спеціальні підпрограми.

Для відображення інформації на дисплеї використовуються букво-цифрові символи на основі сегментних структур, найчастіше із семи елементів. Шестнадцяткові цифри на такому індикаторі мають вид, показаний в табл.12.2.

Таблиця 12.2

Ключ	Код ключа D0 D1 D2 D3	Коди ASCII D0 D1 D2 D3	Код символу D4 D5 D6 D7
0	0000	0011	0000
1	0001		0001
2	0010		0010
3	0011		0011
4	0100		0100
5	0101		0101
6	0110		0110
7	0111		0111
8	1000		1000
9	1001		1001
A	1010	0100	0001
B	1011		0010
C	1100		0011
D	1101		0100
E	1110		0101
F	1111		0110