КР по ВМИС, варианты 6 -заочники, 5 сессия

.docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.04.2014

Размер:

82 Кб

Скачать

☆

Задание №1

Основные параметры МП КР580ВМ80А:

разрядность шины данных — 8;

разрядность шины адреса — 16;

количество операций в секунду — 0,5*10⁶ ;

длительность цикла, мкс — 1,6;

максимальная емкость адресуемой памяти — 64 Кбайта;

С помощью двух шин 16-разрядной однонаправленной шины адреса (ША) и 8- разрядной двунаправленной шины данных (ШД) микропроцессор (МП) соединяется с памятью (БЗУ) и внешними устройствами (БВУ). Для повышения нагрузочной способности шины данных. МП обмен информацией между МП и узлами системы ведется через двунаправленный шинный формирователь-буфер данных (БД). Значения разрядов выходною кода БД индицируются с помощью светодиодов. Непосредственно с шиной данных МП связан регистр слова состояния (РСС), на выходы которого для индикации значений кода состояния подключены тоже светодиоды. Слово состояния МП передается в РСС в начале каждого машинного цикла

Буфер шины адреса (БА) служит для увеличения нагрузочной способности адресной шины МП. Для индикации значений разрядов кода адреса используются светодиоды, подключенные к разрядам буфера адреса (БА).

Хранение данных и программ осуществляется в ПЗУ и ОЗУ. ПЗУ выполнено в виде двух, модулей, емкостью по 1 Кбайту. В первом модуле хранится "Монитор", второй зарезервирован за пользователем.

Блок регистров включает семь программно доступных 8-разрядных регистра А, В, С, Д, Е, Н, L. Из них регистр А, называемый аккумулятором, предназначен для обмена информацией с внешними устройствами (т.е. либо содержимое этого регистра может быть выдано на выход, либо со входа в него может быть принято число) при выполнении арифметических, логических операций и операций сдвига. Он служит источником операнда (числа, участвующего в операции), в него помещается результат выполнения операции

Шесть других регистров В, С, Д, Е, Н, L образуют так называемый блок регистров общего назначения (РОН) (название связано с тем, что эти регистры могут использоваться для хранения как данных, так и адресов).

Они предназначены для приема, хранения и выдачи различной информации, участвующей в процессе выполнения программы. Эти регистры могут использоваться как одиночные 8-разрядные регистры,а когда возникает необходимость хранить 16-разрядные двоичные числа, они объединяются в пары: ВС, СЕ, НL. Обмен информацией между этими регистрами и внутренней шиной данных осуществляется с помощью двух восьмиразрядных мультиплексоров, а с внешней шиной адреса — с помощью третьего мультиплексора (на схеме непоказан) — шестнадцатиразрядного.

Буферные регистры 1 и 2, регистры W и Z используются как буферные, программно-недоступные регистры временного хранения информации. Так регистры W и Z предназначены для приема и временного запоминания второго и третьего байтов команды переходов, передаваемых с внутренней шины данных в счетчик команд. Указатель стека SР (16-разрядный) служит для адресации особого вида памяти, называемого стеком. Счетчик команд РS (16 разрядный) предназначен для хранения адреса команды, после выбора из ОЗУ текущей команды содержимое счетчика увеличивается на единицу и таким образом формируется адрес очередной команды (при отсутствии безусловных и условных переходов).

Система команд МП КР580ВМ80А. В зависимости от типа команда может быть выполнена за один, два и т.д. циклов. Самые длинные по времени исполнения команды выполняются в пять циклов (М1 … М5). Каждый цикл включает в себя от 3 до 5 тактов (Т1 … Т5). Первые три такта во всех циклах используются для организации обмена с памятью и УВВ, такты Т4 и Т5 (если они присутствуют в цикле) - для выполнения внутренних операций в микропроцессоре. В течении одного такта выполняется одна микрокоманда.

При выполнении команды в такте Т1 содержимое счетчика команд выдается на шину адреса ША. В этом же такте МП выдает на шину данных ШД 8-разрядное управляющее слово, информирующее о том, что будет происходить в данном машинном цикле, и формирует специальный сигнал синхронизации SYNC, по которому это слово записывается в буферный регистр внешних схем управления. Управляющее слово (слово состояния процессора) указывает тип выполняемого машиною цикла. В табл. 1.2 приведено назначение отдельных разрядов кода состояния.

<Набор ><команд ><МП ><КР580 ><содержит ><78 б><азовых ><команд, ><различающихся ><мнемоническим ><обозначением ><кода ><операции, ><а ><в ><целом ><включает ><244 ><различные ><><модификации. ><Функциональное ><описание ><команд ><приведено ><в ><прил. ><I.>

<Код ><операции ><любой ><команды ><(для ><однобайтовой ><команды >< ><- >< ><это ><ппросто ><код ><команды) ><в ><МП ><представляется ><двоичным ><8 ><- ><разрядным ><кодом. >< ><Например, >< ><код ><команды ><пересылки ><из ><регистра ><А ><в ><регистр ><В ><будет ><иметь ><вид ><01111000, ><код ><операции ><команды ><непосредственной ><записи ><8-разрядного ><операнда >< >< >< ><в >< >< >< ><память><>< >< ><имеет вид ><00110110, а ><команда ><загрузки ><аккумулятора ><с ><непосредственной ><адресацией ><будет ><иметь ><код ><операции ><00111010. >< ><Естественно, ><что ><запомнить более 200 ><бол>кодов ><команд, ><представленных ><в ><виде ><двоичных 8><88-разрядных чисел ><(набора ><единиц ><и ><нулей), ><почти ><невозможно. Поэтому ><каждому ><коду ><команды ><ставится ><в ><соответствие ><мнемоническое ><название ><команды ><(мнемоника), ><которое ><является ><сокращением ><от ><английских ><слов, ><описывающих ><ее ><действие. ><Мнемонический ><код ><команд ><позволяет ><легче ><запомнить ><их ><функции ><и ><значительно ><упрощает ><написание ><программ.>

<После ><мнемоники ><операции ><для ><двухбайтовых ><команд ><записывается ><8-разрядний ><операнд, ><обозначаемый ><D8, ><а ><для ><трехбайтовых ><- ><16-разрядный ><адрес ><ADR, ><либо ><операнд D><DD16.>

<Для с><окращения ><записи ><и ><удобства ><ввода ><в ><ЭВМ ><двоичные ><коды ><команд ><обычно ><представляют ><в ><шестнадцатеричном ><виде. ><Для ><этого ><двоичный ><код ><команды ><делится на>< ><группы ><по ><4 ><разряда ><(тетрады) ><и ><каждая ><тетрада ><представляется ><шестнадцатеричной ><цифрой. ><Таким ><образом, ><коды ><команд ><можно ><представить двухразрядным ><шестнадцатеричным ><кодом><. (Приложение ><2),16 ><-разрядный ><код ><адреса ><-четырьмя ><шестнадцатеричными ><цифрами, ><а ><операнды ><- ><8 ><- ><разрядные ><(D8) ><- ><двумя ><разрядами ><и ><16-разрядлие ><(D16)>< ><- ><четырьмя ><разрядами. ><Так, >< ><например, >< ><код ><команды ><пересылки>

MOV A,B = 0111 1000₂= 78₁₆ =78 H

<Таким ><образом, ><зная ><мнемонику ><ко><манды, ><можно ><по таблице (Приложение 2) ><() ><определить ><ее ><шестнадцатеричный ><код, а >< ><по ><таблице ><(Приложение ><1) п><орядок ><ее ><выполнения, ><способ ><адресации, ><формируемые ><признаки ><результата ><и ><т.д.>

<Все ><команды ><МП ><КР580 ><подразделяются на> ><5 ><функционально-><специализированных ><групп ><(Прил. >< >< ><1.2): >

1. <11Команды ><передачи ><данных ><- ><используются ><для ><передачи ><данных ><из ><регистра ><в ><регистр, ><из ><памяти ><в реги><стр ><(рег><истровую ><пару) ><и ><из ><регистра ><(регистровой ><пары) ><в ><память. ><Это ><команды ><типа ><MOV, MVI, LXI, LDA ><и ><т.д.;>

2. Команды арифметических операция применяются < ><к>для двоичных ><операций ><сложения, ><вычитания, инкрементирования ><и декрементирования>< ><содержимого >< >< >< ><регистра >< >< >< ><(регистровой >< >< >< пары><) >< >< >< или ячейки памяти, а также для сложения двоично-десятичных чисел. В состав этой группы входят команды типа ADD, ADI, SUB, SUI, INB, DCR и т.д.

3. Команды логических операций — реализуют операции И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (неравнозначность), сравнения и сдвига. В состав этой группы входят команды вида АNА. ANI, XRA, XRI, ОRА, RLC, RAR и т.д.

4. Команды передачи управления — используются при условии и безусловных переходах в программе, вызовах подпрограмм и возвратах из них, рестартах подпрограмм при организации многоуровневых векторных прерываний. Это команды вида JMP, JC, CALL и т.д. Команды рестарта из этой группы RSТ0, ..., RST7 образуют особую группу команд. Эти однобайтные команды формируются, как правило, специальными аппаратными средствами (контроллерами прерываний) в режиме прерывания работы МП. В этот режим МП входит, получив сигнал прерывания от системного устройства (при условии, что триггер INTE был установлен в единицу). При этом МП заканчивает цикл выполнения текущей команды (в программном счетчике содержится уже адрес следующей команды программы), сбрасывает в нуль триггер INTE и считывает с ШД(8) код команды рестарта, который выставляется контроллером прерывания. Действие этой аппаратной команды аналогично действию команды вызова подпрограммы, но отличается, во-первых, тем, что ограничено возможностью вызова в соответствии с вектором прерывания лишь из восьми подпрограмм, размещаемых в первых 64 ячейках постоянной памяти и, во-вторых, тем, что при выполнении команды рестарта не происходит, как при выполнении любой другой команды, инкрементирования содержимого программного счетчика. Поэтому в стек записывается адрес очередной команды прерываемой программы, а по команде возврата (в подпрограмме обслуживания прерывания) этот адрес извлекается из стека и управление передается в ту точку прерванной программы, куда постудило прерывание, и продолжается выполнение основной программы.

5. Команды стека, ввода-вывода и управления — используются для управления прерыванием, останова МП, ввода-вывода данных и обращения к стеку, его указателю и вершине. Эта команды PUSН, РОР, ХТНL, IN, OUT, HLT, NOP и др.

Задание №2

Записать в последовательные ячейки ОЗУ микропроцессора числовые значения. Выполнить заданное действие и записать результат в ячейку ОЗУ.

Вычислить выражение c = a + b – 3, где a = 4, b= -7.

Адрес	Код	Мнемокод	Комментарий
0800	21	LXI H,NACH	Загрузка адреса начала массива в пару регистров HL. В дальнейшем видим, что адрес NACH = 0820
0801	20
0802	08
0803	7E	MOV A,M	Загрузка числа A в аккумулятор МП
0804	23	INX H	Формирование адреса числа Х2
0805	86	ADD M	A+B, результат в аккумуляторе МП
0806	D6	SUI B2	Вычитание константы из аккумул.
0807	03
0808	23	INX H	Формирование адреса ячейки памяти для размещения результата
0809	77	MOV M,A	Пересылка результата в ячейку ОП
080A	76	HLT	Останов.
0820	04	NACH	число A
0821	F9		число B
0822	результат

Задание №3

Записать в последовательные ячейки ОЗУ микропроцессора 10 целых чисел, положительных и отрицательных (количество тех и других по выбору, в соответствии с задачей), это массив a1, a2, … , a10.

Найти сумму элементов массива, меньших, чем -2.

Адрес	Код	Мнемоника	Комментарии
0800	21	LXIHL	Загрузка в регистр HL адреса 0820,
0801	20		первого элемента массива
0802	08
0803	06	MVI B	Запись в регистр B числа 10 - счетчика цикла
0804	0A
0805	16	MVI D	Запись в регистр D числа 0
0806	00
0807	AF	XRAA	Очистка регистра A
0808	7E	MOV A,M	Загрузка числа в аккумулятор МП
0809	FE	CPI B2	Сравнение аккум. с конст.
080A	FE
080B	F2	JM	Если в рег А>-2, то переход по адресу 0810
080C	10
080D	08
080E	82	ADD D	Сложение содержимого регистра и аккумул.
080F	57	MOV D,A	Пересылка данных из регистра A в регистр D
0810	23	INX HL	Переход к след элементу (HL)+1->(HL)
0811	05	DCR B	Уменьшение счетчика цикла на 1 (B)-1->(B)
0812	78	MOV A,B	Пересылка данных из регистра B в регистр A
0813	FE	CPI B2	Сравнение аккум. с конст.
0814	00
0815	F2	JP	Если в рег А не 0, то переход по адресу 0807
0816	07
0817	08
0818	72	MOV M,D	Загрузка числа в аккумулятор МП
0819	76	HLT	Стоп

0820	01	A1	Первый элемент массива
0821	01	A2	Второй элемент массива
0822	01	…	…
0823	FE	…	…
0824	FF
0825	FD
0826	FC
0827	05
0828	01
0829	01
082B			результат