Контрольная ВМИС вар 8

Задание 1. Устройство микропроцессора.

• Разрядность, быстродействие.

• Структура памяти, объем основной памяти.

• Система команд.

КР580ВМ80А — 8-разрядный микропроцессор, полный аналог микропроцессора Intel i8080A (1974 год). Является основным элементом микропроцессорного комплекта серии КР580. Разработка Киевского НИИ микроприборов. В различных вариантах выпускался с конца 1970-х годов (наиболее раннее из упоминаний — использован в прототипе компьютера СМ1800, 1979 год) до середины 1990-х годов.

Микросхема КР580ВМ80А представляет собой 8-разрядное центральное процессорное устройство (ЦПУ) параллельной обработки данных. Устройство не обладает возможностью аппаратного наращивания разрядности обрабатываемых данных, но позволяет осуществлять это программным способом. Структурная схема КР580ВМ80А представлена на рисунке 1.

Рисунок 1- Структурная схема КР580ВМ80А.

Основные параметры МП КР580ВМ80А

система счисления — двоичная;

форма представления чисел — с фиксированной запятой;

разрядность шины данных — 8;

разрядность шины адреса — 16;

число команд — базовых 78, общее число — 244;

максимальная емкость адресуемой памяти — 64 Кбайта;

максимальное число адресуемых внешних устройств

ввода/вывода — 256/256;

число уровней прерывания — 8;

тактовая частота, МГц <= 2,5;

количество операций в секунду — 0,5*10⁶ ;

длительность цикла, мкс — 1,6;

напряжение питания, В — +5; 5; +12;

потребляемая мощность, Вт — 1,25 – 1,5.

емкость оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) – 1 Кбайт;

емкость постоянного запоминающего устройства (П3У) – 2 Кбайта;

Система команд — соглашение о предоставляемых архитектурой средствах программирования, а именно: определённых типах данных, инструкций, системы регистров, методов адресации, моделей памяти, способов обработки прерываний и исключений, методов ввода и вывода.

Система команд представляется спецификацией соответствия (микро)команд наборам кодов (микро)операций, выполняемых при вызове команды, определяемых (микро)архитектурой системы. (При этом, на системах с различной (микро)архитектурой может быть реализована одна и та же система команд.

Базовыми командами являются, как правило, следующие:

- арифметические, например «сложения» и «вычитания»;

- битовые, например «логическое и», «логическое или» и «логическое не»;

- присваивание данных, например «переместить», «загрузить», «выгрузить»;

- ввода-вывода, для обмена данными с внешними устройствами;

- управляющие инструкции, например «переход», «условный переход», «вызов подпрограммы», «возврат из подпрограммы».

Задание 2. Передать управление программе (табл. 1), вычисляющей выражение (а + b) - с при а = -5, b = 9, с = 2, размещенных в ячейках 0820, 0821 и 0822 соответственно, с остановом по адресу 080A.

Адрес	Содержимое (машинный код)	Ассемблерный код (мнемокод)	Комментарий
0800	21	LXI H, 0820	Занесение адреса числа а в пару регистров
0801	20		HL
0802	00
0803	7Е	MOV A, M	Пересылка числа а из ячейки памяти в аккумулятор
0804	23	INX H	Инкриминирование содержимого регистра HL
0805	86	ADD M	Сложение а + в
0806	23	INX H	Инкриминирование содержимого регистра HL
0807	96	SUB M	Вычитание (а + в) – с
0808	23	INX H	Инкриминирование содержимого регистра HL
0809	77	MOV M, A	Пересылка содержимого аккумулятора в ячейки 0823
080А	76	HLT	Останов.
...
0820	FB	A
0821	09	B	Числовая информация
0822	02	C

Задание 3.

Вариант 21

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 количество отрицательных элементов массива.

Даны числа : -4, 7, 3, -8, 2, -7, 9, -10, 6, 1.Отрицательные записаны в дополнительном коде. По количеству отрицательных элементов массива 4.

Программа 3 [0800h-0824h]

Адрес	Код	Мнемокод	Комментарий
0800	21	LXI H,d16	Адресация к памяти
0801	1A		Адрес
0802	08		HL
0803	86	ADD M	Сложение регистра А с памятью
0804	CC	CZ adr	Массивы закончились, вывод результата
0805	12		Адрес
0806	08		подпрограммы
0807	FC	CM adr	Если массив отрицательный добавляется 1
0808	10	-	Адрес
0809	08	NOP	подпрограммы
080A	23	INX H	Инкремент HL
080B	3E	MVI A, d8	Обнуление регистра А
080C	00	NOP
080D	F4	CP adr	Повторение операции со следующим массивом
080E	03	INX B	Адрес
080F	08	NOP	Возврата
0810	04	INR B	Считается количество отрицательных массивов
0811	C9	RET	Безусловный выход
0812	78	MOV A, B	Занесение значения регистра В в А
0813	32	STA adr	Вывод результата по адресу
0814	17	RAL	Адрес
0815	08	NOP	Результата
0816	76	HLT	Стоп
0817	04	INR B	Результат
0818	08	NOP
0819	08	NOP
081А	FC	CM adr	Массивы из условия
081В	07	RLC
081С	03	INX B
081D	F8	RM
081E	02	STAX B
081F	F9	SPHL
0820	09	DAD B
0821	F6	ORI d8
0822	06	MVI B, d8
0823	01	LXI B, d16
0824	08	NOP

В программе использовали регистр В для подсчета результата, пару регистров HL , как ячейка памяти. Были применены условные команды перехода по состоянию флага

(плюс, минус и ноль ).

Работа программы: по адресу 001А – 0023 занесли значения массивов. Прибавляем значение первого массива к АК (к 0) проверяем значение по состоянию флага на положительное , отрицательное число либо содержимое АК равно ноль. Если число положительное берем следующий массив обнуляем АК и повторяем операцию. Если число отрицательное прибавляем в регистр В единицу , начальное его значение ноль. Адрес подпрограммы 0010 – 0011.Повторяем операцию со следующим массивом, АК обнуляется.

Если АК равен 0, то это говорит ,что массивы закончились, по условию массив не равен нулю, переходим в подпрограмму 0012 - 0015, где значение регистра В записываем в регистр А и передаем в ячейку памяти этот результат по адресу 0017. Программа останавливается.