Порядок виконання роботи

В роботі використовується ЗП КМ155 РУ2. Необхідно дослідити

• Експериментально перевірити таблицю істинності (таб. 1);

• Перевірити режими запису, зберігання і зчитування на прикладі не менше 5 чотирирозрядних слів.

Скласти схему для дослідження (рис. 2)

2. Заповнити таб. 2 для запису інформацій в комірки пам'яті за чотирма інформаційними входами D1 - D4, у відповідності з вибраними адресами А1 - А4. Записати в таблицю не менше 5 чотирирозрядних слова.

Таблиця2

3. Встановити режим запису у відповідності з таблицею істинності.

3. Виконати запис інформації не менше 5 чотирирозрядних слів. Після запису кожного слова даних необхідно забезпечити ввімкнення режиму зберігання (таб. 1)

3. Виконати зчитування інформацій у відповідності з таблицею істинності

4. Зробити висновки

Лабораторна робота №5-6

Тема: Вивчення базової мікро ЕОМ на приладі УОУ «Электроника 580».

Мета:

1. Ознайомитись з елементною базою УОУ.

2. Ознайомитись зі структурною схемою УОУ

3. Ознайомитись з архітектурою МП КР580ВМ80А

4. Ознайомитись зі системою МП

Базовими компонентами логічних пристроїв УОУ є інтегральні мікросхеми К155, К580, К565, К589, К573. Із складу елементів перерахованих серій в УОУ використовуються наступні:

• К580ІК80А - одно-кристальний мікропроцесор;

• К580ІК55 - програмуючий паралельний інтерфейс;

• К5891Р12 - багато режимний буферний регістр;

• К565РУ2А - статичний ОЗП ємністю 2024- Ібіт;

• К573РФ2 - перепрограмовуюча ОЗП ємністю 2024-86ІТ

Мікропроцесорний комплект серії КР580 - набір мікросхем, аналогічних набору мікросхем Іпіеі 82хх. Використовувався в радянських комп'ютерах, таких як Радио 86РК, ЮТ-88, Микроша, Орион-128 і т. д. Більшість мікросхем є аналогами чіпів серії МС8-85 фірми Іпіеі.

Н авчально-налагоджувальний пристрій (УОУ) призначено для практичного оволодіння інженерно-технічними працівниками, студентами ВНЗ та учнями технікумів принципами побудови мікро-ЕОМ різного призначення на базі мікропроцесора КР580ВМ80А, для навчання програмуванню зазначеного мікропроцесора, а також для налагодження програмного забезпечення цих мікро-ЕОМ. УОУ за структурою являє собою універсальну мікро-ЕОМ і може бути використана в простих системах управління технологічними процесами за умови оснащення відповідним програмним забезпеченням та засобами зв'язку з об'єктом. Тактова частота мікропроцесора в УОУ - 2 МГц. Наявні в УОУ магістральні роз'єми дозволяють підключити до нього різні зовнішні пристрої, наприклад, додаткову пам'ять або інтерфейсні пристрої. Додаткові плати пам'яті або інтерфейсу можуть бути вбудовані також і в усередину УОУ, де передбачені додаткові роз'єми для установки друкованої плати.

Загальний вигляд УОУ наведено на рис. 2.

У

Рисунок 3. Загальний вигляд УОУ

ОУ містить оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗП) на інтегральних мікросхемах типу КР565РУ2А ємністю 2 Кбайта з адресним полем 8000Н-87FFН (в шістнадцятковому коді).

Д

Рисунок 4. Розташування клавіш УОУ

ля здійснення діалогу користувача з УОУ передбачені клавіатура і цифровий дисплей, дія яких забезпечується програмою-монітором обсягом 1Кбайт.

Верхній і правий ряди клавіш (рис. 3) містять командні клавіші УОУ, їх функції описано нижче. Решта 16 клавіш для введення в УОУ різної інформації (адрес, даних, команд) у вигляді шістнадцяткових кодів.Цифровий дисплей виконаний на 8 світлодіодних індикаторах. Інформація, яка виводиться на дисплей, відображається також у вигляді шістнадцяткових кодів.

Дія дисплея заснована на принципі прямого доступу до пам'яті. На індикаторах відображається вміст комірок ОЗУ з адресами від 83Р8Н до 83РРН (осередок з адресою 83Р8Н відповідає лівому знаку дисплея).

Для тривалого збереження програм користувача передбачена можливість запису їх на побутовому магнітофоні з подальшим зчитуванням в ОЗУ УОУ (гніздо для підключення магнітофона знаходиться на задній стінці корпусу).

На передній панелі УОУ є також 2 світлодіодних індикатора роботи з магнітофоном (введення і виведення) і 2 індикатора "Z" і "С" для контролю стану ознак (прапорців) нуля і перенесення відповідно. Крім того, наведена таблиця команд мікропроцесора, що дозволяє визначати їх шістнадцяткові коди (табл. 1).

Т аблиця 1. Коди команд

Основні режими виконання програм у УОУ:

а) покроковий (тумблер "прогін-налагодження" в положенні "налагодження");

б) прогін програми користувача в автоматичному режимі (тумблер "прогін- налагодження" в положенні "прогін");

в) прогін програми користувача з зупинкою по заданому адресою і числу проходів (тумблер "прогін-налагодження" в положенні "налагодження").

Структурна схема УОУ "Злектроника-580" зображена на рис.4

Центральним елементом УОУ є МП КР580ВМ80А, що забезпечує обробку інформації і керування всіма іншими вузлами УОУ. Тактування МП здійснюється кварцовим генератором тактових імпульсів (ГТИ), що формує зсунуті по фазі сигнали Ф1 і Ф2.

Обмін інформацією між МП і іншими вузлами УОУ здійснюється за допомогою двох шин: 16-бітної шини адреси (ША) і 8-бітної двобічної шини даних (ЩЦ). Для підвищення навантажувальної здатності ШД обмін інформацією між МП і більшістю вузлів УОУ ведеться через двонштравлені шинні формувачі (буфер даних - БД). Безпосередньо до ШД МП підключений тільки регістр слова-стану (РСС), що запам'ятовує інформацію про операції, що виконуються МП в цьому циклі, тобто слово-стан МП. Слово-стан передається по ПІД МП на початку кожного машинного циклу. Буфер адресної шини (БА) необхідний для збільшення навантажувальної здатності шини адреси (ША).

Зберігання програм і даних, необхідних для роботи УОУ, здійснюється в ПЗУ і ОЗУ. Для управління ними використовується дешифратор адреси (ДА) і формувач керуючих сигналів (ФУС). ДА дешифрує 6 старших адрес ША, тобто розряди А10 ... А15, формуючи сигнали ВК вибору кристала мікросхем ЗУ, а також сигнал ВК ИФ для інтерфейсу. ФУС, використовуючи інформацію РСС і сигнали ЧТ і ЗП мікропроцесора, формує сигнали запису і читання для запам'ятовуючих пристроїв і інтерфейсу, а також службові сигнали, зокрема сигнал скидання СБР.

Управління роботою УОУ здійснюється за допомогою клавіатури з 25 клавіш, одна з яких використана для управління скиданням МП, а решта об'єднані в 3 групи по 8 клавіш і приєднані до адаптера паралельного інтерфейсу на основі БИС КР580ВВ55А (АПИ).

Рисунок 5. Структурна схема УОУ «Электроника- 580»

Індикація інформації здійснюється за допомогою дисплея, керованого вузлом прямого доступу до пам'яті (ПДП). Вузол ПДП здійснює вибірку інформації для дисплея з 8 комірок ОЗУ і передачу її на індикацію. У ці комірки ОЗУ інформація готується і заноситься програмою-монітором УОУ.

Для забезпечення можливості тривалого збереження програм і даних до складу УОУ введений модем, який забезпечує введення-виведення інформації на побутовий магнітофон. Управління модемом здійснюється програмним шляхом через АПИ.

Розташування цифрових і командних клавіш УЗП показано на рис. З, призначення командних клавіш наведено в табл. 2.

Цифрові клавіші використовуються також для завдання імен регістрів і реєстрових пар МП:

• Клавіші А, В, С, D, Е, 8 / Н, 9 / L, Р - для позначення акумулятора, регістрів загального призначення (РОН) В...L, регістра ознак F;

• Клавіша 2/S для позначення покажчика стека SР;

• Клавіша 1/Т для визначення вмісту вершини стека (SТ).

Таблиця 2. Призначення командних клавіш

УОУ "Электроника -580", блок-схема якого представлена на рис.5 містить такі блоки:

АЛУ - арифметико-логічний пристрій мікропроцесора;

А - акумулятор - спеціальний 8-розрядний регістр, використовуваний для передачі в АЛУ операндів, прийому результатів обчислень з АЛУ та тимчасового зберігання операндів;

ТЕМ - програмно-недоступний (буферний) регістр, який зберігає проміжні результати виконання операцій;

F-регістр ознак (прапорців), призначений для фіксації значень логічних змінних, що змінюються в результаті виконання команди;

БДК - блок двійкове-десяткової корекції результату операції;

УУ - пристрій управління мікропрограмного типу, який формує послідовність керуючих сигналів відповідно до оброблюваної команди;

РК - однобайтовий регістр команд, призначений для прийому першого байта команди;

ПСК - дешифратор команд і шифратор машинних циклів;

ОСА - дешифратор адреси комірки пам'яті;

Рисунок 6. Блок-схема мікропроцесора К580ІК80А

W,Z - програмно-недоступні (буферні) регістри короткострокового зберігання інформації під час виконання команди;

В, С, D, Е, Н, L - 8-розрядні регістри загального призначення (РОН);

SР - покажчик стека, 16-розрядний лічильник адреси операндів і команд, що знаходяться в стекової пам'яті;

РС - лічильник команд, призначений для визначення адреси наступної команди;

РА - регістр адреси, що зберігає адресу наступної команди або операнда, який передасться на шину адреси;

ППЗУ, ОЗУ - напівпостійний і оперативний запам'ятовуючі пристрої відповідно;

ПДП - вузол прямого доступу, який здійснює вибірку інформації для дисплея (8-розрядного буквено-цифрового індикатора) із осередків ОЗУ і введення інформації з клавіатури за допомогою спеціальної програми-монітора, що зберігається в ППЗУ;

Ак, Ад, Д - буфери (регістри) акумулятора, адреси та даних відповідно, призначені для збільшення навантажувальної здатності шин;

ША, ШД, ВШД - шини адреси, даних і внутрішня шина даних відповідно (16 -, 8 -, 8 - розрядні).

Використана література

1. Учебно-отладочное устройство "Электроника - 580"/ Техническое описание (с комплектом электрических схем): УФЗ.055.024 ТО 1985. - 69 с.

2. Майоров В. Г., Гаврилов А. Й. Практический курс программирования микропроцессорных систем. - М .Машиностроение, 1989 - 272с.

3. Токхайм Р. Микропроцессорн: Курс й упражнения (пер. с анга, под ред. В. Н Грасевича). - М.: Знергоатомиздат, 1988 - 336с.

4. Григорьев В. Л. Программное обеспечение микропроцессорных систем. - М: Энергоатомиздат, 1983 - 208с.

Додаткова література

1. Микропроцессорн: В 3-х кн.: Учеб. пособие для втузов /Под ред. Л.Н.Преснухина. - М.: Вьюш. шк., 1986. -495 с.

2. Фрир Дж. Построение внчислительньїх систем на базе перспективних микропроцессоров: Пер. сангл.-М.: Мир, 1990.-413 с.

3. Профаммирование микропроцессорньїх систем: Учеб. пособие для вузов /Под ред. В.Ф.Шаньгина. - М.: Внсш. шк., 1990. - 303 с.

4. Мирский Г.Я. Микропроцессорн в измерительньїх приборах. - М.: Радио й связь, 1984.-160с.

5. Уильямс Г.Б. Отладка микропроцессорньїх систем: Пер. с англ. - М.: Знергоатомиздат, 1988.-253 с.

6. Балашов Е.П., Григорьев В.Л., Петров Г.А. Микро- й мини-ЗВМ: Учеб. пособие для вузов. - Л.: Знергоатомиздат, 1984. - 376 с.

7. Каган Б.М. Злектронньїе внчислительнне машиньї й системи: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд. - М.: Знергоатомиздат, 1985. - 522 с.

8. Каган Б.М., Сташин В.В. Основи проектирования микропроцессорньїх устройств автоматики. - М.: Знергоатомиздат, 1987. - 304 с.

9. Коффрон Дж. Технические средства микропроцессорньїх систем: Практический курс. - М.: Мир, 1983. - 344 с.

10. Коффрон Дж., Лонг В. Расширение микропроцессорньїх систем. - М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.

И.Шевкопляс Б.В. Микропроцессорние структури: Инженерние решения: Справочник. 2-е изд. - М.: Радио й связь, 1990. - 512 с.

12. Фридмен М., Ивенс Л. Проектирование систем с микрокомпьютерами. - М.: Мир, 1986. - 405 с.

13. Фергусон Дж., Макари Л., Уилльямз П. Обслуживание микропроцессорньїх систем. - М.: Мир, 1989. - 336 с.

14. Микропроцессорн й микро-ЗВМ в системах автоматического управлення: Справочник /С.Т.Хвощ, Н.Н.Варлинский, Е.А.Попов; Под ред. С.Т.Хвоща. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. - 640 с.

15. Сташин В.В., Урусов А.В., Мологонцева О.Ф. Проектирование цифрових устройств на однокристальннх микроконтроллерах. - М.: Знергоатомиздат, 1990. - 224 с.

16. Басманов А.С., Широков Ю.Ф. Микропроцессорн й однокристальнне микроЗВМ: Номенклатура й функциональнне возможности /Под ред. В.ГДомрачева. - М.: Знергоатомиздат, 1988. - 128 с. (сер. "Микропроцессорнне БИС й их применение")

17. Рафикузаман М. Микропроцессорн й машинное Проектирование микропроцессорньїх систем: В 2-х кн.: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988.

18. Калабеков Б.А. Микропроцессорн й их применение в системах передачи й обработки сигналов: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио й связь, 1988. - 368 с.

23