ББК 32.973.2Я7 Б 90

УДК 681.327

Введение

В конце двадцатого века микропроцессорные средства вычислительной техники стали широко применяться в приборах бытовой техники, в различных контрольно-измерительных устройствах, средствах управления и тому подобное.

С повышением надежности больших интегральных схем, в которых реализованы микропроцессорные устройства, микропроцессорные средства стали применяться и в технике военного и космического назначения. Это связано с тем, что они обладают функциональной гибкостью, высокой надежностью и способны реализовать сложные алгоритмы. На базе микропроцессоров разработаны вычислительные машины нового класса, как персональные компьютеры широкого применения, так и специализированные компьютеры (например, бортовая ЭВМ) и контроллеры (микропроцессорные цифровые автоматы). В связи с этим компьютерная грамотность становится обязательной для любого специалиста.

Использование микропроцессорных средств, привело к существенному изменению процесса разработки вычислительной и управляющей аппаратуры. Главное внимание стало уделяться вопросам выбора структуры системы, организации подсистем ввода-вывода, создания программного обеспечения, отладки и тестирования.

Особенность этого пособия заключается в том, что изложение принципов построения и программирования ЭВМ на базе микропроцессора ориентировано на широкий круг читателей, имеющих устойчивые знания основ цифровой (дискретной) техники.

Принципы работы и архитектура микропроцессора рассматриваются на примере распространенного микропроцессора 80х86 фирмы Intel, являющимся базовым вариантом для одного из самых мощных направлений в развитии компьютеров.

Подробное описание набора часто используемых команд 80х86, иллюстрируемое на примерах синтеза команд и составления фрагментов элементарных программ, нацелено на детальное ознакомление с особенностями программирования работы микропроцессоров.

Разработка и отладка программного обеспечения является трудоемким этапом проектирования микропроцессорных систем, требующим больших затрат времени и средств. Специалистам, занимающимся вопросами проектирования микропроцессорных систем, приходится использовать либо промышленные образцы отладочных комплексов, либо простые специализированные комплексы собственного изготовления, либо их комбинацию. Методика изучения материала в рамках, изложенного в данном пособии, ориентирована на третий вариант, где:

а) в качестве технического средства может быть использовано учебноотладочное устройство К-1810, разработанное на кафедре промышленной

2

электроники и информационно-измерительной техники ОГУ, или любой IBMсовместимый компьютер;

б) в качестве программного средства — составленная автором данного пособия на основе DEBUG упрощенная программа редактора-отладчика

MONITOR.COM.

Построение подсистем ввода-вывода представляет собой не менее сложную проблему проектирования микропроцессорных систем. Подробное описание портов ввода-вывода в наиболее часто используемых режимах программируемых интерфейсов 8255 (параллельный порт) и 8250 (последовательный порт), а также ознакомление с таймером 8253 и контроллером прерываний 8259, примеры их подключения и программирования предполагают не просто ознакомиться с организацией ввода-вывода, но и научиться практически программировать ввод-вывод.

Изложенный в последующих главах материал, в силу своей специфичности, не является достаточным для освоения основ микропроцессорной техники. Процесс изучения можно считать достаточным, если он будет подкреплен практическими занятиями:

а) в составлении фрагментов схем микропроцессорной системы; б) в составлении фрагментов программ, демонстрирующих возможности

набора изучаемых команд; в) в программировании и отладке программ инициализации и

функционирования конкретного интерфейса микропроцессорной системы.

3